JP2003518949A - 組み換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマー - Google Patents
組み換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマーInfo
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Abstract
Description
ペンタマーのバイマー又はオリゴマーに関し、その際、前記の組み換え融合タン
パク質は少なくとも1つの成分A及び少なくとも1つの成分Bを有する。さらに
、本発明は、医薬品を製造するためのこの種のバイマー又はオリゴマーの使用も
しくはインビトロ−診断のためのその使用に関する。最後に、本発明は、成分A
及び成分Bを有し、その際、成分Bは、C1q−タンパク質又はコレクチンの種
類からなるグループから選択されるタンパク質のマルティマー化及びオリゴマー
化する断片又はこのような断片の官能性の誘導体を含有する融合タンパク質にも
関する。この種の融合タンパク質をコードするDNA−配列並びにDNA配列を
有する発現ベクター及びDNA配列もしくは発現ベクターを有する宿主細胞も本
発明の対象である。
タンパク質は自然界においても多数存在する。溶液中でダイマー化又はマルティ
マー化するタンパク質の表面に関する相互作用に基づき、タンパク質は濃度に依
存するか又は環境に依存して、自発的に又は例えば動的に遅れて堆積する。これ
は、疎水性の相互作用、水素結合及び/又はクーロン力が原因である。
次構造を形成し、それによりタンパク質のダイマー又はタンパク質のマルティマ
ーを形成する構造モチーフが見られる。超二次構造の形成は、このダイマー又は
マルティマーを形成するタンパク質の特徴的なアミノ酸配列に起因する。超二次
構造として、例えば、いわゆる「コイルド−コイル−ヘリックス(Coiled
−Coil−Helices)」が挙げられ、これが、コイルド−コイル形を形
成するそれぞれのタンパク質において生じる特徴的なα−ヘリックスの相互作用
によりタンパク質のダイマー化又はマルティマー化を引き起こす。タンパク質の
分子間の「ダイマー化又はマルティマー化ドメイン」としてのコイルド−コイル
−ヘリックスは、構造上二本鎖又は多本鎖の相互にねじれたスーパーヘリックス
を示す。この種のコイルド−コイル−モチーフは特に細胞外のタンパク質ダイマ
ー又はタンパク質マルティマーにおいて発生し、特に結合組織のタンパク質又は
タンパク質複合体において発生する。
−923)は結合組織タンパク質、いわゆる軟骨マトリックスタンパク質(CM
P)を記載しており、この結合組織タンパク質のホモトリマーへの凝集は、コイ
ルド−コイル−モデルを有する三重らせんに起因し、前記の三重らせんは3つの
相補的ヘリックス(それぞれポリペプチドの成分として)の堆積の結果である。
このような三重らせんを形成するヘリックスのアミノ酸配列についてこの場合7
つのモデル(abcdefg)nが特徴的である。位置a及びdのこのアミノ酸
は、通常、無極性の側鎖を有し、それにより上記のスーパーヘリカル構造の形成
(この場合、3本のヘリックスからなる三重らせんとして)を可能にする。
トリックスタンパク質(COMP))の場合には5本のヘリックスが5本鎖コイ
ルド−コイル−ヘリックスの形で相互に作用し、それによりペンタマーを形成す
ることができることが文献に記載されている。(Kajava,PROTEIN
S:Structure,Function and Genetics,24
:218−226 (1996);Malashkevichら,Scienc
e,Vol.274,761−765,1996)。
P及びCMPの他に、さらに、コラーゲン類からなるタンパク質の場合でも、特
別な構造によるマルティマー化現象が超二次構造を形成することにより見られる
。この場合、コラーゲン繊維の構造は3本のらせん状にねじれたポリペプチドか
らなるトロポコラーゲンに特徴がある。毛髪のプロトフブリッレ(Protof
fbrille)は、左巻きのモチーフ「コイルド−コイル」を有するα−ケラ
チンからなる三重らせんから構築されている。
4,1663−1668,1997)は、リガンド機能とマトリックスタンパク
質COMPの「コイルド−コイル−ドメイン」とを有する短いペプチドを有する
融合タンパク質を使用することを提案している。このペンタマーについては高め
られた活性が検出されるが、その際、この方法ではより高い構造の凝集体は得る
ことができない。
、タンパク質C1q、コラーゲンα1(X)、α2(VII)、越冬タンパク質
、ACRP30、内部の耳構造タンパク質、セレベリン及びトリマーはタンパク
質種としてC1q−種の名称の元にまとめられており(Kischore及びR
eid,Immunopharmacol.,42 (1999) 15−21
)、前記の種は同様に構造によってダイマー又はマルティマーとして存在する。
この種内に現れるマルティマー化特性を有するタンパク質の中で、例えば相補シ
ステムから公知のタンパク質C1qの構造は、それぞれ球形の、いわゆる「ヘッ
ド」−ドメイン及び「コラーゲン類似の」ヘリックス配列断片を有するモノマー
により特徴付けられる。コイルド−コイル−三重らせんを形成するこのヘリック
ス配列断片を介してモノマーはトリマー化する。この6つのC1qトリマーは1
つのオリゴマーを形成し、その際、タンパク質トリマーのオリゴマー化は個々の
コイルド−コイル−三重らせんの間の相互作用に起因する。この結果、この構造
的配置は、タンパク質もしくはマルティマー化された(オリゴマー化された)タ
ンパク質複合体C1qにおいて、「ブーケ」として表される構造を生じ、その際
、18個の球状のC末端配置された「ヘッド」−ドメインが結合してトリマーか
ら六量体になることが確認される。
、同様にC1q−種からのタンパク質も見られる(Huら,J.Biol.Ch
em.,Vol.271,Nr.18,10697−10703,1996)。
脂肪細胞から分泌される血清タンパク質は、優勢な確率で、トリマーのクアトロ
マーであり、この場合、C1qタンパク質の場合でも同様に、球状のC末端ドメ
インはコラーゲン類似の三重らせんを介して結合する。推測によりこの三重らせ
んの4つは、相応する相互作用により最終的に再びオリゴマーを形成する。Sh
apiro及びScherer (Current Biology 1998
,8:335−338)の刊行物には、ACRP30のホモトリマーのX線構造
分析を用いて測定された構造が示されている。
このタンパク質はコラーゲン類似ドメイン、頸部領域及びさらに球状のカルボキ
シ末端のレクチン結合ドメインにより特徴付けられる。コレクチンは生理学的に
トリマーのオリゴマーとして出現する。このように、タンパク質の肺界面活性タ
ンパク質A(SP−A)及びマンノース−結合タンパク質(MBP)はそれぞれ
コレクチンの種からのその「コラーゲン類似の」ドメインの相互作用によってト
リマー化され、最終的にトリマーのヘキサマーとして存在する(Epstein
ら,Current Opinion in Immunology,Vol.
8,No.1,1996,29−35)。それに従って、コレクチンの名称で公
知のタンパク質もマルティマー(例えばトリマー)のオリゴマー(例えばヘキサ
マー)を形成する。
パク質が特定の状態においてだけ生物学的シグナルを変換できることが記載され
ている。例えば膜質に配置されたFasLは生物学的な、つまりアポトーシスの
作用があるが、細胞外タンパク質断片が膜質の断片から脱離(いわゆるsFas
L)した後は膜に結合していないsFasL−フラクションは生理学的に目的細
胞にアポトーシス作用をもはや及ぼすことができない。Schneiderら(
J.Exp.Med.,Vol.187,No.8,1998,1205−12
13)の刊行物には、前記したように膜質タンパク質断片から脱離した後に得ら
れるsFasL−トリマーの生物学的作用は、それにもかかわらず架橋する抗体
の使用によってその生理学的機能に関して再活性することができることが記載さ
れている。このため、FasLのトリマー化ドメイン、短いリンカー配列及びフ
ラッグ−マーカー(フラッグ−アミノ酸配列(一文字コード)DYKDDDDK
を有する)からなる融合タンパク質を構築し、発現し、この種の構造に制限され
ない(つまり特別な二次構造−相互作用を介在せずに超二次構造を形成する結果
となる)トリマー化された融合タンパク質を、フラッグ−マーカーに対して結合
する抗体によって架橋した。
sL−トリマーと比較して特異的なアポトーシス活性の明らかな向上を示す。し
かしながら Schneiderらが提案したこの手法は、トリマー化ドメイン
を有する組み換えられた、膜に結合していないFasL−タンパク質の他に特異
的な抗体を使用しなければならず、つまり生物学的活性の向上は他の分子フラク
ションの供給によってのみ達成されるという欠点を有する。さらに、Schne
iderらにより提案された教示により、マルティマーの正確に設定された又は
決定可能なオリゴマー化度を保証するのは不可能である。この抗体により、つま
りFasL−トリマーが結合してダイマーになるか又はオリゴマー化された複合
体から巨大なsFasL−/抗体−凝集物までの広い帯域が出現することになる
。例えば医学的用途のために、最大の作用を有する正確に定義された生成物が要
求されるので、従って、結局、Schneiderらにより提案された方法はs
FasL−活性を再活性化するかもしくは高めるために有効ではない。
活性を有するか又は生物学的活性を再活性化させる化合物を提供することであっ
た。
のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマー
において、組み換え融合タンパク質が少なくとも1つの成分A及び少なくとも1
つの成分Bを有し、その際、成分Aは生物学的機能を有する、特に結合機能を有
するタンパク質又はタンパク質断片を有し、成分Bは、生物学的機能を有する組
み換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーを第
三の分子を作用させずにバイマー化又はオリゴマー化するか又は融合タンパク質
をダイマー又はマルティマーに凝集させ及びこのダイマー又はマルティマーを同
時に第三の分子を作用させずに結合させてバイマー又はオリゴマーにするタンパ
ク質又はタンパク質断片を有することにより解決される。
概念は、マルティマーの名称にまとめられ、これらは2つ、3つ、4つ又は5つ
のまとめられたポリペプチド(タンパク質)からなるタンパク質複合体であると
解釈される。それに対して、より高次の構造の凝集体は、つまり前記の意味のダ
イマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーの2つ以上の凝集物がバイマー
又はオリゴマーとして表される。生物学的機能を有するタンパク質又はタンパク
質断片(融合タンパク質中の成分A)とは、抗体又はレセプターにとって全く特
別にリガンド機能を有する特別なタンパク質(つまり、1つ又は複数の分子との
結合パートナーとして相互作用することができ)、修飾されたアミノ酸配列、例
えば共有又は非共有で結合した作用物質(場合により有機化学的性質)を有する
アミノ酸配列、抗体又は抗原結合部位を有する抗体の断片又はホルモン、例えば
ペプチドホルモンであると解釈される。特に、本発明は、融合タンパク質中の成
分Aとして、生物学的にすでにモノマーとして活性でありかつ相応して本発明に
よる複合体の構成成分としてその作用を向上させるシグナルタンパク質のアミノ
酸配列であるか又は本発明により誘導されるマルティマー化又はオリゴマー化に
よるか又は本発明によりもっぱら誘導されるオリゴマー化(融合タンパク質の成
分Aがすでに存在する場合)により始めて活性化されるシグナルタンパク質のア
ミノ酸配列である。生理学的に膜質のシグナルタンパク質の場合、例えばTNF
−サイトカインの場合、膜外の、特に細胞外のタンパク質断片を有する分解生成
物であるのが有利である。しかしながら、抗原として作用することができるアミ
ノ酸配列も、成分Aとして組み換え融合タンパク質中に使用することができる。
最終的に、成分Aとしてレセプター、例えばTNF−レセプター種(例えばFa
sR)からのレセプター、又はこのようなレセプターの断片もしくは誘導体を使
用することができ、これは同様に結合機能を有し(従って他の分子との結合パー
トナーとして相互作用する)、かつ本発明の範囲内で従って「リガンド」の概念
に相当する。生物学的レセプターのこの種の結合可能な断片は、相補的な生物学
的リガンドが患者において非生理的に高い濃度で存在する場合に、特に医薬とし
ての使用に適している。
ティマー、つまりダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマー、同様の成
分A(ホモダイマー又はホモマルティマーのオリゴマー)又は異なる成分A(ヘ
テロダイマー又はヘテロマルティマーのオリゴマー)を有することができる。こ
のように、多様な成分Aを有するタンパク質は、本発明によるオリゴマーのダイ
マー又はマルティマー内で場合により多様な生物学的機能と結合することができ
る。バイマー又はオリゴマーの形に凝集した個々のヘテロダイマー又はヘテロマ
ルティマーは、同様に同じ又は異なることができ、つまり本発明によるバイマー
又はオリゴマーは場合により多様なヘテロダイマー又はヘテロオリゴマーから構
成されることができる。
イマー又はオリゴマーのサブユニットとして同一であることもでき、それに対し
てダイマー又はマルティマーとして表される個々のサブユニットはバイマー又は
オリゴマー中で異なることもできる(ホモダイマー、ホモトリマー、ホモクアト
ロマー又はホモペンタマーのヘテロバイマー又はヘテロオリゴマー)。このよう
に、例えばトリマーの本発明によるヘキサマーは成分Aに関して6種までの異な
るホモトリマーが会合していることができる。このように、バイマー又はオリゴ
マー中での成分Aの選択、配置、特異的結合及び/又は数によって、一般に繊細
に調整された生物学的活性を生じさせることができる。特定の生物学的作用が、
少なくとも2つのリガンド(本発明の拡張された範囲内ではなく、生物学的意味
において)の相互作用により始めて、所望の生物学的作用、例えば細胞活性を引
き起こすことは公知である。これは、例えば特定のインターロイキンとの組み合
わせた場合に、その作用に関してT細胞活性剤又はB細胞活性剤として期待され
る。本発明の場合に、この種の組み合わせて始めて作用するエフェクターは、本
発明による複合体中に配置することができる。一般に、例えばそのそれぞれの成
分Aに関して異なるオリゴマーを含有する組成物を提供することも考えることも
できる。
チドホルモン、成長因子、サイトカイン、インターロイキン又はここれらの断片
、有利に結合可能な断片である。しかしながら、前記のペプチド及び/又はタン
パク質の機能的誘導体も、本発明のオリゴマーの構成成分である組み換え融合タ
ンパク質中の成分Aとして使用することができる。
して、特に、生物学的機能を維持するが、相応する天然の配列とは配列上に差異
があるタンパク質が挙げられる。この配列の差異は、1以上の挿入、欠失又は置
換であることができ、この場合、使用された誘導体と天然の配列との間では少な
くとも70%の配列の相同性が有利であり、少なくとも85%の配列の相同性が
特に有利である。特に、機能的誘導体の概念は、生理的配列と比較して同類置換
を有するようなアミノ酸配列である。同類置換として、同じクラスから由来する
アミノ酸が相互に交換されたような置換が挙げられる。特に、脂肪族側鎖を有す
るアミノ酸、正又は負に帯電した側鎖を有するアミノ酸、側鎖中に脂肪族基を有
するアミノ酸又は水素結合を行うことができる側鎖を有するアミノ酸、例えばヒ
ドロキシ官能基を有する側鎖を有するアミノ酸が存在する。このことは、例えば
極性の側鎖を有する1つのアミノ酸が、同じ極性の側鎖を有する他の1つのアミ
ノ酸と置き換えられるか又は例えば疎水性側鎖を特徴とする1つのアミノ酸が、
同様に疎水性の側鎖を有する他の1つのアミノ酸と置き換えられることを意味す
る(例えば、セリン(トレオニン)をトレオニン(セリン)と置き換えるもしく
はロイシン(イソロイシン)をイソロイシン(ロイシン)と置き換える)。
釈される。リガンドは、従って、通常レセプターとして表されるタンパク質であ
る。レセプターがシグナル分子と結合するような場合でも、このようなレセプタ
ーは本発明の範囲内ではリガンドである。
マーのトリマー又はクアトロマー(3×3又は4×3)又はトリマーのヘキサマ
ー(6×3)が有利である。
トカイン、このようなTNF−サイトカインの断片、又はTNF−サイトカイン
の機能性の誘導体又は相応するTNF−サイトカイン断片である場合に、組み換
え融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマ
ー又はオリゴマーが特に有利である。この場合、使用したTNF−サイトカイン
は目標細胞で相応するレセプターに結合することにより、アポトーシス作用、増
殖作用又は活性化作用を引き起こすことができる。制限のない列挙において、T
NF−サイトカインとして、特にタンパク質のCD40L、FasL、TRAI
L、TNF、CD30L、OX40L、RANKL、TWEAK、Lta、Lt
ab2、LIGHT、CD27L、41−BB、GITRL、APRIL、ED
A、VEGI及びBAFFが挙げられる。組み換え融合タンパク質中の成分Aと
して、この場合有利に、前記の膜質TNF−サイトカインの細胞外断片又はその
機能性の誘導体が使用される。それぞれの生物学的機能性、特にそれぞれのレセ
プターとの結合能力が維持されている場合に、この分解生成物が特に有利である
。上記の範囲内で、前記のTNF−サイトカインの機能性の誘導体又はTNF−
サイトカインの断片も、融合タンパク質の成分Aとして使用することができる。
特に有利な実施形態において、組み換え融合タンパク質の成分Aは、hFasL
(アミノ酸139〜261)、hTRAIL(アミノ酸95〜281)、hCD
40L(アミノ酸116〜261)及びm又はhTNFα(アミノ酸77〜23
5)からなるグループから選択される。
サイトカインの種類のタンパク質のレセプター、特に前記のTNF−サイトカイ
ンの生理学的レセプター、もしくはそのレセプターの断片又は誘導体も、有利な
実施形態において、組み換え融合タンパク質中の成分Aとして使用される。レセ
プターの断片を成分Aとして使用する場合には、特に生理学的に膜外に配置され
ているこの種のレセプターの生理学的タンパク質配列の断片である。この場合、
この種のレセプターの細胞外断片が特に有利に挙げられる。例えば、本発明の場
合、レセプターの1つ又は複数の結合ドメイン、特にTNF−サイトカインの種
類のサイトカインが結合するレセプター(例えばFasR、CD30、CD40
、GITR、TNF−R1及び/又はTNF−R2)の1つ又は複数の結合ドメ
インは、ダイマー化する免疫グロブリン(ダイマー化するFc−断片)上に載せ
られていることができ、このダイマーは、ダイマー又はマルティマーをバイマー
化又はオリゴマー化することができる成分B、例えばコラーゲン類似の断片によ
り、バイマー化又はオリゴマー化されて、本発明によるバイマー複合体又はオリ
ゴマー複合体になることができる。この場合、例えばダイマー又はマルティマー
のテトラマー(ACRP30のテトラマー化する断片により)、ダイマー又はマ
ルティマーのペンタマー(例えばCOMP−複合体からのモノマーの、成分Bと
して使用された相応する配列断片により)又はダイマー又はマルティマーのヘキ
サマー(例えばC1q−複合体のモノマーからのヘキサマー化する断片により)
が挙げられる。
なるべき組み換え融合タンパク質のために選択された成分Aは、すでにそれ自体
溶液の形でダイマー又はマルティマーとして存在する。成分Bは、このような場
合に、成分Aのダイマー化又はマルティマー化をさらに強化し、主に組み換え融
合タンパク質のバイマー化又はオリゴマー化を生じさせる。この状況は、例えば
、成分Aとして、すでに溶液の形で一般的にトリマー化されている少なくとも1
つのTNF−リガンドもしくはその断片又は誘導体が、融合タンパク質の成分と
してオリゴマー化されている場合に見られる。しかしながら、成分Aがそれ自体
溶液の形で表面−相互作用によって媒介されるダイマー化又はマルティマー化を
示さない場合には、成分Bは本発明の場合に成分Aのダイマー化又はマルティマ
ー化並びにダイマー化又はマルティマー化された組み換え融合タンパク質のバイ
マー化又はオリゴマー化も保証しなければならない。これは、例えば一般に、レ
セプター又はその断片が組み換え融合タンパク質中の成分Aを形成する場合に必
要である。
マー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマーも開示され、この場合、有利に成
分Aは抗原又は抗原の断片である。この場合、ウイルス、バクテリア又は原虫の
病原体の抗原を使用するのが有利である。これは、病原体の任意の典型的な抗原
、例えばタンパク質断片及び/又は特異的炭水化物構造体であることができるが
、一般に、それぞれの病原体の表面抗原又は同様の抗原特性を有する病原体の表
面タンパク質の断片であることもできる。この場合、例えば制限のない列挙にお
いて、ヘマグルチニン、ノイラミニダーゼ、PreS1、PreS2、HBs−
抗原、gp120、gp41又は特定のタイプの腫瘍−抗原が考えられる。
、アミノ酸配列であることができ、このアミノ酸配列はレセプターアゴニスト又
はレセプターアンタゴニストのためのキャリアとして機能するために適している
。薬理作用物質として活性の、小さな有機化学的分子が、一般にこの種のアミノ
酸配列と共有結合することもでき、例えばエーテルル結合を介してトレオニン又
はセリンと、又はアミド上の結合又はエステル結合を介して結合することもでき
る。本発明により、例えば18個の融合タンパク質(例えば3×6個の融合タン
パク質)とそれぞれ結合したレセプターアゴニスト又はレセプターアンタゴニス
トとの大きなオリゴマー複合体が提供される。それにより、例えば医学又は獣医
学において薬剤として使用するために、この種の有機化学的分子と、バイマー化
又はオリゴマー化されたタンパク質キャリア上に配置されたそのそれぞれのレセ
プターとの結合活性もしくは有効性の著しい改善が達成される。
組み換え融合タンパク質の成分Bは、一般にC1q−タンパク質又はコレクチン
の種類からなるタンパク質である。C1q−又はコレクチンの種類のタンパク質
は、このダイマー化配列/マルティマー化配列もしくはバイマー化配列/オリゴ
マー化配列だけが組み換え融合タンパク質中に転写されるかもしくは翻訳される
場合には、組み換え融合タンパク質の成分、つまり成分Bとして特に有利である
。天然のモノマーの配列中に含まれている少なくとも球状の「ヘッド」−ドメイ
ン(図14)は、翻訳産物としても、本発明による組み換え融合タンパク質中に
出現せず、従って組み換え融合タンパク質中の成分Bの構成要素でもない。本発
明による組み換え融合タンパク質中の前記の成分Bは、一般にダイマー化/マル
ティマー化もしくはバイマー化/オリゴマー化する機能性を少なくとも重複して
有している配列を有する、それというのも、成分Bとして使用される、前記の種
類のタンパク質のコラーゲン−類似の断片は、例えば三重ヘリックスの結合に関
与しており、これはさらに他の三重ヘリックスと共にバイマー構造又はオリゴマ
ー構造(例えば三重ヘリックスのテトラマー又はヘキサマー)を形成することが
できる。
の、マルティマー化及びオリゴマー化する融合タンパク質は、ダイマー化又はマ
ルティマー化もしくはバイマー化及びオリゴマー化に関与するドメインを成分B
として有し、そのそれぞれの「ヘッド」−ドメインは成分Aとして他の同様に生
物学的機能を利用するタンパク質又はタンパク質断片により置き換えられる。「
組み換え融合タンパク質」の概念は、本発明の範囲内で、少なくとも1種の成分
Aと少なくとも1種の成分Bとが組み換え融合タンパク質中に人工的に融合され
ているものであると、つまり融合タンパク質は、本発明の範囲内で、天然に出現
するタンパク質ではないと解釈される。
、つまりバイマー化する又はオリゴマー化する誘導体もしくは前記のタンパク質
の断片の誘導体のは、バイマー又はオリゴマーを形成するために組み換え融合タ
ンパク質の凝集のための成分Bとして使用することができる。この場合、成分B
は、タンパク質C1q、MBP、SP−A(肺表面活性タンパク質A)、SP−
D(肺表面活性タンパク質D)、BC(ウシ血清コングルチニン)、CL43(
ウシコレクチン−43)及び/又はACRP30もしくは前記のタンパク質の少
なくとも1つ又はこのタンパク質の機能的誘導体又はこの機能的誘導体の断片の
バイマー化又はオリゴマー化する断片の1つ以上の配列を含有する。組み換え融
合タンパク質の成分Bがタンパク質C1q又はタンパク質ACRP30のタンパ
ク質断片である場合に、組み換え融合タンパク質のバイマー又はオリゴマーが有
利であり、この場合、このようなそれぞれのタンパク質断片は一般に天然のタン
パク質C1q又はACRP30の球状の「ヘッド」−ドメインを有していない。
で囲った配列)もしくは図6Bによるアミノ酸配列又はこのアミノ酸配列の機能
性の誘導体もしくはこの配列の断片を含有する組み換え融合タンパク質のダイマ
ー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマーである。
これは、一般に、例えばアミノ酸18〜111を有するmACRP30(m:マ
ウス)のタンパク質の断片であるか、又は例えばアミノ酸18〜108を有する
ヒト変異体(hACRP30)の断片である。従って、特に、本発明の場合に融
合タンパク質を提供することができ、この融合タンパク質の成分A及びBはヒト
起源であり、その結果、ヒトにおける治療的使用の際に場合による免疫反応を排
除することができる。
ティマーのバイマー又はオリゴマーが特に有利である。本発明による凝集体がキ
メラ融合タンパク質から由来し、その際、成分Aは成分Bとは異なる動物種から
由来する場合に、この本発明による凝集体は特に有利である。このように、成分
Aはマウス、ラット、ブタ又は他の脊椎動物、特にほ乳類からのアミノ酸配列又
はその機能的な誘導体であり、成分Bはヒト起源であるかもしくはその逆である
のが有利である。成分Aがウイルス、バクテリア又は原虫からの配列であり、ヒ
ト起源の成分Bと組み合わせた融合タンパク質の本発明による複合体も有利であ
る。もちろん、本発明による融合タンパク質中の成分Aと成分Bとの配列は、同
じ動物種から由来することもできる。
化及び/又はオリゴマー化は、組み換え融合タンパク質中に成分Bとして存在す
る6個以上のアミノ酸の、有利に8〜20個のアミノ酸の短いアミノ酸配列によ
って行われる。この短いアミノ酸配列により一般に達成される、すでにそれ自体
超二次構造によってではなく、表面相互作用によって溶液の形でダイマー又はマ
ルティマーとして存在する融合タンパク質のバイマー化又はオリゴマー化は、有
利に、組み換え融合タンパク質中の特異的アミノ酸配列により可能となるジスル
フィド架橋の形成に基づく。このことは、成分Bが有利に少なくとも1つのシス
テインを有し、このシステインが酸化条件下で、他の少なくとも1つのダイマー
又はマルティマーの融合タンパク質の少なくとも1つのシステインと共有結合を
形成できることを意味する。成分Bが短いバイマー化又はオリゴマー化する8〜
20個のアミノ酸配列を含有する有利な場合では、例としてアミノ酸配列(一文
字コード)VDLEGSTSNGRQCAGIRLが挙げられる。この18個の
アミノ酸を有する配列は位置11でシステイン残基を有し、このシステイン残基
がダイマー又はマルティマーの間でジスルフィド架橋を形成することができる。
使用できる。この場合、特に配列VDLEGSTSNGRQSAGIRLを挙げ
ることができ、この場合、位置11でシステイン残基はセリン残基に置き換えら
れているが、この残基は融合タンパク質−マルティマーのバイマー化又はオリゴ
マー化を保証することができる。
ィマー化した融合タンパク質のバイマー化又はオリゴマー化を介してより高次の
構造の凝集体を形成することができるように構成されている。2つ又はそれ以上
のバイマー又はオリゴマーを有するより高次の構造のこの凝集体は、例えば抗体
を介して架橋することにより提供することができる。この抗体は、本発明による
複合体の1つ又は複数の誘導タンパク質上にあるエピトープ、有利に成分Bの1
つのエピトープに結合する。しかしながら、この融合タンパク質も成分A及びB
の他にさらに、架橋する抗体に対する抗原として作用する配列断片を有すること
もできる。本発明の範囲内で、この関連において、いわゆるTag−配列、例え
ばFlag−Tag、つまりアミノ酸配列DYKDDDDK、又は同様に例えば
His−Tag(複数の連続するヒスチジンを含有)が有利である。
分Bを組み換え融合タンパク質中に含有されていることにより提供されるのが特
に有利である。従って、より高次の凝集体の形成のために、成分B1はバイマー
又はオリゴマーの形成のために含まれ、さらに一般に成分B1とは異なっている
少なくとももう一つの成分B(例えば成分B2)を含むのが有利である。本発明
によるバイマー又はオリゴマーの融合タンパク質中に少なくとも出現しなければ
ならない成分B2は、バイマー又はオリゴマーが架橋してより高次の構造の凝集
体になることを保証する。例えば、成分B1はC1q−タンパク質又はコレクチ
ン−タンパク質の種類からのタンパク質のバイマー化する又はオリゴマー化する
断片であり、成分B2は少なくとも1つのジスルフィド架橋を形成する8から例
えば28個のアミノ酸の長さの配列である。2つのことなるオリゴマーの間に少
なくとも1つのジスルフィド架橋を形成する場合に、より高次の構造の本発明に
よる凝集体、例えばオリゴマーのバイマーが提供される。
パク質中にが入する場合、少なくとも2つの成分Bとの間に、いわゆるリンカー
配列を挿入するのが有利である。このリンカー配列は、組み換え融合タンパク質
中の異なる機能性成分の構造的な分離のために用いられ、有利に「ヒンジ」−機
能も担うことができる、つまりフレキシブルな構造のアミノ酸配列である。
補的タンパク質とのより高い結合活性を特徴とするバイマー又はオリゴマーもし
くはより高次の構造の凝集体を開示することができる。このように、本発明の他
の対象として存在する、本発明の範囲内でリガンド機能を有する生体分子又は薬
剤の生物学的有効性を高めるため及び/又は結合活性を高めるために用いる方法
も開示される。この種の方法は、生物学的機能を有するタンパク質又はタンパク
質断片である少なくとも1つの成分Aを、少なくとも1つのダイマー化するか又
はマルティマー化しかつバイマー化するか又はオリゴマー化する成分Bと組み換
えることを特徴としており、その際、成分Aの生物学的活性の向上及び/又は結
合活性の向上は、組み換え融合タンパク質が引き続きマルティマー化及びオリゴ
マー化によりバイマー化又はオリゴマー化されてダイマー又はマルティマーのバ
イマー又はオリゴマーになることにより達成される。成分AがTNF−サイトカ
イン、TNF−サイトカインの断片又はこのようなタンパク質又はタンパク質断
片の機能的誘導体である場合に、この方法は特に有利である。さらに有利な方法
は、少なくとも1つの成分Aの少なくとも1つの成分Bとの組み換えにより組み
換え融合タンパク質にすることであり、その際、少なくとも1つの成分Aはレセ
プター又は断片、有利にTNF−レセプターである。本発明によるこのような方
法の1つの有利な実施形態に関して、同様に本発明によるバイマー又はオリゴマ
ーについて予め記載された有利な実施形態が該当する。
療、医学的、つまりヒト医学的又は獣医学的使用が挙げられる。バイマー又はオ
リゴマーから本発明により形成されたより高次の構造の凝集体も、医薬としての
使用もしくは医薬の製造のために適している。広範囲の疾患又は障害が、本発明
の請求項に記載されたバイマー又はオリゴマーもしくはより高次構造の凝集体に
よって治療することができる。制限のない列挙において、この種のバイマー又は
オリゴマーもしくはより高次構造の凝集体は、過剰炎症性障害、自己免疫疾患、
高アポトーシス反応又は低アポトーシス反応に起因する疾患、神経変性疾患の治
療するための医薬の製造のため、同様に感染性疾患、腫瘍疾患及び/又は内分泌
疾患の治療のための医薬の製造のために使用することができる。感染性疾患にお
いては、バクテリア感染又は原虫感染、特にウイルス感染の場合のバイマー又は
オリゴマーの投与が挙げられ、この場合、組み換え融合タンパク質中の成分Aと
して抗体又はパラトープを有する抗体の断片が特に有利である。バイマー又はオ
リゴマー又はこのより高次の構造の凝集体は、疾患が、例えば腫瘍、特にリンパ
系の腫瘍の治療のため又はその治療のための医薬の製造のために、生物学的活性
のサイトカインを用いた治療が必要となる場合に特に適している。
又は受動的免疫化のためのワクチンとして又はワクチンの製造のために使用する
ことができる。この場合、組み換え融合タンパク質中の成分Aとして一般にワク
チン化のために適した抗原が、能動的免疫化の場合に使用される。このために、
バクテリア、ウイルス又は原虫、例えばプラスモジウム又はトリパノソーマの特
別な表面抗原又は表面抗原の断片が提供される。制限のない列挙において、バイ
マー又はオリゴマー又はその凝集体を含有するワクチン(この場合、組み換え融
合タンパク質は少なくとも1つの成分A、つまり病原体の1又は複数の同じ又は
異なる抗原を有する)は、風疹、麻疹、ポリオ、狂犬病、破傷風、ジフテリア、
BCG、結核、マラリア、黄熱、HIV又はインフルエンザ、例えばライノウイ
ルスに対するワクチン化のために使用することができる。バイマー又はオリゴマ
ー又はバイマー又はオリゴマーからのより高次構造の凝集体中の多様な抗原の組
み合わせも本発明の場合に可能であり、この場合、同じ病原体からの異なる抗原
をバイマー又はオリゴマー内で組み合わせるか、又は2以上の病原体からの抗原
をバイマー又はオリゴマー内で又はより高次構造の凝集体内で組み合わせること
もできる。一般的に、このために2つ以上の成分A1、A2〜AXを、本発明に
よるバイマー又はオリゴマー又はより高次の構造の凝集体の成分である1つの融
合タンパク質内に含有することができるか、又は少なくとも1つの成分Aに関連
して多様な2以上の融合タンパク質をバイマー又はオリゴマー又はより高次の構
造の凝集体中に少なくとも1つの成分Bによって組み合わせられる。
クチンとして使用するためのもしくはそれらの製造のための組成物中に含有する
こともできる。
成分Aは免疫調節剤、例えばインターロイキン(IL)、特にIL−2である。
ントとしての本発明によるバイマー又はオリゴマーの使用も開示される。免疫化
のために投与される多くの抗体は被験者において不十分な免疫応答を引き起こす
だけであることは公知である。アジュバントは免疫作用を高める課題を有する。
この種のアジュバントは本発明による融合タンパク質内の成分Aとして及びそれ
により本発明によるバイマー又はオリゴマーの成分として挙げられる。例えば、
成分AはCD40−リガンド(CD40L)からなるアミノ酸配列又はインター
ロイキン、例えばインターロイキン1〜12のいずれか1つの配列又は配列断片
を含有することができる。CD40Lの生理学的課題は、細胞サイクル中への休
止B−細胞の移行を制御することである。本発明によるバイマー化又はオリゴマ
ー化された複合体内に、インターロイキン、例えばIL−4、IL−5、IL−
6及び/又はCD40Lも組み合わせることができる(バイマー又はオリゴマー
内での多様な組み換え融合タンパク質)か又はこれらが組成物の成分として出現
し(それぞれ同じ又は異なる融合タンパク質から構成されていてもよい少なくと
も2つの異なるバイマー又はオリゴマー)、前記の組成物は一般に1つ又は複数
の免疫原のほかに、少なくと1つの、有利に2つ又はそれ以上の本発明によるバ
イマー又はオリゴマーを含有する。
成分Aに関して同じ又は異なる融合タンパク質から構成されていることができる
。この場合、成分Aとして、それぞれの共刺激する特性及び/又は免疫系(細胞
性又は体液性の免疫応答)を活性化する特性を有する生理学的配列が挙げられる
。これは、生理学的化合物又は合成化合物であることができる。従って、1又は
複数の本発明によるバイマー又はオリゴマーを、1又は複数の免疫原の他に含有
し、この場合、本発明によるバイマー又はオリゴマーは有利に、この種のバイマ
ー化又はオリゴマー化した複合体中で1以上の免疫調節剤/免疫アジュバントを
含有するように構成されている、つまりヘテロバイマー又はヘテロオリゴマーで
あることができるような組成物も開示される。場合により、本発明によるヘテロ
バイマー又はヘテロオリゴマーは、成分Aとして免疫原を有する1又は複数の融
合タンパク質、並びに成分Aとしてアジュバント−成分、例えばCD40Lを有
する少なくとも1つの融合タンパク質を統合することができる。本発明によるヘ
テロオリゴマー内でそれぞれ異なるアジュバント成分又は免疫原−成分を有する
2又はそれ以上の異なる融合タンパク質も考えられる。従って、この種のホモオ
リゴマー又はヘテロオリゴマー又は、少なくとも1つの本発明によるヘテロオリ
ゴマー又はホモオリゴマーを含有する組成物の、ヒト医学又は獣医学の医薬又は
ワクチンとしての使用も開示される。
療のため又は医薬の製造のために有利に使用され、この医薬は腸管外の、つまり
例えば皮下、筋肉内又は静脈内の投与又は経口又は鼻腔内の投与に適している。
ワクチンとしてもしくはワクチンの製造用のベースとしてバイマー又はオリゴマ
ー又はこれらの凝集体を投与することは、同様に、腸管外又は経口投与形で行う
のが有利であるが、しかしながら場合により鼻孔内投与形でも行うことができる
。
独で医薬として用いることができ、又は医薬の製造のために使用することもでき
る。これは、しかしながら他の活性作用成分と組み合わせて医薬として使用する
こともできる。本発明によるバイマー又はオリゴマーもしくはより高次の構造の
凝集体は、調剤学的に認容性の担持剤、助剤及び/又は添加剤と組み合わせるこ
ともできる。相応する製造方法は、“Remington■s Pharmac
eutical Sciences” (Mack Pub.Co.,East
on,PA,1980)に開示されており、これは本発明の開示の構成部分であ
る。腸管外投与のために、担持材料として例えば滅菌水、滅菌食塩水、ポリアル
キレングリコール、水素化ナフタレン及び特に生体適合性のラクチドポリマー、
ラクチド/グリコリドコポリマー又はポリオキシエチレン−/ポリオキシプロピ
レンコポリマーが挙げられる。
、有利にインビトロ診断の分野で又は例えば生化学精製法のために使用される。
バイマー又はオリゴマーもしくはそれらの相応するより高次の構造の凝集体を精
製カラム上で使用することも考えられ、前記の精製カラムはこの種の複合体を含
有することができる。従って、本発明の範囲内で検出の目的でのこの種の複合体
の使用も開示されている。
、従ってそれ自体溶液の形でダイマー化又はマルティマー化して存在する特異的
に会合するタンパク質を製造するための方法も開示されている。特に、溶液の形
でトリマー化したTNF−サイトカイン又は有利にこの種のサイトカインの可溶
性断片の場合に、これは特定の化学量論で純粋なフラクションの形で提供するの
が望ましい。相互に会合可能な異なるタンパク質、例えば3つの異なるTNF−
サイトカイン又はこの種のTNF−サイトカインの多様な断片を簡単に同時発現
させる場合には、つまり同時発現したタンパク質の全ての統計学的に可能な分布
が、この発現後に会合するトリマーにおいて存在し、つまり例えばタンパク質P
1、P2及びP3からなる所望のトリマー、同様に2つのタンパク質P1と1つ
のタンパク質P3とからなるトリマーなども存在する。
例えばTNF−サイトカインのヘテロトリマー又はこの種のTNF−サイトカイ
ンの断片を得るために方法に従って使用することができる。このために、異なる
融合タンパク質は構築され、有利に宿主細胞内で発現される。ここで発現された
融合タンパク質は、成分Bとしてこのようなタンパク質の配列断片を有し、この
タンパク質はヘテロマルチまーのホモオリゴマーを形成する、つまり3つの異な
る鎖からなるトリマーを形成し、この場合、同じトリマーがバイマー化又はオリ
ゴマー化する。有利に、融合タンパク質中のこの成分Bは、相補的種類又はコレ
クチンの種類、例えばC1qからのタンパク質の配列断片であり、この断片はヘ
テロトリマーのホモヘキサマーを形成する。従って、一方の融合タンパク質内に
は、成分Bとして、ヘテロマルティマー中で鎖のマルティマー化するための天然
タンパク質を想定する配列断片が、成分A、例えばTNF−サイトカインと組み
合わせられており、他の融合タンパク質(ヘテロトリマーの形で出現する)は、
他の成分A、つまり例えば他のTNF−サイトカイン又はその断片と、それぞれ
他の天然タンパク質、例えばC1q−タンパク質中に存在する、ヘテロマルティ
マー化するための配列断片とを組み合わせて有している。
合タンパク質が発現される。このヘテロマルティマーはホモオリゴマーに堆積さ
れる、それというのもこの成分Bは同じヘテロマルティマーだけをオリゴマー化
することができるためである。本発明により、それぞれ、C1qのマルティマー
化する及びオリゴマー化するα−、β−又はγ−鎖と組み合わされて、それぞれ
異なる成分A、つまり有利に異なるTNF−サイトカインを有する例えば異なる
3つの融合タンパク質を発現することができる。会合するオリゴマー中には、も
っぱら、全て3つのTNF−サイトカインを有するヘテロマルティマーが存在す
る。他の化学量論のヘテロマルティマーはそれに対して出現しない。融合タンパ
ク質の選択によってだけ、従って、本発明の場合にその化学量論において特異的
でかつ統計的分布の影響下にない生成物が得られる。
用並びに所定の化学量論のヘテロマルティマーの獲得方法が有利である。リンカ
ーが少なくとも1つのタンパク質加水分解性の断片を含有し、この断片は成分A
を成分Bの(ヘテロマルティマーの)ホモオリゴマーから分離することができる
場合に、このリンカーは特に有利である。従って、最終的に、もっぱら3つの異
なるTNF−サイトカインからの所望のヘテロマルティマー、例えばヘテロトリ
マーからなるフラクションが得られる。リンカー中のタンパク質加水分解性の断
片は、有利にトロンビン−コンセンサス配列である。
合タンパク質は、この組み換え融合タンパク質が少なくとも1つの成分A及び少
なくとも1つの成分Bを有する限り、ダイマー又はマルティマーのバイマー化も
しくはオリゴマー化のために適しており、その際、前記の成分Aは生物学的機能
を有する、特に抗体又はレセプターに対してリガンド機能を有するタンパク質又
はタンパク質断片、又は抗体又は抗体の断片を含有し、成分Bは、C1q−タン
パク質又はコレクチンの種類からなるグループから選択されるタンパク質の、ダ
イマー化するか又はマルティマー化しかつバイマー化又はオリゴマー化する断片
又はこのような断片の機能的誘導体を含有する。組み換え融合タンパク質の成分
Bが、タンパク質C1q、MBP、SP−A、SP−D、BC、CL43及びA
CRP30を含有する場合、マルティマー化する及び/又はオリゴマー化する断
片この種の融合タンパク質が特に有利である。本発明のタンパク質のこのような
断片の機能的誘導体も本発明の範囲内で使用することができる。融合タンパク質
はこの場合、生物学的活性を付与する成分Aの他に一般に、もっぱら凝集のため
に用いられる前記のタンパク質の断片を有する(しかしながら有利に球状の「ヘ
ッド」−ドメインではない)成分Bを含有する。
ー化するコラーゲンドメインのアミノ酸配列、特に哺乳動物の変異体、さらに特
にヒトの変異体、又はこのようなドメインのオリゴマー化する断片又は機能的な
誘導体を有する配列も挙げられる。特に有利に、成分Bは、ヒトタンパク質ED
A又はその機能的な誘導体、例えば断片のアミノ酸160〜242を有する配列
断片が使用される。これは有利にヘキサマーである。
−配列である。この種のDNA−配列は、発現ベクター中で発現し、この場合、
本発明による融合タンパク質に対応するDNA−配列を含有する相応する発現ベ
クターも本発明の対象である。さらに、本発明による融合タンパク質をコードす
るDNA−配列が導入されているような宿主細胞も本発明に属する。この関連で
、発現ベクターがトランスフェクションされている宿主細胞が特に有利であり、
この場合、発現ベクターは本発明による融合タンパク質をコードするDNA−配
列を含有する。
かされて存在するTNF−サイトカインの種類からシグナル分子−リガンドを形
成するレセプターである。この種のレセプター、その誘導体又はレセプター又は
誘導体の断片、特にレセプターの細胞外領域を有する断片(この場合結合ドメイ
ンが有利である)は、ダイマー又はマルティマーの構成部分である融合タンパク
質の成分Aとして存在することができる。このダイマー化は免疫グロブリンの断
片、特にFc−フラグメントと組み換えることにより達成することができ、マル
ティマー化は、例えばタンパク質の相応するマルティマーかドメインと組み換え
ることにより達成することができる。このために、例えば、超二次構造の形成に
よりダイマー又はマルティマーを生じる、例えば「コイルド−コイル−ヘリック
ス」又は一般的なコラーゲン類似の三重ヘリックス(例えばCMP、COMP、
コラーゲン、ラミニン)を生じるタンパク質の全ての配列断片が適している。C
1q−種類からのタンパク質又はコレクチンの断片も、一般にレセプター又はレ
セプター断片のダイマー化又はマルティマー化のために適している。例えば、成
分AとしてのTNF−レセプターの種類、例えばFas−レセプター(FasR
)からの構成要素の細胞外断片を、成分BとしてのCOMPの相応するペンタマ
ー化ドメインと置き換えることによりペンタマーの形で発現させることができる
。この場合、レセプター又はレセプター断片を有するホモダイマー又はヘテロダ
イマー又はホモマルティマー又はヘテロマルティマーである。
のこのダイマー又はマルティマーも、医薬として又は医薬の製造のために用いら
れる。これは特に、相応するレセプターリガンドの高められた細胞外濃度が疾患
症状において生じる場合に用いられる。これは、細胞自体の上の膜質のシグナル
分子、例えばTNF−サイトカイン又は可溶性シグナル分子の高められた濃度の
場合でも同様である。一般的な相応する膜質レセプターにより引き起こされるシ
グナルトランスダクションの連鎖の活性化が、シグナル分子を除去する結合性の
外因性の可溶性の本発明による、成分Aとしてレセプター又はレセプター断片を
有するダイマー又はマルティマーの使用により抑制又は減少させられる場合に、
この種のマルティマーの使用は、基本的に常に望ましい。
)の、つまりトリマーのバイマーの形で出現する組み換えられた本発明による融
合タンパク質(2)のアミノ酸配列を示す。成分Aとして、hFasL(アミノ
酸103もしくは139〜281)の配列断片が表され、成分Bとして、配列V
DLEGSTSNGRQCAGIRLを有する特異的な(結果としてバイマーを
形成する)リンカーが存在する。さらに、図1には組み換え融合タンパク質(1
)のアミノ酸配列も示されており、この配列は先行技術によりFasL−トリマ
ーの成分としてのみ存在し、つまりこのマルティマー、この場合トリマーは、バ
イマー又はオリゴマーを形成する成分Bを有していない。2つの融合タンパク質
(1)及び(2)の組み換えられた断片は、図1においてその配列の記載の上方
に、それぞれの機能に関して記されている。
B)を有する融合タンパク質(2)の、還元性の条件下(r)で及び非還元性の
条件下(nr)でのゲル電気泳動(SDS−PAGE)の結果を示す。非還元性
の条件下で溶液の形で、本発明の場合にオリゴマーが、本発明によるポリペプチ
ド(融合タンパク質(2))からなる天然の複合体として溶出する、それという
のも本発明の場合、それぞれの異なるトリマーの成分である2つの本発明による
融合タンパク質(2)の成分Bの間でジスルフィド架橋が形成されるためである
。従って、結果として本発明によるオリゴマーは、モノマーの形の本発明による
融合タンパク質(2)のほぼ6倍の分子量に相当する分子量を有するFasL−
ヘキサマーとして存在する。変性する条件を与えた場合(例えばSDS−PAG
E上で)、本発明による融合タンパク質は還元剤の不在で、2つのモノマー間の
ジスルフィド架橋の形成によるダイマーとして移動する。還元性でかつ変性する
条件下では、それに対して本発明による融合タンパク質はSDS−ゲル状を移動
する。本発明によるオリゴマー、この場合、本発明による融合タンパク質もしく
は融合タンパク質(2)のトリマーのバイマーを図1で示したと同様に、図2B
に図式的に示した。
リマー、例えば図1による、成分Bを有していない融合タンパク質(1)からな
るトリマー)又は図2Bに図式的に示した本発明によるFasL−バイマー(ヘ
キサマー、トリマーのバイマーとして)の濃度に依存する、A20−細胞もしく
はJurkat−細胞に対するアンチ−フラッグ−抗体M2の存在(■、▲)で
又は不在(□、△)での細胞毒性アッセイの結果を示す。490nmでの光学密
度は、細胞の生存能力についての尺度である(高い光学密度は、添加した物質の
わずかなアポトーシス作用に相当し、従って細胞の高い生存能力に相当する)。
A20−細胞(図3A及び3B)に関して及びJurkat−細胞(図3C及び
3D)に関して、本発明によるトリマーのFasL−バイマー(ヘキサマー)(
図3B及び3D、それぞれ△)のアポトーシス作用は、バイマー化する又はオリ
ゴマー化する成分Bなしの融合タンパク質のFasL−トリマー(先行技術、図
3A及び3C、それぞれ□)の作用と比較して3倍〜10倍高い。図1による融
合タンパク質(1)及び(2)のフラッグ−配列に対して結合するアンチ−フラ
ッグ−抗体を付加的に添加しかつ架橋により本発明による融合タンパク質のオリ
ゴマー化度をさらに高めた場合に、全てのバッチ(図3A〜3D、それぞれ■又
は▲)においてアポトーシス活性が向上する。
(C→S)−置換を考慮した、本発明による融合タンパク質(3)のアミノ酸配
列を示す(スーパー−FasL)。他の記載箇所は図1の記載を参照する。ゲル
濾過試験により、「スーパー−FasL」は本発明によるバイマー化した形でヘ
キサマーとして溶液中に存在することが示された。SDS−PAGE上での変性
する条件下で、本発明による融合タンパク質(3)は還元剤の不在でも、モノマ
ーとして移動する、それというのも、アミノ酸置換C→Sに基づきリンカー領域
内ではジスルフィド架橋が形成できないためである。
による凝集体(スーパー−FasL)の添加による、アンチ−フラッグ−抗体M
2の存在(●)又は不在(○)でのA20−細胞(図5B)又はJurkat−
細胞(図5D)生存能力を示す。本発明による融合タンパク質(3)は、比較の
ために使用した先行技術による、バイマー化又はオリゴマー化する成分Bを有し
ていないFasL−トリマー(図3A(A20−細胞)及び図3C(Jurka
t−細胞))と比べて、少なくともほぼ1000倍強いアポトーシス作用を引き
起こした。アンチ−フラッグ−抗体M2(●)の添加は、「スーパー−FasL
」の十分なオリゴマー化により本発明によるより高次構造の凝集体を形成するこ
とで、A20−細胞でも及びJurkat−細胞でも、アンチ−フラッグ−抗体
なしのバッチに対してアポトーシス活性を、わずかに、約2倍、有利に少なくと
も1.5倍上昇させる(図5B及び5D)。このことから、成分Bとして使用さ
れた、本発明による融合タンパク質(3)の特異的リンカーにより生じたオリゴ
マー化度(この場合、トリマーのバイマーとして)は、アポトーシス作用につい
て、場合により細胞表面でのオリゴマー化により、かつより高次の構造の本発明
による凝集体によってなおわずかに向上することができることを示す。
ミノ酸配列を示し、この場合、融合タンパク質(4)(N末端からC末端の順序
で)、フラッグ−配列、成分Bとしてのリンカー配列、タンパク質mACRP3
0(m:マウス)のアミノ酸18〜111、リンカーLQ及び成分Aとしてのh
FasLのアミノ酸配列139〜281を有する。
0−リガンド(hACRP30−リガンド、アミノ酸18〜111)のコラーゲ
ン−ドメインを有し、この場合、このN−末端はフラッグ−標識(DYKDDD
DK)に融合し、かつこのC−末端はヒトFasL(アミノ酸139〜281)
の細胞外ドメインと融合している。hACRP30及びhFasLのC−末端の
間にはリンカー配列(MHVD)が挿入されており、同様にフラッグ−標識とh
ACRP30のN−末端との間にはリンカー配列(GPGQVQLQ)が挿入さ
れている。全ての前記の記載はアミノ酸の一文字コードに関して参照される。
の添加下(+)で及びアンチ−フラッグ−抗体M2を添加せずに、一方はFas
Lを用いた、及び他方は融合タンパク質hACRP30/FasLを用いたJu
rkat−T−細胞の力価から得られた。このため、上澄液(OPTIMEM)
を一時的にFasL又はhACRP30/FasLでトランスフェクションしか
つこのタンパク質を発現する293細胞からJurkat−T−細胞へ移した。
連続する実験において、図6Cのx−軸上に示した減少する前記のタンパク質の
濃度が記入され、それぞれJurkat−細胞の生存率を他の箇所に記載した標
準−細胞毒性試験を用いて決定した。このプロットから、FasLは交差架橋す
るM2−抗体なしで不活性であり(◆)、抗体M2の交差反応する作用が始めて
細胞毒効果を引き起こすことは明らかである。それに対して、本発明による融合
タンパク質、つまりhACRP30/FasLの相応する作用は、M2−抗体の
添加なしでもすでに達成されている(▲)。M2−抗体の添加は、この場合本発
明による融合タンパク質の作用をほとんど向上させることができない。
△)での、バイマー化できない又はオリゴマー化できないFasL−トリマー(
図1による融合タンパク質(1)をベースとする比較試験、図7A)及び本発明
によるオリゴマー、この場合トリマーのテトラマー、図6によるつまり本発明に
よる融合タンパク質(4)のドデカマーの添加によるBJAB−細胞の生存能力
を示す。本発明によるFasL−トリマーはフラッグ−配列との結合によりオリ
ゴマー化する抗体の不在では、BJAB−細胞に対するアポトーシス作用は展開
しないが(図7A(△))、本発明による融合タンパク質(4)のドデカマー(
トリマーのテトラマー)はすでに約10ng/ml(K50=8ng/ml)の
濃度で細胞死(図7B)を誘導する。このことは、490nmのODの減少によ
りさらに明らかである。このアポトーシス活性は、アンチ−フラッグ−抗体M2
を、本発明によるFasL−ACRP30−融合タンパク質からなる本発明によ
るででカマーのバッチに添加することによりわずかに高めることができ、つまり
本発明によるドデカマーはアポトーシス活性に関してすでにほぼ最適化された凝
集状態である。相応する抗体により引き起こされる、より高次の構造の本発明に
よる凝集体へのさらなる凝集は、それに対してさらなる明らかな生物学的効果を
生じることはない。
RAIL−ACRP30)、この融合タンパク質は、成分AとしてhTRAIL
のアミノ酸95〜281を、成分BとしてACRP30(アミノ酸18〜111
)のオリゴマー化ドメインと組み合わせて含有している。従って、本発明の場合
に融合タンパク質(5)はオリゴマーとして、つまりトリマーのテトラマーとし
て溶液中に存在する。
マー化能力又はオリゴマー化能力のない先行技術によるTRAIL−トリマー(
N−末端にフラッグ配列及びヒトTRAILのアミノ酸95〜281を有する融
合タンパク質)(比較試験、図9A)の添加による及び本発明による融合タンパ
ク質(5)、TRAIL−ACRP30の本発明によるドデカマーの添加による
Jurkat−細胞の生存能力を示す。図9における実験による観察は、図7で
示された結果に一致する。本発明によるTRAIL−トリマーはフラッグ−配列
との結合によりオリゴーマー化する抗体の不在では、Jurkat−細胞に対す
るアポトーシス作用は展開しないが(図9A(△))、この試験でも本発明によ
る融合タンパク質(5)のドデカマーはすでに約100ng/ml(≒K50)
の濃度で細胞死(図9B)を誘導する。TRAIL−ドデカマーとアンチ−フラ
ッグ−抗体とを組み合わせた添加は、さらに、本発明によるオリゴマーからさら
にオリゴマー化度がさらに向上されることにより、そのより高次の構造の本発明
による凝集体を形成し、この凝集体はこの場合、さらに向上された(少なくとも
10倍の)アポトーシスを誘導する活性を示す(図9B(▲))。
TNFα−ACRP30)、前記の配列は、成分AとしてmTNFα(m:マウ
ス)のアミノ酸77〜235を、成分BとしてmACRP30(アミノ酸18〜
111)のオリゴマー化ドメインと組み合わせて含有し、かつN−末端にリンカ
ー配列を備えたフラッグ−配列を有する。従って、この融合タンパク質(6)は
、ドデカマーとして、つまりマルティマー(トリマー)のオリゴマー(テトラマ
ー)として溶液中に存在する。
の細胞増殖についての尺度としてマウスのCT6−細胞内への[3H]−チミジ
ンの取り込みを、成分Bなしの先行技術による融合タンパク質のトリマー(N末
端でのフラッグ−配列及びリンカー−配列とそれに続くマウスTNFαからのア
ミノ酸77〜235)、つまりmTNFα−トリマーの濃度の関数として、又は
mTNFα−ACRP30(図11B)の図6による本発明による融合タンパク
質(6)の本発明によるドデカマー(4×3)の濃度の関数として測定した。こ
の[3H]−チミジン−取り込みを「cpm」(1分あたりのカウント数)で示
した。この試験は、アンチ−フラッグ−抗体M2の存在(▲)で又は不在(△)
で行った。この場合、先行技術から公知の、mTNFαのトリマーは、TNF−
レセプター2(TNF−R2)との結合後に、わずかなCT6−細胞に関する増
殖効果を示しただけである(図11A、△)。アンチ−フラッグ−抗体(▲)の
添加の後にようやく、その架橋しかつそれによりオリゴマー化する作用により、
明らかに高められた増殖効果が観察することができた。
合タンパク質(6)のドデカマーは、図11Bにおいて著しい増殖作用が示され
、この増殖作用はすでに5ng/mlですでに観察することができる(△)。対
照としての架橋するアンチ−フラッグ−抗体と本発明によるドデカマーとの組み
合わせ(▲)は、本発明によるドデカマーの単独での添加の場合の結果と比較し
た場合に、それに対して増殖作用のわずかな向上を示しただけであった。このこ
とから、本発明によるオリゴマー(ここではドデカマーの形態で存在する)は、
すでにほとんど最適化された増殖作用を引き起こすことが認識できる。
CD40L−ACRP30)、この融合タンパク質は、成分AとしてhCD40
L(h:ヒト)のアミノ酸116〜261を、成分BとしてACRP30(アミ
ノ酸18〜111)のオリゴマー化ドメインと組み合わせて含有している。
この場合、図11との差異は、ヒトPBL(末梢血液リンパ球)を使用したこと
である。トリマーの形で溶液中に存在する従来のCD40L(フラッグ−配列及
びリンカー−配列、図12において同様、それに引き続く、hCD40Lのアミ
ノ酸16〜261の配列をオリゴマー化する成分Bなしで有する、図13A)の
細胞の増殖に関する作用が、図12による本発明による融合タンパク質(7)の
本発明によるドデカマー、CD40L−ACRP30(図13B)の作用と比較
して示されている。アンチ−フラッグ−抗体M2の不在(△)で行った試験は、
CD40L−トリマーがほとんど増殖作用を示さないことを示しており、図13
Bにおいてはすでにわずかな濃度のhCD40Lの場合でも相応する増殖作用が
検出可能である。x−軸上に、図13Bの場合には、尺度「1/希釈」、つまり
絶対的でない濃度がプロットされる、それというのも絶対的な濃度が不明である
濃度が高められた上澄液が添加されるためである。対照としての架橋するアンチ
−フラッグ−抗体及び本発明による融合タンパク質(7)のドデカマーの組み合
わせ(▲)は、より高次の構造の凝集体の形成により、相当する増殖作用がさら
に低い濃度にシフトすることを生じさせる。
び14Bはすでに天然でおオリゴマー化された構造を有する天然の「束状タンパ
ク質の」外観図を示す(図14A:補体タンパク質C1qを形成するヘッドドメ
イン−トリマーのヘキサマー、図14B:ACRP30を形成するヘッドドメイ
ン−トリマーのテトラマー、脂肪細胞により産生される血清タンパク質)。従っ
て、C1q−複合体の場合又はACRP30−複合体の場合に天然のモノマーの
ヘッドドメインがマルティマー化又はオリゴマー化されている。C1qオリゴマ
ー化複合体は3つの異なる遺伝子産物から構成されており、ACRP30−オリ
ゴマー化複合体はホモドデカマー、つまり同じマルティマー化された又はオリゴ
マー化された遺伝子産物である。2つの前記した天然のオリゴマー化複合体はそ
れぞれ、基本的に1つのポリペプチド鎖がそれぞれヘッドドメイン、コラーゲン
−三重ヘリックスを形成することができる配列領域及び6個(C1q−複合体)
もしくは4個(ACRP30−複合体)のコラーゲン−三重ヘリックスを最終的
に18もしくは12個のモノマーからなるヘリックス束にオリゴマー化すること
ができる配列領域を提供する。
質(4)、FasL−ACRP30)の本発明によるオリゴマー化されたマルテ
ィマーが示されており、このマルティマーは成分Aとして4つのトリマー化した
TNF−リガンド(例えばTNF−リガンドFasL)又はTNF−リガンドの
断片を有し、例えば成分Bとして本発明による融合タンパク質中に存在するAC
RP30−タンパク質のコラーゲン類似の配列領域によってオリゴマー化されて
本発明によるホモドデカマーになる。
Lの構造を記載する。この場合、成分BとしてヒトEDA(アミノ酸160〜2
42)のコラーゲンドメインを用い、このN−末端にはリンカーを介してフラッ
グ−エピトープが連結されており及びC−末端には成分Aが連結されており、こ
れは図15AではFasL(アミノ酸139〜281、つまりFasLの細胞外
ドメイン又はその断片)である。本発明による融合タンパク質hEDA/Fas
Lはヘキサマー(2×3)として存在する。タンパク質EDAは、TNF−種類
のもう一つの構成要素であり、膜貫通−ドメイン及びTNF−ドメインの他にな
おコラーゲン−ドメインを有し(図15Aの上方の図を参照)及びヒト型の39
1個のアミノ酸を有する。
す。この融合タンパク質の製造のために、まずヒトEDAのコラーゲンドメイン
(アミノ酸160〜242)を相応するプライマーで増幅させ、相応する配列を
用いてN−末端及びC−末端でフラッグ及びヒトFasLの細胞外ドメイン(ア
ミノ酸139〜281)を融合した。図15Bは曲線の推移を示し、この曲線の
推移は、アンチ−フラッグ−抗体M2の添加下で及びアンチ−フラッグ−抗体M
2を添加せずに、一方はFasLを用いた、及び他方は融合タンパク質hEDA
/FasLを用いたJurkat−T−細胞の力価から得られた。このため、上
澄液(OPTIMEM)を一時的にFasL又はhEDA/FasLでトランス
フェクションしかつタンパク質を発現する293細胞からJurkat−T−細
胞へ移した。連続する実験において、図15Bのx−軸上に示した減少する前記
のタンパク質の濃度が記入され、それぞれJurkat−細胞の生存率を他の箇
所に記載した標準−細胞毒性試験を用いて決定した。このプロットから、Fas
Lは交差架橋するM2−抗体なしで不活性であり(□)、この場合、抗体M2の
交差反応する作用が始めて細胞毒効果を引き起こす(■)ことは明らかである。
それに対して、本発明による融合タンパク質、つまりhEDA/FasLの相応
する作用は、M2−抗体の添加なしでもすでに達成されている(○)。M2−抗
体の添加は、この場合本発明による融合タンパク質の作用をなお向上させること
ができる(●)。
のない変更が、次の6つの実施例に通用する場合には、参照される: (a) FasL−融合タンパク質、TRAIL−融合タンパク質、TNFα
−融合タンパク質及びCD40L−融合タンパク質についてのベクターの構築 ヘマグルチニンのシグナルペプチドをコードするDNA−断片(5−領域中の
翻訳されない配列(CAA AAC ATG GCT ATC ATC TAC CTC ATC CTC CTG TTC ACC GCT GTG CGG GGC)の6つの塩基並びにフラッグ−エピトープ(GAT TAC AAA GAC GAT GAC GAT AAA)、リンカー(GGA CCC G
GA CAG GTG CAG)、制限切断部位PstI、SalI、XhoI
及びBamHIを含む)を、塩基720から769は除去(PS038)されて
いる改良されたPCRIII−ベクター(InVitrogen,NV Lee
k,Niederlande)の制限切断部位Hindl−II及びBamHI
間にクローニングした。トリマーのFasLの発現のために、ヒトFasLをコ
ードする、制限切断部位Pstl及びEcoRIで囲まれた配列のアミノ酸13
9〜281を、PCR法で増幅し、改良PCRIII−ベクター中でクローニン
グした。
ンカー配列GGCTTの5′−末端の及び停止コドン(TAA)の3′−末端で
囲まれたアミノ酸103〜281をコードする配列及び天然の翻訳されない配列
(GAG AAG CAC TTT GGG ATT CTT TCC ATT ATG ATT CTT TGT TAC AGG CAC CGA GAT GTT GAA GCC)を、ベクター(PS038)のEcoRI−切断部
位内へクローニングした。「スーパー−FasL」(図4、融合タンパク質(3
))を、ベクターPS038のリンカー配列内での点突然変異の導入により、E
coRI−切断部位の5′−側の配列CAGTGTGCTGを、PCR−突然変
異法を用いてCAGTCTGCAGに置き換えることにより製造した。さらに、
前記した方法でFasL(アミノ酸103〜281)を改良されたPS038中
にクローニングした。
ンの一部(TRAIL:アミノ酸95〜281、TNFα:アミノ酸77〜23
5、CD40L:アミノ酸116〜261)を、5′−末端でのPstl−制限
切断部位及び停止コドン並びに3′−末端でのSpel−制限切断部位及びEc
oRI−制限切断部位で、PCRによって増幅し、ベクターPCRII(Inv
itrogen)内にクローニングした。トリマーとしてのリガンドの発現のた
めに、まずフラッグ−タグをコードする配列GAT TAC AAA GAC
GAT GAC GAT AAA、並びにリンカー配列GGA CCC GGA CAG GTG CAGをベクターpQE−16(Qiagen)中の切断部
位BamHI及びPstlの間に挿入した(PS330)。引き続き、このリガ
ンドをPstl/Spel−断片としてPS330中にサブクローニングした。
ST−クローンAA673154を用いて、PCRにより、制限切断部位Nsi
l及びPstlにより囲まれるマウスACRP30をコードする配列のアミノ酸
18〜111を、トリマーのFasLをコードするベクターのPstl−切断部
位内へクローニングした(融合されたNsil/Pstl−切断部位はコード化
する配列の5′−側にある状態である)。ACRP30を用いた残りのTNF−
サイトカインの融合タンパク質の発現のためのベクターは、発現ベクターFas
L−ACRP30中のFasLの相応する配列を、それぞれのリガンド配列に制
限切断部位Pstl及びEcoRI内へ置き換えることにより製造した。
15、プラスミドpRep4を有する、Qiagen)中での安定なクローンを
作成した。それぞれのクローンを、一晩中、アンピシリン(100μg/ml)
及びカナマイシン(50μg/ml)を有するLB−ブイヨン中で37℃で予備
インキュベーションし、メイン培養(希釈1:50、37℃で生長)の接種のた
めに用い、これを6時間後に発現のために0.5mMのIPTG(Sigma)
を用いて誘導した。このバクテリアを遠心分離により収穫し、PBS中で2回洗
浄し、「フレンチプレス」で溶菌し、このライゼートから不溶解物を遠心分離に
より除去した。全てのFasL−タンパク質のために、HEK293−細胞中で
安定なクローンをG418 800μg/ml中での選択によって作成した(前
記の箇所:Schneiderら,J.Exp.Med.1998を参照)。
クローンの上澄み又はバクテリアのライゼートから、アフィニティクロマトグラ
フィーを用いてM2−アガロース(Sigma,Schweiz)上で精製し、
シトレート−NaOH 50mM(pH=2.5)で溶出し、直ちにトリス−H
Cl(pH=8) 0.2容量で中和した。この緩衝液をPBSと濃縮機中で交
換した(Centrikon−30,Amicon Corp.,Easton
,TX,USA)。
aCl 50mM及びCaCl2 1mMを添加し、pH値を塩酸/苛性ソーダ
を用いて7.0に調節した。さらに、組み換えられたタンパク質をM1−アガロ
ース(Sigma,Schweiz)上に結合させ、TBS−EDTA(10m
M)中に溶離させた。この緩衝液をPBSと濃縮機中で交換した。精製されたタ
ンパク質の濃度は、ビシンコニン酸−法(Pierce Chemical C
o.,Rockford,IL,USA)により、標準としてウシ血清アルブミ
ンを使用して測定し、試料の純度はSDS−PAGE及びクーマシー−ブルー染
色によって測定した。
それぞれの分析において、濃縮された上澄液の形で提供され、次のように製造し
た:293T−細胞をそれぞれの発言プラスミドを用いてリン酸カルシウム−法
によりトランスフェクションした。この細胞を16時間沈殿物と一緒にインキュ
ベーションした後、この細胞をPBSで洗浄し、4日間血清不含の培地(Opt
imem,Gibco BRL)中でインキュベートした。この上澄液を最初の
容量の20分の1にまで濃縮により減少させ、タンパク質の存在を「ウエスタン
−ブロット」により調査した。TRAIL−ACRP30及びTNFα−ACR
P30の場合に、組み換えタンパク質のそれぞれの濃度を測定するために、この
タンパク質の力価を、精製されたトリマーのTRAIL又はTNFαの力価と比
較した。
0 (Pharmacia)のゲル濾過により測定した。組み換えタンパク質を
、トリマー及びヘキサマーのリガンドの場合に内部標準のカタラーゼ及びオバル
ブミンと一緒に、ACRP30−融合タンパク質に対してはフェリチン及びオバ
ルブミンと一緒に、200μlの容量のカラムに入れ、次いでPBS(0.1m
l/min)で溶離し、0.25mlのフラクションを捕集した。多様なフラク
ション中のタンパク質の存在をトリクロロ酢酸による沈殿の後で「ウェスタン−
ブロット」により測定した。このタンパク質のサイズは、チログロブリン(66
9kDa)、フェリチン(440kDa)、カタラーゼ(262kDa)、アル
ドラーゼ(158kDa)、ウシ血清アルブミン(67kDa)、オバルブミン
(43kDa)、キモトリプシノーゲンA(25kDa)及びリボヌクレアーゼ
A(13.7kDa)からなる回帰直線を用いて測定した。
M中に保持した。ヒトT−リンパ管形成−Jurkat−細胞、BJAB Bu
rkitt−リンパ腫細胞を、10%FCSを有するRPMI中に採った。ヒト
−胚の腎細胞293を、2%のFCSを有するDMEM Mehestoffm
ix F12(1:1)中で培養した。全ての培地は抗生物質(ペニシリン、ス
トレプトマイシン、それぞれ5μg/ml及びネオマイシン10μg/ml)を
含有していた。IL−2依存性のマウス細胞毒性T−セルラインCT6を、10
%のFCS、ピルビン酸ナトリウム1mM、2メルカプトエタノール50μM、
Hepes 10mM及びコンディショニングしたEL−4細胞上澄液 10%
を添加したRPMI中に採った。
hem.272:18827−18833,1997)に記載されたと同様に実
施した。この場合、50000個の細胞を16時間の間に、100μlの培地中
でインキュベーションし、その際、この培地はM2−抗体1μg/ml(TRA
ILについては2μg/ml)の存在又は不在で示されたリガンド濃度を含んで
いた。細胞生存率を、PMS/MTS(フェナンジンメトスルフェート 3−[
4,5−ジメチルチアゾール−2−イル]−5−[3−カルボキシエトキシフェ
ニル]−2−[4−スルホフェニル]−2H−テトラゾリウム、塩)(Prom
ega Corp.,Madison,WI)を用いて測定した。呈色が必要な
時間(一般に1〜3時間)で行われた。吸光度を490nmで測定した。
パ球)のFACS−選別により選択し、精製し、それに対してCD19−陰性−
細胞を3000radで放射線照射した。100000個の精製されたCD19
−陽性の細胞を、100000個のCD19−陰性の自己放射線照射されたPB
Lと一緒に、滴定された可溶性のCD40L−融合タンパク質を有し、M2−抗
体(10μg/mlを有する又は有しない培地(RPMI 10% FCS、抗
生物質)120μl中で72時間に96ウェル−プレート中でインキュベーショ
ンした。引き続き、この細胞を6時間[3H]−チミジンと共にパルス負荷し、
液体−シンチレーションカウンタ(“Liquid Scintillatio
n Counting”)を用いて組み込みを測定した。
Nr.8,1998,1205−1213)に記載された実施例の実施のために
使用した方法の記載及び前記文献に参考資料として引用された刊行物を参照する
。
Bとして成分Aのアミノ酸103からN−末端の18アミノ酸長さの配列(VD
LEGSTSNGRQCAGIRL、いわゆる特異的リンカー)を有する組み換
え融合タンパク質(2)を発現させた。さらに、この融合タンパク質のN−末端
(成分BのN−末端)にはアミノ酸DYKDDDDKを有するフラッグ−配列及
びそれに続くリンカー−配列GPGQVQLQが連結している(図1)。
続くリンカー−配列及びそれのC−末端に続くhFasLのアミノ酸139〜2
81を有する融合タンパク質(1)を発現させた。融合タンパク質(1)は融合
タンパク質(2)とは、特異的リンカー及びhFasLのアミノ酸103〜13
8の欠失により異なる(図1)。
によって行った。融合タンパク質の発現及び精製は(b)に示された方法によっ
て行った。
置き、引き続きゲル電気泳動により分離し(図2)、それぞれのバンドの分子量
のだいたいの測定と関連づけた。
(e)による細胞毒性アッセイを行った。それぞれ2つのセルラインに対してこ
のアッセイはそれぞれトリマー化した融合タンパク質(1)又は融合タンパク質
(2)のトリマーのバイマー(つまりヘキサマー)の濃度の上昇と共に、アンチ
−フラッグ−M2−抗体(Sigma,Buchs,Schweiz)の存在又
は不在において、実施し(図3)、その間に吸光度をOD490nmで測定した
。
Aのアミノ酸103からN−末端の18アミノ酸長さの配列((VDLEGST
SNGRQSAGIRL、いわゆる特異的リンカー)を有する組み換え融合タン
パク質(3)を発現させた。さらに、この融合タンパク質のN−末端(成分Bの
N−末端)にはアミノ酸DYKDDDDKを有するフラッグ−配列及びそれに続
くリンカー−配列GPGQVQLQが連結している(図4)。
現させた(図4)。
法により実施した。融合タンパク質の発現及び精製は(b)に示された方法によ
って行った。
(e)による細胞毒性アッセイを行った。それぞれ2つのセルラインに対してこ
のアッセイはそれぞれ融合タンパク質(3)ののトリマーの濃度の上昇と共に、
アンチ−フラッグ−M2−抗体(Sigma,Buchs,Schweiz)の
存在又は不在において実施し(図5)、その間に吸光度をOD490nmで測定
した。
9のN末端にまず配列LQを有するリンカー−ダイマー及び次いでさらにN末端
に成分Bとして94のアミノ酸長さのタンパク質mACRP30(アミノ酸18
〜111)からの配列、オリゴマー化ドメインを有する組み換え融合タンパク質
(4)を発現させた。さらに、この融合タンパク質(4)のN−末端(成分Bの
N−末端)にはアミノ酸DYKDDDDKを有するフラッグ−配列及びそれに続
くリンカー−配列GPGQVQLHが連結している(図6)。比較のために融合
タンパク質(1)を使用した。
り出し、(e)による細胞毒性アッセイを行った。このアッセイは、それぞれ融
合タンパク質(1)のトリマー又は融合タンパク質(4)のオリゴマー化したト
リマー(ドデカマー)、つまり組み換えFasL−ACRP30(4×3)の濃
度の上昇と共に、アンチ−フラッグ−M2−抗体(Sigma,前記参照)の存
在又は不在で実施し(図7)、その際、吸光度をOD490nmで測定した。
アミノ酸95のN末端にまず配列LQを有するリンカー−ダイマー及び次いでさ
らにN末端に成分Bとして94のアミノ酸長さのタンパク質mACRP30(ア
ミノ酸18〜111)からの配列、オリゴマー化ドメインを有する組み換え融合
タンパク質(5)を発現させた。さらに、この融合タンパク質のN−末端(成分
BのN−末端)にはアミノ酸DYKDDDDKを有するフラッグ−配列及びそれ
に続くリンカー−配列GPGQVQLHが連結している(図8)。
る融合タンパク質(図8には示されていない)を発現させた。この比較試験タン
パク質はN−末端からC−末端までフラッグ−配列、配列GPGQVQLHを有
するリンカー及び最後にhTRAIL(アミノ酸95〜281)を有する。融合
タンパク質(5)と異なるのは、つまり成分B(mACRP30:アミノ酸18
〜111)及び配列LQを有するリンカーが存在しないところである。
、(e)による細胞毒性アッセイを行った。このアッセイは、それぞれACRP
30−配列を有していない融合タンパク質のトリマー(比較のため)又は融合タ
ンパク質(5)のオリゴマー化したトリマー、つまり組み換えFasL−ACR
P30(5×3)のドデカマーの濃度の上昇と共に、アンチ−フラッグ−M2−
抗体(Sigma,前記参照)の存在又は不在で実施し(図9)、その際、吸光
度をOD490nmで測定した。
アミノ酸85のN末端にまずリンカー−ダイマーLQ及び次いでさらにN末端に
成分Bとして94のアミノ酸長さのタンパク質mACRP30(アミノ酸18〜
111)からの配列、オリゴマー化ドメインを有する組み換え融合タンパク質(
6)を発現させた。さらに、この融合タンパク質のN−末端(成分BのN−末端
)にはアミノ酸DYKDDDDKを有するフラッグ−配列及びそれに続くリンカ
ー−配列GPGQVQLHが連結している(図10)。
融合タンパク質(図10には示されていない)を発現させた。この比較試験タン
パク質はN−末端からC−末端までフラッグ−配列、配列GPGQVQLHを有
するリンカー及び最後にmTNFα(アミノ酸77〜235)を有する。融合タ
ンパク質(6)と異なるのは、つまり成分B(mACRP30:アミノ酸18〜
111)及び配列LQを有するリンカーが存在しないところである。
ACRP30−オリゴマー(TNFαのホモドデカマー)の添加によりアンチ−
フラッグ−M2−抗体(Sigma,上記参照)の存在で又は不在で、CT6−
細胞に対して生じる効果を測定した。
5%)の減少させた濃度の存在に置いた。この細胞を96−ウェル−滴定プレー
ト(40000細胞/ウェル)中で、16時間の間に、TNFα−ACRP30
−オリゴマー又はmTNF−αの示された濃度で、M2−mAk 2μg/ml
の存在又は不在でかつEL−4−上澄液の不在でインキュベーションした。この
細胞をさらに6時間の間、[3H]チミジン(0.5μCi/ウェル)と共にパ
ルスをかけ、凍結及び融解の3回のサイクルにさらに、最後に収穫した。この[ 3 H]チミジン−組み込みを最終的に液体シンチレーションカウンタにより調査
した(図11)。
のアミノ酸95のN末端にまずリンカー−ダイマーLQ及び次いでさらにN末端
に成分Bとして94のアミノ酸長さのタンパク質mACRP30(アミノ酸18
〜111)からの配列、オリゴマー化ドメインを有する組み換え融合タンパク質
(7)を発現させた。さらに、この融合タンパク質のN−末端(成分BのN−末
端)にはアミノ酸DYKDDDDKを有するフラッグ−配列及びそれに続くリン
カー−配列GPGQVQLHが連結している(図12)。
る融合タンパク質(図12には示されていない)を発現させた。この比較試験タ
ンパク質はN−末端からC−末端までフラッグ−配列、配列GPGQVQLHを
有するリンカー及び最後にhCD40L(アミノ酸116〜261)を有する。
融合タンパク質(7)と異なるのは、つまり成分B(mACRP30:アミノ酸
18〜111)及び配列LQを有するリンカーが存在しないところである。
に実施し、その際、CD40L−トリマー又はCD40L−ACRP30−オリ
ゴマー(ホモドデカマー)はアンチ−フラッグ−M2−抗体(Sigma,上記
参照)の存在下で又は不在下で添加した(図13)。
Bとしてレセプターからなる融合タンパク質を扱う。
n)から、交換可能なモジュールの順序として、次の順序(5′から3′)で構
築した: (a) HindIII/SalI−モジュール、このモジュールはレセプター
の細胞外ドメインを有しており、その際、Kozak−配列GCCACCが先行
し(hTNF−R1(アミノ酸1〜211);h−TRAIL−R1(アミノ酸
1〜239)、h−TRAIL−R2(アミノ酸1〜212)、h−TRAIL
−R3(アミノ酸1〜240)及びhCD40(アミノ酸1〜193)の場合又
はhFasR(アミノ酸1〜170)の場合、5′−翻訳されない領域の24個
のヌクレオチドの先行することによる);(b) SalI/XhoI−カセッ
ト中の14−アミノ酸長さのリンカー(PQPQPKPQPKPEPE)(例え
ば、Terskikhら(1997),Proc.Natl.Acad.Sci
.USA 94,1663に記載されている);Xhol/NotI−モジュー
ル中でのオリゴマー化ドメイン、OPG(アミノ酸187〜401、ここではδ
N−OPGとして記載されている)、CMP(アミノ酸451〜493、Gen
Bank 115555);COMP(アミノ酸32〜75、GenBank
1705995)の場合に;(d)NotI/XbaI−カセット、これは組み
合わせられたHis6−myc−マーキング及び停止コドンを含有する。このオ
リゴマー化ドメインは、N−末端もしくはC−末端でアミノ酸配列GGCC及び
ARTPGGGSに囲まれていた。リンカーは全ての構築のために使用した。F
c−構築物の場合、「ヒンジ」−領域、CH2及びCH3−ドメイン及びhIg
G1の停止コドンを、前記(Schneiderら(1997) J.Biol
.Chem 272,18827;Schneiderら(1998) J.E
xp.Med.187,1205)に記載したようなSalI/NotI−カセ
ットとしてクローニングした。安定なHEK−293を誘導するセルラインは組
み換えタンパク質の製造のために、前記した方法(Schneiderら(19
97)上記参照)を用いてG418 800μg/ml中で選択することにより
準備した。
したようにCaCl2−法を用いてトランスフェクションし、PBSで洗浄し、
その後3日間、血清不含の最適化−培地中でインキュベーションした。上澄液を
30倍に濃縮し、使用するまで凍結保存した。Fas/δN−OPG及びFas
/CMP−融合タンパク質の濃縮された最適化培地中での濃度は、「ウェスタン ブロット」での滴定を用いて、標準として精製されたFas/COMPを用い
ながら測定した。
ス(リガンドとして)又はタンパク質−A−セファロース(Fc−融合タンパク
質)上に置き、PBSで洗浄し、シトレート−NaOH(pH2.5)50mM
で溶離した。この溶離液をトリス−HCl(pH8)で中和し、この緩衝液をP
BSとCentrikon−30濃縮機(Amicon,Easton,Tex
as)中で交換した。COMP−融合タンパク質及びCMP−融合タンパク質を
HiTrap−キレートカラムで精製した。このために安定にトランスフェクシ
ョンされた293−細胞の上澄液にNaCl 500mM及びイミダゾール10
mMを補充し、ZnSO4(pH2.5)0.5Mで予め被覆したカラムを通過
させ、PBS中で平衡化させた。このカラムをPBSで洗浄し、タンパク質をE
DTA 50mMを有するPBSで溶離した。この緩衝液を前記したようにPB
Sと交換した。
ら,1997,J.Biol.Chem.272,18827及びThomeら
,1997,Nature 386,517)に記載されたと同様に製造した。
この2つの刊行物は全ての範囲が本発明の対象の開示の構成成分である。フラッ
グ−CD40L(アミノ酸116〜261)はバクテリア中で発現させ、フラッ
グ−TRAILについて記載されたと同様にM2−アガロース上で精製した。こ
のタンパク質濃度はビシンコニン酸法を用いて測定した。この純度はSDS−P
AGE及びクーマシー−ブルー−マーキングを用いて調査した。
00μlの体積でSuperdex 200 HR10/30 (Pharma
cia)に置き、PBS中で0.5ml/minで溶離させ、その際、同時に2
80nmで吸光度を記録した。個々のフラクション(0.25ml)を次に記載
したように毒性試験で分析した。分子量の決定のために、カラムを標準タンパク
質のチログロブリン(669kDa)、フェリチン(440kDa)、カタラー
ゼ(262kDa)、アルドラーゼ(158kDa)、ウシ血清アルブミン(6
7kDa)、オバルブミン(43kDa)、キモトリプシノーゲンA(25kD
a)及びリボヌクレアーゼA(13.7kDa)を用いて校正した。
−プレートをレセプター/Fc−融合タンパク質(PBS中で0.2μg/ml
、100μl、16時間、25℃)で被覆した。この「ウェル」は1時間37℃
でPBS中で飽和し、その際、PBSはウシ胎児血清5%(遮断する緩衝液とし
て)を含有した。sCD40Lの使用の場合、遮断する緩衝液は脂肪不含のミル
ク4%及びTween−20 0.05%を含有するPBSであった。競合する
Fc又はCOMP−融合タンパク質を、タンパク質A1μg/mlの存在又は不
在で、遮断する緩衝液100ml中に滅菌して溶かした。このリガンドは一定の
濃度で添加され(sFasL:2μg/ml、3.6nM、sTNFα:0.0
2μg/ml、0.36mM、sTRAIL:0.1μg/ml、1.4nM、
sCD40L:0.5μg/ml、9.2nM、全て遮断する緩衝液中で)1時
間の間37℃で結合させることができた。結合したリガンドをM2−アンチ−フ
ラッグ−抗体(遮断する緩衝液中で1μg/ml、100μl、45分、37℃
)、ヤギ−アンチマウス−抗体(ペルオキシダーゼとけつごう、遮断する緩衝液
中で1:2000、100μl、30分、37℃)及びo−フェニレンジアミン
ヒドロクロリド(クエン酸50mM中で0.3mg/ml、Na2HPO4、)1
00mM、H2O2 0.01%)で同定した。この吸光度は490nmで測定し
た。
Schneiderら,(1997)(上記参照)に記載されたように実施した
。キメラレセプターは、95%を越える細胞死を誘導することができる程度の細
胞毒性リガンドの量を含有する培地中でシリアルに希釈した。記載されたように
、タンパク質Aを1μg/mlの濃度で使用した。sFasLはM2 1μg/
mlの存在で使用し、sTRAILはM2 2μg/mlの存在で使用した。M
2−抗体は一連の試験においてsTNFαと一緒に使用しなかった。この細胞を
16時間インキュベーションし、その生存率をPMS/MTS−試験システム(
フェナジンメトスルフェート/3−[4,5−ジメチルチアゾール−2−イル]
−5−[3−カルボキシメトキシフェニル]−2−[4−スルホフェニル]−2
H−テトラゾリウム、塩の形で)(Promega,Madison,Wisc
onsin)を使用しながら測定した。吸光度を490nmで測定した。多様な
融合タンパク質のモル濃度を表示するために、分子量を次のように査定した:[
(理論上のMr+3kDa/予想したN−結合したGlyan)×多重性]。F
as:Fc、:COMP、:CMP、:δN−OPG:98,172,100も
しくは105kDa。TRAILR2:Fc、:COMP、:CMP、:δN−
OPG:86,143,82及び93kDa。TNFR1:Fc、:CMP:1
04及び187。CD40L:Fc、:COMP:101及び180kDa。T
RAILR2:Fc:86kDa、TRAILR3:Fc:127kDa。フラ
ッグ−TRAIL、フラッグ−FasL、フラッグ−TNFα、フラッグ−CD
40L:71、55,56もしくは54kDa。
チップ(BIAcore AB,Uppsala,スウェーデン)で、5μl/
minの流量速度で実施した。CM5−チップは、N−エチル−N′(3−ジメ
チルアミノプロピル)−カルボジイミド:N−ヒドロキシスクシンイミドの1:
1混合物の50μl−添加で活性化させた。NaHCO3(pH5.5)10m
M中のM2−アンチ−フラッグモノクローナル抗体の100μg/ml溶液6μ
lを、次いで活性化した表面上に流した。1Mエタノールアミン−HClの50
μl−添加は残留したH−ヒドロキシスクシンイミドエステルを失活させた。こ
の手順のために消費された固定されたM2−抗体の量は、約4600ユニットで
あった。FasL−Fas:融合タンパク質及びTRAIL−TRAIL−R2
:融合タンパク質の相互作用の分析のために、一定量の標識したリガンドをM2
変性表面上に固定した。この達成のために、フラッグ−FasL又はフラッグ−
TRAIL 2.5μ/mlの7μl−添加量をこの表面に塗布した。これによ
り約100〜150ユニットが結合した。この条件は、その他にM2−表面から
リガンドの最小の解離を許容し、一方で同時に分析のために十分な次のレセプタ
ー結合を許容する。次いでレセプター:融合タンパク質の結合を、1〜100μ
g/mlの濃度、100〜150ユニットに相当の精製されたレセプター:融合
タンパク質の15μl注入により分析した。この会合速度を3分間測定し、解離
速度を3〜5分間測定した。次いで、この表面をシトレート−HCl(pH2.
5)50mMの5μl−添加により(簡単なM2−表面に)再生した。30回連
続するまでの結合及び再生の推移を、固定されたM2−抗体の結合特性の明らか
な変化がなく実施できた。この解離速度及び会合速度は、製造元の反応速度分析
プログラムを用いてモデルAB=A+B及びA+B=ABを使用しながら分析し
た。
方の肝臓領域を即座に切除し、これを「肝細胞−アタッチメント−培地」(HA
M)中に保持した。この肝臓領域をまずHepes 10mM(pH7.6)1
6mlで灌流させ、赤血球を除外し、次いでHepes(4mM CaCl2)
中の0.5mg/mlのコラゲナーゼH(Boehringer Mannhe
im)12mlで処理し、次いでペトリ皿中でHepes中でホモジナイズドし
た。この細胞をHepes中で洗浄し、次いで遠心分離(100×g、30秒)
し、HAM中の60%の等張パーコール溶液(Pharmacia)中に再懸濁
させ、さらに遠心分離(700×g、2分)した。全ての緩衝液及び培地を37
℃で添加した。沈殿した細胞をHAM中に再懸濁させ、カウントし、平板シャー
レ状のマイクロタイタープレート上に置き(ウェル1つあたり10000、20
0μl)、相応して付着させることができた。実験混合物(シリアルに希釈した
インヒビター、sFasL、最終濃度:400ng/ml、7nM)及びM2−
抗体(最終濃度:1μg/ml)を添加し、この細胞をさらに6時間インキュベ
ーションした。この上澄液を取り除き、新鮮なHAM(100μl)を添加し、
上記したような生存能力試験PMS/MTSを実施した。
S中で2回洗浄し、RPMI 1640培地で1回洗浄した。Jurkat−細
胞(1mlあたり5×105細胞、100μl)をインヒビターと混合し、各「
ウェル」に分配し、次いで遠心分離(200×g、3min)し、24時間の間
37℃でインキュベーションした。この細胞生存能力(OD490nmで)を、
前記したように測定した。特異的な細胞保護率(%で)を次のように計算した:
[(アンチ−CD3+インヒビター)−(アンチ−CD3)]/[(対照)−(
アンチ−CD3)]×100。
57BL/6マウス(H−2b)からの脾臓細胞をBalb/c−マウス(H−
2d)からの脾臓細胞と一緒に5日間培養した。その使用の前に生命力のない細
胞を試料から、Ficoll−Paque(Pharmacia Biotec
h)で勾配−遠心分離により除去した。マーキングを前記した方法(Katao
kaら)により実施した。簡単に説明すると、目標細胞(A20−細胞)をナト
リウム[51Cr]−クロメート(Dupont,Boston,MA)を用いて
1時間の間にマーキングし、次いでRPMI 1640で3回洗浄した。MLC
−細胞を目標細胞(「ウェル」あたり104個の細胞)とU字形のマイクロタイ
タープレート中でFas:Fc及びFas:COMPの存在又は不在で、40μ
g/mlの場合に200mlの最終容量で混合し、このプレートを遠心分離(2
00×g、3min)した。4時間インキュベーションした後に上澄液を除去し
、放射能を測定した。この特異的[51Cr]−遊離率(%で)を次の式を用いて
決定した:[(実験による遊離−自発的遊離)/(最大遊離−自発的遊離)]×
100。
1.1(5×105個の細胞)を、FACS−緩衝液中のCD40:COMP
2μg(PBS、ウシ胎児血清10%及びNaN3 0.02%)と一緒にイン
キュベーションした。Fas:COMPをネガティブな対照として使用した。レ
セプター:COMPを9E10アンチ−myc−抗体1μgを用いて、及び引き
続きFITCマーキングしたヤギ−アンチ−マウス−抗体(1:100)を用い
る処理で検出した。インキュベーションを4℃で20分間でFACS−緩衝液5
0μl中で実施した。
D19+−細胞を、磁性の「ビード」(小球)を用いて精製し、残りのCD19- −細胞を照射した(3000rad)。105個の精製されたCD19+−細胞を
105個のCD19-自己由来した照射されたPBLと、培地120μl中で混合
し、この培地はsCD40Lを100ng/ml(1.8nM)の濃度で、M2
−抗体を10μg/mlの濃度で、プラス又はマイナスのタンパク質Aを1μg
/mlの濃度で、及びCD40:Fc又はCD40:COMPの記載された濃度
で含有する。この細胞を次いで72時間96ウェル−プレート中で培養し、6時
間[3H]チミジン(1μCi/ウェル)と共にパルスをかけ、収穫した。この
[3H]チミジン組み込みを液体−シンチレーションカウントにより調査した。
インからなる融合タンパク質はレセプターリガンド−相互作用の研究のためにイ
ンヒビター性の抗原として先行技術から公知である。第7の実施例において精製
したFas:Fc−融合タンパク質のサイズを排除クロマトグラフィーにより調
査し、個々のピークを期待された保持時間で溶離した。Fas:Fc含有フラク
ションは、可溶性FasL(sFasL)の致死投与量にさらされたA20−細
胞を細胞死から保護することができたが、しかしながら、試験においてFas:
FcとFasLとの評価した割合が約1000であるように配慮する場合に、保
護(505まで)の程度は著しく低かった。
れ、これらのフラクションはおそらくわずかな検出不可能な量のFas:Fcの
高分子量複合体を有していた。本発明により、融合タンパク質のこの種のより高
い凝集体をFasLにより誘導される細胞死の有力なインヒビターとして機能で
きることは明らかである。従って、まず免疫グロブリンに交差架橋する薬剤のタ
ンパク質Aを添加することにより、この凝集したFas:Fcの高分子量フラク
ションを高めた。注入したFas:Fc約10%だけを早期に溶離したフラクシ
ョンにずらした条件でこの分析を実施した場合、高分子量のFas:Fc−複合
体はFasLにより誘導される細胞毒性の有効なアンタゴニストであることが明
らかとなった。これと比べて、残りのFas:Fc−フラクションがいまだにダ
イマーとして溶離しかつ10倍より赤い濃度であっても細胞に対して部分的な保
護しか提供しないことが明らかになった。本発明の場合に、個のだ7の実施例の
結果は、より高いFas:Fc−凝集物の形成が特異的な保護活性を著しく高め
ることを示した。
Lに対してより良好な活性を示しかつインヒビター特性を改善する融合タンパク
質からなる本発明による複合体を構築した。本発明による融合タンパク質は例え
ば、TNF−ファミリーのレセプターの細胞外ドメイン、例えばFas、TRA
IL−R1、TRAIL−R2、TRAIL−R3、TNF−R1又はCD40
、14アミノ酸長さを越えるリンカーと、いわゆる軟骨オリゴマーマトリックス
タンパク質((COMP);レセプター:COMPとして表す融合タンパク質)
又はいわゆる軟骨マトリックスタンパク質((CMP);レセプター:CMPと
して表す融合タンパク質)のオリゴマー化するドメインとが融合されているよう
なものである。このマトリクス−タンパク質もしくはそのドメインは、天然の特
性を有し、コイルド−コイル−構造のペンタマーもしくはトリマーを形成する。
前記の融合タンパク質(並びに対照としてのレセプター:Fc−融合タンパク質
)は哺乳動物細胞中で発現し、金属キレート化ラム上で又はタンパク質A上での
アフィニティクロマトグラフィーにより精製した。このレセプターFas及びT
RAIL−R2は第7の実施例において、タンパク質のC−末端のダイマー化ド
メインにTNF−ファミリーからのオステオプロテゲリンが結合されていた(レ
セプター:δN−OPG)。
アクリルアミドゲル中でゆっくりと移行させることにより示すことができるよう
にオリゴマー化する。Fas:COMP及びTRAIL−R2:CMPは、ゲル
−浸透クロマトグラフィー法を使用した場合に約400もしくは170kDaの
明白な分子量を有する十分に限定された「ピーク」として溶離した。この分子量
は融合タンパク質のペンタマーもしくはトリマーの構造と一致する。第7の実施
例の試験から、従って、前記のマトリックスタンパク質のコイルド−コイル−オ
リゴマー化ドメインの凝集特性は、TNF−レセプターファミリーのタンパク質
(又はタンパク質ドメイン)に融合することによっても悪い影響を及ぼさないと
結論づけることができる。
FasL−結合をめぐって競合することがある場合、この融合タンパク質Fas
:COMPはFas:Fcよりも低いKDを示す。この結果の一致において、F
asL−Fas:COMP−相互作用について0.77nMの解離定数が測定さ
れ、これはFas:Fcに対する比較値よりも約8〜9倍低い。著しく多数の試
験されたセルラインにおいて、Fas:COMPの阻害活性は、ダイマーの融合
タンパク質Fas:Fcに対する阻害活性よりも約10倍〜20倍高く、交差架
橋するタンパク質Aにより生じたFas:Fc−凝集体(Fas:Fc/PA)
に対する結果は、Fas:COMPについての値及びFas:Fcについての値
の間の値を示した。ダイマーのFas:δN−OPG−融合タンパク質の保護活
性は、ダイマーのFas:Fc−複合体の保護活性と比較可能であった。トリマ
ーのFas:CMPは、sFasLにより媒介された溶菌をほぼFas:Fc/
PAと同じ程度有効に阻害し、結果として、つまりFas:COMPよりも5倍
少ない有効性であった。Fas:COMPの阻害活性は良好であり、FasLに
より遮断されたモノクローナル抗体Nok−1、4H9及び4A5よりも良好で
あった。Fas:Fc−複合体と比較したFas:COMPの優秀な阻害活性は
、初期マウス肝細胞を用いた試験から又はアンチ−CD3活性化されたJurk
at−細胞を用いた活性化誘導された細胞死についてのモデルシステムからも明
白である。全てのこの試験において、Fas:Fc/PAについては平均的な保
護作用値を示した。さらに、Fas:COMPが、CTLsで発現されたFas
Lの作用を阻害するかどうかが試験された。A20−細胞の4時間の試験系にお
ける細胞死は、パーフォリン及びFasL−依存性のシグナル伝達経路に依存す
る、それというのもパーフォリン並びにFasL欠損しているCTLsはこの細
胞に関して作用を示さないからである。相応する試験において、A20−細胞は
期待通りにパーフォリン−誘導したCTLs並びにFasL−誘導したCTLs
を殺した。Fas:Fc及びFas:COMPは特異的に、パーフォリン−欠損
したCTLsにさらされた細胞に対する一定の程度の保護を引き起こした。
又は本発明によるCD40:COMPに対する親和性の比較において、ペンタマ
ー化されたレセプターについて親和性の著しい向上(30倍)が観察され、一方
CD40:FC/ACについて中程度の効果(8倍)が生じた。CD40:CO
MPが膜結合するCD40Lも認識できるかどうかの問題に関して、膜タンパク
質CD40Lを構成的に発現するJurkat−誘導化されたセルラインD1.
1はFACS−マーキング分析の実施のためにCD40−融合タンパク質を試料
として使用して実施した。明らかなマーキングが本発明によるCD40:COM
Pについて観察され、それによりCD40−COMPは実際に天然のプロセッシ
ングされていないCD40Lと結合できることが示された。CD40L−融合タ
ンパク質の生体システム中での特異的活性を試験するために、アンチ−B−細胞
−レセプターで共刺激されているCD40L依存するヒトB−細胞の増殖を阻害
することを試験した。CD40:FcもCD40:FC/ACも、高い投与量で
投与した場合であっても明らかに増殖に悪い影響を及ぼすことなかった。これと
は反対に、本発明によるCD40:COMPは、比較的低い投与量の場合ですで
に増殖を遮断することができた。
ーシスの競合するインヒビターによる阻害がオリゴマー化度に依存して増大し、
かつ多様なインヒビターの比活性(そのそれぞれのIC50−値の割合として表す
)は多様なセルラインに対して比較的一定にとどまることが確認された。本発明
によるFas:COMPのFas:Fcと比較して高められた阻害作用は、おそ
らくその高い抗体結合力の結果である。同様の結果が、本発明によるCD40−
融合タンパク質の活性についても測定された。本発明によるCD40:COMP
は、インビトロでプライマリーD−細胞のCD40L−誘導された増殖の阻害に
おいてCD40:Fcを明らかに上回っている。従って、実施例7の結果は、例
えばFas及びCD40のようなレセプターに対して、低ナノモーラル領域で解
離定数は得られ、これは天然でこのリガンドに対して中程度の親和性を特徴付け
ており、本発明により考慮されるような融合タンパク質の構成単位である場合、
比較的高いオリゴマー化度により特徴付けられることを示している。
の、つまりトリマーのバイマーの形で出現する組み換えられた本発明による融合
タンパク質(2)のアミノ酸配列を示す。
する融合タンパク質(2)の、還元性の条件下(r)で及び非還元性の条件下(
nr)でのゲル電気泳動(SDS−PAGE)の結果を、そして図2Bに本発明
によるオリゴマー、この場合、本発明による融合タンパク質もしくは融合タンパ
ク質(2)のトリマーのバイマーを示す。
C→S)−置換を考慮した、本発明による融合タンパク質(3)のアミノ酸配列
を示す(スーパー−FasL)。
ノ酸配列を示する。
△)での、バイマー化できない又はオリゴマー化できないFasL−トリマー(
図1による融合タンパク質(1)をベースとする比較試験、図7A)及び本発明
によるオリゴマー、この場合トリマーのテトラマー、図6によるつまり本発明に
よる融合タンパク質(4)のドデカマーの添加によるBJAB−細胞の生存能力
を示す。
マー化能力又はオリゴマー化能力のない先行技術によるTRAIL−トリマー(
N−末端にフラッグ配列及びヒトTRAILのアミノ酸95〜281を有する融
合タンパク質)(比較試験、図9A)の添加による及び本発明による融合タンパ
ク質(5)、TRAIL−ACRP30の本発明によるドデカマーの添加による
Jurkat−細胞の生存能力を示す。
Lの構造を示す。
す。
Claims (30)
- 【請求項1】 組み換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマ
ー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマーにおいて、前記の組み換え融合タン
パク質が少なくとも1つの成分A及び少なくとも1つの成分Bを有し、その際、
成分Aは生物学的機能を有する、特に抗体に対する、可溶性又は膜質のシグナル
分子に対する又はレセプターに対するリガンド機能を有するタンパク質又はタン
パク質断片、又は抗体又は抗体の断片を有し、成分Bは、第3の分子の作用なし
で、組み換えタンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーを
バイマー化するか又はオリゴマー化するタンパク質又はタンパク質断片を有する
ことを特徴とする、組み換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマ
ー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマー。 - 【請求項2】 ダイマー、トリマー、クアトロマー、又はペンタマー中の融
合タンパク質の成分Aが同じ又は異なっていることを特徴とする、請求項1記載
の組み換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマー
のバイマー又はオリゴマー。 - 【請求項3】 組み換え融合タンパク質の成分Aがペプチドホルモン、成長
因子、サイトカイン、インターロイキン、これらの断片又は前記の配列の機能的
誘導体であることを特徴とする、請求項1又は2記載の組み換え融合タンパク質
のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマー
。 - 【請求項4】 組み換え融合タンパク質の成分Aが、TNF−サイトカイン
の種類からのサイトカイン、このようなTNF−サイトカインの断片又は前記の
配列の機能的誘導体であることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1
項記載の組み換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペン
タマーのバイマー又はオリゴマー。 - 【請求項5】 組み換え融合タンパク質の成分AがCD40L、FasL、
TRAIL、TNF−α、CD30L、OX40L、RANKL、TWEAK、
Lta、Ltab2、LIGHT、CD27L、41−BB、GITRL、AP
RIL、EDA、VEGI及びBAFFからなるグループから選択されるTNF
−サイトカインまたはTNF−サイトカインの断片、又は前記配列の機能的誘導
体であることを特徴とする、請求項4記載の組み換え融合タンパク質のダイマー
、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマー。 - 【請求項6】 組み換え融合タンパク質の成分Aがウイルス性、バクテリア
性又は原虫性の病原体の抗原又は抗原の断片であることを特徴とする、請求項1
又は2記載の組み換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又は
ペンタマーのバイマー又はオリゴマー。 - 【請求項7】 組み換え融合タンパク質の成分Aがウイルス性、バクテリア
性又は原虫性の病原体の表面抗原又は表面抗原の断片であることを特徴とする、
請求項6記載の組み換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又
はペンタマーのバイマー又はオリゴマー。 - 【請求項8】 ダイマー、トリマー、クアトロマー、又はペンタマー中の融
合タンパク質の成分Aが連結したレセプターアゴニスト又はレセプターアンタゴ
ニストを有するアミノ酸配列であることを特徴とする、請求項1又は2記載の組
み換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバ
イマー又はオリゴマー。 - 【請求項9】 融合タンパク質の成分BがC1q−タンパク質及びコレクチ
ンの種類からなるグループから選択されるタンパク質のマルティマー化する又は
オリゴマー化する断片又はこのような断片の機能的誘導体を有することを特徴と
する、請求項1から8までのいずれか1項記載の組み換え融合タンパク質のダイ
マー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマー。 - 【請求項10】 成分Bが、C1q、MBP、SP−A、SP−D、BC、
CL−43及びACRP30からなるグループから選択されるタンパク質のマル
ティマー化する又はオリゴマー化する断片又はその機能的誘導体を有することを
特徴とする、請求項9記載の組み換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、ク
アトロマー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマー。 - 【請求項11】 成分Bは、mACRP30のアミノ酸18〜111の配列
について図6Aにより示したアミノ酸配列又はその機能的誘導体、又はhACR
P30のアミノ酸18〜108の配列について図6Bにより示したアミノ酸配列
又はその機能的誘導体を有し、この場合、図6A及び6Bはこの請求項の構成要
素であることを特徴とする、請求項10記載の組み換え融合タンパク質のダイマ
ー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマー。 - 【請求項12】 成分Bが8〜20個のアミノ酸の配列を有し、この配列が
組み換え融合タンパク質のダイマー又はマルティマーをバイマー化する又はオリ
ゴマー化することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載の組み
換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイ
マー又はオリゴマー。 - 【請求項13】 成分Bが1又は複数のジスルフィド架橋を形成することを
特徴とする、請求項12記載の組み換え融合タンパク質のダイマー、トリマー、
クアトロマー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマー。 - 【請求項14】 成分Bがアミノ酸配列LEGSTSNGRQCAGIRL
又はその機能的誘導体を有することを特徴とする、請求項13記載の組み換え融
合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー又
はオリゴマー。 - 【請求項15】 成分Bが配列LEGSTSNGRQSAGIRL又はその
機能的誘導体を有することを特徴とする、請求項12記載の組み換え融合タンパ
ク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー又はオリゴ
マー。 - 【請求項16】 マルティマー化されたか又はオリゴマー化された融合タン
パク質が、抗体による認識及び架橋のための抗原性断片を有することを特徴とす
る、請求項1から15までのいずれか1項記載の組み換え融合タンパク質のダイ
マー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー又はオリゴマー。 - 【請求項17】 融合タンパク質が成分A及び成分Bの間にリンカー配列を
有することを特徴とする、請求項1から16までのいずれか1項記載の組み換え
融合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー
又はオリゴマー。 - 【請求項18】 融合タンパク質が2つ又はそれ以上の異なる成分Bをを有
することを特徴とする、請求項1から17までのいずれか1項記載の組み換え融
合タンパク質のダイマー、トリマー、クアトロマー又はペンタマーのバイマー又
はオリゴマー。 - 【請求項19】 医薬の製造のための、請求項1から18までのいずれか1
項記載のバイマー又はオリゴマーの使用。 - 【請求項20】 過剰炎症性障害、自己免疫疾患、高アポトーシス反応又は
低アポトーシス反応に起因する疾患、感染性疾患、特にウイルス性の感染性疾患
、腫瘍疾患、特にリンパ系の腫瘍及び/又は内分泌疾患の治療のための医薬の製
造のための、請求項1から18までのいずれか1項記載のバイマー又はオリゴマ
ーの使用。 - 【請求項21】 感染性疾患、特にウイルス性感染性疾患に対する能動的又
は受動的免疫化のためのワクチンの製造のための、請求項1から18までのいず
れか1項記載のバイマー又はオリゴマーの使用。 - 【請求項22】 風疹、麻疹、ポリオ、狂犬病、破傷風、ジフテリア、BC
G、結核、マラリア、黄熱、HIV又はインフルエンザに対するワクチン化のた
めの請求項21記載のワクチンの製造のための、請求項1から18までのいずれ
か1項記載のバイマー又はオリゴマーの使用。 - 【請求項23】 腸管外又は経口投与のための、請求項19又は20記載の
医薬の製造のため又は請求項21又は22記載のワクチンの製造のための、請求
項1から18までのいずれか1項記載のバイマー又はオリゴマーの使用。 - 【請求項24】 インビトロ診断のための、請求項1から18までのいずれ
か1項記載のバイマー又はオリゴマーの使用。 - 【請求項25】 組み換え融合タンパク質が1つの成分A及び1つの成分B
を有し、その際、成分Aは生物学的機能を有する、特に抗体に対する、可溶性又
は膜質のシグナル分子に対する又はレセプターに対するリガンド機能を有するタ
ンパク質又はタンパク質断片、又は抗体又は抗体の断片を有し、成分Bは、C1
q−タンパク質又はコレクチンの種類からなるグループから選択される、マルテ
ィマー化する及びオリゴマー化する断片又はこのような断片の機能的誘導体を有
することを特徴とする、融合タンパク質。 - 【請求項26】 融合タンパク質の成分Bが、C1q、MBP、SP−A、
SP−D、BC、CL−43及びACRP30からなるグループから選択される
タンパク質のマルティマー化する又はオリゴマー化する断片又はその機能的誘導
体を含有することを特徴とする、請求項25記載の融合タンパク質。 - 【請求項27】 DNA−配列が請求項25又は26記載の融合タンパク質
をコードすることを特徴とする、DNA−配列。 - 【請求項28】 発現ベクターが請求項27記載のDNA−配列を有するこ
とを特徴とする、発現ベクター。 - 【請求項29】 宿主細胞が請求項28記載の発現ベクターでトランスフェ
クションされていることを特徴とする、宿主細胞。 - 【請求項30】 成分A及び成分Bを有する組み換え融合タンパク質のダイ
マー又はマルティマーにおいて、成分Aはレセプター又はレセプターの断片又は
誘導体を有し、成分Bは、免疫グロブリン、C1q−タンパク質又はコレクチン
の種類からなるグループから選択されるタンパク質のマルティマー化する断片を
有することを特徴とする、組み換え融合タンパク質のダイマー又はマルティマー
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