JP2009165489A - Fusion protein composed of ligand bonded protein and stable plasma protein - Google Patents

Fusion protein composed of ligand bonded protein and stable plasma protein Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new ligand bonded molecule and a receptor, and to provide a composition and a method for improving the circulating plasma half-life of the ligand bonded molecule. <P>SOLUTION: A polypeptide containing an immunoglobulin heavy chain dimer having no immunoglobulin light chain is provided. In the polypeptide, a variable domain of at least one immunoglobulin heavy chain is substituted with an amino acid sequence of a ligand bonding partner, which is a receptor, a carrier protein, a hormone, a growth factor, an enzyme or a nutrient substance and is not a lymphocyte-inducing receptor, a constituent element of an immunoglobulin gene super family, a homologous protein thereto nor a multi-subunit polypeptide encoded with an isolated gene, and the bonding partner is fused with an amino acid sequence of the immunoglobulin heavy chain constant domain at the C terminus, and holds bonding properties. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は新規リガンド(配位子)結合分子および受容体、並びに、リガンド結合分子の循環血漿半減期を改善する組成物および方法に関する。具体的には、本発明はハイブリッド(雑種)免疫グロブリン分子、これらの免疫グロブリン類の製造法および使用法、並びに、これらをコードする核酸に関する。   The present invention relates to novel ligand (ligand) binding molecules and receptors and compositions and methods for improving the circulating plasma half-life of ligand binding molecules. Specifically, the present invention relates to hybrid (hybrid) immunoglobulin molecules, methods for making and using these immunoglobulins, and nucleic acids encoding them.

免疫グロブリンはジスルフィド結合で互いに結合し合ったポリペプチド鎖を含有する分子であり、典型的には2つの軽鎖と2つの重鎖を有する。各鎖の1ドメイン(領域)(V)は、その分子の抗体特異性に依存する可変アミノ酸配列を有する。もう1つのドメイン(C)は、同じクラスの分子に共通のかなり定常的な配列を有する。これらのドメインはそのアミノ末端から順番に番号が付与される。   Immunoglobulins are molecules that contain polypeptide chains joined together by disulfide bonds and typically have two light chains and two heavy chains. One domain (region) (V) of each chain has a variable amino acid sequence that depends on the antibody specificity of the molecule. The other domain (C) has a fairly constant sequence common to the same class of molecules. These domains are numbered sequentially from the amino terminus.

免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリー(上科)は免疫グロブリン様ドメインを伴う分子から構成されている。このファミリーの構成要素には、クラスIおよびクラスII主要組織適合性抗原、免疫グロブリン、T細胞受容体α、β、γおよびδ鎖、CD1、CD2、CD4、CD8、CD28、CD3のγ、δおよびε鎖、OX-2、Thy-1、細胞間または神経細胞接着性分子(I-CAMまたはN-CAM)、リンパ球機能付随抗原-3(LFA-3)、神経細胞質タンパク質(NCP-3)、ポリ-Ig受容体、ミエリン結合糖タンパク質(MAG)、高親和性IgE受容体、抹消ミエリンの主要糖タンパク質(Po)、血小板由来成長因子受容体、コロニー刺激因子-1受容体、マクロファージFc受容体、Fcガンマ受容体およびガン胎児性抗原が含まれる。   The immunoglobulin gene superfamily (superfamily) is composed of molecules with immunoglobulin-like domains. Members of this family include class I and class II major histocompatibility antigens, immunoglobulins, T cell receptors α, β, γ and δ chains, CD1, CD2, CD4, CD8, CD28, CD3 γ, δ. And ε chain, OX-2, Thy-1, intercellular or neuronal adhesion molecule (I-CAM or N-CAM), lymphocyte function associated antigen-3 (LFA-3), neurocytoplasmic protein (NCP-3) ), Poly-Ig receptor, myelin-binding glycoprotein (MAG), high affinity IgE receptor, major glycoprotein of peripheral myelin (Po), platelet-derived growth factor receptor, colony stimulating factor-1 receptor, macrophage Fc Receptors, Fc gamma receptors and carcinoembryonic antigens are included.

ある免疫グロブリンの可変ドメイン(超可変領域を含む)で別の免疫グロブリンを置換できること、またある種の免疫グロブリンの可変ドメインを異なる種に置換できることが知られている。例えばEP0 173 494;EP0 125 023;Munro,Nature 312:(1984年12月13日);Neuberger等,Nature 312(1984年12月13日);Sharon等,Nature 309:(1984年5月24日);Morrison等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:6851-6855(1984);Morrison等,Science 229:1202-1207(1985);Boulianne等,Nature 312:643-646(1984年12月13日)などを参照のこと。   It is known that one immunoglobulin variable domain (including the hypervariable region) can replace another immunoglobulin, and that one immunoglobulin variable domain can be replaced by a different species. EP0 173 494; EP0 125 023; Munro, Nature 312: (December 13, 1984); Neuberger et al., Nature 312 (December 13, 1984); Sharon et al., Nature 309: (May 24, 1984) Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81: 6851-6855 (1984); Morrison et al., Science 229: 1202-1207 (1985); Boulianne et al., Nature 312: 643-646 (December 1984) See 13th).

Morrison等,Science 229:1202-1207(1985)は、ある種から得た免疫グロブリン定常領域に融合した別の種由来の可変領域を有する免疫グロブリン・キメラの調製を教示している。この文献は非免疫グロブリン配列(例えば酵素配列)と融合した免疫グロブリン配列を有する分子を示唆しているが、この文献は非免疫グロブリン配列に結合した免疫グロブリン可変ドメインのみを教示している。Morrison等のEP0 173 494は同様のキメラを教示している。この著者等は“受容体”という用語を使用し、その“背景”の項で、“免疫グロブリン、酵素および膜タンパク質などの受容体”に言及しているが、彼らの述べた“興味ある受容体”には“B細胞およびT細胞受容体、より具体的には免疫グロブリン(例えばIgM、IgG、IgA、IgDおよびIgE、並びに、個々の群の種々のサブタイプ)”が含まれる(3頁10〜13行)。この文献の開示は免疫グロブリンキメラに限定されている(例えば3頁21〜30行を参照のこと)。   Morrison et al., Science 229: 1202-1207 (1985) teaches the preparation of an immunoglobulin chimera having a variable region from another species fused to an immunoglobulin constant region from one species. Although this document suggests molecules having immunoglobulin sequences fused to non-immunoglobulin sequences (eg, enzyme sequences), this document only teaches immunoglobulin variable domains attached to non-immunoglobulin sequences. Morrison et al. EP 0 173 494 teaches a similar chimera. The authors use the term “receptor” and refer to “receptors such as immunoglobulins, enzymes, and membrane proteins” in the “background” section, but the “interesting receptors” “Body” includes “B cell and T cell receptors, more specifically immunoglobulins (eg, IgM, IgG, IgA, IgD and IgE, and various subtypes of individual groups)” (page 3). 10-13). The disclosure of this document is limited to immunoglobulin chimeras (see eg page 3, lines 21-30).

免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリーの2構成要素(CD4およびそのT細胞受容体)由来の免疫グロブリン可変様ドメインで、ある免疫グロブリンの可変ドメインを置換し得ることも知られている(例えばCapon等,Nature 337:525-531(1989);Traunecker等,Nature 339:68-70(1989);Gascoigne等,Proc.Nat.Acad.Sci.84:2936-2940(1987);公開された欧州出願EPO 0 325 224 A2などを参照のこと)。   It is also known that immunoglobulin variable-like domains from two components of the immunoglobulin gene superfamily (CD4 and its T cell receptor) can replace the variable domain of certain immunoglobulins (eg Capon et al., Nature 337). Traunecker et al., Nature 339: 68-70 (1989); Gascoigne et al., Proc. Nat. Acad. Sci. 84: 2936-2940 (1987); published European application EPO 0 325 224 (See A2 etc.)

多数のタンパク質性物質が、標的分子に特異的に結合することによって機能することがわかっている。これらの標的分子は一般的にはタンパク質であるが、タンパク質であるとは限らない。標的分子またはリガンドに結合する物質を、本明細書ではリガンド結合パートナー(配位子結合相手)と呼び、これには受容体および担体タンパク質、並びに、ホルモン、細胞接着性タンパク質、組織特異的接着因子、レクチン結合分子、成長因子、酵素、栄養物質などが含まれる。   A number of proteinaceous substances have been found to function by binding specifically to target molecules. These target molecules are generally proteins, but are not necessarily proteins. Substances that bind to target molecules or ligands are referred to herein as ligand binding partners (ligand binding partners), including receptor and carrier proteins, as well as hormones, cell adhesion proteins, tissue specific adhesion factors Lectin-binding molecules, growth factors, enzymes, nutrients, etc.

リンパ球は特定の組織に標的を定められた細胞の例である。リンパ球は正常組織炎症、並びに、リウマチ様関節炎および他の自己免疫疾患で起こるような病的組織損傷のメディエーター(媒介体)である。脊椎動物は、その生物の空間的に異なる領域に対して異なった抗原特異性を有するリンパ球を分配する機構を進化させてきた(Butcher,E.C.,Curr.Top.Micro.Immunol.128:85(1986);Gallatin,W.M.等,Cell 44:673(1986);Woodruff,J.J.等,Ann.Rev.Immunol.5:201(1987);Duijvestijn,A.等,Immunol.Today 10:23(1989);Yednock,T.A.等,Adv.Immunol.印刷中(1989)。   Lymphocytes are an example of cells targeted to specific tissues. Lymphocytes are mediators of normal tissue inflammation and pathological tissue damage such as occurs in rheumatoid arthritis and other autoimmune diseases. Vertebrates have evolved a mechanism that distributes lymphocytes with different antigen specificities to spatially distinct regions of the organism (Butcher, EC, Curr. Top. Micro. Immunol. 128: 85 ( Gallatin, WM et al., Cell 44: 673 (1986); Woodruff, JJ et al., Ann. Rev. Immunol. 5: 201 (1987); Duijvestijn, A. et al., Immunol. Today 10:23 (1989); Yednock, TA et al., Adv. Immunol. Printing (1989).

この機構には、血液とリンパ様器官との間のリンパ球の連続的再循環が含まれている。リンパ球が最も高い移動度を持つ血液と、隔離され加工された抗原にリンパ球が出会うリンパ様器官との間のリンパ球の移動は、リンパ球表面上の受容体と特殊化した毛細管後の細静脈(例えば高内皮細静脈(HEV)および慢性的炎症滑膜中に誘発されるHEV様血管)の内皮細胞上のリガンドとの接着性相互作用によって始まる。   This mechanism involves the continuous recirculation of lymphocytes between blood and lymphoid organs. The movement of lymphocytes between the blood with the highest mobility of lymphocytes and the lymphoid organs where lymphocytes meet isolated and processed antigens is associated with receptors on the lymphocyte surface and specialized capillaries. It begins with adhesive interactions with ligands on endothelial cells of venules (eg, high endothelial venules (HEV) and HEV-like vessels induced in chronic inflammatory synovium).

リンパ球接着分子は、これらの細胞を特定の2次的リンパ様器官に局在化させる、もしくは“誘導(home)”することができるので、特に誘導(ホーミング)受容体と呼ばれている。   Lymphocyte adhesion molecules are specifically called inductive (homing) receptors because they can localize or “home” these cells to specific secondary lymphoid organs.

リンパ球誘導受容体の候補は、マウス、ラットおよびヒトで既に同定されている(Gallatin,W.M.等,Nature 303:30(1983);Rasmussen,R.A.等,J.Immunol.135:19(1985);Chin,Y.H.等,J.Immunol.136:2556(1986);Jalkanen,S.等,Eur.J.Immunol.10:1195(1986))。次に記載する文献は、ネズミ型とされるリンパ球表面タンパク質に対するMel14と呼ばれるモノクローナル抗体を用いてこの分野で行われた研究について記述している:Gallatin,W.M.等,前掲;Mountz,J.D.等,J.Immunol.140:2943(1988);Lewinsohn,D.M.等,J.Immunol.138:4313(1987);Siegelman,M.等,Science 231:823(1986);St.John,T.等,Science 231:845(1986)。   Candidates for lymphocyte-induced receptors have already been identified in mice, rats and humans (Gallatin, WM et al., Nature 303: 30 (1983); Rasmussen, RA et al., J. Immunol. 135: 19 (1985); Chin, YH et al., J. Immunol. 136: 2556 (1986); Jalkanen, S. et al., Eur. J. Immunol. 10: 1195 (1986)). The following references describe studies performed in this field using a monoclonal antibody called Mel14 against a murine lymphocyte surface protein: Gallatin, WM et al., Supra; Mountz, JD, etc. J. Immunol. 140: 2943 (1988); Lewinsohn, DM et al., J. Immunol. 138: 4313 (1987); Siegelman, M. et al., Science 231: 823 (1986); St. John, T. et al., Science. 231: 845 (1986).

免疫沈降実験によって、この抗体がリンパ球上の拡散した〜90000ダルトンの細胞表面タンパク質(Gallatin,W.M.等,前掲)および好中球上の〜100000ダルトンのタンパク質(Lewinsohn,D.M.等,前掲)を認識することが示されている。   By immunoprecipitation experiments, this antibody recognizes ~ 90,000 dalton cell surface protein diffused on lymphocytes (Gallatin, WM et al., Supra) and ~ 100,000 dalton protein on neutrophils (Lewinsohn, DM et al., Supra) Has been shown to do.

Mel14抗体によって限定される糖タンパク質の放射活性標識アミノ酸配列決定によって同定された、リンパ球誘導受容体とされる受容体の部分的配列(13残基)がSiegelman等によって開示されている(Siegelman,M.等,Science 231:823(1986))。   A partial sequence (13 residues) of a receptor to be a lymphocyte-derived receptor identified by radiolabeled amino acid sequencing of a glycoprotein defined by the Mel14 antibody has been disclosed by Siegelman et al. (Siegelman, M. et al., Science 231: 823 (1986)).

レクチンは炭水化物結合ドメインを有するタンパク質であり、ヒト、フジツボおよびニクバエを含む種々の動物中に認められる。細胞接着におけるレクチン作用の概念は、ある種のウイルスおよび細菌と真核宿主細胞との相互作用によって例示される(Paulson,J.C.,The Receptors,第2巻,P.M.Conn等共編(Academic Press,NY,1985),131頁;Sharon,N.,FEBS Lett.217:145(1987))。真核細胞-細胞相互作用において、種々の系中の内因性レクチンに関して接着性機能が推測されており(Grabel,L.等,Cell 17:477(1979);Fenderson,B.等,J.Exp.Med.160:1591(1984);Kunemund,V.,J.Cell Biol.106:213(1988);Bischoff,R.,J.Cell Biol.102:2273(1986);Crocker,P.R.等,J.Exp.Med.164:1862(1986))、これには無脊椎動物(Glabe,C.G.等,J.Cell.Biol.94:123(1982);DeAngelis,P.等,J.Biol.Chem.262:13946(1987))および脊椎動物受精(Bleil,J.D.等,Proc.Natl.Acad.Sci.,U.S.A.85:6778(1988);Lopez,L.C.等,J.Cell.Biol.101:1501(1985))が含まれる。特異的細胞認識を達成する手段としてタンパク質-糖相互作用を使用することはよく知られているようである。   Lectins are proteins with carbohydrate binding domains and are found in a variety of animals including humans, barnacles and fruit flies. The concept of lectin action in cell adhesion is exemplified by the interaction of certain viruses and bacteria with eukaryotic host cells (Paulson, JC, The Receptors, Volume 2, PMConn et al. (Academic Press, NY, 1985), p. 131; Sharon, N., FEBS Lett. 217: 145 (1987)). In eukaryotic cell-cell interactions, adhesive functions have been speculated for endogenous lectins in various systems (Grabel, L. et al., Cell 17: 477 (1979); Fenderson, B. et al., J. Exp. Med. 160: 1591 (1984); Kunemund, V., J. Cell Biol. 106: 213 (1988); Bischoff, R., J. Cell Biol. 102: 2273 (1986); Crocker, PR et al., J Exp. Med. 164: 1862 (1986)), which includes invertebrates (Glabe, CG et al., J. Cell. Biol. 94: 123 (1982); DeAngelis, P. et al., J. Biol. Chem. 262: 13946 (1987)) and vertebrate fertilization (Bleil, JD et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA 85: 6778 (1988); Lopez, LC et al., J. Cell. Biol. 101: 1501 (1985) )) Is included. The use of protein-sugar interactions as a means to achieve specific cell recognition appears to be well known.

リンパ球とそのリガンドとの接着性相互作用にレクチンが関与していることを文献は示唆している(Rosen,S.D.等,Science 228:1005(1985);Rosen,S.D.等,J.Immunol.印刷中(1989);Stoolman,L.M.等,J.Cell Biol.96:722(1983);Stoolman,L.M.等,J.Cell Biol.99:1535(1984);Yednock,T.A.等,J.Cell Bio.104:725(1987);Stoolman,L.M.等,Blood 70:1842(1987);Brandley,B.K.等,J.Cell Biol.105:991(1987)による関連する方法;Yednock,T.A.等,準備中;Yednock,T.A.等,J.Cell Biol.104:725(1987))。   The literature suggests that lectins are involved in the adhesive interaction between lymphocytes and their ligands (Rosen, SD et al., Science 228: 1005 (1985); Rosen, SD et al., J. Immunol. Printing) (1989); Stoolman, LM et al., J. Cell Biol. 96: 722 (1983); Stoolman, LM et al., J. Cell Biol. 99: 1535 (1984); Ydnock, TA et al., J. Cell Bio.104 : 725 (1987); Stoolman, LM et al., Blood 70: 1842 (1987); related methods by Brandley, BK et al., J. Cell Biol. 105: 991 (1987); Yednock, TA et al., In preparation; TA et al., J. Cell Biol. 104: 725 (1987)).

ヒトのリンパ球誘導に関与するであろう表面糖タンパク質の特徴が、一般にヘルメス(Hermes)と呼ばれる一連のモノクローナル抗体およびポリクローナル抗体を用いて研究された。免疫細胞型および非免疫細胞型の多数に認められ、抗体プレクリーニング実験によってMel14抗原に関係すると思われる〜90000ダルトンの表面糖タンパク質を、これらの抗体が認識した(Jalkanen,S.等,Ann.Rev.Med.38:467-476(1987);Jalkanen,S.等,Blood,66(3):577-582(1985);Jalkanen,S.等,J.Cell Biol.105:983-990(1987);Jalkanen,S.等,Eur.J.Immunol.18:1195-1202(1986))。   The characteristics of surface glycoproteins that may be involved in human lymphocyte induction were studied using a series of monoclonal and polyclonal antibodies commonly referred to as Hermes. These antibodies recognized a ˜90,000 dalton surface glycoprotein found in many immune and non-immune cell types and thought to be related to the Mel14 antigen by antibody precleaning experiments (Jalkanen, S. et al., Ann. Rev. Med. 38: 467-476 (1987); Jalkanen, S. et al., Blood, 66 (3): 577-582 (1985); Jalkanen, S. et al., J. Cell Biol. 105: 983-990 ( 1987); Jalkanen, S. et al., Eur. J. Immunol. 18: 1195-1202 (1986)).

表皮成長因子様ドメインは、成長因子、細胞表面受容体、発生遺伝子産物、細胞外マトリックス・タンパク質、血液凝固因子、プラスミノーゲン活性化因子および補体を含む広範囲にわたるタンパク質に認められている(Doolittle,R.F.等,CSH Symp.51:447(1986))。   Epidermal growth factor-like domains are found in a wide range of proteins including growth factors, cell surface receptors, developmental gene products, extracellular matrix proteins, blood clotting factors, plasminogen activators and complement (Doolittle RF et al., CSH Symp. 51: 447 (1986)).

リンパ球細胞表面糖タンパク質(以下、“LHR”と記述する)がリンパ様組織の内皮に対するリンパ球の結合を媒介することが特徴づけられてる。ヒトおよびネズミのLHR(それぞれHuLHRおよびMLHR)をコードする全長cDNAクローンおよびDNAは同定され、単離されており、さらにこのDNAは組換え宿主細胞によって容易に発現する。ヒトLHR(HuLHR)のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を図1〜3に示す。ネズミLHR(MLHR)のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を図4〜6に示す。変異アミノ酸配列もしくは天然には認められないグリコシル化を有するLHR、並びに、増大した特異的活性や改善された血漿半減期を含む改善された特性を有するLHRの他の誘導体、並びに、このような変異体の調製を可能にする方法をも提供する。   It has been characterized that lymphocyte cell surface glycoprotein (hereinafter referred to as “LHR”) mediates lymphocyte binding to the endothelium of lymphoid tissue. Full length cDNA clones and DNA encoding human and murine LHR (HuLHR and MLHR, respectively) have been identified and isolated, and this DNA is readily expressed by recombinant host cells. The nucleotide sequence and amino acid sequence of human LHR (HuLHR) are shown in FIGS. The nucleotide and amino acid sequences of murine LHR (MLHR) are shown in FIGS. LHRs with mutated amino acid sequences or unacceptable glycosylation, and other derivatives of LHR with improved properties, including increased specific activity and improved plasma half-life, and such mutations Also provided are methods that allow for the preparation of the body.

本明細書に、LHRが次のタンパク質ドメイン:シグナル配列、炭水化物結合ドメイン、表皮成長因子様(egf)ドメイン、少なくとも1つ、好ましくは2つの補体結合ドメイン反復、貫膜結合ドメイン(TMD)、および荷電細胞内または細胞質ドメイン、を含有する糖タンパク質であることを示す。本発明のLHRは、これらのドメインの少なくとも1つを含有するが、すべてを含有する必要はない。   Herein, the LHR has the following protein domains: signal sequence, carbohydrate binding domain, epidermal growth factor-like (egf) domain, at least one, preferably two complement binding domain repeats, a transmembrane binding domain (TMD), And a glycoprotein containing a charged intracellular or cytoplasmic domain. The LHR of the present invention contains at least one of these domains, but need not contain all.

リガンド-結合パートナー相互作用に関する多くの先天性異常の治療用薬剤の開発において成功した方法は、リガンドと結合パートナーとの相互作用または結合を遮断するアンタゴニスト(拮抗薬)の同定であった。1つの方法は、外来性結合パートナーを天然の結合パートナーの競争的アンタゴニストとして使用することである。しかし多くのリガンド結合パートナーは、細胞の脂質二重膜に固定された細胞膜タンパク質である。膜成分の存在は典型的には製造および精製の観点から望ましくない。さらに、これらの分子は通常は細胞表面上のみに存在するので、循環中でより安定な形態でこれらを生産することが望ましいであろう。また、先端の欠失したリガンド結合パートナーや可溶性リガンド結合パートナーでも、生体内血漿半減期が比較的短く、胎盤または他の生物学的障壁を通過しないであろうし、またエフェクター機能を送達せず単にそのリガンド認識部位を隔離するだけでは治療的目的には不適切であろうから、治療薬として最適な効果を示さないであろう。   A successful method in the development of drugs for the treatment of many congenital abnormalities related to ligand-binding partner interactions has been the identification of antagonists (antagonists) that block the interaction or binding between the ligand and the binding partner. One method is to use an exogenous binding partner as a competitive antagonist of the natural binding partner. However, many ligand binding partners are cell membrane proteins that are anchored to the lipid bilayer of the cell. The presence of membrane components is typically undesirable from a manufacturing and purification standpoint. Furthermore, since these molecules are usually present only on the cell surface, it would be desirable to produce them in a more stable form in the circulation. Also, a truncated or soluble ligand binding partner with a truncated tip will have a relatively short in vivo plasma half-life, will not cross the placenta or other biological barriers, and will simply deliver no effector function. Isolating the ligand recognition site alone would be inappropriate for therapeutic purposes and would not be optimally effective as a therapeutic agent.

したがって本発明の目的は、免疫グロブリン・ドメインや血漿タンパク質など、リガンド結合パートナーの生体内血漿半減期を長時間持続させ、またプロテインAによる精製を容易にするよう機能する部分に融合したリガンド結合パートナーを生産することにある。さらなる目的は、リガンド結合パートナーの接着性および標的選択特性と、補体結合や細胞受容体結合などの免疫グロブリン・エフェクター機能とを合わせ持つハイブリッド免疫グロブリン分子を提供することにある。さらに別の目的は、治療的に使用するため、あるいはリガンド結合パートナーまたはその標的のインビトロ(試験管内)検定のための診断用試薬として使用するために、上述のような新規機能性を伴う分子を提供することにある。もう1つの目的は、多数のリガンド結合パートナー(そのそれぞれは同じであっても、異なっていてもよい)を会合させることによって、複数のリガンドを結合および/または活性化し得るようになる多機能性分子を提供することである。   Accordingly, the object of the present invention is to provide a ligand-binding partner fused to a moiety that functions to prolong the in vivo plasma half-life of a ligand-binding partner, such as an immunoglobulin domain or plasma protein, and to facilitate purification by protein A. Is to produce. A further object is to provide hybrid immunoglobulin molecules that combine the adhesion and target-selective properties of ligand binding partners with immunoglobulin effector functions such as complement binding and cell receptor binding. Yet another object is to use molecules with novel functionality as described above for therapeutic use or as diagnostic reagents for in vitro (in vitro) assays of ligand binding partners or their targets. It is to provide. Another objective is the multifunctionality that allows multiple ligands to bind and / or activate by associating multiple ligand binding partners, each of which can be the same or different. Is to provide molecules.

具体的には、1つの目的は、毒素、細胞表面パートナー、酵素、栄養物質、成長因子、ホルモン、もしくは免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリー構成要素の定常ドメイン様部分などのエフェクター分子などのリガンド結合パートナーを、そのリガンド結合パートナーのためのリガンドを保持する細胞に向かわせるための分子、およびリガンド結合パートナーの精製を容易にする際に使用するための分子を製造することにある。   Specifically, one purpose is to bind ligand binding partners such as toxins, cell surface partners, enzymes, nutrients, growth factors, hormones, or effector molecules such as constant domain-like portions of immunoglobulin gene superfamily components, The goal is to produce a molecule for directing to the cell that will hold the ligand for that ligand binding partner, and a molecule for use in facilitating purification of the ligand binding partner.

本発明のもう1つの目的は、治療的部分を特定の組織およびリガンドに対して誘導する際に使用するリガンド結合パートナー-免疫グロブリン・ハイブリッド・ヘテロ多量体、特にヘテロ二量体およびヘテロ四量体を提供することにある。例えば、CD4-IgGをヒト免疫不全ウイルス(HIV)などのウイルスに感染した組織に誘導するために、LHR-IgG鎖1本およびCD4-IgG鎖1本から構成されるハイブリッド免疫グロブリンを使用することができる。同様に、毒素を目的の組織に送達するために、毒素-血漿タンパク質部分と組み合わされたリガンド結合パートナー-血漿タンパク質部分を有する分子を使用する。   Another object of the present invention is to use a ligand binding partner-immunoglobulin hybrid heteromultimer, particularly heterodimer and heterotetramer, for use in inducing a therapeutic moiety against a specific tissue and ligand. Is to provide. For example, to induce CD4-IgG into tissues infected with viruses such as human immunodeficiency virus (HIV), using a hybrid immunoglobulin composed of one LHR-IgG chain and one CD4-IgG chain Can do. Similarly, molecules with a ligand binding partner-plasma protein moiety combined with a toxin-plasma protein moiety are used to deliver the toxin to the tissue of interest.

もう1つの目的は、これらの分子を組換え細胞培養中で発現させる方法を提供することである。   Another object is to provide a method for expressing these molecules in recombinant cell culture.

本発明により、新規なポリペプチド、それらの作製方法、およびそれらをコードする核酸が提供される。これらのポリペプチドは、細胞表面接着分子およびリガンドとして有用であり、治療または診断用組成物および方法において有用である。   According to the present invention, novel polypeptides, methods for producing them, and nucleic acids encoding them are provided. These polypeptides are useful as cell surface adhesion molecules and ligands and are useful in therapeutic or diagnostic compositions and methods.

本発明の目的は、リガンド結合パートナーとの融合物として存在するときにリガンド結合パートナーの生体内血漿半減期を延ばすことができる安定な血漿タンパク質、特に免疫グロブリン定常ドメイン、に融合したリガンド結合パートナーからなる新規ポリペプチドを提供することによって達成される。また、このポリペプチドをコードするDNA、このポリペプチドを製造するための培養物および方法をも提供する。   The object of the present invention is from a ligand binding partner fused to a stable plasma protein, particularly an immunoglobulin constant domain, which can increase the in vivo plasma half-life of the ligand binding partner when present as a fusion with the ligand binding partner. This is achieved by providing a novel polypeptide. Also provided are DNA encoding the polypeptide, cultures and methods for producing the polypeptide.

安定血漿タンパク質が、同じポリペプチド鎖あるいは異なるポリペプチド鎖が通常はジスルフィド結合および/または非共有結合で結合することによって集合した複数鎖ポリペプチドを形成しており、通常は多量体型で存在する多くの場合(例えば、免疫グロブリンまたはリポタンパク質)には、リガンド結合パートナーを含有する本発明の融合物もまた、安定血漿タンパク質前駆体と本質的に同じ構造を有する多量体として生産され使用されるであろう。これらの多量体は、それが含有するリガンド結合パートナーに関して均一であり得るし、あるいは複数のリガンド結合パートナーを含有することも有り得る。さらにこれらの多量体は1または複数のリガンド結合パートナー部分を含有し得る。   Stable plasma proteins form multi-chain polypeptides that are assembled by joining the same or different polypeptide chains, usually by disulfide bonds and / or non-covalent bonds. In this case (e.g., immunoglobulins or lipoproteins), the fusion of the invention containing a ligand binding partner may also be produced and used as a multimer having essentially the same structure as the stable plasma protein precursor. I will. These multimers can be uniform with respect to the ligand binding partner they contain, or can contain multiple ligand binding partners. In addition, these multimers may contain one or more ligand binding partner moieties.

安定血漿タンパク質が免疫グロブリン鎖である好ましい態様として、リガンド結合パートナーを少なくとも1本の鎖中に置換し、また普通はリガンド結合パートナーで免疫グロブリンの可変領域またはその適切な断片を置換する。しかし、本発明が免疫グロブリンの複数の鎖中に同じ、もしくは異なるリガンド結合パートナーが置換された融合物をも包含することは理解されるであろう。複数のリガンド結合パートナーが互いに異なる場合、集合した最終的な複数鎖ポリペプチドは、天然の可変領域を有する多機能抗体では不可能な様式でリガンドを架橋することができる。   In a preferred embodiment in which the stable plasma protein is an immunoglobulin chain, the ligand binding partner is replaced in at least one chain, and usually the variable region of the immunoglobulin or an appropriate fragment thereof is replaced with the ligand binding partner. However, it will be understood that the invention also encompasses fusions in which the same or different ligand binding partners are substituted in multiple immunoglobulin chains. When multiple ligand binding partners are different from each other, the assembled final multi-chain polypeptide can crosslink the ligand in a manner not possible with multifunctional antibodies with natural variable regions.

この種類に属する特定の複数鎖融合物は、1本の免疫グロブリン鎖の可変領域がCD4などの一次受容体のリガンド結合領域によって置換されており、一方、もう1つの免疫グロブリン鎖の可変領域がLHRの結合機能性によって置換されており、その両免疫グロブリン鎖が本質的に通常の様式で互いに結合し合っているものである。   Certain multi-chain fusions belonging to this class have the variable region of one immunoglobulin chain replaced by the ligand binding region of a primary receptor such as CD4, while the variable region of another immunoglobulin chain is Displaced by the binding functionality of LHR, both immunoglobulin chains are essentially bound to each other in the usual manner.

ペプチド結合もしくは試験管内で生成する結合を通して追加の治療的部分、例えばポリペプチド毒素、診断用標識、あるいは他の機能性など、に結合させることにより、本発明の融合物をさらに修飾することができる。   The fusions of the invention can be further modified by conjugation to additional therapeutic moieties such as polypeptide toxins, diagnostic labels, or other functionalities through peptide bonds or bonds generated in vitro. .

本発明の融合物の製造は、その融合物をコードする核酸で宿主細胞を形質転換し、その宿主細胞を培養し、その培養から融合物を回収することによって行う。本発明の融合物をコードするベクターおよび核酸、並びに、それらを含有する治療用および診断用組成物をも提供する。   The fusion of the present invention is produced by transforming a host cell with a nucleic acid encoding the fusion, culturing the host cell, and recovering the fusion from the culture. Also provided are vectors and nucleic acids encoding the fusions of the invention, and therapeutic and diagnostic compositions containing them.

本発明は、そのある側面として、LHR自体に関する。本発明のLHRは、図1〜3および図4〜6に記載のアミノ酸配列を有する全長成熟LHR、および天然に存在する対立遺伝子、試験管内で誘導体化することによって製造した共有結合的誘導体、あるいはそれらの予め決定されたアミノ酸配列変種もしくはグリコシル化変種である。   The present invention relates to the LHR itself as one aspect thereof. The LHR of the present invention is a full-length mature LHR having the amino acid sequence described in FIGS. 1-3 and 4-6, and a naturally occurring allele, a covalent derivative produced by derivatization in vitro, or These are predetermined amino acid sequence variants or glycosylation variants.

本発明が提供する新規組成物は精製され、抗ウイルス療法、神経変調療法、あるいは免疫変調療法を必要とする患者に投与するための薬学的に許容される担体中に製剤化され、細胞接着の変調に使用される。本発明は、受容体媒介性の異常を有する患者の治療に特に有用である。さらに本発明が提供する組成物は、その安定血漿タンパク質成分に結合し得る抗体または他の物質を使用することによってその融合物を吸収する、リガンド結合パートナーの組換え細胞培養からの精製の中間体としても有用であり、あるいは、安定血漿タンパク質が間接的標識として働く、リガンド結合パートナーの診断的検定にも有用である。   The novel compositions provided by the present invention are purified and formulated in a pharmaceutically acceptable carrier for administration to a patient in need of antiviral therapy, neuromodulation therapy, or immunomodulation therapy, and cell adhesion Used for modulation. The present invention is particularly useful for the treatment of patients with receptor-mediated abnormalities. Further, the composition provided by the present invention provides an intermediate for purification of a ligand binding partner from recombinant cell culture that absorbs the fusion by using an antibody or other substance that can bind to the stable plasma protein component. Or as a diagnostic assay for ligand binding partners where stable plasma proteins serve as indirect labels.

詳細な説明
本明細書で定義されるリガンド結合パートナーは、標的リガンド分子に特異的に結合するよう機能することが知られているタンパク質であり、その天然状態では一般に分泌ポリペプチドもしくは膜結合ポリペプチドとして存在する。典型的な膜結合型リガンド結合パートナーには疎水性貫膜領域またはリン脂質アンカーが含まれる。リガンド結合パートナーには、受容体、担体タンパク質、ホルモン、細胞接着性タンパク質(ある細胞に対する他の細胞の接着を指示または誘発するタンパク質)、レクチン結合分子、成長因子、酵素、栄養物質などが含まれる。免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリーの構成要素でないか、もしくは上記の説明で除外したCD抗原類も適切なリガンド結合パートナーである(Knapp等,Immunology Today 10(8):253-258(1989))。血小板成長因子受容体およびインスリン受容体もリガンド結合パートナーとして選択できる。リガンド結合パートナーには全長天然型のみならず、正常なリガンドに結合する能力の残っている先端が欠失したアミノ酸配列変種またはその他のアミノ酸配列変種も含まれる。
DETAILED DESCRIPTION A ligand binding partner as defined herein is a protein known to function to specifically bind to a target ligand molecule and is generally secreted or membrane bound polypeptide in its native state. Exists as. Typical membrane-bound ligand binding partners include hydrophobic transmembrane regions or phospholipid anchors. Ligand binding partners include receptors, carrier proteins, hormones, cell adhesion proteins (proteins that direct or induce the attachment of other cells to one cell), lectin binding molecules, growth factors, enzymes, nutrients, etc. . CD antigens that are not members of the immunoglobulin gene superfamily or excluded in the above description are also suitable ligand binding partners (Knapp et al., Immunology Today 10 (8): 253-258 (1989)). Platelet growth factor receptor and insulin receptor can also be selected as ligand binding partners. Ligand binding partners include not only full-length natural types, but also amino acid sequence variants or other amino acid sequence variants that lack the tip that remains capable of binding to normal ligands.

本明細書で使用する場合、用語“リガンド結合パートナー”は免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリーの多形性構成要素および非多形性構成要素、並びに、それに相同のタンパク質(例えばクラスIおよびクラスII主要組織適合性抗原、免疫グロブリン、T細胞受容体α、β、γおよびδ鎖、CD1、CD2、CD4、CD8、CD28、CD3のγ、δおよびε鎖、OX-2、Thy-1、細胞間または神経細胞接着分子(I-CAMまたはN-CAM)、リンパ球機能付随抗原-3(LFA-3)、神経細胞質タンパク質(NCP-3)、ポリ-Ig受容体、ミエリン結合糖タンパク質(MAG)、高親和性IgE受容体、抹消ミエリンの主要糖タンパク質(Po)、血小板由来成長因子受容体、コロニー刺激因子-1受容体、マクロファージFc受容体、Fcガンマ受容体、ガン胎児性抗原など)を特に除外する。免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリーの構成要素に相同という用語は、この除外のみを目的として、免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリーの構成要素の配列を有すること、もしくは、このスーパーファミリーの既知の構成要素に対して、上に挙げた特定の例が免疫グロブリン可変または定常ドメインの配列に対して有するアミノ酸配列相同性と同等(もしくはより高度)のアミノ酸配列相同性を有する配列を、その中に含有することを意味する。ただしこの記述は、リガンド結合パートナー融合物がさらに免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリーの構成要素またはその融合物と集合して多量体を形成する態様を排除しないことに注意すること。   As used herein, the term “ligand binding partner” refers to polymorphic and non-polymorphic components of the immunoglobulin gene superfamily and proteins homologous thereto (eg, class I and class II major histocompatibility). Sex antigen, immunoglobulin, T cell receptor α, β, γ and δ chains, CD1, CD2, CD4, CD8, CD28, CD3 γ, δ and ε chains, OX-2, Thy-1, intercellular or neuronal Cell adhesion molecule (I-CAM or N-CAM), lymphocyte function associated antigen-3 (LFA-3), neurocytoplasmic protein (NCP-3), poly-Ig receptor, myelin-binding glycoprotein (MAG), high Affinity IgE receptor, peripheral glycomyelin major glycoprotein (Po), platelet derived growth factor receptor, colony stimulating factor-1 receptor, macrophage Fc receptor, Fc gamma receptor Body, such as carcinoembryonic antigen) to specifically exclude. The term homologous to a component of the immunoglobulin gene superfamily has the sequence of a component of the immunoglobulin gene superfamily for the purpose of this exclusion only, or is relative to a known component of this superfamily. Is meant to contain within it a sequence having an amino acid sequence homology equivalent to (or higher than) the amino acid sequence homology that an immunoglobulin variable or constant domain sequence has. Note, however, that this description does not exclude the manner in which the ligand binding partner fusion further aggregates with a component of the immunoglobulin gene superfamily or a fusion thereof to form a multimer.

また、用語“リガンド結合パートナー”からは、分離した遺伝子(複数サブユニットポリペプチドを導く単一鎖前駆体ポリペプチドをコードしない遺伝子)によってコードされ、そのポリペプチドの少なくとも1サブユニットが通常は細胞膜中に挿入されている複数サブユニット(鎖)ポリペプチド(PCT公開WO90/06953(1990年6月28日公開)に例示されている、細胞外マトリックス分子のための細胞受容体(例:インテグリン)を含む)も特に除外される。ただしこの記述は、リガンド結合パートナー融合物がさらに本段落で定義した複数サブユニットポリペプチドまたは複数サブユニット・ポリペプチドの融合物と集合して多量体を形成する態様を排除しないことに注意すること。   Also, from the term “ligand binding partner” is encoded by a discrete gene (a gene that does not encode a single-chain precursor polypeptide that leads to a multi-subunit polypeptide), and at least one subunit of the polypeptide is usually cell membrane Cellular receptors for extracellular matrix molecules (eg, integrins), exemplified by multiple subunit (chain) polypeptides inserted therein (PCT Publication WO 90/06953 (published June 28, 1990)) Are also specifically excluded. Note, however, that this description does not exclude the manner in which the ligand binding partner fusion further aggregates with a multi-subunit polypeptide or multi-subunit polypeptide fusion as defined in this paragraph to form a multimer. .

安定血漿タンパク質は典型的には約30〜2000残基を有し、その天然の環境において循環中の半減期の延長(例えば約20時間以上)を示すタンパク質である。適切な安定血漿タンパク質の例は、免疫グロブリン、アルブミン、リポタンパク質、アポリポタンパク質およびトランスフェリンである。典型的には、リガンド結合パートナーを、そのリガンド結合パートナーに増大した半減期を付与し得る血漿タンパク質またはその断片のN-末端で、血漿タンパク質に融合する。リガンド結合パートナーは一般にその天然のC-末端で血漿タンパク質に融合する。しかし場合により、リガンド結合パートナーの(貫膜領域および細胞質領域が削除された)先端欠失型を、実質的に疎水性ハイドロパシー特性を示す安定タンパク質の一部、典型的には約20残基以上を有する疎水領域が認められる成熟安定タンパク質の第1部位、に融合する。このような部位はトランスフェリンに存在し、アルブミンおよびアポリポタンパク質にも極めて普遍的であり、その同定に困難は伴わないはずである。次に、リガンド結合パートナーに増大した血漿半減期を付与するのに必要な程度の安定タンパク質の残部を融合物中に組み込む。リガンド結合パートナーの血漿半減期の増大が約100%以上なら満足のゆく結果である。   A stable plasma protein is a protein that typically has about 30-2000 residues and exhibits increased circulation half-life (eg, about 20 hours or more) in its natural environment. Examples of suitable stable plasma proteins are immunoglobulins, albumin, lipoproteins, apolipoproteins and transferrin. Typically, the ligand binding partner is fused to the plasma protein at the N-terminus of the plasma protein or fragment thereof that can confer an increased half-life to the ligand binding partner. The ligand binding partner is generally fused to the plasma protein at its natural C-terminus. However, in some cases, a truncated form of the ligand binding partner (with the transmembrane and cytoplasmic regions deleted) is part of a stable protein that exhibits substantially hydrophobic hydropathic properties, typically about 20 residues. It fuses to the first site of the mature stable protein where a hydrophobic region having the above is observed. Such sites are present in transferrin and are also very universal in albumin and apolipoprotein and should not be difficult to identify. The remainder of the stable protein is then incorporated into the fusion as necessary to confer an increased plasma half-life on the ligand binding partner. Satisfactory results are achieved if the increase in plasma half-life of the ligand binding partner is about 100% or greater.

いくつかの好ましい態様として、結合パートナーをLHRとする。LHRは、図1〜3または図4〜6のLHRと同様の定性的生物活性を有するポリペプチドと定義され、好ましくは図1〜3または図4〜6のLHRの炭水化物結合ドメイン、表皮成長因子ドメイン、もしくは炭水化物結合ドメインと約70%以上相同なドメインを含有する。   In some preferred embodiments, the binding partner is LHR. LHR is defined as a polypeptide having qualitative biological activity similar to the LHR of FIGS. 1-3 or FIGS. 4-6, preferably the carbohydrate binding domain of the LHR of FIGS. 1-3 or FIGS. 4-6, epidermal growth factor Contains a domain, or a domain that is about 70% or more homologous to a carbohydrate binding domain.

本明細書では、LHRに関する相同性を、配列を並べ、必要ならば最大相同性率を達成するために間隙を導入した後に、図1〜3または図4〜6中の炭水化物結合ドメイン、表皮成長因子ドメイン、または補体結合ドメイン中の残基と同一である候補配列中の残基の百分率と定義する。   As used herein, the homology for LHR is aligned with the carbohydrate binding domain, epidermal growth in FIGS. 1-3 or FIGS. 4-6 after aligning the sequences and introducing gaps to achieve maximum homology rates if necessary. It is defined as the percentage of residues in the candidate sequence that are identical to the residues in the factor domain or complement binding domain.

本明細書で使用する用語としてのLHRの範囲には、図1〜3または図4〜6に記載したHuLHRまたはMLHRのアミノ酸配列を有するLHR、図1〜3または図4〜6のLHRと同様の生物活性を示し得る脱グリコシル化LHR誘導体または非グリコシル化LHR誘導体、図1〜3または図4〜6の配列の相同アミノ酸配列変種、および試験管内で生成したLHRの相同変種および誘導体が含まれる。   The range of LHR as a term used in this specification includes LHR having the amino acid sequence of HuLHR or MLHR described in FIGS. 1 to 3 or 4 to 6, and the same as LHR in FIGS. 1 to 3 or FIGS. Deglycosylated or non-glycosylated LHR derivatives, homologous amino acid sequence variants of the sequences of FIGS. 1-3 or FIGS. 4-6, and homologous variants and derivatives of LHR generated in vitro .

LHRまたはLHR断片の生物活性を、1)LHRの少なくとも1つのエピトープと免疫学的に交差反応するか、もしくは2)LHRと質的に同等の少なくとも1つの接着性機能、調節機能またはエフェクター機能を有することと定義する。   The biological activity of the LHR or LHR fragment 1) immunologically cross-reacts with at least one epitope of LHR or 2) at least one adhesive, regulatory or effector function qualitatively equivalent to LHR It is defined as having.

LHRの定性的生物活性の一例は、リンパ様組織の特殊化した高内皮細胞上のリガンドに対する結合である。また、リガンド結合にはしばしばカルシウムなどの二価カチオンが必要である。   One example of qualitative biological activity of LHR is binding to ligands on specialized high endothelial cells of lymphoid tissue. Also, ligand binding often requires a divalent cation such as calcium.

免疫学的に交差反応性という用語は、本明細書では、候補ポリペプチドが、既知の活性類縁体に対して生じたポリクローナル抗血清とのこの活性を有するLHRの定性的生物活性を競争的に阻害し得ることを意味する。このような抗血清は、完全フロインドアジュバント中の既知の活性類縁体をヤギまたはウサギに例えば皮下注射した後、追加免疫を不完全フロインドで腹腔内注射または皮下注射することによる常法で調製される。   The term immunologically cross-reactive refers herein to the competitive qualitative biological activity of an LHR in which a candidate polypeptide has this activity with a polyclonal antiserum raised against a known active analog. It means that it can inhibit. Such antisera are prepared in a conventional manner by, for example, subcutaneously injecting a known active analog in complete Freund's adjuvant into a goat or rabbit, followed by intraperitoneal or subcutaneous injection with incomplete Freund. .

構造的には、図7〜8に示したようにLHRには数個のドメインが含まれ、これらは次のように同定される(±10残基以内):シグナル配列(残基20〜32)、これに続く炭水化物結合ドメイン(図7〜8では“レクチン”ドメインと同定されている)(残基39〜155)、表皮成長因子(egf)ドメイン(残基160〜193)、補体因子結合ドメイン(残基197〜317)、貫膜結合ドメイン(TMD)(残基333〜355)および細胞質ドメイン(残基356〜372)。LHR細胞外ドメインの境界は一般に貫膜ドメインのN-末端もしくはその約30残基以内にあり、LHR配列を精査することによって容易に同定できる。これらのドメインはいずれも、あるいはすべて本発明の実施に使用できる。   Structurally, as shown in FIGS. 7-8, the LHR contains several domains, which are identified as follows (within ± 10 residues): signal sequence (residues 20-32) ), Followed by carbohydrate binding domain (identified as “lectin” domain in FIGS. 7-8) (residues 39-155), epidermal growth factor (egf) domain (residues 160-193), complement factor Binding domain (residues 197-317), transmembrane binding domain (TMD) (residues 333-355) and cytoplasmic domain (residues 356-372). The boundaries of the LHR extracellular domain are generally at the N-terminus of the transmembrane domain or within about 30 residues thereof and can be easily identified by reviewing the LHR sequence. Any or all of these domains can be used in the practice of the present invention.

図11〜13は、これらのドメインの3つに対していくらかの相同性を有する種々のタンパク質を示している。図11は、炭水化物結合ドメインを示し、図12は表皮成長因子ドメインを示し、図13はいくらか相同な補体結合ドメインを示している。   Figures 11-13 show various proteins with some homology to three of these domains. FIG. 11 shows a carbohydrate binding domain, FIG. 12 shows an epidermal growth factor domain, and FIG. 13 shows a somewhat homologous complement binding domain.

図7〜8に掲載したHuLHRとMLHRのアミノ酸配列の比較は、全体の配列相同性が高度(〜83%)であることを示している。しかし、HuLHRとMLHRに認められる種々のドメイン間の相同性の程度は様々である。例えばMLHRとHuLHRの間の配列保存度は、炭水化物結合ドメインおよびegfドメインの両者では約83%であるのに対して、第1補体結合反復中の保存度は79%に減少し、第2反復では63%しかなく、補体結合ドメイン全体の相同性は約71%である。さらに、MLHRの2つの補体結合ドメイン反復は同一であるのに対し、HuLHRでは相違が認められ、ネズミの反復とも異なっている。興味深いことに、貫膜配列および周辺領域におけるこれらの2つの受容体間の保存度はほぼ同一であり、おそらく貫膜アンカー領域内に保存的疎水性置換が1つあるだけである。   Comparison of the amino acid sequences of HuLHR and MLHR listed in FIGS. 7-8 show that the overall sequence homology is high (˜83%). However, the degree of homology between the various domains found in HuLHR and MLHR varies. For example, the degree of sequence conservation between MLHR and HuLHR is about 83% in both the carbohydrate binding domain and the eggf domain, whereas the degree of conservation during the first complement binding iteration is reduced to 79%, There is only 63% of repeats, and the homology of the entire complement binding domain is about 71%. In addition, the two complement binding domain repeats of MLHR are identical, while differences are seen in HuLHR and also different from murine repeats. Interestingly, the degree of conservation between these two receptors in the transmembrane sequence and the surrounding region is nearly identical, perhaps with only one conservative hydrophobic substitution in the transmembrane anchor region.

一般にヘルメスと呼ばれる一連のモノクローナルおよびポリクローナル抗体によって認識される上述の表面糖タンパク質は、本発明の範囲から除外される。   The surface glycoproteins described above that are recognized by a series of monoclonal and polyclonal antibodies commonly referred to as Hermes are excluded from the scope of the present invention.

免疫グロブリンおよびそのある種の変異体は既知であり、多くが組換え細胞培養中で製造されている。例えば米国特許第4745055号;EP第256654号;Faulkner等,Nature 298:286(1982);EP120694;EP125023;Morrison,J.Immun.123:793(1979);Kohler等,P.N.A.S.USA 77:2197(1980);Raso等,Cancer Res.41:2073(1981);Morrison等,Ann.Rev.Immunol.2:239(1984);Morrison,Science 229:1202(1985);Morrison等,P.N.A.S.USA 81:6851(1984);EP255694;EP266663;WO88/03559を参照のこと。再分類された免疫グロブリン鎖も知られている。例えば米国特許第4444878号;WO88/03565;EP68763およびこれらに引用された文献を参照のこと。   Immunoglobulins and certain variants thereof are known and many are produced in recombinant cell culture. For example, US Pat. No. 4,745,555; EP 256654; Faulkner et al., Nature 298: 286 (1982); EP120694; EP125503; Morrison, J. Immun. 123: 793 (1979); Kohler et al., PNASUSA 77: 2197 (1980) Raso et al., Cancer Res. 41: 2073 (1981); Morrison et al., Ann. Rev. Immunol. 2: 239 (1984); Morrison, Science 229: 1202 (1985); Morrison et al., PNASUSA 81: 6851 ( 1984); EP255694; EP266663; see WO88 / 03559. Reclassified immunoglobulin chains are also known. See, e.g., U.S. Pat. No. 4,444,878; WO88 / 03565; EP68763 and references cited therein.

普通はリガンド結合パートナーをC-末端で、免疫グロブリンの定常領域のN-末端に融合して、その可変領域を置換するが、結合パートナーのN-末端融合も望ましい。貫膜領域または脂質もしくはリン脂質アンカー認識配列を含有するリガンド結合パートナーのこれらの領域または配列は融合に先立って不活化するか削除することが好ましい。   Usually, a ligand binding partner is fused at the C-terminus to the N-terminus of the constant region of an immunoglobulin to replace that variable region, although N-terminal fusion of the binding partner is also desirable. These regions or sequences of the transmembrane region or ligand binding partner containing a lipid or phospholipid anchor recognition sequence are preferably inactivated or deleted prior to fusion.

典型的な場合、このような融合物は、免疫グロブリン重鎖の定常領域の少なくとも機能的に活性なヒンジ、CH2およびCH3ドメインを残している。定常ドメインのFc部分のC-末端か、重鎖のCH1または軽鎖の対応する領域のすぐN-末端側で融合を行うこともある。通常これは、適切なDNA配列を構築し、それを組換え細胞培養中で発現させることにより達成される。しかし別法として、本発明のポリペプチドを既知の方法に従って合成することもできる。融合を行う正確な部位は重要ではない。特定の部位はよく知られており、結合パートナーの生物活性、分泌または結合特性を最適化するよう選択することができる。至適部位は定型の実験によって決定されるであろう。   Typically, such a fusion leaves at least a functionally active hinge, CH2 and CH3 domain of the constant region of an immunoglobulin heavy chain. The fusion may occur at the C-terminus of the Fc portion of the constant domain, or immediately N-terminal to the corresponding region of the heavy chain CH1 or light chain. Usually this is accomplished by constructing the appropriate DNA sequence and expressing it in recombinant cell culture. Alternatively, however, the polypeptides of the invention can be synthesized according to known methods. The exact site at which the fusion occurs is not critical. The specific sites are well known and can be selected to optimize the biological activity, secretion or binding properties of the binding partner. The optimal site will be determined by routine experimentation.

いくつかの態様では、ハイブリッド免疫グロブリンが単量体、あるいはヘテロ多量体またはホモ多量体(特に二量体または四量体)として会合する。一般的にこれらの会合した免疫グロブリンは、次の模式図で表される既知の単位構造を有するであろう。基本4鎖構造単位は、IgG、IgDおよびIgEがとる形態である。高分子量免疫グロブリン中では4鎖単位が反復される。IgMは一般に、互いにジスルフィド結合で結合し合った基本4鎖単位の5量体として存在する。IgAグロブリン、および場合によってIgGグロブリンも多量体型で血清中に存在し得る。多量体の場合、それぞれの4鎖単位は同一であり得るし、異なることもあり得る。   In some embodiments, the hybrid immunoglobulin associates as a monomer, or heteromultimer or homomultimer (particularly a dimer or tetramer). In general, these associated immunoglobulins will have a known unit structure represented by the following schematic diagram. The basic 4-chain structural unit is the form taken by IgG, IgD and IgE. In high molecular weight immunoglobulins, four chain units are repeated. IgM generally exists as a pentamer of basic 4-chain units linked together by disulfide bonds. IgA globulins, and possibly IgG globulins, can also be present in serum in multimeric form. In the case of multimers, each 4-chain unit can be the same or different.

本明細書の模式図において、“A”は、そのリガンドに結合し得るリガンド結合部位を含有するリガンド結合パートナーの少なくとも一部を意味する。Xは追加の薬剤を表し、これはもう1つの機能性リガンド結合パートナー(Aと同一または異なる)であってもよいし、上に定義した複数サブユニット(鎖)ポリペプチド(例えばインテグリン)、あるいは可変領域または可変領域様ドメインなど免疫グロブリン・スーパーファミリーの構成要素の一部(天然またはキメラ免疫グロブリン可変領域を含む)、あるいはシュードモナス外毒素やリシンなどの毒素、あるいは普通は定常ドメインに結合していないポリペプチド治療薬であってもよい。V、V、CおよびCは免疫グロブリンの軽鎖または重鎖可変または定常ドメインを表す。これらの模式図が単に一般的な会合免疫グロブリン構造の例であって、すべての可能性を包含するものではないことは理解されるであろう。例えば数個の異なる“A”または“X”がこれらの構築物いずれかに存在することが望ましいかも知れないことは理解されるであろう。 In the schematic diagrams herein, “A” means at least a portion of a ligand binding partner that contains a ligand binding site capable of binding to its ligand. X represents an additional agent, which may be another functional ligand binding partner (identical or different from A), a multi-subunit (chain) polypeptide as defined above (eg integrin), or It is bound to a part of an immunoglobulin superfamily component (including natural or chimeric immunoglobulin variable regions) such as a variable region or variable region-like domain, or a toxin such as Pseudomonas exotoxin or ricin, or usually a constant domain. There may be no polypeptide therapeutic agent. V L , V H , C L and C H represent immunoglobulin light or heavy chain variable or constant domains. It will be understood that these schematics are merely examples of general associated immunoglobulin structures and do not encompass all possibilities. It will be appreciated that it may be desirable, for example, to have several different “A” or “X” in any of these constructs.

Figure 2009165489
Figure 2009165489

これらの模式図が単に例示であること、また多量体の鎖が天然の免疫グロブリンと同じ様式でジスルフィド結合していると考えられることは理解されるであろう。本発明によれば、適切な核酸で形質転換された哺乳類細胞からハリブリッド免疫グロブリンが容易に分泌される。この分泌型には、結合パートナーのエピトープが重鎖二量体、軽鎖単量体または二量体中に存在するもの、並びに、結合パートナーのエピトープが1または複数の軽鎖または重鎖に融合して存在する重鎖および軽鎖ヘテロ四量体(4つまで、あるいは4つすべての可変領域類縁体が置換されているヘテロ四量体を含む)が含まれる。軽-重鎖非結合パートナー可変様ドメインが存在する場合、ヘテロ機能性抗体が提供される。   It will be understood that these schematic diagrams are merely exemplary and that the multimeric chains are thought to be disulfide bonded in the same manner as natural immunoglobulins. According to the present invention, hybrid immunoglobulins are easily secreted from mammalian cells transformed with appropriate nucleic acids. In this secreted form, the binding partner epitope is present in a heavy chain dimer, light chain monomer or dimer, and the binding partner epitope is fused to one or more light or heavy chains. Present heavy and light chain heterotetramers (including heterotetramers in which up to four, or all four variable region analogs have been replaced). When a light-heavy chain non-binding partner variable-like domain is present, a heterofunctional antibody is provided.

様々な構造の鎖また基本単位を使用することによって、本発明の単量体、ヘテロ多量体およびホモ多量体および免疫グロブリンを組み立てることができる。これらの基本単位の特定の例を次の模式図に表し、以下の式を省略するための等価表示を示す。   By using chains or building blocks of various structures, the monomers, heteromultimers and homomultimers and immunoglobulins of the present invention can be assembled. A specific example of these basic units is shown in the following schematic diagram, showing an equivalent display for omitting the following equations.

Figure 2009165489
Figure 2009165489

本発明によって製造される会合した新規免疫グロブリンの種々の例を以下に模式的に表す。上に定義した記号に加えて、nは整数を表し、Yは共有結合的架橋部分を表す。   Various examples of associated novel immunoglobulins produced by the present invention are schematically represented below. In addition to the symbols defined above, n represents an integer and Y represents a covalent bridging moiety.

(a)AC
(b)AC−AC
(c)AC−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,またはAC−XC];
(d)AC−AC−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,またはAC−XC];
(e)AC−V−[AC, AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,またはAC−XC];
(f)V−AC−[AC, AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,またはAC−XC];
(g)[A−Y]−[V−V]
(h)XCまたはXC−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,XC−AC,またはAC−XC];
(i)XC−XC−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,XC−AC,またはAC−XC];
(j)XC−V−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,XC−AC,またはAC−XC];
(k)XC−V−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,XC−AC,またはAC−XC];
(l)XC−AC−[AC,AC−ACH,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,またはAC−XC];
(m)AC−XC−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,またはAC−XC];
A、X、VまたはCを共有結合的架橋部分(Y)で、(A−Y)、(X−Y)などになるように改変してもよい。
(A) AC L;
(B) AC L -AC L;
(C) AC H - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H, XC H, XC L, XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H , or AC L -XC H,];
(D) AC L -AC H - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H, XC H, XC L , XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H , or AC L -XC H,];
(E) AC L -V H C H - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H, XC H, XC L, XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H , or AC L -XC H,];
(F) V L C L -AC H - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H, XC H, XC L, XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H , or AC L -XC H,];
(G) [A-Y] n- [V L C L -V H C H ] 2 ;
(H) XC H or XC L - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, XC L -AC H , or AC L -XC H,];
(I) XC L -XC H - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, XC L -AC H , or AC L -XC H,];
(J) XC L -V H C H - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, XC L -AC H , or AC L -XC H,] ;
(K) XC H -V L C L - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, XC L -AC H , or AC L -XC H,] ;
(L) XC L -AC H - [AC H, AC L -AC H H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H, XC H, XC L, XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H , or AC L -XC H,];
(M) AC L -XC H - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H, XC H, XC L , XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H , or AC L -XC H,];
A, X, V, or C may be modified with a covalent bridging moiety (Y) to become (AY) n , (XY) n, or the like.

リガンド結合パートナーAは、例えば任意にAαおよびAβと表される鎖を有する複数鎖分子であってもよい。これらの鎖を一単位として、上で単一鎖“A”と記載した部位に置く。この複数鎖の1本を(残りの鎖が正常な様式で、共有結合的または非共有結合的に融合鎖と結合している状態で)、免疫グロブリン鎖の一本に融合するか、あるいは、リガンド結合パートナーが2つの鎖を含有する場合には、1本の鎖を独立して免疫グロブリン軽鎖に融合し、もう1つの鎖を免疫グロブリン重鎖に融合する。 Ligand binding partner A may be, for example, a multi-chain molecule having chains arbitrarily designated A α and A β . These strands are placed as a unit at the site indicated above as the single strand “A”. Fusing one of the multiple chains (with the remaining chain in a normal manner, covalently or non-covalently linked to the fusion chain), to one of the immunoglobulin chains, or Where the ligand binding partner contains two chains, one chain is independently fused to an immunoglobulin light chain and the other chain is fused to an immunoglobulin heavy chain.

ここではリガンド結合パートナーの1本の鎖だけを安定血漿タンパク質に融合することが好ましい。この場合、結合パートナー鎖の1本と安定血漿タンパク質との間にペプチド結合による融合を行い、リガンド結合パートナーの他方の鎖は、自然に結合している時の様式、例えばジスルフィド結合や疎水相互作用で、融合鎖に結合させる。ペプチド融合のために選択するリガンド結合パートナー鎖は、貫膜ドメインを含有する鎖であるべきであり、その融合を本質的にその貫膜ドメインのN-末端側から行うか、貫膜および細胞質ドメインを置換するように行うであろう。複数の貫膜ドメインが存在する場合には、通常、融合(または削除後の融合)のためにその1つを選択し、他方を非融合のまま残すか、もしくは削除する。   Here, it is preferred to fuse only one strand of the ligand binding partner to the stable plasma protein. In this case, a peptide bond is fused between one of the binding partner chains and a stable plasma protein, and the other chain of the ligand binding partner is naturally bound, such as disulfide bonds or hydrophobic interactions. To bind to the fusion chain. The ligand binding partner chain selected for peptide fusion should be the chain containing the transmembrane domain, and the fusion takes place essentially from the N-terminal side of the transmembrane domain, or the transmembrane and cytoplasmic domains Would be done to replace Where there are multiple transmembrane domains, one is usually selected for fusion (or fusion after deletion) and the other is left unfused or deleted.

以下に模式化する構造を有する基本単位は、複数鎖リガンド結合パートナーを伴う単量体、ヘテロ多量体およびホモ多量体(特に二量体および三量体)を作成するために使用するものの例である。   The basic unit with the structure outlined below is an example of what is used to create monomers, heteromultimers and homomultimers (especially dimers and trimers) with multi-chain ligand binding partners. is there.

Figure 2009165489
Figure 2009165489

上記の単位構造に使用される2鎖リガンド結合パートナー(“AαおよびAβ”)を有する新規会合抗体の種々の例を以下に模式的に表す。 Various examples of novel associating antibodies having a two-chain ligand binding partner (“A α and A β ”) used in the above unit structure are schematically shown below.

(n)Aαβ−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,AC−XC,Aαβ,Aαβ,Aα−Aβ,Aβ−Aα,Aαβ−V,Aαβ−V,Aαβ−XC,またはAαβ−XC];
(o)Aαβ−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,AC−XC,Aαβ,Aαβ,Aα−Aβ,Aβ−Aα,Aαβ−V,Aαβ−V,Aαβ−XC,またはAαβ−XC];
(p)Aα−Aβ−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,AC−XC,Aαβ,Aαβ,Aα−Aβ,Aβ−Aα,Aαβ−V,Aαβ−V,Aαβ−XC,またはAαβ−XC];
(q)Aβ−Aα−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,AC−XC,Aαβ,Aαβ,Aα−Aβ,Aβ−Aα,Aαβ−V,Aαβ−V,Aαβ−XC,またはAαβ−XC];
(r)Aαβ−V−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,AC−XC,Aαβ,Aαβ,Aα−Aβ,Aβ−Aα,Aαβ−V,Aαβ−V,Aαβ−XC,またはAαβ−XC];
(s)Aαβ−V−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,AC−XC,Aαβ,Aαβ,Aα−Aβ,Aβ−Aα,Aαβ−V,Aαβ−V,Aαβ−XC,またはAαβ−XC];
(t)Aαβ−XC−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,AC−XC,Aαβ,Aαβ,Aα−Aβ,Aβ−Aα,Aαβ−V,Aαβ−V,Aαβ−XC,またはAαβ−XC];
(u)Aαβ−XC−[AC,AC−AC,AC−V,V−AC,V−V,XC,XC,XC−XC,XC−V,XC−V,XC−AC,AC−XC,Aαβ,Aαβ,Aα−Aβ,Aβ−Aα,Aαβ−V,Aαβ−V,Aαβ−XC,またはAαβ−XC];
上の表に示した構造は単に重要な特徴を示すだけであり、例えば上記の構造は免疫グロブリンの結合(J)ドメインや他のドメインを示しておらず、またジスルフィド結合も示していない。これらを簡潔のために省略する。しかし、そのようなドメインが結合活性にとって必要な場合には、その場合に応じて結合パートナーまたは免疫グロブリン分子中でそれらが占める通常の位置にそのようなドメインが存在すると見なされるべきである。
(N) A α A β C L - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H, XC H, XC L, XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H, AC L -XC H, A α A β C H, A α A β C L, A α C L -A β C H , A β C L -A α C H, A α A β C L -V H C H, A α A β C H -V L C L, A α A β C L -XC H or A α A β C H -XC L ,];
(O) A α A β C H - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H, XC H, XC L, XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H, AC L -XC H, A α A β C H, A α A β C L, A α C L -A β C H , A β C L -A α C H, A α A β C L -V H C H, A α A β C H -V L C L, A α A β C L -XC H or A α A β C H -XC L ,];
(P) A α C L -A β C H - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H, XC H, XC L, XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H, AC L -XC H, A α A β C H, A α A β C L, A α C L -A β C H, A β C L -A α C H, A α A β C L -V H C H, A α A β C H -V L C L, A α A β C L -XC H, or A α A β C H -XC L ,];
(Q) A β C L -A α C H - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H, XC H, XC L, XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H, AC L -XC H, A α A β C H, A α A β C L, A α C L -A β C H, A β C L -A α C H, A α A β C L -V H C H, A α A β C H -V L C L, A α A β C L -XC H, or A α A β C H -XC L ,];
(R) A α A β C L -V H C H - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H , XC H, XC L, XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H, AC L -XC H, A α A β C H, A α A β C L, A α C L -A β C H, A β C L -A α C H, A α A β C L -V H C H, A α A β C H -V L C L, A α A β C L -XC H, or A α A β C H -XC L ,];
(S) A α A β C H -V L C L - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H , XC H, XC L, XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H, AC L -XC H, A α A β C H, A α A β C L, A α C L -A β C H, A β C L -A α C H, A α A β C L -V H C H, A α A β C H -V L C L, A α A β C L -XC H, or A α A β C H -XC L ,];
(T) A α A β C L -XC H - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H, XC H, XC L, XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H, AC L -XC H, A α A β C H, A α A β C L, A α C L -A β C H, A β C L -A α C H, A α A β C L -V H C H, A α A β C H -V L C L, A α A β C L -XC H, or A α A β C H -XC L ,];
(U) A α A β C H -XC L - [AC H, AC L -AC H, AC L -V H C H, V L C L -AC H, V L C L -V H C H, XC H, XC L, XC L -XC H, XC L -V H C H, XC H -V L C L, XC L -AC H, AC L -XC H, A α A β C H, A α A β C L, A α C L -A β C H, A β C L -A α C H, A α A β C L -V H C H, A α A β C H -V L C L, A α A β C L -XC H, or A α A β C H -XC L ,];
The structures shown in the table above merely show important features, for example, the above structures do not show immunoglobulin binding (J) domains or other domains, nor do they show disulfide bonds. These are omitted for brevity. However, if such domains are required for binding activity, then such domains should be considered to be present in the normal position they occupy in the binding partner or immunoglobulin molecule.

免疫グロブリンV抗体結合部位が上に示されている場合、あるいはXCまたはXCが示されておりXが免疫グロブリン可変領域を表す場合は、それが予め決定した抗原に結合し得ることが好ましい。適切な免疫グロブリン結合部位および融合パートナーはIgG-1、-2、-3、または-4サブタイプ、IgA、IgE、IgD、またはIgMから得られるが、IgG-1が好ましい。上記の模式的例は二価抗体の代表例である。より複雑な構造は、他のクラス(例えばIgM)由来の免疫グロブリン重鎖配列を使用することによって齎されるであろう。 If If immunoglobulin V L V H antibody combining site is shown above, or XC L or XC H is is shown in which X represents an immunoglobulin variable region, it can bind to a predetermined antigen It is preferable. Suitable immunoglobulin binding sites and fusion partners are obtained from IgG-1, -2, -3, or -4 subtypes, IgA, IgE, IgD, or IgM, with IgG-1 being preferred. The above schematic examples are representative examples of bivalent antibodies. More complex structures will be tricked by using immunoglobulin heavy chain sequences from other classes (eg, IgM).

特に好ましい態様は、リンパ様組織内皮のための結合部位を含有するLHRのN-末端部分の、免疫グロブリンGのエフェクター機能を含有する抗体のC-末端Fc部分への融合物である。この種類には2つの好ましい態様がある。その1つは、全重鎖定常領域がLHRの一部に融合している態様であり、もう1つはIgG Fcを化学的に定義するパパイン切断部位のすぐ上流のヒンジ領域に始まる配列(重鎖定常領域の第1残基を114として残基216(Kabat等,"Sequences of Proteins of Immunological Interest",第4版,1987)、もしくは他の免疫グロブリンの類似の部位)がLHRの一部に融合している態様である。後者の態様を実施例4に記述する。 A particularly preferred embodiment, the N- terminal portion of LHR containing binding sites for the lymphoid tissue endothelium, a fusion to C- terminal Fc portion of an antibody containing the effector functions immunoglobulin G 1. There are two preferred embodiments of this type. One is an embodiment in which the entire heavy chain constant region is fused to a part of the LHR, and the other is a sequence (heavy sequence starting in the hinge region immediately upstream of the papain cleavage site that chemically defines IgG Fc. Residue 216 (Kabat et al., “Sequences of Proteins of Immunological Interest”, 4th edition, 1987), or other immunoglobulin-like sites) is part of the LHR, with the first residue in the chain constant region as 114 It is the aspect which united. The latter embodiment is described in Example 4.

本発明のこれらの組成物、特にリガンド結合パートナーの生物活性部分で免疫グロブリン鎖の可変領域が置換されているものは、生体内血漿半減期の改善を示すと考えられる。これらのハイブリッド免疫グロブリンは、免疫グロブリン様ドメインで免疫グロブリンの可変領域が置換されている構築物と同様の方法で構築される。例えばCapon等,Nature 337:525-531(1989);Traunecker等,Nature 339:68-70(1989);Gascoigne等,Proc.Nat.Acad.Sci.84:2936-2940(1987);公開欧州出願EPO 0 325 224 A2を参照のこと。本発明のハイブリッド免疫グロブリンは、ある種の抗体由来の可変ドメインで別の種の可変ドメインが置換されているキメラ抗体と同様の方法でも構築される。例えばEP 0 125 023;Munro,Nature 312:(1984年12月13日);Neuberger等,Nature 312:(1984年12月13日);Sharon等,Nature 309:(1984年5月24日);Morrison等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:6851-6855(1984);Morrison等,Science 229:1202-1207(1985);Boulianne等,Nature 312:643-646(1984年12月13日)を参照のこと。結合パートナーをコードするDNAを、目的の結合パートナードメインをコードするDNAの3'末端かその近位、およびその成熟ポリペプチドのN-末端をコードするDNAかその近傍(異なるリーダーの使用を計画する場合)、もしくは結合パートナーのN-末端コード領域かその近位(天然のシグナルを使用する場合)で、制限酵素によって切断する。次にこのDNA断片は、免疫グロブリン軽鎖または重鎖定常領域をコードするDNAに容易に挿入でき、必要ならば欠失変異法によって加工する。ヒトのインビボ(生体内)療法にこの変種を利用したい場合は、これがヒト免疫グロブリンであることが好ましい。   These compositions of the present invention, particularly those in which the variable region of the immunoglobulin chain is replaced with a biologically active portion of a ligand binding partner, are believed to exhibit improved in vivo plasma half-life. These hybrid immunoglobulins are constructed in a manner similar to constructs in which immunoglobulin variable domains are replaced with immunoglobulin-like domains. For example, Capon et al., Nature 337: 525-531 (1989); Traunecker et al., Nature 339: 68-70 (1989); Gascoigne et al., Proc. Nat. Acad. Sci. 84: 2936-2940 (1987); See EPO 0 325 224 A2. The hybrid immunoglobulin of the present invention can be constructed in the same manner as a chimeric antibody in which a variable domain derived from one antibody is replaced with another variable domain. For example, EP 0 125 023; Munro, Nature 312: (December 13, 1984); Neuberger et al., Nature 312: (December 13, 1984); Sharon et al., Nature 309: (May 24, 1984); Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81: 6851-6855 (1984); Morrison et al., Science 229: 1202-1207 (1985); Boulianne et al., Nature 312: 643-646 (December 13, 1984) )checking. The DNA encoding the binding partner may be the 3 ′ end of the DNA encoding the binding partner domain of interest or its proximity, and the DNA encoding the N-terminus of the mature polypeptide or its vicinity (planning the use of different leaders). ), Or at the N-terminal coding region of the binding partner or in the vicinity thereof (when using natural signals), with a restriction enzyme. This DNA fragment can then be easily inserted into DNA encoding an immunoglobulin light chain or heavy chain constant region, and processed if necessary by deletion mutagenesis. If it is desired to utilize this variant for human in vivo therapy, it is preferably a human immunoglobulin.

LHR細胞外ドメインは一般にそのC-末端で免疫グロブリン定常領域に融合する。融合を行う正確な部位は重要でない。可溶性LHR-Ig融合物の分泌や結合特性を最適化するために、細胞外領域近傍または細胞外領域内の他の部位を選択してもよい。至適部位は定型の実験によって決定されるであろう。融合は典型的には貫膜ドメインおよび細胞質ドメインの両方またはそのどちらかを置換する。   The LHR extracellular domain is generally fused at its C-terminus to an immunoglobulin constant region. The exact site at which the fusion takes place is not critical. In order to optimize the secretion and binding properties of the soluble LHR-Ig fusion, other sites near or within the extracellular region may be selected. The optimal site will be determined by routine experimentation. Fusion typically replaces the transmembrane and / or cytoplasmic domains.

免疫グロブリン軽鎖または重鎖定常領域をコードするDNAは既知であるか、もしくはcDNAライブラリーから容易に入手可能であるか、あるいは合成できる。例えばAdams等,Biochemistry 19:2711-2719(1980);Gough等,Biochemistry 19:2702-2710(1980);Dolby等,P.N.A.S.USA,77:6027-6031(1980);Rice等,P.N.A.S.USA 79:7862-7865(1982);Falkner等,Nature 298:286-288(1982);Morrison等,Ann.Rev.Immunol.2:239-256(1984)を参照のこと。   DNA encoding immunoglobulin light chain or heavy chain constant regions is known, is readily available from cDNA libraries, or can be synthesized. See, for example, Adams et al., Biochemistry 19: 2711-2719 (1980); Gough et al., Biochemistry 19: 2702-2710 (1980); Dolby et al., PNASUSA, 77: 6027-6031 (1980); Rice et al., PNASUSA 79: 7862 -7865 (1982); Falkner et al., Nature 298: 286-288 (1982); Morrison et al., Ann. Rev. Immunol. 2: 239-256 (1984).

LHRをコードするDNA配列を本明細書に記載する。既知の、あるいはcDNAライブラリーから容易に入手可能な他の望ましい結合パートナーをコードするDNA配列も本発明の実施に適している。   The DNA sequence encoding LHR is described herein. DNA sequences encoding other desirable binding partners known or readily available from cDNA libraries are also suitable for the practice of the invention.

本発明の融合物をコードするDNAを、発現用の宿主細胞に導入する。多量体を望む場合には宿主細胞を、その多量体を構成する各鎖をコードするDNAで形質転換するが、この際、その多量体の鎖を目的の様式で組み立て得るように宿主細胞を最適に選択する。宿主細胞がトランスフェクション前に免疫グロブリンを産出している場合には、軽鎖または重鎖に融合した結合パートナーでトランスフェクションするだけでヘテロ抗体を生産することができる。結合パートナードメインを保持する1または複数のアームと、付随の可変領域を保持する1または複数のアームを有する前記の免疫グロブリンは、結合パートナーリガンドと抗原または治療的部分について2重の特異性を齎す。多重に同時形質転換した細胞を上述の組換え法と共に用いることによって、例えば上述のヘテロ四量体免疫グロブリンなど、多重特異性を有するポリペプチドが生産される。   DNA encoding the fusion of the invention is introduced into a host cell for expression. If a multimer is desired, the host cell is transformed with DNA encoding each strand that makes up the multimer, with the host cell optimized so that the multimer strand can be assembled in the desired manner. Select If the host cell produces immunoglobulins prior to transfection, heteroantibodies can be produced simply by transfection with a binding partner fused to the light or heavy chain. Said immunoglobulin having one or more arms carrying a binding partner domain and one or more arms carrying associated variable regions, imposes dual specificity on the binding partner ligand and the antigen or therapeutic moiety. . Multiple co-transformed cells are used in conjunction with the above-described recombinant methods to produce multispecific polypeptides, such as the heterotetrameric immunoglobulins described above.

一般的に、融合物は細胞内で発現し、よく分泌されるが、種々の融合物の組換え宿主からの分泌程度にはいつもかなりの多様性が認められることがわかった。   In general, fusions are expressed in cells and are well secreted, but it has been found that there is always considerable diversity in the extent of secretion of various fusions from recombinant hosts.

また、異なる特異性を有する免疫グロブリンから完全なヘテロ抗体を生産する方法は既知である。これらの方法をインビトロ合成に採用するか、もしくは免疫グロブリンまたは免疫グロブリンハイブリッドを過去に使用した場合にはその結合パートナー-免疫グロブリン鎖を単に置換することによるヘテロキメラ抗体の生産に採用する。   Also, methods for producing fully heteroantibodies from immunoglobulins having different specificities are known. These methods are employed for in vitro synthesis, or for the production of heterochimeric antibodies by simply substituting their binding partner-immunoglobulin chains if immunoglobulins or immunoglobulin hybrids have been used in the past.

ヘテロ機能性抗体生産の別法として、結合パートナー-免疫グロブリン融合物を産出する宿主細胞(例えばトランスフェクションした骨髄腫)を、ある抗原に対して望ましい付随特異性を有する抗体を分泌するハイブリドーマまたはB細胞と融合する。ヘテロ二機能性抗体をこのようなハイブリドーマの培養培地から回収することによって、従来のインビトロ再分類法(EP 68763)より多少便利にヘテロ二機能性抗体を生産することができる。   As an alternative to heterofunctional antibody production, a host cell (eg, a transfected myeloma) that produces a binding partner-immunoglobulin fusion can be used to secrete an antibody with a desired associated specificity for an antigen or B Fuse with cells. By recovering the heterobifunctional antibody from the culture medium of such a hybridoma, the heterobifunctional antibody can be produced somewhat more conveniently than the conventional in vitro reclassification method (EP 68763).

本発明はLHRまたは他の結合パートナーのアミノ酸配列変種をも包含する。結合パートナーのアミノ酸配列変種は種々の意図で調製され、これらの意図にはリガンドに対する結合パートナーの親和性の増大、結合パートナーの安定性、精製および調製の助成、血漿半減期の修正、治療的効用の改善、およびその結合パートナーを治療的に使用する際の副作用の発生またはその重篤度の減少が含まれる。以下の議論に、他のリガンド結合パートナーとして選択し得る変種の典型例であるLHRのアミノ酸配列変種について記述する。   The invention also encompasses amino acid sequence variants of LHR or other binding partners. Amino acid sequence variants of the binding partner are prepared with various intents, which include increased binding partner affinity for the ligand, binding partner stability, purification and preparation assistance, plasma half-life modification, therapeutic utility And the occurrence of, or reduction in the severity of, side effects when the binding partner is used therapeutically. The following discussion describes amino acid sequence variants of LHR that are typical examples of variants that can be selected as other ligand binding partners.

リガンド結合パートナーのアミノ酸配列変種は次の3種類のうちの1または複数に分類できる:挿入変種、置換変種、または欠失変種。これらの変種は通常、リガンド結合パートナーをコードするDNA中のヌクレオチドへの部位特異的変異導入によって変種をコードするDNAを得た後、そのDNAを組換え細胞培養中で発現させることによって生産される。しかし、約100〜150アミノ酸残基までの断片ならばインビトロ合成によって便利に製造できる。以下の議論は部分的にLHRに関するものであるが、リガンド結合パートナーの構造または機能に適用できる範囲で、あらゆるリガンド結合パートナーに対して適合し、等しい効果を与える。   Amino acid sequence variants of the ligand binding partner can be classified into one or more of the following three types: insertion variants, substitution variants, or deletion variants. These variants are usually produced by obtaining the DNA encoding the variant by site-directed mutagenesis into nucleotides in the DNA encoding the ligand binding partner and then expressing the DNA in recombinant cell culture. . However, fragments of up to about 100-150 amino acid residues can be conveniently produced by in vitro synthesis. The following discussion is partly related to LHR, but fits and gives equal effect to any ligand binding partner to the extent applicable to the structure or function of the ligand binding partner.

LHRのアミノ酸配列変種は、天然には認められないか、もしくは天然の対立遺伝子に認められない予め決定された変種である。LHR変種は典型的には天然に存在するHuLHRまたはMLHR類縁体と同じ性質の生物活性(例えばリガンド結合活性)を示す。しかし、そのリガンドを結合できないLHR変種および誘導体であっても、少なくとも1つのLHRエピトープが活性なまま残っている限り、(a)LHRまたはLHRに対する抗体の診断的検定で用いる試薬として、(b)既知の方法で不溶化した場合には、抗血清またはハイブリドーマ培養上清から抗LHR抗体を精製するための試薬として、および(c)LHRに対する抗体を引き出すための免疫原として、あるいは免疫検定キットの構成要素(天然LHRに対する競争的試薬として標識したもの、またはLHR検定の標準として非標識のもの)として有用である。   Amino acid sequence variants of LHR are predetermined variants that are not found in nature or that are not found in natural alleles. LHR variants typically exhibit the same nature of biological activity (eg, ligand binding activity) as naturally occurring HuLHR or MLHR analogs. However, as long as at least one LHR epitope remains active even for LHR variants and derivatives that cannot bind its ligand, (a) as a reagent for use in a diagnostic assay for antibodies to LHR or LHR, (b) When insolubilized by a known method, as a reagent for purifying an anti-LHR antibody from antiserum or hybridoma culture supernatant, and (c) as an immunogen for extracting an antibody against LHR, or construction of an immunoassay kit Useful as an element (labeled as a competitive reagent for natural LHR, or unlabeled as a standard for LHR assays).

アミノ酸配列変異の導入部位は予め決定するが、変異自体を予め決定する必要はない。例えば、ある部位における変異の効果を最適化するために、ランダム(無作為)または飽和変異法(考え得る20残基のすべてを挿入する)を標的コドンで実施し、発現したLHR変種を、望ましい活性の最適な組み合わせについてスクリーニングする。このようなスクリーニングは当該分野では常法に属する。   The site for introducing an amino acid sequence mutation is predetermined, but the mutation itself need not be predetermined. For example, to optimize the effect of mutations at a site, random (random) or saturation mutation methods (inserting all possible 20 residues) are performed at the target codon and the expressed LHR variant is desirable Screen for optimal combination of activities. Such screening belongs to conventional methods in the field.

アミノ酸挿入は通常約1〜10アミノ酸残基程度であろう。置換は典型的には1残基に対して導入する。欠失(削除)は約1〜30残基の範囲であろう。削除または挿入を隣接した対で行うこと、即ち2残基の削除または2残基の挿入が好ましい。置換、削除、挿入およびそれらのあらゆる組み合わせを導入または組み合わせることにより最終構築物に到達することは以下の議論からよくわかるであろう。   Amino acid insertions will usually be on the order of about 1-10 amino acid residues. Substitutions are typically introduced for one residue. Deletions (deletions) will range from about 1 to 30 residues. Deletions or insertions are preferably made in adjacent pairs, ie deletion of 2 residues or insertion of 2 residues. It will be appreciated from the discussion below that the final construct is reached by introducing or combining substitutions, deletions, insertions and any combination thereof.

LHRの挿入アミノ酸配列変種は、LHRにとって異種のアミノ酸残基の1または複数が標的LHR中の予め決定した部位に導入され、先に存在していた残基を移動させたものである。   An inserted amino acid sequence variant of an LHR is one in which one or more of the amino acid residues that are heterologous to the LHR are introduced at a predetermined site in the target LHR and a previously existing residue is moved.

通常、挿入変種はLHRのアミノまたはカルボキシル末端に対する異種タンパク質またはポリペプチドの融合物である。このような変種を、LHR中の挿入を行った位置に通常に認められるもの以外の配列を含有するポリペプチドとLHRとの融合物と言う。融合物のいくつかの群はこれに包含される。   Usually, the insertion variant is a fusion of a heterologous protein or polypeptide to the amino or carboxyl terminus of LHR. Such a variant is referred to as a fusion of the LHR with a polypeptide containing a sequence other than that normally found at the position where the insertion was made in the LHR. This includes several groups of fusions.

本発明の新規ポリペプチドは、免疫アフィニテイー技術(これ自体は既知である)によるリガンド結合パートナーの診断または精製に有用である。あるいは、結合パートナーの精製に際し、この新規ポリペプチドを使用することによって、不純な混合物から融合物を吸着させた後、その融合物を溶出させ、所望により、結合パートナーを融合物から例えば酵素的切断によって回収する。   The novel polypeptides of the present invention are useful for diagnosis or purification of ligand binding partners by immunoaffinity techniques (which are known per se). Alternatively, in the purification of the binding partner, the novel polypeptide can be used to adsorb the fusion from an impure mixture and then elute the fusion and optionally cleave the binding partner from the fusion, eg, by enzymatic cleavage. Collect by.

結合パートナーの望ましい融合物(免疫学的に活性であっても活性でなくてもよい)には、成熟結合パートナー配列とその結合パートナーにとって異種のシグナル配列との融合物が含まれる。   Desirable fusions of a binding partner (which may or may not be immunologically active) include a fusion of a mature binding partner sequence and a signal sequence heterologous to that binding partner.

LHRの場合および他の選択された結合タンパク質に関して望ましい場合、LHRの分泌をより迅速に指示するためにシグナル配列融合物を使用する。異種シグナルで天然のLHRシグナルを置換し、得られた融合物が認識される場合、即ち宿主細胞によるプロセシングを受けて切断される場合に、LHRが分泌される。意図する宿主細胞に基づいてシグナルを選択し、これらのシグナルには細菌、酵母、哺乳類およびウイルスの配列が含まれ得る。天然のLHRシグナルまたはヘルペスgD糖タンパク質シグナルが哺乳類発現系での使用に適している。   In the case of LHR and if desired for other selected binding proteins, signal sequence fusions are used to more quickly direct secretion of LHR. LHR is secreted when the heterologous signal replaces the natural LHR signal and the resulting fusion is recognized, i.e., cleaved upon processing by the host cell. Signals are selected based on the intended host cell, and these signals can include bacterial, yeast, mammalian and viral sequences. Natural LHR signals or herpes gD glycoprotein signals are suitable for use in mammalian expression systems.

置換変種は、図1〜3または図4〜6の配列の少なくとも1残基が除去され、その位置に異なる残基が挿入されたものである。LHRの特徴を微細に調節したい場合には、このような置換は一般に次の表1に従って行われる。   Substitutional variants are those in which at least one residue of the sequence of FIGS. 1-3 or FIGS. 4-6 has been removed and a different residue inserted at that position. When it is desired to finely adjust the characteristics of LHR, such substitution is generally performed according to Table 1 below.

Figure 2009165489
Figure 2009165489

新規アミノ酸配列は活性中心類縁体(アミノ酸ないし他の方法)と共に本発明の範囲に含まれる。   Novel amino acid sequences are included within the scope of the present invention, along with active center analogs (amino acids or other methods).

機能または免疫学的同一性の本質的な変化は、表1の置換より保存性の少ない置換を選択することによって、即ち、(a)置換領域内のポリペプチド骨格の構造(例えばシートまたはラセン立体配座)、(b)標的部位における分子の電荷または疎水性、あるいは(c)側鎖の嵩高さ、の維持に対する効果がより有意に異なる残基を選択することによって起こる。一般的にLHRの性質に最も大きな変化を齎すと考えられる置換は次の置換であろう:(a)親水性側鎖(例:セリンまたはスレオニン残基)で(を)疎水性残基(例:ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、バリンまたはアラニン残基)を(で)置換する;(b)システインまたはプロリンで(を)他の残基を(で)置換する;(c)正荷電側鎖を有する残基(例:リジン、アルギニンまたはヒスチジン残基)で(を)負荷電残基(例:グルタミン酸またはアスパラギン酸残基)を(で)置換する;もしくは、(d)嵩高い側鎖を有する残基(例;フェニルアラニン)で(を)側鎖をもたない残基(例:グリシン)を(で)置換する。   Intrinsic changes in function or immunological identity can be achieved by selecting substitutions that are less conservative than those in Table 1, ie: (a) the structure of the polypeptide backbone within the substitution region (eg, sheet or helical conformation). This occurs by selecting residues that have a significantly different effect on maintaining the conformation), (b) molecular charge or hydrophobicity at the target site, or (c) bulkiness of the side chain. The substitutions that are generally considered to have the greatest change in the properties of LHR would be the following substitutions: (a) Hydrophilic side chains (eg, serine or threonine residues) and ()) hydrophobic residues (eg, : Leucine, isoleucine, phenylalanine, valine or alanine residues) (with); (b) replace (with) cysteine or proline with (with) other residues; (c) have positively charged side chains Substituting (for) negatively charged residues (eg glutamic acid or aspartic acid residues) with residues (eg lysine, arginine or histidine residues); or (d) remaining bulky side chains Substituents (eg, phenylalanine) are substituted with (for) residues that do not have a side chain (eg, glycine).

削除、挿入、および置換のいくつかは、LHR分子の性質に極端な変化を齎さないであろう。しかし置換、削除または挿入を行う前にその正確な効果を予測することが困難な場合、例えばLHR炭水化物結合ドメインまたは免疫エピトープを改変する場合、その効果を日常的なスクリーニング法で評価することを当業者は望むであろう。例えば典型的な場合、変種は、LHRコード核酸への部位特異的変異導入、組換え細胞培養中でのその変種核酸の発現、および任意に、例えば(少なくとも1つの残存免疫エピトープによってその変種を吸着するための)ポリクローナル抗LHRカラムでの免疫アフィニティー吸着による、その細胞培養からの精製によって作成される。次に、その細胞溶解液または精製LHR変種の活性を、目的の特徴に適したスクリーニング検定法でスクリーニングする。例えば、Mel-14などのある抗体に対する親和性など、LHRの免疫学的特徴の変化を、競争型免疫検定法で測定する。LHRの生体内での機能についてより多くのことがわかるようになれば、他の検定法もこのようなスクリーニングに有用になるであろう。酸化還元安定性、熱安定性、疎水性、タンパク分解性の分解に対する感受性、担体との会合傾向、あるいは多量体への会合傾向などのタンパク質の性質の変化は、当業者によく知られた方法で検定する。   Some of the deletions, insertions, and substitutions will not drastically change the nature of the LHR molecule. However, if it is difficult to predict the exact effect before making a substitution, deletion or insertion, for example when modifying the LHR carbohydrate binding domain or immune epitope, it may be necessary to evaluate the effect by routine screening methods. The merchant will want. For example, typically, the variant is site-directed mutagenesis into the LHR-encoding nucleic acid, expression of the variant nucleic acid in recombinant cell culture, and optionally adsorbing the variant, for example (by at least one residual immune epitope By purification from its cell culture by immunoaffinity adsorption on a polyclonal anti-LHR column. The cell lysate or purified LHR variant activity is then screened with a screening assay suitable for the desired characteristics. For example, changes in the immunological characteristics of LHR, such as affinity for certain antibodies such as Mel-14, are measured by a competitive immunoassay. As more is learned about the function of LHR in vivo, other assays will be useful for such screening. Changes in protein properties such as redox stability, thermal stability, hydrophobicity, proteolytic degradation sensitivity, tendency to associate with carriers, or tendency to associate with multimers are well known to those skilled in the art. Test with.

LHRの置換変種には、上に定義したLHRドメインの1または複数が、常法によって他のタンパク質の機能的に相同なドメインに置換されている変種も含まれる。変種がLHRの特定のドメインの断片である場合、本明細書に定義した対応するLHRドメインに対して少なくとも〜70%相同であることが好ましい(ただし必須ではない)。このような置換可能なドメインの供給源として、当業者は図11〜13を使用することができる。例えば、図11に配列を示したニクバエレクチンを改変してLHRの炭水化物結合ドメインと少なくとも〜70%相同な程度にし、これでそのドメインを置換することができる。同様に、図12に配列を示した凝固因子Xを改変してLHRのegf-ドメインと少なくとも〜70%相同な程度にし、これでそのドメインを置換することができる。同様の置換をシグナル配列、補体結合ドメイン、貫膜ドメインおよび細胞質ドメインに対して行うことも望ましいであろう。   Substitutional variants of LHR also include variants in which one or more of the LHR domains defined above are replaced by functionally homologous domains of other proteins by conventional methods. Where the variant is a fragment of a particular domain of LHR, it is preferred (but not essential) to be at least ˜70% homologous to the corresponding LHR domain as defined herein. As a source of such replaceable domains, one skilled in the art can use FIGS. For example, Nikuba electin, whose sequence is shown in FIG. 11, can be modified to make it at least ~ 70% homologous to the carbohydrate binding domain of LHR, replacing that domain. Similarly, coagulation factor X, whose sequence is shown in FIG. 12, can be modified to make it at least ~ 70% homologous to the LHR egf-domain, thereby replacing that domain. It may be desirable to make similar substitutions for the signal sequence, complement binding domain, transmembrane domain and cytoplasmic domain.

LHR変種のもう1つの種類は欠失変種である。欠失(削除)はLHR配列から1または複数のアミノ酸残基を除去することを特徴とする。典型的には、LHRの貫膜および細胞質ドメイン、もしくは細胞質ドメインのみを削除する。しかし、LHRの生物活性または免疫交差反応性が保存されるような、LHR C-末端から貫膜領域のN-末端側の他の適切な部位までの欠失が適切である。LHRのアミノ酸配列解明の過程で今までに得られているタンパク質消化断片と、上に同定したLHRドメインのいずれかに対して〜70%より小さい相同性を有するタンパク質断片は欠失変種の範囲から除外される。   Another type of LHR variant is a deletion variant. Deletion (deletion) is characterized by the removal of one or more amino acid residues from the LHR sequence. Typically, the transmembrane and cytoplasmic domain of the LHR, or only the cytoplasmic domain, is deleted. However, deletions from the LHR C-terminus to other suitable sites on the N-terminal side of the transmembrane region, such that the biological activity or immune cross-reactivity of the LHR is preserved, are appropriate. Protein digest fragments obtained so far in the process of elucidating the amino acid sequence of LHR and protein fragments having a homology of less than 70% to any of the LHR domains identified above are within the range of deletion variants. Excluded.

免疫グロブリン融合物は、補体結合ドメイン、炭水化物ドメイン、および表皮成長因子ドメインなどのLHR断片を用いて製造できる。補体結合ドメイン融合物は補体媒介性疾患の診断および治療、並びに、この融合物とLHRまたはリンパ球表面上の他の成分とのオリゴマー化に有用である。   Immunoglobulin fusions can be made using LHR fragments such as complement binding domains, carbohydrate domains, and epidermal growth factor domains. Complement binding domain fusions are useful for diagnosis and treatment of complement-mediated diseases and oligomerization of the fusion with other components on the LHR or lymphocyte surface.

システインまたは他の不安定残基の削除も、例えばLHRの酸化安定性を増大させる際に望ましいであろう。潜在的タンパク加水分解部位(例:ArgArg)の削除または置換は、その塩基性残基の1つを削除するか、もしくはグルタミン残基またはヒスチジン残基で置換することによって達成される。   Deletion of cysteine or other labile residues may also be desirable, for example, in increasing the oxidative stability of LHR. Deletion or substitution of a potential proteolytic site (eg ArgArg) is achieved by deleting one of its basic residues or replacing it with a glutamine or histidine residue.

ある態様では、LHRが補体結合ドメインおよび/またはegfドメインを伴わない炭水化物結合ドメインで構成される。この態様は貫膜および細胞質領域の一方または両方を含有してもよいし、含有しなくてもよい。   In some embodiments, the LHR is composed of a carbohydrate binding domain without a complement binding domain and / or an eggf domain. This embodiment may or may not contain one or both of the transmembrane and cytoplasmic regions.

置換または欠失変異の好ましい種類は、LHRの貫膜領域が関与するものである。LHRサブユニットの貫膜領域は、細胞膜の脂質二重層をまたぐのに適切な大きさを有する高度に疎水的または親油的なドメインである。これらはLHRを細胞膜中に固定すると考えられ、LHRとのホモまたはヘテロ多量体錯体形成を可能にする。   Preferred types of substitution or deletion mutations are those involving the transmembrane region of LHR. The transmembrane region of the LHR subunit is a highly hydrophobic or lipophilic domain with an appropriate size to span the lipid bilayer of the cell membrane. These are thought to fix LHR in the cell membrane and allow homo- or heteromultimeric complex formation with LHR.

典型的には貫膜ドメイン・ヒドロキシル化残基の削除または置換によって齎されるLHRおよび貫膜ドメインが存在する他の結合パートナーの貫膜ドメインの不活化は、その細胞または膜脂質親和性の減少および水溶性の改善によって回収および製剤化を容易にするであろう。貫膜および細胞質ドメインを削除すれば、その身体によって外来と認識されるかも知れない本来ならば細胞内にあるポリペプチドの露出か、もしくは潜在的に免疫原性の異種ポリペプチドの挿入による潜在的免疫原性エピトープの導入が回避される。膜結合機能の不活化は、この部位に本質的な親水性ハイドロパシー特性を齎すのに充分な数の残基を削除するか、もしくはこれと同じ結果を達成する異種残基で置換することによって達成される。   Inactivation of the transmembrane domain of LHR and other binding partners in which the transmembrane domain is present, typically by deletion or substitution of transmembrane domain hydroxylated residues, reduces its cellular or membrane lipophilicity and Improved water solubility will facilitate recovery and formulation. Removing the transmembrane and cytoplasmic domains can potentially be recognized by the body's exposure to natively foreign cells that might be recognized as foreign by the body, or by insertion of a potentially immunogenic heterologous polypeptide. Introduction of immunogenic epitopes is avoided. Inactivation of the membrane-binding function can be achieved by deleting a sufficient number of residues at this site, or replacing them with a heterologous residue that achieves the same result. Achieved.

貫膜失活LHRの基本的な利点は、それが組換え宿主の培養培地中に分泌される得ることである。この変種は、血液などの体液に可溶であり、容易に感知できるような対細胞膜脂質親和性を有さないので、組換え細胞培養からの回収がかなり簡単になる。   A fundamental advantage of transmembrane inactivated LHR is that it can be secreted into the culture medium of the recombinant host. This variant is soluble in bodily fluids such as blood and does not have a lipid affinity for cell membranes that can be easily sensed, making it much easier to recover from recombinant cell culture.

一般的提案として、すべての変種は機能的な貫膜ドメインを有さず、また、機能的な細胞質配列を有さないことも好ましいであろう。   As a general proposition, it would be preferable that all variants have no functional transmembrane domain and no functional cytoplasmic sequence.

例えば貫膜ドメインを、完全に親水性ハイドロパシー特性を示すアミノ酸配列(例:約5〜50のセリン、スレオニン、リジン、アルギニン、グルタミン、アスパラギン酸などの親水性残基からなる無作為または予め決定された配列)で置換することができる。欠失(先端削除型)LHRと同様に、これらの変種は組換え宿主の培養培地中に分泌される。   For example, the transmembrane domain is a random or pre-determined amino acid sequence that exhibits fully hydrophilic hydropathic properties (eg, about 5-50 serine, threonine, lysine, arginine, glutamine, aspartic acid, etc.). Sequence). Similar to the deleted (truncated) LHR, these variants are secreted into the culture medium of the recombinant host.

HuLHRアミノ酸配列変種の例を次の表に記載する。残基番号に続く残基は、置換アミノ酸または挿入されたアミノ酸を示す。   Examples of HuLHR amino acid sequence variants are listed in the following table. The residue following the residue number indicates the substituted amino acid or the inserted amino acid.

Figure 2009165489
Figure 2009165489

これらの変種は保存的置換体であることが好ましい。いくつかの変種が生物活性の減少または欠失を示すであろうことは理解されるであろう。これらの変種であっても、LHRの免疫エピトープを少なくとも1つ保持している限り、LHRの免疫検定の標準として有用である。   These variants are preferably conservative substitutions. It will be appreciated that some variants will show a decrease or loss of biological activity. These variants are useful as a standard for LHR immunoassays as long as they retain at least one LHR immune epitope.

グリコシル化変種はHuLHRの範囲に含まれる。これらにはグリコシル化が完全に欠如している(非グリコシル化)変種、天然型より少なくとも1つグリコシル化部位が少ない(脱グリコシル化)変種およびグリコシル化が変化している変種が含まれる。脱グリコシル化および非グリコシル化アミノ酸配列変種、天然の非改変LHRアミノ酸配列を有する脱グリコシル化および非グリコシル化LHR、および他のグリコシル化変種が含まれる。例えば、置換または欠失変異法を使用することによりLHRのN-またはO-結合型グリコシル化部位を除去する(例えばアスパラギン残基を削除するか、もしくはリジンまたはヒスチジンなど別の塩基性残基で置換する)。あるいは、グリコシル化認識部位を除去することによってグリコシル化を阻害するために、アスパラギン残基には手を加えないが、グリコシル化部位を形成する隣接残基を置換または削除する。   Glycosylation variants are included within the scope of HuLHR. These include variants that are completely lacking in glycosylation (non-glycosylated), variants that have at least one less glycosylation site than the native (deglycosylated) and variants that have altered glycosylation. Deglycosylated and non-glycosylated amino acid sequence variants, deglycosylated and non-glycosylated LHR with native unmodified LHR amino acid sequences, and other glycosylation variants are included. For example, substitution or deletion mutation methods are used to remove the N- or O-linked glycosylation site of LHR (e.g., delete asparagine residues or with another basic residue such as lysine or histidine). Replace). Alternatively, in order to inhibit glycosylation by removing the glycosylation recognition site, the asparagine residue is left intact, but the adjacent residues that form the glycosylation site are replaced or deleted.

別法として、原核生物はポリペプチドにグリコシル化を導入できないので、天然LHRのアミノ酸配列を有する非グリコシル化LHRを組換え原核細胞中で生産する。   Alternatively, non-glycosylated LHR having the amino acid sequence of native LHR is produced in recombinant prokaryotic cells because prokaryotes cannot introduce glycosylation into the polypeptide.

グリコシル化変種を、適切な宿主を選択することによって、もしくはインビトロ法で製造する。例えば酵母は哺乳類系とはかなり異なるグリコシル化を導入する。同様に、そのLHRとは異なる種(例:ハムスター、ネズミ、昆虫、ブタ、ウシまたはヒツジ)あるいは異なる組織起源(例:肺、肝臓、リンパ様、間葉、表皮)の哺乳類細胞も、例えばマンノースレベルの増大、またはマンノース、フコース、シアル酸、および哺乳類糖タンパク質に典型的に認められる他の糖類の比の変化によって特徴づけられる変種グリコシル化を導入する能力について常法でスクリーニングする。LHRのインビトロ・プロセシングは典型的には酵素的加水分解(例:ノイラミニダーゼ消化)によって達成される。   Glycosylation variants are produced by selecting an appropriate host or by in vitro methods. For example, yeast introduces glycosylation that is significantly different from mammalian systems. Similarly, mammalian cells of different species (eg, hamsters, mice, insects, pigs, cows or sheep) or different tissue origins (eg, lung, liver, lymphoid, mesenchymal, epidermis), eg, mannose Routine screening for the ability to introduce variant glycosylation characterized by increased levels or ratio changes in mannose, fucose, sialic acid, and other sugars typically found in mammalian glycoproteins. In vitro processing of LHR is typically accomplished by enzymatic hydrolysis (eg, neuraminidase digestion).

LHR分子の共有結合による修飾はその範囲に含まれる。このような修飾は、回収したタンパク質の標的アミノ酸残基を、選択した側鎖または末端残基と反応し得る有機誘導体化試薬と反応させるか、もしくは選択した組換え宿主細胞中で機能する翻訳後修飾の機構を利用することによって導入される。得られた共有結合的誘導体は、生物活性、LHRの免疫検定、あるいは組換えLHRの免疫アフィニティ−精製用の抗LHR抗体の調製にとって重要な残基を同定するための研究に有用である。例えば、ニンヒドリンとの反応後にそのタンパク質の生物活性が
完全に失活したら、少なくとも1つのアルギニンまたはリジン残基がその活性に必須であることが示唆され、その後、修飾されたアミノ酸残基を含有するペプチド断片を単離することによって、選択した条件下で修飾された個々の残基を同定する。このような修飾は当該技術分野では常法に属し、不都合な実験を伴わずに実行される。
Covalent modifications of the LHR molecule are included in the scope. Such modifications can be achieved by reacting the target amino acid residues of the recovered protein with organic derivatization reagents that can react with selected side chains or terminal residues, or functioning in selected recombinant host cells. Introduced by utilizing the mechanism of modification. The resulting covalent derivatives are useful in studies to identify residues important for the preparation of anti-LHR antibodies for biological activity, LHR immunoassay, or immunoaffinity-purification of recombinant LHR. For example, if the biological activity of the protein is completely inactivated after reaction with ninhydrin, it is suggested that at least one arginine or lysine residue is essential for its activity and then contains a modified amino acid residue By isolating peptide fragments, individual residues that have been modified under selected conditions are identified. Such modifications are routine in the art and are performed without undue experimentation.

二官能性試薬による誘導体化は、ハイブリッド免疫グロブリンとポリペプチドとの分子間会合体を製造するため、およびハイブリッド免疫グロブリンをそのリガンドの検定またはアフィニティー精製で使用するための非水溶性支持マトリックスまたは表面に架橋するために有用である。さらに、鎖内架橋の研究も立体配座構造に関する直接的情報を提供するであろう。一般に使用される架橋試薬には、1,1-ビス(ジアゾアセチル)-2-フェニルエタン、グルタルアルデヒド、N-ヒドロキシスクシンイミドエステル類(例:4-アジドサリチル酸とのエステル)、ジスクシンイミジルエステル類(例:3,3'-ジチオビス(スクシンイミジル-プロピオネート))を含むホモ二官能性イミドエステル類、およびビス-N-マレイミド-1,8-オクタンなどの二官能性マレイミド類が含まれる。メチル-3-[(p-アジド-フェニル)ジチオ]プロピオイミデートなどの誘導体化試薬によって、光の存在下で架橋を形成し得る光活性化が可能な中間体を得ることができる。別法として、米国特許第3959080号、同第3969287号、同第3691016号、同第4195128号、同第4247642号、同第4229537号、同第4055635号、同第4330440号に記述された系反応性基質および臭化シアン活性化炭水化物などの活性な非水溶性マトリックスをタンパク質の固定化および架橋に使用する。   Derivatization with bifunctional reagents is a water-insoluble support matrix or surface for producing intermolecular assemblies of hybrid immunoglobulins and polypeptides, and for use in assaying or affinity purification of the hybrid immunoglobulins for their ligands. Useful for cross-linking. In addition, intrachain crosslinking studies will also provide direct information on conformational structures. Commonly used crosslinking reagents include 1,1-bis (diazoacetyl) -2-phenylethane, glutaraldehyde, N-hydroxysuccinimide esters (eg, esters with 4-azidosalicylic acid), disuccinimidyl esters Homobifunctional imidoesters including (example: 3,3′-dithiobis (succinimidyl-propionate)) and bifunctional maleimides such as bis-N-maleimide-1,8-octane are included. A derivatizing reagent such as methyl-3-[(p-azido-phenyl) dithio] propioimidate can provide a photoactivatable intermediate that can form a bridge in the presence of light. Alternatively, system reactions described in U.S. Pat. Nos. 3,959,080, 3,969,287, 3,691,016, 4,195,128, 4,247,642, 4,229,537, 4,065,635, and 4,3430,440. An active water-insoluble matrix, such as a sex substrate and cyanogen bromide activated carbohydrate, is used for protein immobilization and crosslinking.

ある種の翻訳後誘導体化は、発現したポリペプチドに対する組換え宿主細胞の作用の結果である。グルタミンおよびアスパラギン残基はしばしば翻訳後に脱アミド化されて対応するグルタミン酸およびアスパラギン酸残基になる。あるいは、これらの残基を温和な酸性条件下で脱アミド化する。これらの残基のいずれの形態も本発明の範囲に包含される。   Certain post-translational derivatizations are the result of the action of recombinant host cells on the expressed polypeptide. Glutamine and asparagine residues are often post-translationally deamidated to the corresponding glutamic and aspartic acid residues. Alternatively, these residues are deamidated under mild acidic conditions. Any form of these residues is included within the scope of the present invention.

他の翻訳後修飾には、プロリンおよびリジンのヒドロキシル化、セリンまたはスレオニン残基のヒドロキシル基のリン酸化、リジン、アルギニンおよびヒスチジン側鎖のα-アミノ基のメチル化(T.E.Creighton,Proteins:Structure and Molecular Properties,W.H.Freeman & Co.,San Francisco,79〜86頁(1983))、N-末端アミンのアセチル化、および(いくつかの例では)C-末端カルボキシルのアミド化が含まれる。   Other post-translational modifications include hydroxylation of proline and lysine, phosphorylation of the hydroxyl group of serine or threonine residues, methylation of α-amino groups of lysine, arginine and histidine side chains (TECreighton, Proteins: Structure and Molecular Properties, WHFreeman & Co., San Francisco, pp. 79-86 (1983)), acetylation of N-terminal amines, and (in some examples) amidation of C-terminal carboxyls.

他の誘導体は、非タンパク質性重合体(ポリマー)に共有結合した本発明の新規ポリペプチドからなる。通常、非タンパク質性重合体は親水性合成ポリマー、即ち天然には認められないポリマーである。しかし天然に存在し、組換え法またはインビトロ法で製造したポリマーも、天然から単離したポリマーと同様に有用である。親水性ポリビニルポリマー(例えばポリビニルアルコールおよびポリビニルピロリドン)は本発明の範囲に含まれる。特に有用なものは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンエステル類、メトキシポリエチレングリコールなどのポリアルキレンエーテル類;ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、およびポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンのブロック共重合体(プルロニクス(Pluronics))などのポリオキシアルキレン類;ポリメタクリレート類;カルボマー(carbomer)類;糖単量体D-マンノース、D-およびL-ガラクトース、フコース、フルクトース、D-キシロース、L-アラビノース、D-グルクロン酸、シアル酸、D-ガラクトウロン酸、D-マヌロン酸(例えばポリマヌロン酸またはアルギン酸)、D-グルコサミン、D-ガラクトサミン、D-グルコースおよびノイラミン酸からなる分枝状または非分枝状多糖類(乳糖、アミロペクチン、デンプン、ヒドロキシエチルデンプン、アミロース、硫酸デキストラン、デキストラン、デキストリン、グリコーゲンなどのホモ多糖類およびヘテロ多糖類、または酸ムコ多糖類の多糖サブユニット(例:ヒアルロン酸)を含む);ポリソルビトールおよびポリマンニトールなどの糖アルコール・ポリマー;ヘパリンまたはヘパロンである。   Other derivatives consist of the novel polypeptides of the present invention covalently linked to non-proteinaceous polymers (polymers). Usually, non-proteinaceous polymers are hydrophilic synthetic polymers, ie polymers that are not found in nature. However, polymers that exist in nature and are produced by recombinant or in vitro methods are useful, as are polymers isolated from nature. Hydrophilic polyvinyl polymers such as polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone are within the scope of the present invention. Particularly useful are polyalkylene ethers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxyethylene esters, methoxypolyethylene glycol; polyoxyethylene, polyoxypropylene, and block copolymers of polyoxyethylene and polyoxypropylene ( Polyoxyalkylenes such as Pluronics; polymethacrylates; carbomers; sugar monomers D-mannose, D- and L-galactose, fucose, fructose, D-xylose, L-arabinose, D -Branched or unbranched poly consisting of glucuronic acid, sialic acid, D-galacturonic acid, D-manuronic acid (eg polymanuronic acid or alginic acid), D-glucosamine, D-galactosamine, D-glucose and neuraminic acid Sugar (lactose , Including amylopectin, starch, hydroxyethyl starch, amylose, dextran sulfate, dextran, dextrin, glycogen and other homopolysaccharides and heteropolysaccharides, or polysaccharide subunits of acid mucopolysaccharides (eg hyaluronic acid); polysorbitol And sugar alcohol polymers such as polymannitol; heparin or heparon.

多糖が天然のグリコシル化または組換え発現に付随して生じるグリコシル化である場合、その置換部位は、追加または置換N-またはO-結合部位がその分子中に導入された、天然のN-またはO-結合型グリコシル化部位とは異なる位置であってもよい。このようなポリマーの混合物を使用してもよく、またポリマーが均一であってもよい。架橋前のポリマーは水溶性であることが(必要ではないが)好ましく、最終的複合体は水溶性でなければならない。さらに、ポリマーはその複合体型において高度に免疫原性であってはならず、静脈内注入または注射による投与を意図する場合には、そのような方法に適合しない粘度であってはならない。   If the polysaccharide is a natural glycosylation or a glycosylation that occurs concomitant with recombinant expression, the substitution site is a natural N- or N- or O-linked site introduced into the molecule. The position may be different from the O-linked glycosylation site. Mixtures of such polymers may be used and the polymer may be uniform. The polymer prior to crosslinking is preferably water soluble (although not necessary) and the final complex must be water soluble. In addition, the polymer must not be highly immunogenic in its complex form and should not be of a viscosity that is not compatible with such methods if intended for administration by intravenous infusion or injection.

ポリマーが反応性の基を1つだけ含有することが好ましい。このことはタンパク質分子の架橋を避けるために役立つ。しかし、架橋を減少させるために反応条件を最適化すること、あるいは、本質的に均一な誘導体を回収するためにゲル濾過またはクロマトグラフィー的ふるいを通して反応生成物を精製することは本発明の範囲に含まれる。   It is preferred that the polymer contains only one reactive group. This helps to avoid cross-linking of protein molecules. However, it is within the scope of the present invention to optimize reaction conditions to reduce cross-linking or to purify the reaction product through gel filtration or chromatographic sieving to recover essentially homogeneous derivatives. included.

ポリマーの分子量は約100〜500000の範囲であることが望ましく、好ましくは約1000〜20000である。選択する分子量はそのポリマーの性質と置換の程度に依存するであろう。一般に、ポリマーの親水性が大きく、置換の程度が大きいほど、使用できる分子量は低くなる。至適分子量は日常的な実験で決定されるであろう。   The molecular weight of the polymer is desirably in the range of about 100-500000, preferably about 1000-20000. The molecular weight chosen will depend on the nature of the polymer and the degree of substitution. In general, the higher the hydrophilicity of the polymer and the greater the degree of substitution, the lower the molecular weight that can be used. The optimal molecular weight will be determined by routine experimentation.

一般に、ハイブリッドの1または複数のアミノ酸もしくは糖残基およびポリマーと反応する多官能性架橋試薬を通して、ポリマーを本発明のハイブリッド免疫グロブリンに共有結合させる。しかし、誘導体化したポリマーをハイブリッドと反応させることによってポリマーを直接架橋すること、またはその逆も本発明の範囲に含まれる。   Generally, the polymer is covalently attached to the hybrid immunoglobulin of the invention through a multifunctional cross-linking reagent that reacts with one or more amino acids or sugar residues of the hybrid and the polymer. However, direct crosslinking of the polymer by reacting the derivatized polymer with the hybrid, or vice versa, is also within the scope of the present invention.

ハイブリッド免疫グロブリン上の共有結合架橋部位には、N-末端アミノ基、リジン残基に存在するε-アミノ基、および他のアミノ基、イミノ基、カルボキシル基、スルフヒドリル基、ヒドロキシル基あるいは他の親水性基が含まれる。多官能性(通常は二官能性)架橋試薬を使用せず、ポリマーを直接ハイブリッドに共有結合させてもよい。アミノ基に対する共有結合は、シアヌル酸クロリド、カルボニルジイミダゾール、アルデヒド反応性基(PEGアルコキシド+ブロモアセトアルデヒドのジエチルアセタール;PEG+DMSOおよび酢酸無水物;あるいはPEGクロリド+4-ヒドロキシベンズアルデヒドのフェノキシド、スクシンイミジル活性エステル類、活性化ジチオカーボネートPEG、2,4,5-トリクロロフェニルトリクロロホルメートまたはp-ニトロフェニルクロロホルメート活性化PEG)に基づく既知の化学によって達成される。カルボキシル基は、カルボジイミドを用いてPEG-アミンをカップリングさせることによって誘導体化する。   Covalent cross-linking sites on hybrid immunoglobulins include N-terminal amino groups, ε-amino groups present in lysine residues, and other amino groups, imino groups, carboxyl groups, sulfhydryl groups, hydroxyl groups or other hydrophilic groups. Sex groups are included. The polymer may be covalently bonded directly to the hybrid without the use of a polyfunctional (usually bifunctional) cross-linking reagent. Covalent bonds to amino groups include cyanuric chloride, carbonyldiimidazole, aldehyde reactive groups (PEG alkoxide + diethyl acetal of bromoacetaldehyde; PEG + DMSO and acetic anhydride; or phenoxide of PEG chloride + 4-hydroxybenzaldehyde, succinimidyl active esters, This is achieved by known chemistry based on activated dithiocarbonate PEG, 2,4,5-trichlorophenyl trichloroformate or p-nitrophenyl chloroformate activated PEG). The carboxyl group is derivatized by coupling PEG-amine with carbodiimide.

ビオチンまたはアビジンによるオリゴ糖類の標識に関してBayer等,Methods in Enzymology,62:310(1979)またはHeitzmann等,P.N.A.S.,71:3537-341(1984)に記述されている方法と同様の方法で、化学品(例:メソ過ヨウ素酸塩)または酵素(例:グルコースまたはガラクトース・オキシダーゼ)(いずれも各炭水化物のアルデヒド誘導体を生成させる)を用いて酸化した後、ヒドラジドまたはアミノ誘導体化ポリマーと反応させることにより、ポリマーをオリゴ糖基に結合させる。さらに、オリゴ糖類とポリマーを結合させるためにこれまでに使用されてきた他の化学法または酵素法も適している。置換オリゴ糖類は、一般に、アミノ酸部位より誘導体化のための置換が少なく、それゆえにオリゴ糖生成物がより均一になるであろうから、特に有利である。任意に、オリゴ糖置換基に、糖を除去するための酵素消化(例:ノイラミニダーゼ消化)によって、ポリマー誘導体化の前に改変を加えてもよい。   Chemicals in a manner similar to that described in Bayer et al., Methods in Enzymology, 62: 310 (1979) or Heitzmann et al., PNAS, 71: 3537-341 (1984) for labeling oligosaccharides with biotin or avidin. By oxidation with (eg mesoperiodate) or an enzyme (eg glucose or galactose oxidase) (both producing aldehyde derivatives of each carbohydrate) and then reacting with hydrazide or amino derivatized polymer The polymer is attached to the oligosaccharide group. In addition, other chemical or enzymatic methods that have been used so far to bind oligosaccharides and polymers are also suitable. Substituted oligosaccharides are particularly advantageous because they generally have fewer substitutions for derivatization than amino acid sites, and thus the oligosaccharide product will be more uniform. Optionally, modifications may be made to the oligosaccharide substituents prior to polymer derivatization by enzymatic digestion to remove the sugar (eg, neuraminidase digestion).

ポリマーは、本発明のポリペプチドのアミノ酸側鎖あるいはN-またはC-末端と直接反応する基、もしくは多官能性架橋試薬と反応する基を保持するであろう。一般に、このような反応性基を有するポリマーは固定化タンパク質製造のために知られている。このような化学を本発明で使用するためには、これまでにタンパク質固定化に使用されてきた不溶性ポリマーと同じ様式で誘導体化された水溶性ポリマーを使用すべきである。臭化シアン活性化は多糖類を架橋する際に特に有用な方法である。   The polymer will carry groups that react directly with the amino acid side chains or N- or C-terminus of the polypeptides of the invention, or groups that react with multifunctional crosslinking reagents. In general, polymers having such reactive groups are known for the production of immobilized proteins. In order to use such chemistry in the present invention, water-soluble polymers should be used that have been derivatized in the same manner as insoluble polymers previously used for protein immobilization. Cyanogen bromide activation is a particularly useful method in crosslinking polysaccharides.

出発ポリマーに関する“水溶性”という用語は、複合体のために使用するポリマーまたはその反応性中間体が誘導体化反応に関与し得るほど充分に水溶性であることを意味する。   The term “water soluble” with respect to the starting polymer means that the polymer used for the conjugate or its reactive intermediate is sufficiently water soluble that it can participate in the derivatization reaction.

ポリマー複合体に関する“水溶性”という用語は、その複合体が血液などの生理的液体に可溶であることを意味する。   The term “water-soluble” with respect to a polymer complex means that the complex is soluble in physiological fluids such as blood.

このようなポリマーによる置換の程度は、タンパク質全体を使用するか、その断片を使用するか、タンパク質が異種タンパク質との融合物であるか否か、タンパク質上の反応性部位の数、ポリマーの分子量、親水性およびその他の性質、選択した特定のタンパク質誘導体化部位に依存して変化するであろう。異種配列はいずれも、その望ましい活性が有意に不利な影響を受けない限り、本質的に無制限の数のポリマー分子で置換できるが、一般に、この複合体は1〜10ポリマー分子を含有する。最適な架橋度は、時間、温度およびその他の反応条件を変化させることによって置換度を変えた後、その複合体が目的の様式で機能する能力を決定する一連の実験により容易に決定できる。   The degree of substitution by such polymers depends on whether the entire protein is used, fragments thereof, whether the protein is a fusion with a heterologous protein, the number of reactive sites on the protein, the molecular weight of the polymer , Hydrophilicity and other properties will vary depending on the particular protein derivatization site selected. Any heterologous sequence can be substituted with an essentially unlimited number of polymer molecules as long as the desired activity is not significantly adversely affected, but generally the complex contains 1-10 polymer molecules. The optimal degree of cross-linking can be readily determined by a series of experiments that determine the ability of the complex to function in the desired manner after changing the degree of substitution by varying time, temperature and other reaction conditions.

PEGなどのポリマーを、PEGなどの非タンパク質性ポリマーでタンパク質を共有結合的に修飾するための多様な(それ自体は)既知の方法で架橋する。しかしこれらの方法のいくつかは本発明の目的には好ましくない。シアヌル酸クロリドの化学はタンパク質架橋を含む多くの副反応を起こす。さらに、スルフヒドリル基を含有するタンパク質の失活を特に齎しやすい。カルボニルジイミダゾールの化学(Beauchamp等,Anal.Biochem.131:25-33(1983))は高いpH(>8.5)を必要とし、この条件はタンパク質を不活化し得る。さらに、“活性化PEG”中間体は水と反応し得るので、タンパク質に対して大過剰モル量の“活性化PEG”が必要である。カルボニルジイミダゾール化学に必要な高濃度のPEGは、ゲル濾過クロマトグラフィーと疎水相互作用クロマトグラフィーの両方に悪影響を与えるので、精製にも問題を起こす。さらに、高濃度の“活性化PEG”はタンパク質を沈殿させる可能性があり、この問題自体は過去に触れられている(Davis,米国特許第4179337号)。一方、アルデヒド化学(Royer,米国特許第4002531号)は40倍過剰モル量のPEGと1〜2時間のインキュベーションしか必要としないので、より効果的である。しかし、PEGアルデヒドの調製のためにRoyerが提案した二酸化マンガンは、“PEGは金属性酸化剤と錯体を形成する傾向が極めて高いので”(Harris等,J.Polym.Sci.,Polym.Chem.Ed.22:341-352(1984))問題が多い。DMSOと酢酸無水物を使用するモファット酸化(moffatt oxidation)を使用することによって、この問題を回避できる。さらに、Royerが提案した水素化ホウ素ナトリウムは高pHで使用しなければならず、ジスルフィド結合を還元する傾向がかなりある。これに対し、中性pHで作用し、ジスルフィド結合を還元する傾向が殆ど無い水素化シアノホウ素ナトリウムが好ましい。   Polymers such as PEG are cross-linked in a variety of (per se) known ways to covalently modify proteins with non-proteinaceous polymers such as PEG. However, some of these methods are not preferred for the purposes of the present invention. Cyanuric chloride chemistry causes many side reactions, including protein cross-linking. Furthermore, the inactivation of proteins containing sulfhydryl groups is particularly susceptible to hesitation. Carbonyldiimidazole chemistry (Beauchamp et al., Anal. Biochem. 131: 25-33 (1983)) requires high pH (> 8.5) and this condition can inactivate proteins. Furthermore, since the “activated PEG” intermediate can react with water, a large molar excess of “activated PEG” relative to the protein is required. The high concentration of PEG required for carbonyldiimidazole chemistry also causes problems in purification because it adversely affects both gel filtration chromatography and hydrophobic interaction chromatography. In addition, high concentrations of “activated PEG” can precipitate proteins, and the problem itself has been addressed in the past (Davis, US Pat. No. 4,179,337). On the other hand, aldehyde chemistry (Royer, US Pat. No. 4002531) is more effective because it requires only a 1 to 2 hour incubation with a 40-fold molar excess of PEG. However, the manganese dioxide proposed by Royer for the preparation of PEG aldehydes is “because PEG has a very high tendency to form complexes with metallic oxidants” (Harris et al., J. Polym. Sci., Polym. Chem. Ed.22: 341-352 (1984)) There are many problems. This problem can be avoided by using moffatt oxidation using DMSO and acetic anhydride. Furthermore, the sodium borohydride proposed by Royer must be used at high pH and has a significant tendency to reduce disulfide bonds. In contrast, sodium cyanoborohydride, which acts at neutral pH and has little tendency to reduce disulfide bonds, is preferred.

本発明の複合体を未反応の出発物質からゲル濾過によって分離する。複合体の不均一種を同じ方法で互いに精製する。   The complex of the invention is separated from unreacted starting material by gel filtration. The heterogeneous species of the complex are purified from each other in the same way.

ポリマーは親水性ゲルとして、あるいはカテーテルまたはドレナージ導管の形態の外科用チューブとして、非水溶性であってもよい。   The polymer may be water-insoluble as a hydrophilic gel or as a surgical tube in the form of a catheter or drainage conduit.

LHRおよび他のリガンド結合パートナーをコードするDNAをインビトロ法で合成するか、もしくはリンパ球cDNAライブラリーから容易に得ることができる。LHRをコードするDNAを自動化された装置で、もしくはそのような装置を使用せずに合成する方法は、特に本明細書の教示を考慮すれば、当業者一般に知られている。ポリヌクレオチド合成に関する技術分野の現状の例として、Maniatis等,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory(1984)およびHorvath等,An Automated DNA Synthesizer Employing Deoxynu cleoside 3'-Phosphoramidites,Methods in Enzymology 154:313-326(1987)を参考にすることができる。   DNA encoding LHR and other ligand binding partners can be synthesized in vitro or easily obtained from a lymphocyte cDNA library. Methods of synthesizing DNA encoding LHR with or without automated equipment are generally known to those skilled in the art, especially in light of the teachings herein. Examples of the current state of the art in terms of polynucleotide synthesis include Maniatis et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory (1984) and Horvath et al., An Automated DNA Synthesizer Employing Deoxynu cleoside 3'-Phosphoramidites, Methods in Enzymology 154: Reference can be made to 313-326 (1987).

別法として、好ましい態様のための全DNA配列、即ちHuLHR(図1〜3)およびMLHR(図4〜6)が既知であるから、LHRをコードするDNAをネズミまたはヒト以外の供給源から得るためには、HuLHRまたはMLHRもしくはそれらの断片(普通、約20bpより大きく、通常は約50bp)をコードする標識したDNAを用いて、特定の動物から得たcDNAライブラリー中の相同配列を含有するクローンを検出するために、ハイブリッド形成スクリーニングを実施し、次いで制限酵素分析および核酸配列決定によってそのクローンを分析することによって全長クローンを同定するだけでよい。全長クローンがライブラリー中に存在しない場合は、適切な断片を種々のクローンから回収し、それらの断片に共
通の制限部位で連結することにより、全長クローンを組み立てる。他の動物種のLHRをコードするDNAは、その種から得たライブラリーをヒトまたはネズミの配列でプローブすることによって、あるいはその遺伝子をインビトロで合成することによって得られる。配列がわかっている他の結合パートナーのDNAはこれに類する定型のハイブリッド形成法を用いて得ることができる。
Alternatively, since the entire DNA sequences for the preferred embodiments are known, ie HuLHR (FIGS. 1-3) and MLHR (FIGS. 4-6), DNA encoding LHR is obtained from a murine or non-human source. In order to contain homologous sequences in a cDNA library obtained from a particular animal using labeled DNA encoding HuLHR or MLHR or fragments thereof (usually greater than about 20 bp, usually about 50 bp) To detect a clone, it is only necessary to perform a hybridization screen and then identify the full-length clone by analyzing the clone by restriction enzyme analysis and nucleic acid sequencing. If full-length clones are not present in the library, appropriate fragments are recovered from the various clones and assembled by ligating these fragments at a common restriction site. DNA encoding the LHR of other animal species can be obtained by probing a library obtained from that species with human or murine sequences or by synthesizing the gene in vitro. Other binding partner DNAs of known sequence can be obtained using similar routine hybridization methods.

本発明は、約10bpより大きく、好ましくは20〜50bpであり、100bpより大きいことさえある、図1〜3または図4〜6の断片と厳密条件下でハイブリッド形成する核酸配列を提供する。また、厳密条件下で、シグナルまたは貫膜ドメインまたは細胞質ドメイン以外のLHR断片とハイブリッド形成する核酸配列も本発明の範囲に含まれる。   The present invention provides nucleic acid sequences that hybridize under stringent conditions with the fragments of FIGS. 1-3 or FIGS. 4-6 that are greater than about 10 bp, preferably 20-50 bp, and even greater than 100 bp. Also included within the scope of the invention are nucleic acid sequences that hybridize under stringent conditions to LHR fragments other than the signal or transmembrane domain or cytoplasmic domain.

さらに、LHRのcDNAか、あるいはLHRのゲノム遺伝子(イントロン、並びに、隣接する遺伝子もしくは約5000bp(どちらがより長くても)に及ぶ5'または3'隣接領域を含む)と、厳密条件下でハイブリッド形成し得る核酸プローブも本発明の範囲に含まれる。   Further hybridize under stringent conditions with LHR cDNA or LHR genomic genes (including introns and adjacent gene or 5 ′ or 3 ′ flanking regions spanning about 5000 bp, whichever is longer) Nucleic acid probes that can be included are also within the scope of the present invention.

LHRまたは他の結合パートナーのゲノムDNAの同定は、特定のゲノムライブラリーを検出可能な基(例:放射性リン酸基)で標識したcDNAまたはその断片でプローブし、その遺伝子を含むクローンを回収することに外ならない。必要ならば、完全な遺伝子を"ウォーキング(染色体歩行)"によってつなぎ合わせる。典型的な場合、このようなプローブはHuLHRまたはMLHRに対して70%以上相同な配列をコードし、約10〜100bpの長さである。他の結合パートナーに関する相同性と大きさは、不都合な実験を行わなくても決定できる。   Identification of genomic DNA of LHR or other binding partners is accomplished by probing a specific genomic library with a cDNA or fragment thereof labeled with a detectable group (eg, a radioactive phosphate group) and recovering clones containing the gene It's no exception. If necessary, complete genes are joined together by “walking”. Typically, such probes encode sequences that are 70% or more homologous to HuLHR or MLHR and are approximately 10-100 bp in length. Homology and size for other binding partners can be determined without undue experimentation.

本発明に有用なベクターを構築する際には、一般に原核生物をDNA配列のクローニングに使用する。例えば大腸菌K12-294株(ATCC番号31446)は特に有用である。使用し得る他の微生物株には大腸菌Bおよび大腸菌X1776(ATCC番号31537)が含まれる。これらの例は単なる例示であって、限定を意図するものではない。別法として、インビトロ・クローニング法(例:ポリメラーゼ連鎖反応)も適している。   In constructing vectors useful in the present invention, prokaryotes are generally used for cloning DNA sequences. For example, Escherichia coli K12-294 (ATCC No. 31446) is particularly useful. Other microbial strains that can be used include E. coli B and E. coli X1776 (ATCC No. 31537). These examples are merely illustrative and are not intended to be limiting. Alternatively, in vitro cloning methods (eg, polymerase chain reaction) are also suitable.

本発明のポリペプチドは、N-末端メチオニル類縁体として、もしくはハイブリッド/部分にとって異種のポリペプチド、好ましくはそのハイブリッド/部分のN-末端に特異的切断部位を有するシグナル配列または他のポリペプチドとの融合物として、組換え細胞培養中で直接発現する。例えば、LHRの原核分泌発現ベクターを構築する際には、天然のLHRシグナルを、そのシグナルを認識する宿主と共に使用する。分泌リーダーが宿主によって“認識される”場合、その宿主シグナル・ペプチダーゼは、目的の成熟LHRにC-末端で融合しているリーダー・ポリペプチドの融合物を切断し得る。LHRシグナルをプロセシングしない宿主原核生物については、そのシグナルを、例えばアルカリ性ホスファターゼ、ペニシリナーゼ、lppまたは熱安定エンテロトキシンIIリーダーなどから選択した原核シグナルで置換する。酵母分泌のためには、ヒトLHRシグナルを酵母インベルターゼ、アルファ因子または酸性ホスファターゼ・リーダーで置換することができる。哺乳類細胞発現の場合は、ウイルス分泌リーダー(例:ヘルペス・シンプレックス・gDシグナル)などの他の哺乳類分泌タンパク質シグナルも適当であるが、哺乳類LHRに関しては天然のシグナルで十分である。   The polypeptides of the present invention may be used as N-terminal methionyl analogs or with a heterologous polypeptide / signal sequence or other polypeptide having a specific cleavage site at the N-terminus of the hybrid / portion. It is expressed directly in recombinant cell culture as a fusion of For example, in constructing a prokaryotic expression vector for LHR, a natural LHR signal is used with a host that recognizes the signal. If the secretory leader is “recognized” by the host, the host signal peptidase can cleave the fusion of the leader polypeptide fused at the C-terminus to the mature LHR of interest. For host prokaryotes that do not process the LHR signal, the signal is replaced with a prokaryotic signal selected from, for example, alkaline phosphatase, penicillinase, lpp or a thermostable enterotoxin II leader. For yeast secretion, the human LHR signal can be replaced with yeast invertase, alpha factor or acid phosphatase leader. For mammalian cell expression, other mammalian secreted protein signals such as viral secretory leaders (eg, herpes, simplex, gD signal) are also suitable, but for mammalian LHR natural signals are sufficient.

本発明の新規ポリペプチドはどの宿主細胞中でも発現し得るが、哺乳類宿主中で合成することが好ましい。しかし原核生物、カビ、酵母、昆虫など由来の宿主細胞も発現に使用される。代表的原核生物は、クローニングに適する株および大腸菌W3110(F,原栄養株,ATCC番号27325)、セラチア・マルセサンス(Serratia marcescans)などの腸内細菌科、バチルスおよび種々のシュードモナス科である。好ましくは、宿主細胞が分泌する原核性酵素量は最小限であるべきである。 The novel polypeptides of the present invention can be expressed in any host cell, but are preferably synthesized in a mammalian host. However, host cells derived from prokaryotes, molds, yeasts, insects, etc. are also used for expression. Representative prokaryotes are suitable for cloning strain and E. coli W3110 (F -, λ -, prototrophic, ATCC No. 27325), Serratia Marusesansu (Serratia marcescans) Enterobacteriaceae, such as Bacillus and various Pseudomonas family is there. Preferably, the amount of prokaryotic enzyme secreted by the host cell should be minimal.

典型的な場合、発現ベクター中に連結されているハイブリッドをコードするDNAで発現宿主を形質転換する。このようなベクターは通常、複製部位を保持している(ただしこれは染色体組み込みが起こる場合には必要ない)。発現ベクターは、以下に議論するように形質転換細胞中で表現型選択を提供し得る標識配列をも含有する。例えば大腸菌を典型的には、大腸菌種由来のプラスミドpBR322(Bolivar等,Gene 2:95(1977))を用いて形質転換する。pBR322はアンピシリンおよびテトラサイクリン耐性のための遺伝子を含有しており、それゆえに、目的がクローニングであるか発現であるかにかかわらず、形質転換細胞を同定するための容易な手段を提供する。また発現ベクターが転写および翻訳の制御に有用な配列(例:プロモーターおよびシャイン・ダルガルノ配列(原核生物の場合)またはプロモーターおよびエンハンサー(哺乳類細胞の場合))を含有していれば最適であろう。プロモーターは誘導性であってもよいが必ずしもその必要はない。驚くべきことに、哺乳類宿主にとってのCMVプロモーターのように強力な構成プロモーターであっても、宿主細胞毒性を伴わずにLHRを産出することがわかった。発現ベクターが何らかの発現制御、複製配列もしくは選択遺伝子を含有する必要はないと考えられるが、これらの欠失は、ハイブリッド形質転換体の同定および高レベルのハイブリッド免疫グロブリン発現の達成を妨げるであろう。   Typically, an expression host is transformed with DNA encoding a hybrid linked in an expression vector. Such vectors usually retain a replication site (although this is not necessary if chromosomal integration occurs). The expression vector also contains a labeling sequence that can provide phenotypic selection in the transformed cells as discussed below. For example, E. coli is typically transformed with plasmid pBR322 (Bolivar et al., Gene 2:95 (1977)) derived from E. coli species. pBR322 contains genes for ampicillin and tetracycline resistance and therefore provides an easy means to identify transformed cells, regardless of whether the purpose is cloning or expression. It would also be optimal if the expression vector contained sequences useful for transcription and translation control (eg, promoter and Shine Dalgarno sequences (for prokaryotes) or promoters and enhancers (for mammalian cells)). The promoter may be inducible but is not necessarily required. Surprisingly, it has been found that even a strong constitutive promoter, such as the CMV promoter for mammalian hosts, produces LHR without host cell toxicity. Although the expression vector may not need to contain any expression control, replication sequences or selection genes, these deletions will prevent the identification of hybrid transformants and the achievement of high levels of hybrid immunoglobulin expression .

原核宿主と共に使用するのに適したプロモーターには、例えばβ-ラクタマーゼおよびラクトース・プロモーター系(Chang等,Nature,275:615(1978)およびGoeddel等,Nature,281:544(1979))、アルカリ性ホスファターゼ、トリプトファン(trp)プロモーター系(Goeddel,Nucleic Acids Res.8:4057(1980)および欧州特許出願番号第36776号)、およびtacプロモーターなどのハイブリッド・プロモーター(H.de Boer等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,80:21-25(1983))が含まれる。しかし他の機能的細菌性プロモーターも適している。これらのヌクレオチド配列は一般に既知であるから、当業者は、必要な制限部位を供給するためにリンカーやアダプターを使用して、LHRをコードするDNAにこれらを機能的に連結することできる(Siebenlist等,Cell,20:269(1980))。細菌系で使用するプロモーターは、LHRをコードするDNAに機能的に連結されたシャイン・ダルガルノ(S.D.)配列をも含有するであろう。   Suitable promoters for use with prokaryotic hosts include, for example, β-lactamase and lactose promoter systems (Chang et al., Nature, 275: 615 (1978) and Goeddel et al., Nature, 281: 544 (1979)), alkaline phosphatase Tryptophan (trp) promoter system (Goeddel, Nucleic Acids Res. 8: 4057 (1980) and European Patent Application No. 36776), and hybrid promoters such as the tac promoter (H. de Boer et al., Proc. Natl. Acad Sci. USA, 80: 21-25 (1983)). However, other functional bacterial promoters are also suitable. Since these nucleotide sequences are generally known, one skilled in the art can use a linker or adapter to provide the necessary restriction sites and operably link them to DNA encoding LHR (Siebenlist et al. Cell, 20: 269 (1980)). Promoters used in bacterial systems will also contain a Shine Dalgarno (SD) sequence operably linked to the DNA encoding LHR.

原核生物に加えて、酵母や糸状菌などの真核微生物も良好な結果を与える。サッカロミセス・セレビシェは最も一般的に使用される真核微生物であるが、他の株のいくつかも一般に利用できる。プラスミドYRp7は酵母における良好な発現ベクターである(Stinchcomb等,Nature 282:39(1979);Kingsman等,Gene,7:141(1979);Tschemper等,Gene,10:157(1980))。このプラスミドは、トリプトファン中での生育能が欠失した酵母の変異株(例:ATCC番号44076またはPEP4-1(Jones,Genetics 85:12(1977)))のための選択標識を提供するtrp1遺伝子を既に含有している。酵母宿主細胞ゲノムの特徴としてのtrp1欠損の存在は、トリプトファン非存在下での生育による形質転換検出に効果的な環境を提供する。   In addition to prokaryotes, eukaryotic microorganisms such as yeast and filamentous fungi also give good results. Saccharomyces cerevisiae is the most commonly used eukaryotic microorganism, but several other strains are also commonly available. Plasmid YRp7 is a good expression vector in yeast (Stinchcomb et al., Nature 282: 39 (1979); Kingsman et al., Gene, 7: 141 (1979); Tschemper et al., Gene, 10: 157 (1980)). This plasmid provides a trp1 gene that provides a selection marker for mutants of yeast lacking the ability to grow in tryptophan (eg, ATCC No. 44076 or PEP4-1 (Jones, Genetics 85:12 (1977))) Already contained. The presence of trp1 deficiency as a characteristic of the yeast host cell genome provides an effective environment for detecting transformation by growth in the absence of tryptophan.

酵母宿主と共に使用するための適切な促進配列には、3-ホスホグリセレート・キナーゼ(Hitzeman等,J.Biol.Chem.255:2073(1980))または他の解糖酵素(Hess等,J.Adv.Enzyme Reg.7:149(1968)およびHolland,Biochemistry,17:4900(1978))(例えばエノラーゼ、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルベート・デカルボキシラーゼ、ホスホフルクトキナーゼ、グルコース-6-リン酸イソメラーゼ、3-ホスホグリセレート・ムターゼ、ピルベート・キナーゼ、トリオセホスフェート・イソメラーゼ、ホスホグルコース・イソメラーゼ、グルコキナーゼなど)のためのプロモーターが含まれる。   Suitable facilitating sequences for use with yeast hosts include 3-phosphoglycerate kinase (Hitzeman et al., J. Biol. Chem. 255: 2073 (1980)) or other glycolytic enzymes (Hess et al., J. Adv. Enzyme Reg. 7: 149 (1968) and Holland, Biochemistry, 17: 4900 (1978)) (eg enolase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, hexokinase, pyruvate decarboxylase, phosphofructokinase, glucose -6-phosphate isomerase, 3-phosphoglycerate mutase, pyruvate kinase, triosephosphate isomerase, phosphoglucose isomerase, glucokinase, etc.) are included.

生育条件によって転写を制御し得るという追加の利点を有する誘導プロモーターである他の酵母プロモーターは、アルコール・デヒドロゲナーゼ2、イソチトクロムC、酸性ホスファターゼ、窒素代謝に関連する分解酵素、メタロチオネイン、グリセルルデヒド-3-リン酸・デヒドロゲナーゼ、およびマルトースおよびガラクトース資化に寄与する酵素のプロモーター領域である。酵母発現での使用に適したベクターおよびプロモーターは、R.Hizeman等,欧州特許出願第73657Aにさらに記述されている。   Other yeast promoters, which are inducible promoters with the additional advantage that transcription can be controlled by growth conditions, include alcohol dehydrogenase 2, isocytochrome C, acid phosphatase, degrading enzymes related to nitrogen metabolism, metallothionein, glyceraldehyde- It is a promoter region of 3-phosphate dehydrogenase and an enzyme contributing to utilization of maltose and galactose. Vectors and promoters suitable for use in yeast expression are further described in R. Hizeman et al., European Patent Application No. 73657A.

真核生物の発現制御配列は知られている。ほとんど全ての真核遺伝子が、転写が開始する部位から約25〜30塩基上流に位置するAT含量の豊富な領域を持っている。多くの遺伝子の転写開始位置から70〜80塩基上流に認められるもう1つの配列はCXCAAT領域(Xはいずれのヌクレオチドでもよい)である。ほとんどの真核遺伝子の3'末端はAATAAA配列であり、この配列はコード配列の3'末端にポリA尾部を付加するためのシグナルであろう。これらの配列をすべて哺乳類発現ベクター中に挿入する。   Eukaryotic expression control sequences are known. Almost all eukaryotic genes have an AT-rich region located approximately 25-30 bases upstream from the site where transcription begins. Another sequence found 70 to 80 bases upstream from the transcription start position of many genes is a CXCAAT region (X may be any nucleotide). The 3 'end of most eukaryotic genes is an AATAAA sequence, which will be a signal for adding a poly A tail to the 3' end of the coding sequence. All of these sequences are inserted into a mammalian expression vector.

哺乳類宿主細胞においてベクターからの転写を制御するための適切なプロモーターは種々の供給源、例えばウイルス(例:ポリオーマウイルス、SV40、アデノウイルス、MMV(ステロイド誘導性)、レトロウイルス(例:HIVのLTR)、B型肝炎ウイルス、並びに、最も好ましくはサイトメガロウイルス)のゲノムから、あるいは異種哺乳類プロモーター(例;ベータ・アクチン・プロモーター)から容易に得られる。SV40の初期および後期プロモーターは、SV40ウイルス複製起点をも含有するSV40制限断片として便利に得られる(Fiers等,Nature,273:113(1978))。ヒト・サイトメガロウイルスの前初期プロモーターはHindIII E制限断片として便利に得られる(Greenaway,P.J.等,Gene 18:355-360(1982))。   Suitable promoters for controlling transcription from vectors in mammalian host cells include various sources such as viruses (eg, polyomavirus, SV40, adenovirus, MMV (steroid-inducible), retrovirus (eg, HIV). LTR), hepatitis B virus, and most preferably cytomegalovirus) or from a heterologous mammalian promoter (eg, beta actin promoter). The early and late promoters of SV40 are conveniently obtained as an SV40 restriction fragment that also contains the SV40 viral origin of replication (Fiers et al., Nature, 273: 113 (1978)). The immediate early promoter of human cytomegalovirus is conveniently obtained as a HindIII E restriction fragment (Greenaway, P.J. et al., Gene 18: 355-360 (1982)).

ハイブリッド免疫グロブリンおよび/またはハイブリッド部分をコードするDNAのより高等な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って増大する。エンハンサーは、通常約10〜300bpからなる、DNAのシス作用性要素であり、プロモーターに作用してその転写を増大させる。エンハンサーは比較的配向および位置非依存性であり、転写単位の5'(Laimins,L.等,PNAS,78:993(1981))および3'(Lusky,M.L.等,Mol.Cell Bio.,3:1108(1983))に発見されており、またイントロン内(Banerji,J.L.等,Cell,33:729(1983))およびコード配列自体の中(Osborne,T.F.等,Mol.Cell Bio.4:1293(1984))にも発見されている。現在、哺乳類遺伝子(グロビン、エラスターゼ、アルブミン、α-フェトプロテイン、およびインスリン)から多くのエンハンサー配列が知られている。しかし典型的には、真核細胞ウイルスのエンハンサーを利用するであろう。例としては、複製起点の後期側のSV40エンハンサー(100〜270bp)、サイトメガロウイルス初期プロモーター・エンハンサー、複製起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・エンハンサーが含まれる。   Transcription by higher eukaryotes of DNA encoding hybrid immunoglobulins and / or hybrid portions is increased by inserting an enhancer sequence into the vector. Enhancers are cis-acting elements of DNA, usually about 10-300 bp, that act on a promoter to increase its transcription. Enhancers are relatively orientation and position independent and the transcription units 5 '(Laimins, L. et al., PNAS, 78: 993 (1981)) and 3' (Lusky, ML et al., Mol. Cell Bio., 3 : 1108 (1983)) and within the intron (Banerji, JL et al., Cell, 33: 729 (1983)) and within the coding sequence itself (Osborne, TF et al., Mol. Cell Bio. 4: 1293 (1984)). Many enhancer sequences are now known from mammalian genes (globin, elastase, albumin, α-fetoprotein, and insulin). Typically, however, one will utilize an eukaryotic virus enhancer. Examples include the late SV40 enhancer (100-270 bp) of the origin of replication, the cytomegalovirus early promoter enhancer, the polyoma enhancer late of the origin of replication, and the adenovirus enhancer.

真核宿主細胞(酵母、カビ、昆虫、植物、動物、ヒト、または他の多細胞生物由来の有核細胞)で使用する発現ベクターは、転写の終止に必要であって、mRNA発現に影響を及ぼし得る配列をも含有するであろう。これらの領域は、ハイブリッド免疫グロブリンをコードするmRNAの非翻訳部分中のポリアデニル区分として転写される。この3'非翻訳領域には転写終止部位も含まれる。   Expression vectors used in eukaryotic host cells (nucleated cells from yeast, mold, insects, plants, animals, humans, or other multicellular organisms) are required to terminate transcription and affect mRNA expression. It will also contain possible sequences. These regions are transcribed as polyadenyl segments in the untranslated portion of the mRNA encoding hybrid immunoglobulin. This 3 ′ untranslated region also includes a transcription termination site.

発現ベクターは、選択遺伝子(これは選択可能標識とも呼ばれる)を含有することもできる。哺乳類細胞に適した選択可能標識の例には、ジヒドロフォレート・レダクターゼ(DHFR)、チミジン・キナーゼ(TK)、あるいはネオマイシンが含まれる。このような選択可能標識がうまく哺乳類宿主細胞内に導入されるならば、その形質転換哺乳類宿主細胞は選択圧下におかれた場合に生き残ることができる。選択方式には広く用いられている2つの異なった種類がある。第一の種類は細胞の代謝、および補足培地に依存せずに生育する能力を欠く変異株化細胞の使用に基づいている。CHO DHFR細胞およびマウスLTK細胞はその2例である。これらの細胞は、チミジンやヒポキサンチンなどの栄養素を添加しない条件下で生育する能力を欠いている。これらの細胞は完全なヌクレオチド合成経路に必要ないくつかの遺伝子を欠いているので、補足培地中に欠失ヌクレオチドを添加しない限り生存することができない。培地を補足するかわりに、無傷のDHFRまたはTK遺伝子を、それぞれの遺伝子を欠く細胞中に導入し、それによってその生育要求性を変化させることもできる。DHFRやTK遺伝子で形質転換されなかった個々の細胞は、非補足培地中で生存できないであろう。 An expression vector can also contain a selection gene (also called a selectable label). Examples of selectable labels suitable for mammalian cells include dihydrofolate reductase (DHFR), thymidine kinase (TK), or neomycin. If such a selectable label is successfully introduced into a mammalian host cell, the transformed mammalian host cell can survive when placed under selective pressure. There are two different types of selection schemes that are widely used. The first type is based on cell metabolism and the use of mutant cell lines that lack the ability to grow independently of supplemental media. CHO DHFR - cells and mouse LTK - cells is a second example. These cells lack the ability to grow under conditions that do not contain nutrients such as thymidine and hypoxanthine. These cells lack some genes required for the complete nucleotide synthesis pathway and cannot survive unless the deleted nucleotides are added to the supplemented medium. Instead of supplementing the medium, intact DHFR or TK genes can be introduced into cells lacking the respective gene, thereby changing its growth requirements. Individual cells that have not been transformed with DHFR or TK genes will not be able to survive in non-supplemented media.

選択法の第二の種類は優性選択、即ちどの細胞型にも使用できる選択法であり、変異株化細胞の使用を必要としない選択法である。この方法は典型的には宿主細胞の生育を停止するための薬剤を使用する。異種遺伝子でうまく形質転換された細胞は薬剤耐性を付与するタンパク質を発現し、それゆえにこの選択法に耐え得る。このような優性選択の例では、薬剤ネオマイシン(Southern等,J.Molec.Appl.Genet.1:327(1982))、マイコフェノール酸(Mulligan等,Science,209:1422(1980))、あるいはハイグロマイシン(Sugden等,Mol.Cell.Biol.5:410-413(1985))を使用する。上記の3例では、真核性の制御下にある細菌性遺伝子を使用することによって、適切な薬剤、即ちそれぞれG418またはネオマイシン(ジェネティシン)、xgpt(マイコフェノール酸)、あるいはハイグロマイシンに対する耐性を獲得する。   The second type of selection method is dominant selection, ie a selection method that can be used for any cell type and does not require the use of mutant cell lines. This method typically uses an agent to stop the growth of the host cell. Cells that have been successfully transformed with a heterologous gene express a protein conferring drug resistance and can therefore withstand this selection method. Examples of such dominant selection include the drugs neomycin (Southern et al., J. Molec. Appl. Genet. 1: 327 (1982)), mycophenolic acid (Mulligan et al., Science, 209: 1422 (1980)), or high gloss Mycin (Sugden et al., Mol. Cell. Biol. 5: 410-413 (1985)) is used. In the above three cases, by using a bacterial gene under eukaryotic control, resistance to an appropriate agent, ie G418 or neomycin (geneticin), xgpt (mycophenolic acid), or hygromycin, respectively, is obtained. To do.

ハイブリッド免疫グロブリンの発現に適した真核宿主細胞には、SV40で形質転換されたサルの腎CV1株(COS-7、ATCC CRL 1651)、ヒトの胚腎株(293または懸濁培養中での生育のためにサブクローニングされた293細胞、Graham,F.L.等,J.Gen.Virol.36:59(1977))、幼ハムスター腎細胞(BHK、ATCC CCL 10)、チャイニーズハムスター卵巣-細胞-DHFR(CHO、UrlaubおよびChasin,PNAS(USA),77:4216(1980))、マウスのセルトーリ細胞(TM4、Mather,J.P.,Biol.Reprod.23:243-251(1980))、サルの腎細胞(CV1、ATCC CCL 70)、アフリカン・グリーン・モンキー腎細胞(VERO-76、ATCC CRL-1587)、ヒトの頸部癌細胞(HELA、ATCC CCL 2)、イヌの腎細胞(MDCK、ATCC CCL 34)、バッファロー・ラットの肝細胞(BRL 3A、ATCC CRL 1442)、ヒトの肺細胞(W138、ATCC CCL75)、ヒトの肝細胞(HepG2、HB 8065)、マウスの乳房の腫瘍細胞(MMT060562、ATCC CCL 51)、およびTRI細胞(Mather,J.P.等,Annals N.Y.Acad.Sci.383:44-68(1982))が含まれる。   Eukaryotic host cells suitable for hybrid immunoglobulin expression include monkey kidney CV1 strain (COS-7, ATCC CRL 1651), human embryonic kidney strain (293 or suspension culture) transformed with SV40. 293 cells subcloned for growth, Graham, FL et al., J. Gen. Virol. 36:59 (1977)), juvenile hamster kidney cells (BHK, ATCC CCL 10), Chinese hamster ovary-cell-DHFR (CHO) Urlaub and Chasin, PNAS (USA), 77: 4216 (1980)), mouse Sertoli cells (TM4, Mather, JP, Biol. Reprom. 23: 243-251 (1980)), monkey kidney cells (CV1, ATCC CCL 70), African green monkey kidney cells (VERO-76, ATCC CRL-1587), human cervical cancer cells (HELA, ATCC CCL 2), canine kidney cells (MDCK, ATCC CCL 34), buffalo Rat hepatocytes (BRL 3A, ATCC CRL 1442), human lung cells (W138, ATCC CCL75), human hepatocytes (HepG2, HB 8065), mouse mammary tumor cells (MMT060562, ATCC CCL 51), and TRI cells (Mather, JP Et al., Annals NYAcad. Sci. 383: 44-68 (1982)).

目的のコード配列および制御配列を含有する適切なベクターの構築には、標準的な連結技術を用いる。単離したプラスミドもしくはDNA断片を切断し、加工し、目的の形態に再連結することによって必要なプラスミドを形成させる。   Standard ligation techniques are used to construct a suitable vector containing the desired coding and control sequences. The isolated plasmid or DNA fragment is cut, processed and religated into the desired form to form the required plasmid.

構築したプラスミド中の正しい配列を確認するための分析には、その連結混合物を用いて大腸菌K12 294株(ATCC31446)を形質転換し、成功した形質転換体を、それが適当な場合には、アンピシリンもしくはテトラサイクリン耐性によって選択する。Messing等,Nucleic Acids Res.9:309(1981)またはMaxam等,Methods in Enzymology,65:499(1980)の方法で、その形質転換体からプラスミドを調製し、制限分析および/またはDNA配列決定によって分析する。
本発明の発現ベクターで宿主細胞を形質転換し、プロモーターの誘導、形質転換体の選択または目的の配列をコードする遺伝子の増幅に適するように改良した従来の栄養培地中で培養する。温度やpHなどの培養条件を、発現用に選択した宿主細胞について過去に使用されたものとし、これらの条件は当業者には明白であろう。
For analysis to confirm the correct sequence in the constructed plasmid, the ligation mixture was used to transform E. coli K12 294 strain (ATCC 31446) and a successful transformant, if appropriate, ampicillin. Alternatively, selection is based on tetracycline resistance. A plasmid was prepared from the transformant by the method of Messing et al., Nucleic Acids Res. 9: 309 (1981) or Maxam et al., Methods in Enzymology, 65: 499 (1980), and subjected to restriction analysis and / or DNA sequencing. analyse.
A host cell is transformed with the expression vector of the present invention and cultured in a conventional nutrient medium modified so as to be suitable for induction of a promoter, selection of a transformant, or amplification of a gene encoding a target sequence. Culture conditions, such as temperature and pH, will be used in the past for the host cell selected for expression, and these conditions will be apparent to those skilled in the art.

本明細書で使用する宿主細胞なる用語は、インビトロ培養中の細胞と共に宿主動物内の細胞をも包含する。   As used herein, the term host cell encompasses cells in a host animal as well as cells in in vitro culture.

“形質転換”という用語は、DNAが染色体外要素として、もしくは染色体組み込みによって複製されるように、生物内にそのDNAを導入することを意味する。特に断らない限り、本発明で使用する宿主細胞の形質転換法は、Graham,F.およびvan der Eb,A.,Virology,52:456-457(1973)の方法である。しかし、核注入あるいはプロトプラスト融合などによる、細胞にDNAを導入するための他の方法も用いることができる。原核細胞または強固な細胞壁構築物を有する細胞を使用する場合に好ましいトランスフェクション法は、Cohen,F.N.等,Proc.Natl.Acad.Sci.(USA),69:2110(1972)が記述した、塩化カルシウムを用いるカルシウム
処理である。
The term “transformation” means the introduction of DNA into an organism such that the DNA is replicated as an extrachromosomal element or by chromosomal integration. Unless otherwise specified, the host cell transformation method used in the present invention is the method of Graham, F. and van der Eb, A., Virology, 52: 456-457 (1973). However, other methods for introducing DNA into cells, such as by nuclear injection or protoplast fusion, can also be used. A preferred transfection method when using prokaryotic cells or cells with a robust cell wall construct is the calcium chloride described by Cohen, FN et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA), 69: 2110 (1972). Is a calcium treatment.

"トランスフェクション"という用語は、なんらかのコード配列が実際に発現するかどうかにかかわらず、宿主細胞へのDNAの導入を意味する。数多くのトランスフェクション法が当業者一般に知られている(例えば、CaPOおよび電気穿孔法)。宿主細胞の形質転換はトランスフェクション成功の証拠である。 The term “transfection” means the introduction of DNA into a host cell, regardless of whether any coding sequences are actually expressed. A number of transfection methods are generally known to those skilled in the art (eg, CaPO 4 and electroporation). Host cell transformation is evidence of successful transfection.

本発明の新規ポリペプチドを組換え細胞培養から既知の方法で回収し、精製する。これらの方法には、硫酸アンモニウム沈殿、エタノール沈殿、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、免疫アフィニティー・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が含まれる。本発明の範囲に含まれる他の既知の精製法では、固定化した炭水化物、表皮成長因子または補体ドメインを使用する。さらに逆相HPLC、並びに、ハイブリッド免疫グロブリンのリガンドを使用するクロマトグラフィーもハイブリッドの精製にとって有用である。精製の間、低濃度(約1〜5mM)のカルシウムイオンを存在させることが望ましい。PMSFなどのプロテアーゼ阻害剤の存在下でLHRを精製することが好ましい。   The novel polypeptides of the present invention are recovered from recombinant cell culture by known methods and purified. These methods include ammonium sulfate precipitation, ethanol precipitation, acid extraction, anion or cation exchange chromatography, phosphocellulose chromatography, immunoaffinity chromatography, hydroxylapatite chromatography and lectin chromatography. Other known purification methods within the scope of the present invention use immobilized carbohydrates, epidermal growth factors or complement domains. In addition, reverse phase HPLC, as well as chromatography using hybrid immunoglobulin ligands, are also useful for hybrid purification. It is desirable to have a low concentration (about 1-5 mM) of calcium ions present during purification. It is preferred to purify the LHR in the presence of a protease inhibitor such as PMSF.

LHR-免疫グロブリン・ハイブリッドを治療的に使用すると、リンパ様組織に対するリンパ球の正常な結合と競争する。したがってこのハイブリッドは器官または移植体拒絶にとって特に有用であり、また、例えばリウマチ様関節炎あるいは他の自己免疫疾患などの炎症を伴う患者の治療に特に有用である。LHR-免疫グロブリン・ハイブリッドは、リンパ腫転移の制御、およびリンパ球の蓄積が起こる症状の治療にも適用できる。   The therapeutic use of LHR-immunoglobulin hybrids competes with the normal binding of lymphocytes to lymphoid tissue. This hybrid is therefore particularly useful for organ or transplant rejection and is particularly useful for the treatment of patients with inflammation such as rheumatoid arthritis or other autoimmune diseases. LHR-immunoglobulin hybrids can also be applied to control lymphoma metastases and treat conditions where lymphocyte accumulation occurs.

LHR-免疫グロブリン・ハイブリッド・ヘテロ二量体およびヘテロ四量体を、治療的部分をリンパ様組織に誘導する際に使用する。例えば、1本のLHR-IgG鎖と1本のCD4-IgG鎖からなるハイブリッド免疫グロブリンを用いることにより、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)などのウイルスに感染した組織にCD4-IgGを誘導することができる。このハイブリッドは、リンパ節内の内皮組織だけでなく、パイエル斑などの2次リンパ様器官内および脳内の内皮組織にも結合するので、HIV関連痴呆症の治療のために、血液脳障壁を通過してCD4-IgGを送達するために使用し得る。同様に、リシンなどの毒素を目的の組織に送達するために、本明細書に記述するLHR-リシン-あるいはCD4-リシン-免疫グロブリンを有する免疫グロブリン・ヘテロ四量体を使用する。   LHR-immunoglobulin hybrid heterodimers and heterotetramers are used in directing the therapeutic moiety to lymphoid tissue. For example, by using a hybrid immunoglobulin composed of one LHR-IgG chain and one CD4-IgG chain, CD4-IgG can be induced in a tissue infected with a virus such as human immunodeficiency virus (HIV). it can. This hybrid binds not only to the endothelial tissue in the lymph nodes, but also to secondary lymphoid organs such as Peyer's plaques and the endothelial tissue in the brain, so that the blood brain barrier is used for the treatment of HIV-related dementia. It can be used to deliver CD4-IgG through. Similarly, immunoglobulin heterotetramers with LHR-lysine- or CD4-lysine-immunoglobulin as described herein are used to deliver toxins such as ricin to the tissue of interest.

この方法で、特定の組織に対して特異的な親和性を有するリガンド結合パートナーを選択すれば、安定で比較的長い半減期を有する治療薬を送達する能力が明確に増大し、不都合な実験を行わなくても正確な加工ができる。   In this way, selecting a ligand binding partner with specific affinity for a particular tissue clearly increases the ability to deliver a therapeutic agent with a stable and relatively long half-life, which can lead to inconvenient experiments. Accurate processing can be done even if it is not performed.

本発明の新規ポリペプチドを滅菌等張製剤中に、必要な補因子と共に入れ、任意に当該分野でよく知られた標準的手段で投与する。この製剤は液体であることが好ましく、通常は0.5〜10mM カルシウム、非リン酸緩衝液(pH6.8〜7.6)を含有する生理的塩類溶液であり、あるいは凍結乾燥粉末であってもよい。   The novel polypeptides of the present invention are placed in sterile isotonic formulations with the necessary cofactors and optionally administered by standard means well known in the art. This preparation is preferably a liquid, usually a physiological salt solution containing 0.5-10 mM calcium, non-phosphate buffer (pH 6.8-7.6), or a lyophilized powder. Also good.

静脈内送達、またはカテーテルあるいは他の外科用チューブを通しての送達が主要な治療的投与経路となるであろうと考えている。別の経路には、錠剤など、液体製剤用の市販の噴霧器、および凍結乾燥またはエアゾル化した受容体の吸入が含まれる。液体製剤は粉末製剤から再構成した後に使用することができる。   It is believed that intravenous delivery or delivery through a catheter or other surgical tube will be the primary therapeutic route of administration. Alternative routes include commercial nebulizers for liquid formulations, such as tablets, and inhalation of lyophilized or aerosolized receptors. Liquid formulations can be used after reconstitution from powder formulations.

本発明の新規ポリペプチドを微小球、リポソーム、他の微粒子送達系によって投与してもよく、あるいは血液を含むある種の組織中に入れる徐放性製剤によって投与してもよい。徐放性担体の好適例には、成型物(例:坐剤またはマイクロカプセル)の形態の半透性ポリマー・マトリックスが含まれる。マイクロカプセル徐放性マトリックスまたは埋め込み可能な徐放性マトリックスには、ポリラクチド(米国特許第3773919号、EP第58481号)、L-グルタミン酸とγ-エチル-L-グルタメートの共重合体(U.Sidman等,Biopolymers 22(1):547-556(1985))、ポリ(2-ヒドロキシエチル-メタクレリート)またはエチレン・ビニル酢酸(R.Langer等,J.Biomed.Mater.Res.15:167-277(1981)およびR.Langer,Chem.Tech.12:98-105(1982))が含まれる。ハイブリッド免疫グロブリンを含有するリポソームは、よく知られた方法で調製される(DE 3218121A;Epstein等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,82:3688-3692(1985);Hwang等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,77:4030-4034(1980);EP 52322A;EP 36676A;EP 88046A;EP 143949A;日本特許出願83-11808;米国特許第4485045号および同第4544545号;UP 102342A)。通常リポソームは小さい(約200〜800オングストローム)単層型であって、その脂質成分は、約30モル%コレステロール以上であり、これはポリペプチドの漏出速度を最適化するように調節された比率である。   The novel polypeptides of the present invention may be administered by microspheres, liposomes, other particulate delivery systems, or by sustained release formulations in certain tissues, including blood. Suitable examples of sustained release carriers include semipermeable polymer matrices in the form of molded articles (eg, suppositories or microcapsules). The microcapsule sustained-release matrix or implantable sustained-release matrix includes polylactide (US Pat. No. 3,773,919, EP 58481), a copolymer of L-glutamic acid and γ-ethyl-L-glutamate (U. Sidman). Biopolymers 22 (1): 547-556 (1985)), poly (2-hydroxyethyl-methacrylate) or ethylene vinylacetic acid (R. Langer et al., J. Biomed. Mater. Res. 15: 167-277 ( 1981) and R. Langer, Chem. Tech. 12: 98-105 (1982)). Liposomes containing hybrid immunoglobulins are prepared by well known methods (DE 3218121A; Epstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82: 3688-3692 (1985); Hwang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77: 4030-4034 (1980); EP 52322A; EP 36676A; EP 88046A; EP 143949A; Japanese Patent Application 83-11808; U.S. Patent Nos. 4,450,454 and 4,445,545; Liposomes are usually small (about 200-800 angstroms) monolayers, and their lipid component is greater than about 30 mol% cholesterol, at a ratio adjusted to optimize polypeptide leakage rate. is there.

徐放性ポリペプチド調製物を、炎症部位または治療部位(例:関節炎の関節または末梢リンパ節)の近傍に埋め込むか、もしくは注射する。   Sustained release polypeptide preparations are implanted or injected near the site of inflammation or treatment (eg, arthritic joints or peripheral lymph nodes).

医者には充分自明であるように、本発明の新規ポリペプチドの投与量は使用するハイブリッドの性質(例えば結合活性および生体内血漿半減期)、製剤中のハイブリッド濃度、ハイブリッドの投与経路、投与部位、投与速度、関与する患者の臨床的耐性、患者を苦しめている病的症状などに依存するであろう。   As will be readily apparent to the physician, the dosage of the novel polypeptide of the present invention is determined by the nature of the hybrid used (eg, binding activity and in vivo plasma half-life), the concentration of the hybrid in the formulation, the route of administration of the hybrid, the site of administration. , Depending on the rate of administration, the clinical tolerance of the patient involved, the pathological condition afflicting the patient, etc.

本発明のポリペプチドを、上記の症状を治療するために使用される他の医薬(例:抗生物質、抗炎症剤、抗腫瘍剤)と共に投与することもできる。また、本発明のポリペプチドを、γ-インターフェロンや他の免疫変調因子など、他の治療的タンパク質と共に投与することも有用であろう。   The polypeptide of the present invention can also be administered together with other medicaments (eg, antibiotics, anti-inflammatory agents, anti-tumor agents) used to treat the above-mentioned symptoms. It may also be useful to administer the polypeptides of the invention with other therapeutic proteins such as γ-interferon and other immune modulators.

以下の実施例の理解を容易にするために、頻繁に使用する方法および/または用語のいくつかについて記述する。   In order to facilitate understanding of the following examples, some frequently used methods and / or terms are described.

“プラスミド”は、先行して置かれた小文字p、および/またはそれに続く大文字、および/または数字によって指定される。本発明の出発プラスミドは市販されており、誰にでも無制限に利用可能であり、あるいは公表された方法に従って、利用可能なプラスミドから構築することもできる。さらに、これらに等価なプラスミドも本技術分野において知られており、一般の技術者には明白であろう。   A “plasmid” is designated by a preceding lowercase letter p and / or followed by an uppercase letter and / or a number. The starting plasmids of the present invention are commercially available and can be used by anyone without limitation, or can be constructed from available plasmids according to published methods. Furthermore, plasmids equivalent to these are also known in the art and will be apparent to the general engineer.

具体的には、これらのプラスミドは次の特徴のいくつか、もしくはすべてを有することが好ましい:(1)含有する宿主生物配列の数が最小限度であること;(2)目的の宿主中で安定であること;(3)目的の宿主中で高コピー数型で存在し得ること;(4)制御可能なプロモーターを保持すること;(5)そのプラスミドの、新規DNA配列を挿入する部分から離れた位置にある部分に、選択可能な特徴をコードする少なくとも1つのDNAを有すること。上記の規準に合致するようにプラスミドを改変することは、利用可能な文献および本明細書の教示を考慮すれば、当業者には容易である。上述の性質を有し、それゆえに本発明で使用するのに適した新たなクローニングベクターが存在し、あるいは今後発見されるであろうこと、またこれらのベクターも本発明の範囲に含まれると見なされることを理解すべきである。   Specifically, these plasmids preferably have some or all of the following characteristics: (1) contain a minimal number of host organism sequences; (2) be stable in the intended host. (3) be able to exist in a high copy number form in the target host; (4) maintain a controllable promoter; (5) move away from the portion of the plasmid where the new DNA sequence is inserted. Having at least one DNA encoding a selectable feature in the part at the selected position. It is easy for those skilled in the art to modify a plasmid to meet the above criteria, given the available literature and the teachings herein. There exist or will be discovered in the future new cloning vectors having the properties described above and therefore suitable for use in the present invention, and these vectors are also considered to be within the scope of the present invention. Should be understood.

DNAの“消化”という用語は、そのDNA中の一定のヌクレオチド配列にしか作用しない制限酵素による、そのDNAの触媒的切断を意味する。本発明で使用する種々の制限酵素は市販されており、反応条件、補因子、および他の必要条件は、当業者に知られているであろうものを用いた。分析が目的の場合、典型的には1μgのプラスミドまたはDNA断片を、約2単位の酵素と共に、約20μlの緩衝溶液中で使用する。プラスミド構築のためのDNA断片を単離する目的の場合は、典型的にはより大きな体積中で、5〜50μgのDNAを20〜250単位の酵素で消化する。特定の制限酵素に適した緩衝液および基質量は、その製造者によって指定されている。通常37℃で約1時間のインキュベーションが用いられるが、その供給者の指示に従って変更することもある。消化後、その反応液を直接ポリアクリルアミドゲルで電気泳動することによって、目的の断片を単離する。   The term “digestion” of DNA means catalytic cleavage of the DNA by a restriction enzyme that acts only on certain nucleotide sequences in the DNA. Various restriction enzymes used in the present invention are commercially available, and reaction conditions, cofactors, and other requirements were those that would be known to those skilled in the art. For analysis purposes, typically 1 μg of plasmid or DNA fragment is used with about 2 units of enzyme in about 20 μl of buffer solution. For the purpose of isolating DNA fragments for plasmid construction, typically 5-50 μg of DNA is digested with 20-250 units of enzyme in a larger volume. Suitable buffers and substrate weights for a particular restriction enzyme are specified by the manufacturer. Usually an incubation of about 1 hour at 37 ° C. is used, but may vary according to the supplier's instructions. After digestion, the target fragment is isolated by directly electrophoresis of the reaction solution on a polyacrylamide gel.

切断した断片のサイズ分離は、Goeddel,D.等,Nucleic Acids Res.8:4057(1980)が記述した8%ポリアクリルアミドゲルを用いて行う。   The size separation of the cleaved fragments is performed using an 8% polyacrylamide gel described by Goeddel, D. et al., Nucleic Acids Res. 8: 4057 (1980).

“脱リン酸化”は、細菌アルカリ性ホスファターゼ(BAP)を用いる処理による末端5'リン酸の除去を意味する。この操作は、1つのDNA断片の2つの制限切断末端が“環化”して、もしくは閉環を形成して、その制限部位への別のDNA断片の挿入を妨害することを防止する。脱リン酸化の操作法と試薬は常法である(Maniatis,T.等,Molecular Cloning,133-134頁(1982))。BAPを使用する反応は、この酵素調製物中に存在するエキソヌクレアーゼ活性を抑止するために、50mM Tris中68℃で実行する。反応は1時間行う。この反応後、DNA断片をゲル精製する。   “Dephosphorylation” means removal of terminal 5 ′ phosphate by treatment with bacterial alkaline phosphatase (BAP). This operation prevents the two restriction cleavage ends of one DNA fragment from “cyclizing” or forming a closed circle to prevent insertion of another DNA fragment into that restriction site. Dephosphorylation procedures and reagents are conventional (Maniatis, T. et al., Molecular Cloning, pages 133-134 (1982)). Reactions using BAP are performed at 68 ° C. in 50 mM Tris to inhibit exonuclease activity present in the enzyme preparation. The reaction is carried out for 1 hour. After this reaction, the DNA fragment is gel purified.

“オリゴヌクレオチド”は、一本鎖ポリデオキシヌクレオチド、2本の相補的ポリデオキシヌクレオチド鎖、のいずれかを意味し、これらは化学的に合成できる。このような合成オリゴヌクレオチドは5'リン酸を有さないので、キナーゼの存在下でATPを用いてリン酸を付加しない限り、別のヌクレオチドには連結しない。合成オリゴヌクレオチドは、脱リン酸化されていない断片には連結できる。   “Oligonucleotide” means either a single-stranded polydeoxynucleotide or two complementary polydeoxynucleotide strands, which can be chemically synthesized. Since such synthetic oligonucleotides do not have a 5 ′ phosphate, they do not ligate to another nucleotide unless the phosphate is added using ATP in the presence of a kinase. Synthetic oligonucleotides can be ligated to fragments that have not been dephosphorylated.

“ライゲーション”は、2つの二本鎖核酸断片間のホスホジエステル結合の形成過程を意味する(Maniatis,T.等,同上,146頁)。特に述べない限り、ライゲーションは、既知の緩衝液および条件を用い、約等モル量の連結すべきDNA断片0.5μgあたり10単位のT4DNAリガーゼ(“リガーゼ”)を使って遂行する。   “Ligation” refers to the process of formation of a phosphodiester bond between two double stranded nucleic acid fragments (Maniatis, T. et al., Ibid., P. 146). Unless otherwise stated, ligation is accomplished using 10 units of T4 DNA ligase (“ligase”) per 0.5 μg of approximately equimolar amounts of DNA fragment to be ligated, using known buffers and conditions.

“充填”または“平滑化”は、制限酵素で切断した核酸の付着末端中の一本鎖化された末端を二本鎖に変換する操作を意味する。これによって付着末端が除去され、平滑末端が生成する。この工程は、唯一の制限酵素あるいは数少ない他の制限酵素でしか生成しない末端に付着する制限切断末端を、平滑に切断するあらゆる制限エンドヌクレアーゼもしくは充填された他の付着末端に適合する末端に変換するための汎用の手段である。典型的な場合、標的DNA2〜15μgを10mM MgCl、1mM ジチオスレイトール、50mM NaCl、10mM Tris緩衝液(pH7.5)中約37℃で、DNAポリメラーゼIのクレノー断片 8単位および4種のデオキシヌクレオシド三リン酸各250μMと共にインキュベートすることによって、平滑化を遂行する。このインキュベーションを一般的には30分後に停止させ、フェノールおよびクロロホルム抽出し、エタノール沈殿する。 “Filling” or “smoothing” means an operation of converting a single-stranded end in a sticky end of a nucleic acid cleaved with a restriction enzyme into a double strand. This removes sticky ends and produces blunt ends. This step converts a restriction cleavage end that attaches to an end that is generated only by a single restriction enzyme or a few other restriction enzymes into a compatible end for any restriction endonuclease that cuts smoothly or other packed attachment ends. Is a general purpose means. Typically, 2-15 μg of target DNA is transferred to 8 units of Klenow fragment of DNA polymerase I and 4 deoxy groups at about 37 ° C. in 10 mM MgCl 2 , 1 mM dithiothreitol, 50 mM NaCl, 10 mM Tris buffer (pH 7.5). Smoothing is accomplished by incubating with each 250 μM nucleoside triphosphate. This incubation is generally stopped after 30 minutes, phenol and chloroform extracted and ethanol precipitated.

本発明の組成物の3次元構造は本明細書に記述したその機能にとって重要であると現在考えている。したがって、本発明の組成物が形成する活性構造を模倣するすべての関連構造類縁体は、特に本発明の範囲に包含される。   It is presently believed that the three-dimensional structure of the composition of the present invention is important for its function as described herein. Accordingly, all related structural analogs that mimic the active structure formed by the compositions of the present invention are specifically encompassed within the scope of the present invention.

本発明の教示を特定の問題または状況に適用することが、本明細書に記述された教示の内容を考慮すれば当業者にとって可能な範囲になることは理解される。本発明の産物の例、およびそれを単離し、使用し、製造するための代表的方法を以下に記述するが、これらが本発明を限定すると見なすべきではない。   It will be appreciated that applying the teachings of the present invention to a particular problem or situation will be within the scope of those skilled in the art given the teachings described herein. Examples of products of the present invention, and representative methods for isolating, using and producing them are described below, but these should not be construed as limiting the present invention.

これらの実施例における"Mel14"モノクローナル抗体もしくは"Mel14"なる記載はすべて、Gallatin等,前掲,Nature 303:30(1983)が記述した、ネズミ型と考えられるリンパ表面タンパク質に対するモノクローナル抗体を意味する。しかし、本明細書にLHRの全DNA配列および全アミノ酸配列が提供されているので、Mel14の使用は本発明にとってもはや必要ではない。   All references to “Mel14” monoclonal antibody or “Mel14” in these examples refer to monoclonal antibodies against lymphoid surface proteins considered to be murine, as described by Gallatin et al., Supra, Nature 303: 30 (1983). However, the use of Mel14 is no longer necessary for the present invention as the complete DNA and amino acid sequences of LHR are provided herein.

実施例1:MLHRの精製およびクローニング
MLHRをコードするcDNAクローンの単離
界面活性剤で処理したネズミ脾臓から、Mel14モノクローナル抗体を用いる免疫アフィニティー・クロマトグラフィーによってMLHRを単離した。
Example 1: Purification and cloning of MLHR Isolation of a cDNA clone encoding MLHR MLHR was isolated from detergent-treated murine spleen by immunoaffinity chromatography using the Mel14 monoclonal antibody.

典型的調製では、ICR雌マウス(16週齢)から得た300個の脾臓を細かく切り、次いで、1mM PMSFおよび1%アプロチニンを含有するダルベッコPBS中の2%トリトンX-100中で、ポッター・エルベジェム組織グラインダー(Potter-Elvehjem tissue grinder)を用いて均質化(ホモジナイズ)した。溶解を浸透機上4℃で30分間続けた。この溶解液を2000xGで5分間、次いで40000xGで30分間遠心分離した。   In a typical preparation, 300 spleens from ICR female mice (16 weeks of age) were minced and then potter's in 2% Triton X-100 in Dulbecco's PBS containing 1 mM PMSF and 1% aprotinin. Homogenization was performed using a Potter-Elvehjem tissue grinder. Dissolution was continued for 30 minutes at 4 ° C. on a permeator. The lysate was centrifuged at 2000 × G for 5 minutes and then at 40000 × G for 30 minutes.

上清をニテックス・スクリーン(Nitex screen)を通して濾過した後、臭化シアン活性化セファロース(Sepharose)4Bに結合したラット血清(充填ゲル10ml)に吸着させることによって予備浄化した。製造者の指示に従って複合体とカップリングするために、ラット血清を1:10に希釈した。通過液を、セファロース4Bに対して1mlあたり0.5mgの割合で結合したMEL-14抗体の3mlカラムにかけた。すべてのカラム緩衝液に0.02%濃度でアジ化ナトリウムを添加した。   The supernatant was filtered through a Nitex screen and then pre-purified by adsorption to rat serum (10 ml packed gel) conjugated to cyanogen bromide activated Sepharose 4B. Rat serum was diluted 1:10 for coupling with the complex according to the manufacturer's instructions. The flow through was applied to a 3 ml column of MEL-14 antibody bound to Sepharose 4B at a rate of 0.5 mg per ml. Sodium azide was added at 0.02% concentration to all column buffers.

このカラムをPBS中の2%トリトンX-100 25mlで洗浄した後、同じ緩衝液中の10mM CHAPS 25mlで洗浄した。100mM グリシン、200mM NaCl、pH3中の10mM CHAPS 10mlを加えることによって抗原を放出させ、これを1mM TRIS HCl(pH7.6)1ml中に集めることによって中和した。カラムを20mM トリエチルアミン、200mM NaCl、pH11で洗浄し、PBS中の10mM CHAPSで前平衡化した後、中和し、カラム緩衝液100ml中に希釈した抗原を再添加し、洗浄および放出操作を繰り返した。   The column was washed with 25 ml of 2% Triton X-100 in PBS followed by 25 ml of 10 mM CHAPS in the same buffer. Antigen was released by adding 10 ml of 10 mM CHAPS in 100 mM glycine, 200 mM NaCl, pH 3, and neutralized by collecting it in 1 ml of 1 mM TRIS HCl (pH 7.6). The column was washed with 20 mM triethylamine, 200 mM NaCl, pH 11, pre-equilibrated with 10 mM CHAPS in PBS, neutralized and re-added with antigen diluted in 100 ml column buffer, and the washing and releasing procedure was repeated. .

精製したタンパク質をセントリコン30(Centricon 30;アミコン・インコーポレーテッド)で濃縮し、可視化に銀染色を用いてSDS-PAGE(7.5%アクリルアミド)で分析した。典型的な精製では、オロソムコイド標準との比較に基づいて、マウス300匹あたり30〜40μgの抗原を得た。   The purified protein was concentrated with Centricon 30 (Amicon Incorporated) and analyzed by SDS-PAGE (7.5% acrylamide) using silver staining for visualization. A typical purification yielded 30-40 μg of antigen per 300 mice based on comparison to the orosomucoid standard.

ここにはデータを示さないが、精製した物質のポリアクリルアミドゲルは約90000ダルトンに移動する拡散バンドと、180000ダルトン付近のより高分子量のタンパク質を示した。180000ダルトン成分に対する90000ダルトン成分の比は、数多くの調製すべてにおいて10:1か、もしくはそれ以上であった。この物質を10%ポリアクリルアミドゲルの銀染色によって可視化した。   Although no data is shown here, the polyacrylamide gel of the purified material showed a diffusion band that migrated to about 90,000 daltons and a higher molecular weight protein around 180000 daltons. The ratio of 90000 dalton component to 180000 dalton component was 10: 1 or more in all of the many preparations. This material was visualized by silver staining of a 10% polyacrylamide gel.

90000ダルトンのバンドの気相エドマン分解は、N-末端アミノ酸そのものを含む単一のN-末端配列(図9A)の同定をもたらした。位置1、19、33および34の4つの空白(X)を伴うN-末端の38アミノ酸を同定した。位置22のアミノ酸シグナルの欠失を、N-結合型グリコシル化部位共通配列(NXT/S)を齎す後続のチロシン残基(Y)およびスレオニン残基(T)と組み合わせることによって、位置22のアスパラギン(N)を推論した。   Vapor phase Edman degradation of the 90000 dalton band resulted in the identification of a single N-terminal sequence (FIG. 9A) containing the N-terminal amino acid itself. N-terminal 38 amino acids with 4 spaces (X) at positions 1, 19, 33 and 34 were identified. Asparagine at position 22 by combining the deletion of the amino acid signal at position 22 with subsequent tyrosine residues (Y) and threonine residues (T) devoid of N-linked glycosylation site consensus sequences (NXT / S) Inferred (N).

この38残基長のN-末端の上に示した図9Aの13配列残基は、過去にSiegelman等(前掲)が放射活性標識アミノ酸配列決定法を用いて推定したものであり、本研究で決定したLHRの配列と高度な相同性(13残基中11残基)を示している。   The 13 sequence residues in FIG. 9A shown above the 38-residue N-terminus were estimated in the past by Siegelman et al. (Supra) using a radiolabeled amino acid sequencing method. It shows a high degree of homology (11 out of 13 residues) with the determined LHR sequence.

2つの別個のMLHR調製物を用いて行った3回の配列決定実験のいずれでもユビキチン配列は得られなかった。おそらくこの修飾がマウスの脾細胞には欠失しているか、もしくはユビキチンのN-末端がこの供給源から得たLHRではエドマン分解に対して遮蔽されているのであろう。   No ubiquitin sequence was obtained in any of the three sequencing experiments performed with two separate MLHR preparations. Perhaps this modification is missing in mouse splenocytes, or the N-terminus of ubiquitin is shielded against Edman degradation in LHR obtained from this source.

図4〜6のアミノ酸配列を、Lipman,D.等,Science 227:1435-1441(1981)のアルゴリズムを用いて、デイホッフ(Dayhoff)タンパク質データベース中の既知配列と比較した。   The amino acid sequences of FIGS. 4-6 were compared to known sequences in the Dayhoff protein database using the algorithm of Lipman, D. et al., Science 227: 1435-1441 (1981).

図9Aで下線を付したアミノ酸7から15までの残基を、図9Bに示すオリゴヌクレオチド・プローブを作成するために選択した。これらの残基から32倍に縮重した26マー・オリゴヌクレオチド・プローブを設計し、アプライド・バイオシステムズ(Applied Biosystems)オリゴヌクレオチド合成機で合成した。このプローブには、哺乳類コドン使用則に基づいてコドンCCCを選択した位置9のプロリンを除いて、考え得るすべてのコドン縮重性が含まれている。   Residues from amino acids 7 to 15 underlined in FIG. 9A were selected to create the oligonucleotide probe shown in FIG. 9B. A 26-mer oligonucleotide probe degenerated 32 times from these residues was designed and synthesized on an Applied Biosystems oligonucleotide synthesizer. This probe contains all possible codon degeneracy, except for the proline at position 9, which selected the codon CCC based on mammalian codon usage rules.

細断したマウスの脾臓から得たネズミ脾臓cDNAライブラリーをこのプローブを用いてスクリーニングすることによって、単一のハイブリッド形成cDNAクローンが単離された。操作としては、5μg/ml コンカナバリンAで6時間処理したネズミ脾細胞から単離したmRNAから作成したオリゴdT-プライム化gt10ネズミ脾臓cDNAライブラリー由来の600000プラークを1プレートあたり50000ファージの割合で12プレートに接種し、20% ホルムアミド、5xSSC(150mM NaCl、15mM クエン酸三ナトリウム)、50mM リン酸ナトリウム(pH7.6)、5xデンハルト溶液、10% 硫酸デキストラン、20μg/ml 変性剪断サケ精子DNA中42℃で終夜、図9Bに示したP32で標識した32倍縮重26マー・オリゴヌクレオチド・プローブを用いてハイブリッド形成を行った。これらのパラメーターを本明細書では"厳密条件"と呼ぶ。フィルターを1xSSC、0.1%SDS中42℃で30分間2回洗浄し、−70℃で終夜オートラジオグラフィーを行った。一複製陽性クローンを再スクリーニングし、EcoR1挿入物を単離し、これをM13またはPUC 118/119ベクター中に挿入し、配列特異的プライマーを用いて一本鎖鋳型からそのヌクレオチド配列を決定した。 A single hybridizing cDNA clone was isolated by screening a murine spleen cDNA library obtained from minced mouse spleens with this probe. As an operation, 600000 plaques derived from oligo dT-primed gt10 murine spleen cDNA library prepared from mRNA isolated from murine spleen cells treated with 5 μg / ml concanavalin A for 6 hours were used at a rate of 12 000 phage per plate. Plates were inoculated and 20% formamide, 5 × SSC (150 mM NaCl, 15 mM trisodium citrate), 50 mM sodium phosphate (pH 7.6), 5 × Denhardt's solution, 10% dextran sulfate, 20 μg / ml in denatured sheared salmon sperm DNA 42 overnight at ° C., it was hybridized with a 32-fold degenerate 26-mer oligonucleotide probe labeled with P 32 shown in FIG. 9B. These parameters are referred to herein as “strict conditions”. The filters were washed twice for 30 minutes at 42 ° C. in 1 × SSC, 0.1% SDS and autoradiographed overnight at −70 ° C. One replication positive clone was rescreened and the EcoR1 insert was isolated and inserted into the M13 or PUC 118/119 vector and its nucleotide sequence determined from the single stranded template using sequence specific primers.

このバクテリオファージに含まれていた2.2キロ塩基のEcoR1挿入物の全DNA配列を図4〜6に示す。最長の読み取り枠は位置106〜108のメチオニンコドンで始まっている。コザック(Kozak)ボックス相同性がこのメチオニンコドンの周辺に認められ、このことはこのコドンがおそらくタンパク質の翻訳開始に際して機能することを示唆している。分子量約42200ダルトンの373アミノ酸を含有するタンパク質配列がこの読み取り枠内にコードされている。翻訳されるタンパク質には、単離したMLHRから決定したN-末端アミノ酸配列と正確に対応する残基40から76までの配列が認められる。   The complete DNA sequence of the 2.2 kilobase EcoR1 insert contained in this bacteriophage is shown in FIGS. The longest open reading frame begins with a methionine codon at positions 106-108. A Kozak box homology is found around this methionine codon, suggesting that this codon probably functions at the initiation of protein translation. A protein sequence containing 373 amino acids with a molecular weight of about 42200 daltons is encoded in this open reading frame. The translated protein has a sequence of residues 40 to 76 that exactly corresponds to the N-terminal amino acid sequence determined from the isolated MLHR.

この結果は、MLHRの成熟N-末端が位置39のトリプトファン残基から始まることを示唆している。しかし、LHRの実際のN-末端のいくつかのタンパク加水分解プロセシングが、このタンパク質の単離中に起こったであろうと考え
られる。
This result suggests that the mature N-terminus of MLHR begins with a tryptophan residue at position 39. However, it is believed that some proteolytic processing of the actual N-terminus of LHR would have occurred during the isolation of this protein.

このタンパク質の疎水性特性図は、N-末端に位置する、小胞体のルーメンへの挿入のためのシグナル配列として機能し得る疎水性ドメインを明らかにしている。位置39〜333の推定配列は主として親水性であり、その後にストップ・トランスファーまたは膜固定ドメインに特有の22残基疎水性ドメインが続いている。   The hydrophobic characterization of this protein reveals a hydrophobic domain located at the N-terminus that can serve as a signal sequence for insertion into the lumen of the endoplasmic reticulum. The deduced sequence at positions 39-333 is predominantly hydrophilic followed by a 22 residue hydrophobic domain characteristic of stop transfer or membrane anchoring domains.

このタンパク質のまさにC-末端にある細胞内領域と思われる領域は極めて短く、17残基長しかない。貫膜ドメインと予想されるドメインのすぐC-末端側には数個の塩基性アミノ酸があり、これは細胞表面受容体の膜アンカーと細胞質ドメインとの結合部に典型的な性質である(Yarden等,Nature)。潜在的リン酸化部位である一セリン残基が推定上の細胞質ドメイン内に存在する。   The region thought to be the intracellular region at the very C-terminus of this protein is very short, only 17 residues long. There are several basic amino acids immediately C-terminal to the predicted transmembrane domain, a property typical of the junction between the cell surface receptor membrane anchor and the cytoplasmic domain (Yarden Etc., Nature). One serine residue, a potential phosphorylation site, is present in the putative cytoplasmic domain.

このタンパク質は10カ所の潜在的N-結合型グリコシル化部位を含有しており、そのすべてが細胞外ドメインと考えられるドメイン内に存在する。ペプチド配列決定分析において位置60(成熟タンパク質の残基22)のアスパラギンが欠失することは、この部位でのグリコシル化を裏付けており、この領域の細胞外配向を明らかにしている。解読領域には計25個のシステイン残基が含まれているが、このシステイン残基のうち4個はリーダー配列と考えられる配列内に位置している。   This protein contains 10 potential N-linked glycosylation sites, all of which are in domains thought to be extracellular domains. The lack of asparagine at position 60 (residue 22 of the mature protein) in peptide sequencing analysis confirms glycosylation at this site and reveals the extracellular orientation of this region. The decoding region contains a total of 25 cysteine residues, and 4 of these cysteine residues are located within the sequence considered to be the leader sequence.

MLHR内のタンパク質モチーフ
図11〜13に示すように、推定MLHRアミノ酸配列を、デイホッフ・タンパク質配列データバンク中の他のタンパク質と、fastpプログラム(Lipman,D.およびPearson,W.,Science 227:1435-1441(1985))を用いて比較した結果、いくつかの興味深い配列相同性が認められた。
Protein motifs within the MLHR As shown in FIGS. 11-13, the putative MLHR amino acid sequence is compared with other proteins in the Dayhoff protein sequence databank and the fastp program (Lipman, D. and Pearson, W., Science 227: 1435 -1441 (1985)), some interesting sequence homologies were found.

最も高い配列相同性値を有するタンパク質を、最大の配列相同性を示す領域を実線で囲んで示す。配列の最初に記載した数字は、そのタンパク質内におけるこれらの相同配列の位置を示している。   The protein having the highest sequence homology value is shown by surrounding the region showing the maximum sequence homology with a solid line. The numbers listed at the beginning of the sequence indicate the position of these homologous sequences within the protein.

図11は、LHRのN-末端モチーフ(残基39〜155)が、次に列挙するいくつかの炭水化物結合タンパク質相同性を有することを示している(これらの配列のMLHRに対する相同率(%)をカッコ内に示し、記載した文献は実施例の欄の後に列挙する):Drikamer;Drickamer等(1)が発見したアミノ酸残基、MuLHR;MLHR配列、Hu.HepLec(27.8%);ヒト肝炎レクチン(2)、Barn.Lec(25%);フジツボ・レクチン(3)、Ra.HepLec(23.5%);ラット肝炎レクチン(4)、Ch.HepLec(27.5%);ニワトリ肝炎レクチン(5)、Hu.IgERec(28.6%);ヒトIgE受容体(6)、RaHepLec2(22.6%);ラット肝炎レクチン2(7)、Ra.ASGRec(22.6%);ラット・アシアロ糖タンパク質(asialoglycoprotein)受容体(8)、Ra.IRP(25.6%);ラット島再生タンパク質(9)、Ra.MBP(26.1%);ラット・マンノース結合タンパク質(10)、Ra.MBDA(26.1%);ラット・マンノース結合タンパク質前駆体A(11)、Ra.KCBP(27%);ラット・クッペル細胞結合タンパク質(12)、FlyLec(23.1%);ニクバエ(ニクバエ属)レクチン(13)、およびRab.Surf(20.9%);ウサギ肺界面活性剤(14)。   FIG. 11 shows that the N-terminal motif of LHR (residues 39-155) has several carbohydrate binding protein homologies listed below (% homology of these sequences to MLHR) Are listed after the example column): Drikamer; amino acid residues discovered by Drickamer et al. (1), MuLHR; MLHR sequence, Hu.HepLec (27.8%); human Hepatitis lectin (2), Barn. Lec (25%); Barnacle lectin (3), Ra. HepLec (23.5%); Rat hepatitis lectin (4), Ch. HepLec (27.5%); Lectin (5), Hu. IgERec (28.6%); Human IgE receptor (6), RaHepLec2 (22.6%); Rat hepatitis lectin 2 (7), Ra.ASGRec (22.6%); Rat・ Asialoglycoprotein receptor (8), Ra IRP (25.6%); rat islet regeneration protein (9), Ra.MBP (26.1%); rat mannose binding protein (10), Ra.MBDA (26.1%); rat mannose binding Protein precursor A (11), Ra. KCBP (27%); Rat Kuppel cell binding protein (12), FlyLec (23.1%); Drosophila lectin (13), and Rab. Surf (20 .9%); rabbit lung surfactant (14).

図11からわかるように、ほとんどN-末端に局在化しているLHRのモチーフは、カルシウム依存性動物レクチン即ちC-型レクチン(1)のいくつかと高度な相同性を示す。これらには、ニワトリ、ラットおよびヒト由来の種々の肝炎糖結合タンパク質、可溶性マンノース結合性レクチン、クッペル細胞由来のレクチン、アシアロ糖タンパク質受容体、軟骨プロテオグリカン核タンパク質、心肺界面活性剤アポタンパク質およびニクバエおよびフジツボ由来の2種の無脊椎動物レクチンが含まれるが、これらに限定されない。Drickamerとその共同研究者(前掲)によって初めてC-型動物レクチンに共通であることが認識された"非変異"アミノ酸のすべてがMLHRの炭水化物結合ドメイン中に完全に保存されているわけではないが、これらの残基およびその他の位置の相同性の程度は明白である。C-型族に属する既知のレクチン類は、末端ガラクトース、N-アセチルグルコサミンおよびマンノースを伴うオリゴ糖類(1)を含む糖結合特異性の範囲を示す。   As can be seen from FIG. 11, the LHR motif, mostly localized at the N-terminus, shows a high degree of homology with some of the calcium-dependent animal lectins or C-type lectins (1). These include various hepatitis glycobinding proteins from chicken, rat and human, soluble mannose-binding lectin, Kuppel cell-derived lectin, asialoglycoprotein receptor, cartilage proteoglycan nucleoprotein, cardiopulmonary surfactant apoprotein and fly fly Two types of invertebrate lectins derived from barnacles are included, but are not limited to these. Not all of the “non-mutated” amino acids recognized by Drickamer and their collaborators (above) for the first time to be common to C-type animal lectins are fully conserved in the carbohydrate binding domain of MLHR. The degree of homology between these residues and other positions is obvious. Known lectins belonging to the C-type family show a range of sugar binding specificities including oligosaccharides (1) with terminal galactose, N-acetylglucosamine and mannose.

これらの炭水化物結合タンパク質すべてに不変であることがわかった多くの残基が存在するという事実は、この領域がMLHRにおいて炭水化物結合ドメインとして機能することを強く示唆しており、リンパ球がリンパ様組織の特殊化した内皮に糖およびカルシウム依存的に結合し得るという観測事実を明確に説明している。いくつかの態様では、隣接LHR領域を伴わないLHRの炭水化物結合ドメインを単独で用いて本発明を実施する。   The fact that there are many residues found to be invariant in all these carbohydrate binding proteins strongly suggests that this region functions as a carbohydrate binding domain in MLHR, and that lymphocytes are lymphoid tissue It clearly explains the observation that it can bind to the specialized endothelium in a sugar- and calcium-dependent manner. In some embodiments, the invention is practiced using the carbohydrate binding domain of LHR alone without an adjacent LHR region.

炭水化物結合ドメイン完結のほとんど直後に認められる次のモチーフ(残基160〜193)は、表皮成長因子(egf)族に対して高度な相同性を示す。図12は表皮成長因子(egf)相同性示している:MLHR;MLHR配列、Notch(38.5%);キイロショウジョウバエnotch遺伝子座(15)、S.purp(31.7%);ストロンギロセントロター・プルプラタス(Strongylocentrotur purpuratus)egf様タンパク質(16)、Pro.Z(34.1%);ウシ・プロテインZ(17)、Fact.X(34.2%);凝固因子X(18)、Fact.VII(27.3%);凝固因子VII(19)、Fact.IX(33.3%);凝固因子IX(20)、Lin-12(32.1%);カエノルハドジチス・エレガンス(Caenorhabditis elegans)Lin-12遺伝子座(21)、Fact.XII(26%);凝固因子XII(22)、およびMu.egf(30%);ネズミegf(23)。   The next motif (residues 160-193) found almost immediately after completion of the carbohydrate binding domain shows a high degree of homology to the epidermal growth factor (egf) family. FIG. 12 shows epidermal growth factor (egf) homology: MLHR; MLHR sequence, Notch (38.5%); Drosophila notch locus (15), S. purp (31.7%); Strongycenturur purpuratus egf-like protein (16), Pro.Z (34.1%); bovine protein Z (17), Fact.X (34.2%); coagulation factor X (18), Fact .VII (27.3%); Coagulation factor VII (19), Fact.IX (33.3%); Coagulation factor IX (20), Lin-12 (32.1%); Caenorhadoditis elegance ( Caenorhabditis elegans) Lin-12 locus (21), Fact. XII (26%); coagulation factor XII (22), and Mu.egf (30%); murine egg (23).

図12からわかるように、MLHRのこの領域における相同性の最大値はショウジョウバエ属の神経原性遺伝子座notchに認められるが、この大きな族の他の構成要素のいくつかにもかなりの相同性が認められる。この族の構成要素間でこのドメインの位置が多様であることは、この領域が、異なる機能のための異なるタンパク質間で入れ換えられ得るゲノム断片内に存在し得ることを示唆している。   As can be seen in FIG. 12, the maximum homology in this region of MLHR is found in the Drosophila neurogenic locus notch, but there is also considerable homology in some of the other members of this large family. Is recognized. The diversity of the location of this domain among the members of this family suggests that this region may exist in genomic fragments that can be interchanged between different proteins for different functions.

6個のシステイン残基に加えて、この族のほとんどすべての構成要素が3個のグリシン残基を共有している。このシステイン残基とグリシン残基の保存はLHRにおけるこの領域の構造上の役割の可能性と一致している。このドメインが、N-末端に位置する炭水化物結合領域をリガンド相互作用に適した配向に位置させると考えられる。またこのドメインは、内皮表面のegf-受容体同族体に結合することによるリンパ球と内皮との相互作用を強化するように働くとも考えられる。   In addition to six cysteine residues, almost all members of this family share three glycine residues. This conservation of cysteine and glycine residues is consistent with a possible structural role for this region in LHR. This domain is thought to position the carbohydrate binding region located at the N-terminus in an orientation suitable for ligand interaction. This domain is also thought to act to enhance the interaction between lymphocytes and the endothelium by binding to the egf-receptor homologue on the endothelial surface.

MLHRの細胞外領域中の最後のタンパク質モチーフはアミノ酸197から328までをコードしている。この糖タンパク質のこの領域は、いくつかの補体因子結合タンパク質と高度な相同性を有するアミノ酸モチーフ(図13)を含有する62残基配列の2つの直列反復を含んでいる。   The last protein motif in the extracellular region of MLHR encodes amino acids 197 to 328. This region of the glycoprotein contains two tandem repeats of a 62 residue sequence containing an amino acid motif (FIG. 13) with a high degree of homology with several complement factor binding proteins.

図13は補体結合タンパク質相同性を示している:MLHR;MLHR配列、HuComH(31.9%);ヒト補体プロテインH前駆体(24)、MuComH(28.9%);ネズミ補体プロテインH前駆体(25)、HuBeta(25.6%);ヒトβ-2-グリコプロテインI(26)、HuCR1(29.9%);ヒトCR1(27)、EBV/3d(25%)6;ヒト・エプスタイン-バー・ウイルス/C3d受容体(28)、HuC2(27.1%);ヒト補体C2前駆体(29)、HuB(23.1%);ヒト補体因子B(30)、MuC4b(22%);ネズミC4b結合前駆体(31)、HuC1s(29.2%);ヒトC1sチモーゲン(32)、HuC4b(26.1%);ヒトC4b結合タンパク質(33)、HuDAF(27.1%);ヒト崩壊促進因子(34)、VacSecP(26.2%);ワクシニア・ウイルス分泌ペプチド(35)。   FIG. 13 shows complement binding protein homology: MLHR; MLHR sequence, HuComH (31.9%); human complement protein H precursor (24), MuComH (28.9%); murine complement protein H precursor (25), HuBeta (25.6%); human β-2-glycoprotein I (26), HuCR1 (29.9%); human CR1 (27), EBV / 3d (25%) 6; Human Epstein-Barr virus / C3d receptor (28), HuC2 (27.1%); human complement C2 precursor (29), HuB (23.1%); human complement factor B (30), MuC4b (22%); murine C4b binding precursor (31), HuC1s (29.2%); human C1s zymogen (32), HuC4b (26.1%); human C4b binding protein (33), HuDAF (27. 1%); human decay-accelerating factor (34), VacSecP (26.2%); vaccinia virus secretory peptide (35).

この反復ドメインの複数の広い範囲をコードするこれらのタンパク質には、数あるなかでも、ヒトおよびネズミ補体H前駆体、ヒト・ベータ2糖タンパク質、エプスタイン-バー・ウイルス/C3d受容体、ヒトC4b結合タンパク質、崩壊促進因子およびワクシニアウイルス分泌ポリペプチドが含まれる。   These proteins encoding multiple broad domains of this repeat domain include, among others, human and murine complement H precursor, human beta2 glycoprotein, Epstein-Barr virus / C3d receptor, human C4b Binding proteins, decay accelerating factors and vaccinia virus secreted polypeptides are included.

図7CはMLHR中の2つの直列反復と補体結合族に属するタンパク質に認められる直列反復との相同性を示している。補体結合タンパク質のこの群に保存されているアミノ酸の多くが、保存されているシステイン残基の数を含めて、MLHRのこの領域中の2つの反復にも認められる。   FIG. 7C shows the homology between the two tandem repeats in MLHR and the tandem repeats found in proteins belonging to the complement-binding family. Many of the amino acids conserved in this group of complement binding proteins are also found in two repeats in this region of MLHR, including the number of conserved cysteine residues.

興味深いことに、MLHRに含まれる2つの反復は、アミノ酸レベルで厳密に互いの複製であるばかりでなく、ヌクレオチド配列レベル(ヌクレオチド残基685〜865および866〜1056)でも厳密な相同性を示している。この結果がクローニング・アーチファクト(人工産物)によるものであることも考えられるが、MLHR発現細胞株38C13(スタンフォード大学(Palo Alto,California,U.S.A.)から入手可能)から作成した別個のcDNAライブラリーから単離した他のクローンのいくつか、およびヒトのMLHR同族体(後述)にもこの複製領域が認められている。さらに、いくつかの他の遺伝子(最も注目すべきはLp(a)遺伝子である)は、さらに高度なこのドメインの遺伝子内反復配列保存を示す。これらの結果は、MLHRが補体結合族の他の構成要素と同様に、この結合ドメインの複数反復を含有することを示唆している。   Interestingly, the two repeats contained in the MLHR not only strictly replicate each other at the amino acid level, but also exhibit strict homology at the nucleotide sequence level (nucleotide residues 685-865 and 866-1056). Yes. Although this result may be due to cloning artifacts (artificial products), it may be derived from a separate cDNA library generated from the MLHR expressing cell line 38C13 (available from Stanford University (Palo Alto, California, USA)). This replication region is also found in some other isolated clones, and in the human MLHR congener (see below). In addition, several other genes (most notably the Lp (a) gene) show a higher degree of intragenic repeat conservation of this domain. These results suggest that MLHR, like other members of the complement binding family, contains multiple repeats of this binding domain.

結論として、MLHRの細胞外領域は互いに結合することによって新しい1または複数の機能を果している3つの別個のタンパク質モチーフを含有していると思われる。この糖タンパク質に含まれるタンパク質モチーフの要約を図14に示す。   In conclusion, the extracellular region of MLHR appears to contain three distinct protein motifs that perform one or more new functions by binding to each other. A summary of protein motifs contained in this glycoprotein is shown in FIG.

実施例2:HuLHRのクローニング
上記の例に記述したように一般に、上述のネズミMel14抗原cDNAクローンの2.2kbEcoR1挿入物を単離し、P32三リン酸塩を用いるランダム・プライム化DNAポリメラーゼ合成によって高比活性に標識し、これを用いて、一次細胞から得たヒト末梢血液リンパ球mRNA由来のオリゴdTプライム化ラムダgt10cDNAライブラリーから600000クローンをスクリーニングした。フィルターを40%ホルムアミド、5xSSC(1xSSCは30mM NaCl、3mM クエン酸三ナトリウムである)、50mM リン酸ナトリウム(pH6.8)、10% 硫酸デキストラン、5xデンハルト溶液および20μg/ml 剪断煮沸サケ精子DNA中42℃で終夜ハイブリッド形成を行った。これらを0.2xSSC、0.1% 硫酸ドデシルナトリウム中55℃で40分間2回洗浄した。12クローン(50000ファージのプレートあたり約1陽性)を選択し、最大のEcoR1挿入物(〜2.2キロ塩基)を単離し、そのDNA配列を、配列特異的プライマーを用いるバクテリオファージm13内でのジデオキシヌクレオチド配列決定法によって決定した。
Example 2: In general, as described in the cloning above example of HuLHR, the 2.2kbEcoR1 insert of the aforementioned murine Mel14 antigen cDNA clones were isolated by random primed DNA polymerase synthesis with P 32 triphosphates Labeled with high specific activity, this was used to screen 600000 clones from oligo dT primed lambda gt10 cDNA library derived from human peripheral blood lymphocyte mRNA obtained from primary cells. Filters in 40% formamide, 5 × SSC (1 × SSC is 30 mM NaCl, 3 mM trisodium citrate), 50 mM sodium phosphate (pH 6.8), 10% dextran sulfate, 5 × Denhardt's solution and 20 μg / ml shear-boiled salmon sperm DNA Hybridization was performed overnight at 42 ° C. These were washed twice for 40 minutes at 55 ° C. in 0.2 × SSC, 0.1% sodium dodecyl sulfate. Twelve clones (about 1 positive per plate of 50000 phage) were selected, the largest EcoR1 insert (˜2.2 kilobases) was isolated, and its DNA sequence was determined in bacteriophage m13 using sequence specific primers. Determined by dideoxynucleotide sequencing.

この〜2.2kbクローンは、コザック・ボックス相同領域に続くメチオニンで始まる約42200ダルトンの分子量を有する372アミノ酸の読み取り枠をコードしていた。このコード化されたタンパク質には26個のシステイン残基と8カ所の潜在的N-結合型グリコシル化部位が含まれていた。このタンパク質のN-末端の高度に疎水的な領域(残基20〜33)はシグナル配列と考えられ、C-末端に位置する22アミノ酸長のもう1つの高度に疎水的な領域(残基335〜357)はストップ・トランスファーまたは膜固定ドメインと考えられた。このC-末端疎水領域には、荷電した、おそらく細胞質領域と考えられる領域が続いていた。   This ~ 2.2 kb clone encoded a 372 amino acid open reading frame with a molecular weight of approximately 42200 daltons starting with methionine followed by the Kozak box homology region. This encoded protein contained 26 cysteine residues and 8 potential N-linked glycosylation sites. The N-terminal highly hydrophobic region of this protein (residues 20-33) is considered the signal sequence, another 22 amino acid long highly hydrophobic region (residue 335) located at the C-terminus. ~ 357) was considered a stop transfer or membrane anchoring domain. This C-terminal hydrophobic region was followed by a charged, possibly cytoplasmic region.

このヒト・クローンのヌクレオチド配列を既に分かっているMLHRの配列と比較したところ、高度な総DNA配列相同性(〜83%)が認められた。各LHRドメインにおけるMLHRとHuLHRの相対的アミノ酸配列保存度は次の通りである:炭水化物結合ドメイン--83%;egf様ドメイン--82%;補体結合反復1--79%;補体結合反復2--63%;総補体結合ドメイン--71%;貫膜ドメイン--96%。   When the nucleotide sequence of this human clone was compared with the already known MLHR sequence, a high degree of total DNA sequence homology (˜83%) was observed. The relative amino acid sequence conservation of MLHR and HuLHR in each LHR domain is as follows: carbohydrate binding domain—83%; egf-like domain—82%; complement binding repeat 1--79%; complement binding Repeat 2—63%; total complement binding domain—71%; transmembrane domain—96%.

公開されたヘルメス配列(Jalkanen,前掲)を、図1〜3のHuLHR配列と比較すると、配列相同性が無いことがわかる。   Comparing the published Hermes sequence (Jalkanen, supra) with the HuLHR sequence of FIGS. 1-3 reveals no sequence homology.

実施例3:MLHRの発現
本発明において単離したネズミcDNAクローンがMLHRをコードしていることを決定的に立証するために、このクローンを発現ベクター中に挿入し、一時的細胞トランスフェクション検定法で分析した。HuLHRの発現も同様の方法で実行した。
Example 3: Expression of MLHR To conclusively verify that the murine cDNA clone isolated in the present invention encodes MLHR, this clone was inserted into an expression vector and a transient cell transfection assay. Analyzed with Expression of HuLHR was performed in the same manner.

上述の読み取り枠を含むEcoR1断片(図4〜6に配列を示した〜2.2キロ塩基EcoR1断片)を単離し、サイトメガロウイルス・プロモーターを含有すpRK5ベクター(Eaton,D.等,Biochemistry 25:8343-8347(1986);欧州公開第307247号(1989年3月15日公開))中に連結した。この挿入cDNAをプロモーターに対して正しい配向で含有しているプラスミドを選択し、CaPO沈殿法を用いて293ヒト胚腎細胞に導入した。 An EcoR1 fragment containing the above open reading frame (˜2.2 kilobase EcoR1 fragment shown in FIGS. 4-6) was isolated and the pRK5 vector containing the cytomegalovirus promoter (Eaton, D. et al., Biochemistry 25 : 8343-8347 (1986); European Publication No. 307247 (published March 15, 1989)). The insert cDNA to select the plasmid containing the correct orientation relative to the promoter, was introduced into 293 human embryonic kidney cells using CaPO 4 precipitation.

2日後、細胞を各500μCiのS35システインおよびメチオニンと共にインキュベートした。溶解液と上清を過去に記述されたように調製し(Lasky,L.等,Cell 50:975-985(1987))、Mel14モノクローナル抗体とプロテインA・セファロースとの間に挟まれた抗ラットIgGポリクローナル抗体を使用することによって、Mel14モノクローナル抗体(免疫アフィニティー・クロマトグラフィーで精製したもの)で免疫沈降した。 Two days later, cells were incubated with 500 μCi each of S 35 cysteine and methionine. Lysates and supernatants were prepared as previously described (Lasky, L. et al., Cell 50: 975-985 (1987)) and sandwiched between Mel14 monoclonal antibody and protein A sepharose. Immunoprecipitation with Mel14 monoclonal antibody (purified by immunoaffinity chromatography) was performed by using IgG polyclonal antibody.

同時に、MLHRを発現することがわかっている細胞、B-細胞リンパ腫38C13を、上清MLHRを分析するためにメチオニンあるいはシステインで代謝的に標識するか、もしくは細胞に結合したLHRを分析するためにこの細胞表面糖タンパク質をI125およびラクトペルオキシダーゼで標識し、Mel14抗体免疫沈降によって分析した。 At the same time, cells known to express MLHR, B-cell lymphoma 38C13, are metabolically labeled with methionine or cysteine to analyze supernatant MLHR, or to analyze LHR bound to cells. the cell surface glycoproteins were labeled with I 125 and lactoperoxidase was analyzed by Mel14 antibody immunoprecipitation.

得られた免疫沈降物を7.5%ポリアクリルアミドSDSゲルで分析し、−70℃で終夜オートラジオグラフィーにかけた。   The resulting immunoprecipitate was analyzed on a 7.5% polyacrylamide SDS gel and autoradiographed overnight at -70 ° C.

これらの検定結果を図10に示す。この図におけるレーンA〜Fの意味を次に説明する:
A.Mel14モノクローナル抗体で免疫沈降した、MLHR発現プラスミドでトランスフェクションした293細胞の溶解液;
B.Mel14モノクローナル抗体で免疫沈降した、MLHR発現プラスミドでトランスフェクションした293細胞の上清;
C.Mel14モノクローナル抗体で免疫沈降した、HIVgp120外被糖タンパク質を発現するプラスミドでトランスフェクションした293細胞の溶解液;
D.Mel14モノクローナル抗体で免疫沈降した、HIV外被発現プラスミドでトランスフェクションした293細胞の上清;
E.Mel14モノクローナル抗体で免疫沈降した38C13細胞上清;
F.I125で表面標識し、Mel14モノクローナル抗体で免疫沈降した38C13細胞溶解液。
The results of these tests are shown in FIG. The meaning of lanes A to F in this figure will be described next:
A. Lysate of 293 cells transfected with MLHR expression plasmid immunoprecipitated with Mel14 monoclonal antibody;
B. Supernatant of 293 cells transfected with MLHR expression plasmid immunoprecipitated with Mel14 monoclonal antibody;
C. Lysate of 293 cells transfected with a plasmid expressing HIV gp120 coat glycoprotein immunoprecipitated with Mel14 monoclonal antibody;
D. Supernatant of 293 cells transfected with HIV coat plasmid, immunoprecipitated with Mel14 monoclonal antibody;
E. 38C13 cell supernatant immunoprecipitated with Mel14 monoclonal antibody;
F. Surface labeled with I 125, 38C13 cell lysate immunoprecipitated with Mel14 monoclonal antibody.

図10からわかるように、この構築物でトランスフェクションした細胞は、Mel14抗体と特異的に反応する2種類の細胞結合性タンパク質を生産する。これ
らの細胞結合性タンパク質は約〜70000ダルトンおよび〜85000ダルトンに移動し、このことは〜42200ダルトンの核タンパク質がトランスフェクション細胞中でグリコシル化されるようになることを示唆している。シアリダーゼ処理を行うと、より大きなバンドの分子量が変化する(データは示していない)ことは、このタンパク質が相対的に成熟型の糖タンパク質であることを示唆し、一方、より低分子量のバンドがこの酵素に対して耐性であることは、このタンパク質が前駆体型であり得ることを示している。
As can be seen from FIG. 10, cells transfected with this construct produce two types of cell binding proteins that react specifically with the Mel14 antibody. These cell binding proteins migrate to about ˜70,000 and ˜85,000 daltons, suggesting that the ˜42200 dalton nucleoprotein becomes glycosylated in the transfected cells. The sialidase treatment changes the molecular weight of the larger band (data not shown), suggesting that the protein is a relatively mature glycoprotein, while the lower molecular weight band Resistance to this enzyme indicates that the protein may be in the precursor form.

一時的トランスフェクション細胞株のMel14抗体によるFAC分析は、これらの細胞中で発現したLHRの一部が細胞表面上で検出可能であることを明らかにした(データは示していない)。   FAC analysis of the transiently transfected cell line with Mel14 antibody revealed that some of the LHR expressed in these cells was detectable on the cell surface (data not shown).

このトランスフェクション細胞株中で生産される、より高分子量の糖タンパク質は、他のトランスフェクション細胞株で得た結果、即ち末梢リンパ節誘導性B-細胞リンパ腫38C13が産出するもの(図10レーンF)より僅かに小さいことがわかった。これはグリコシル化の細胞特異的相違によるものであろう。   Higher molecular weight glycoproteins produced in this transfection cell line are the results obtained with other transfection cell lines, ie those produced by peripheral lymph node-induced B-cell lymphoma 38C13 (FIG. 10 lane F). ) Was found to be slightly smaller. This may be due to cell-specific differences in glycosylation.

興味深いことに、38C13細胞とトランスフェクションしたヒト細胞はどちらも、より低分子量型のMLHRを培地中に放出するようである(図10レーンBおよびE)。この放出分子の性質は明らかではないが、その分子量が小さいことは、これが膜アンカー付近のタンパク加水分解によって生じた細胞表面型の切断産物であることを示唆している。   Interestingly, both 38C13 cells and transfected human cells appear to release lower molecular weight forms of MLHR into the medium (Figure 10 lanes B and E). The nature of this released molecule is not clear, but its low molecular weight suggests that this is a cell surface type cleavage product produced by proteolysis near the membrane anchor.

結論として、これらの結果は、本発明者等が単離したcDNAクローンがMLHRをコードしていることを明確に立証している。   In conclusion, these results clearly demonstrate that the cDNA clones we isolated encode MLHR.

実施例4:先端が欠失したMLHR-IgGキメラの構築、精製および分析 図15は、レクチン、レクチン-egfおよびレクチン-egf-補体調節モチーフを含有するMLHR-IgGキメラ類の構築を示している。この図の最上段は、貫膜アンカードメイン(TMD)および短い細胞質配列と共にN-末端シグナル配列(SS)、レクチン・ドメイン、表皮成長因子(egf)ドメインおよび重複した補体調節ドメイン(CDB)を含有するネズミリンパ球誘導受容体(MLHR)のタンパク質ドメインを示している。レクチン(MLHR-L+IgG)、レクチンおよびegf(MLHR-LE+IgG)、およびレクチン、egfおよび2つの補体調節モチーフ(MLHR-LEC+IgG)を含有する3種類の先端欠失型MLHR-IgGキメラ類も図15に示されている。これらの先端欠失型タンパク質はすべて、これらのキメラがCH2およびCH3定常領域と共に、免疫グロブリン二量化に寄与するヒンジの2個のシステイン残基(C)を含有するように、ヒンジ・ドメイン(H)の直ぐ上流のヒト重鎖ガンマ1領域に結合している。過去に特徴づけられたヒト重鎖IgG1定常領域カセット(Caponet等,前掲(1989))を使用した。LHR配列とヒトIgG配列との接合部位は、ヒンジ領域近傍におけるこれらの分子の結合によって、軽鎖が産出されない条件下でキメラ分子が効率的に合成され、二量化されるように選択した。さらに、ヒトIgG1定常領域を使用することにより、以下に記述する免疫組織化学的実験において、内因性のネズミIgG類との交差反応性に起因する問題を避けることができる。 Example 4: Construction, purification and analysis of a truncated MLHR-IgG chimera FIG. 15 shows the construction of MLHR-IgG chimeras containing lectin, lectin-egf and lectin-egf-complement regulatory motifs. Yes. The top of the figure shows the N-terminal signal sequence (SS), lectin domain, epidermal growth factor (egf) domain and overlapping complement regulatory domain (CDB) along with a transmembrane anchor domain (TMD) and a short cytoplasmic sequence. Fig. 4 shows the protein domain of the murine lymphocyte-derived receptor (MLHR) containing. Three leading deletion MLHR-IgG chimeras containing lectin (MLHR-L + IgG), lectin and egf (MLHR-LE + IgG), and lectin, egf and two complement regulatory motifs (MLHR-LEC + IgG) are also shown in FIG. Is shown in All of these truncated proteins have hinge domains (H) such that these chimeras, together with CH2 and CH3 constant regions, contain the two cysteine residues (C) of the hinge that contribute to immunoglobulin dimerization. ) In the human heavy chain gamma 1 region immediately upstream. A human heavy chain IgG1 constant region cassette characterized in the past (Caponet et al., Supra (1989)) was used. The junction site between the LHR sequence and the human IgG sequence was selected so that the chimeric molecule was efficiently synthesized and dimerized under conditions where no light chain was produced by the binding of these molecules near the hinge region. Furthermore, the use of human IgG1 constant regions can avoid problems due to cross-reactivity with endogenous murine IgGs in immunohistochemical experiments described below.

図16からわかるように、これらのキメラはこれらの一時的トランスフェクション検定中で効率良く合成され、分泌された。抗体を添加しない条件下でのこれらのキメラとプロテインAセファロースとの反応性は、これらの定常領域ドメインが正常に畳み込まれていることを立証している。図16は、これらの分子が非還元的条件下で二量化することを示しており、これらのキメラにおいてヒンジ領域が完全に機能的であることを立証している。最後に、プロテインA反応性は、プロテインAセファロース・カラムによるこれらのキメラのほぼ均一な精製をも可能にする。この実施例の結果は、定常ドメインがヒトIgGガンマ1重鎖由来であり、一方、"可変"ドメインがMLHR由来であると言える抗体様物質の生産を立証している。   As can be seen from FIG. 16, these chimeras were efficiently synthesized and secreted in these transient transfection assays. The reactivity of these chimeras with protein A sepharose under conditions where no antibody is added demonstrates that these constant region domains are normally folded. FIG. 16 shows that these molecules dimerize under non-reducing conditions, demonstrating that the hinge region is fully functional in these chimeras. Finally, protein A reactivity also allows for nearly homogeneous purification of these chimeras on protein A sepharose columns. The results of this example demonstrate the production of antibody-like substances where the constant domain is derived from human IgG gamma 1 heavy chain while the “variable” domain is derived from MLHR.

キメラの構築
過去に記述されたMLHR-PRK5発現プラスミド(Eaton等(1986);Lasky等,Cell 50:975-985(1987))およびヒト重鎖IgGのcDNAコピー(Capon等,Nature 337:525-531(1989))から出発して、ヒトIgG1定常領域のCH1-CH3領域をコードする1100bpのHindIII断片を、MLHRcDNAのポリA部位の3'に挿入した。m13複製起点およびKO7ヘルパー・ファージを用いてこのプラスミドを一本鎖鋳型に変換した後、貫膜固定領域と推定される領域のN-末端側のレクチン、egfおよび第2補体結合反復とヒンジとの間の領域を、インビトロ変異法(ZollerおよびSmith(1982))により、48マー・オリゴヌクレオチドでループ・アウトした。得られた変異体を、欠失接合部をまたぐ32Pで標識した21マー・オリゴヌクレオチドでスクリーニングし、単離した変異体をスーパーコイル配列決定法を用いて配列決定した。
Construction of Chimera Previously described MLHR-PRK5 expression plasmid (Eaton et al. (1986); Lasky et al., Cell 50: 975-985 (1987)) and cDNA copy of human heavy chain IgG (Capon et al., Nature 337: 525- Starting from 531 (1989), a 1100 bp HindIII fragment encoding the CH1-CH3 region of the human IgG1 constant region was inserted 3 ′ of the polyA site of the MLHR cDNA. After converting this plasmid to a single-stranded template using the m13 origin of replication and KO7 helper phage, the lectin, egf and the second complement-binding repeat and hinge on the N-terminal side of the region presumed to be the transmembrane fixed region The region between and was looped out with a 48-mer oligonucleotide by in vitro mutagenesis (Zoller and Smith (1982)). The resulting mutants were screened with a 21 P oligonucleotide labeled with 32 P across the deletion junction and the isolated mutants were sequenced using supercoil sequencing.

過去に記述された方法を用いてヒト腎293細胞をトランスフェクションすることによる発現について、正しい変異体を試験した。35Sメチオニンおよびシステインで標識した上清を、抗体を添加しない条件下でプロテインAセファロース・ビーズによる免疫沈降によって分析した。沈降したタンパク質を、β-メルカプトエタノールによる還元下または非還元下、7.5%ポリアクリルアミド-SDSゲルで分析した。正しく発現したキメラを齎すプラスミドを、G418に対する耐性をコードしている選択プラスミドおよびジヒドロ葉酸レダクターゼの存在下でトランスフェクションすることにより、293細胞中に導入した。クローンをG418中で選択し、挿入されたプラスミドをメソトレキセートの存在下で増幅した。各構築物を高レベルで発現する永久細胞株をT-フラスコ中で大量に生育させ、その細胞上清を遠心分離および濾過によって透明化した。得られた上清をアミコン濾過によって濃縮し、標準的プロテインAセファロースカラムに通し、PBSで洗浄し、0.1M 酢酸、0.15M NaCl(pH3.5)で溶出させた。溶出した物質を直ちに3M Tris(pH9)で中和し、SDSゲル電気泳動およびELISA検定法で定量した。 Correct mutants were tested for expression by transfection of human kidney 293 cells using previously described methods. The supernatant labeled with 35 S methionine and cysteine was analyzed by immunoprecipitation with protein A sepharose beads under the condition where no antibody was added. Precipitated proteins were analyzed on 7.5% polyacrylamide-SDS gels with or without β-mercaptoethanol reduction. A plasmid harboring a correctly expressed chimera was introduced into 293 cells by transfection in the presence of a selection plasmid encoding resistance to G418 and dihydrofolate reductase. Clones were selected in G418 and the inserted plasmid was amplified in the presence of methotrexate. Permanent cell lines expressing high levels of each construct were grown in large quantities in T-flasks and the cell supernatant was clarified by centrifugation and filtration. The resulting supernatant was concentrated by Amicon filtration, passed through a standard protein A sepharose column, washed with PBS and eluted with 0.1 M acetic acid, 0.15 M NaCl (pH 3.5). The eluted material was immediately neutralized with 3M Tris (pH 9) and quantified by SDS gel electrophoresis and ELISA assay.

前段落に記述したゲル電気泳動の結果を図16に示す。還元されたタンパク質をレーンA〜Fに、非還元タンパク質をレーンG〜Iに、また精製したタンパク質をレーンJ〜Lに示す。マーカーの分子量をキロダルトンで示す。各レーンの同定を次に説明する:A.分泌されたMLHRLEC-IgG、B.細胞内MLHRLEC-IgG、C.分泌されたMLHRLE-IgG、D.細胞内MLHRLE-IgG、E.分泌されたMLHRL-IgG、F.細胞内MLHRL-IgG、G.分泌されたMLHRLEC-IgG、H.分泌されたMLHRLE-IgG、I.分泌されたMLHRL-IgG、J.精製したMLHRLEC-IgG、K.精製したMLHRLE-IgG、L.精製したMLHRL-IgG。   The result of gel electrophoresis described in the previous paragraph is shown in FIG. The reduced protein is shown in lanes A to F, the non-reduced protein is shown in lanes GI, and the purified protein is shown in lanes J to L. The molecular weight of the marker is shown in kilodaltons. The identification of each lane is described below: Secreted MLHRLEC-IgG, B. Intracellular MLHRLEC-IgG, C.I. Secreted MLHRLE-IgG, D. Intracellular MLHRLE-IgG, E. coli. Secreted MLHRL-IgG, F.I. Intracellular MLHRL-IgG, G. Secreted MLHRLEC-IgG, H.I. Secreted MLHRLE-IgG, I.V. Secreted MLHRL-IgG, J. Purified MLHRLEC-IgG, K.I. Purified MLHRLE-IgG, L. Purified MLHRL-IgG.

抗ヒトIgG1-特異的マウス・モノクローナル抗体で被覆したウェルからなる形式のELISAを用いて、単離したLHR-IgGキメラを定量した。未知試料と高度に精製したヒトCD4-IgG1免疫アドヘシン(immunoadhesin)標準を、抗体で被覆したプレートと共にインキュベートした後、そのプレートを洗浄し、結合した物質を西洋ワサビ・ペルオキシダーゼと結合したヤギ抗ヒトIgG1と反応させ、次いでさらに洗浄し、基質を添加した。この定量的検定法によって、サブナノグラム量の単離LHR-IgGキメラが測定できた。   Isolated LHR-IgG chimeras were quantified using an ELISA consisting of wells coated with anti-human IgG1-specific mouse monoclonal antibodies. An unknown sample and highly purified human CD4-IgG1 immunoadhesin standard is incubated with the antibody-coated plate, the plate is washed, and the bound material is combined with horseradish peroxidase to goat anti-human IgG1 And then further washing and adding the substrate. This quantitative assay allowed measurement of sub-nanogram quantities of isolated LHR-IgG chimeras.

ELISAによるMLHR-IgGキメラPPME反応性の分析
種々のIgGキメラが酵母細胞壁炭水化物、ポリホスホマンナンエステルまたはPPMEを認識する能力を、過去に記述された形式のELISAで分析した(Imai等(1989))。簡単に記述すると、約等量の精製キメラを4℃で終夜微量滴定ウェルに被覆する。非特異的部位をBSAで遮断した後、結合した抗原を5μg/mlのPPME溶液と反応させた。結合した炭水化物を、これに対するポリクローナル抗体および標準的(ベクター(Vector))免疫組織化学的染色試薬を用いて検出した。Mel14による阻害を、PPME添加前にMLHRLEC-IgG含有ウェルをこのモノクローナル抗体と共に予備インキュベートすることにより実行し、一方、結合反応中に10mM EGTAを添加することにより、この誘導受容体-炭水化物相互作用のカルシウム依存性を立証した。阻害を調べる検定として、PPMEインキュベーションの前に他の種々の添加物を加えた。22℃で1時間後、プレートを洗浄し、PPMEに対するウサギ・ポリクローナル抗体と共に22℃で1時間インキュベートした。プレートを洗浄し、ベクターABC-APと共に30分間インキュベートし、洗浄し、発色させた。得られた検定をプレート読み取り機で測定した。阻害検定に使用した炭水化物はシグマ・ケミカル・コーポレイテッド(Sigma Chemical Co.,St.Louis,MO.)から入手した。
Analysis of MLHR-IgG chimeric PPME reactivity by ELISA The ability of various IgG chimeras to recognize yeast cell wall carbohydrates, polyphosphomannan esters or PPME was analyzed by ELISA in a previously described format (Imai et al. (1989)). . Briefly, about an equal volume of purified chimera is coated in microtiter wells overnight at 4 ° C. After blocking non-specific sites with BSA, the bound antigen was reacted with 5 μg / ml PPME solution. Bound carbohydrate was detected using a polyclonal antibody against this and a standard (Vector) immunohistochemical staining reagent. Inhibition by Mel14 was performed by preincubating MLHRLEC-IgG containing wells with this monoclonal antibody prior to addition of PPME, while addition of 10 mM EGTA during the binding reaction, to induce this induced receptor-carbohydrate interaction. Calcium dependence was proved. As an assay for inhibition, various other additives were added prior to PPME incubation. After 1 hour at 22 ° C, the plates were washed and incubated with a rabbit polyclonal antibody against PPME for 1 hour at 22 ° C. Plates were washed and incubated with vector ABC-AP for 30 minutes, washed and developed. The resulting assay was measured with a plate reader. The carbohydrate used in the inhibition assay was obtained from Sigma Chemical Co., St. Louis, MO.

PPME結合分析の結果を図17に示す。各レーンは次のMLHR-IgGキメラを含有する:A.MLHRL-、MLHRLE-およびMLHRLEC-IgGキメラに対するPPMEの結合、B.Mel14モノクローナル抗体およびEGTAによるMLHRLEC-IgG-PPME結合の阻害、C.他の炭水化物によるMLHRLEC-IgG-PPME結合の阻害。   The result of the PPME binding analysis is shown in FIG. Each lane contains the following MLHR-IgG chimera: Binding of PPME to MLHRL-, MLHRLE- and MLHRLEC-IgG chimeras; Inhibition of MLHRLEC-IgG-PPME binding by Mel14 monoclonal antibody and EGTA, C.I. Inhibition of MLHRLEC-IgG-PPME binding by other carbohydrates.

過去に行われた研究によって、LHRが酵母細胞壁マンナン、ホスホマンナンエステルまたはPPMEに結合し得ること(Yednock等,J.Cell Biol.104:725-731(1987))、並びに、この結合がリンパ球の末梢リンパ節高内皮小嚢に対する吸着能を阻害することが立証されており、これは末梢リンパ節LHRレクチン・ドメインが末梢リンパ節内皮上の炭水化物を認識するであろうという仮説に合致している。さらにMel14抗体がリンパ球表面に対するPPMEの結合を阻害することも発見され(Yednock等,前掲(1987))、これは、この炭水化物が末梢リンパ節LHRのレクチン・ドメイン内に結合するという理解と合致している。   Previous studies have shown that LHR can bind yeast cell wall mannans, phosphomannan esters or PPMEs (Yednock et al., J. Cell Biol. 104: 725-731 (1987)) and this binding is It has been demonstrated to inhibit the ability of human lymph nodes to adsorb to high endothelial vesicles, consistent with the hypothesis that peripheral lymph node LHR lectin domains will recognize carbohydrates on peripheral lymph node endothelium. Yes. It was further discovered that the Mel14 antibody inhibits PPME binding to the lymphocyte surface (Yednock et al., Supra (1987)), consistent with the understanding that this carbohydrate binds within the lectin domain of the peripheral lymph node LHR. I'm doing it.

レクチン、egfおよび重複した補体結合反復構造を含有するキメラがPPMEを結合することがわかった。この結合はMel14抗体によって阻害可能であり、このことは、MLHRLEC-IgGキメラがこの抗体によって認識されることを立証するデータ(データは示していない)と合致している。またこの結合は、脾細胞から単離されたMLHR(Imai等,印刷中(1989))を用いて過去に認められたものと定量的に同等であり、このことは、これがリンパ球表面上のLHRで認められているタンパク質-炭水化物相互作用(Yednock等,前掲(1987))と同じであることを示唆している。さらに、この結合はカルシウム依存性であることもわかり(StoolmanおよびRosen,J.Cell Biol.96:722-729(1983))、このことは、リンパ球結合受容体について既に示されているように、C型またはカルシウム依存性レクチン・ドメイン(Drickamer,J.Biol.Chem.263:9557-9560(1988))が少なくとも部分的にこの相互作用に寄与することを暗示している(図16b)。   Chimeras containing lectins, egf and overlapping complement-binding repeat structures were found to bind PPME. This binding can be inhibited by the Mel14 antibody, which is consistent with data demonstrating that the MLHRLEC-IgG chimera is recognized by this antibody (data not shown). This binding is also quantitatively equivalent to that previously observed using MLHR isolated from splenocytes (Imai et al., In press (1989)), indicating that this is on the lymphocyte surface. This suggests the same protein-carbohydrate interaction observed in LHR (Yednock et al., Supra (1987)). Furthermore, this binding was also found to be calcium dependent (Stoolman and Rosen, J. Cell Biol. 96: 722-729 (1983)), as already shown for lymphocyte binding receptors. , Suggesting that C-type or calcium-dependent lectin domains (Drickamer, J. Biol. Chem. 263: 9557-9560 (1988)) contribute at least in part to this interaction (FIG. 16b).

過去に行われた研究によって、PPME以外の種々の炭水化物が脾臓由来のMLHRによって認識され得ることが立証されている(Yednock等,前掲(1987);Imai等,前掲(1989))。これらには、フコイジン、硫酸デキストランおよび脳由来のスルファチド類が含まれる。これらの炭水化物がMLHRLEC-IgGキメラとPPMEとの相互作用を阻害する能力を、この分子の特異性を過去に記述された脾臓由来の糖タンパク質(Imai等,前掲(1989))と比較するために試験した。図16からわかるように、フコイジン、硫酸デキストランおよびスルファチドはすべてPPMEとMLHRLEC-IgGとの相互作用を阻害することができ、このことは、組換え法で誘導したこのタンパク質の炭水化物特異性が、天然に存在するタンパク質に関して過去に記述されたものとよく似ていることを示している。他の2種類の荷電炭水化物、硫酸コンドロイチンおよびヘパリンによって阻害されないことは、この阻害が特異的炭水化物認識に起因するものであり、これらの化合物の高度に荷電した性質による非特異的相互作用に起因するものではないことを示唆している。   Previous studies have demonstrated that various carbohydrates other than PPME can be recognized by MLHRs derived from the spleen (Yednock et al., Supra (1987); Imai et al., Supra (1989)). These include fucoidins, dextran sulfate and sulfatides from brain. To compare the ability of these carbohydrates to inhibit the interaction of MLHRLEC-IgG chimera with PPME, the specificity of this molecule with previously described spleen-derived glycoproteins (Imai et al., Supra (1989)). Tested. As can be seen from FIG. 16, fucoidin, dextran sulfate and sulfatide can all inhibit the interaction of PPME and MLHRLEC-IgG, indicating that the carbohydrate specificity of this protein induced by recombinant methods is naturally reduced. It is very similar to what has been described in the past for the proteins present in. Not being inhibited by the other two charged carbohydrates, chondroitin sulfate and heparin, this inhibition is due to specific carbohydrate recognition and due to non-specific interactions due to the highly charged nature of these compounds. It suggests that it is not a thing.

MLHR-IgGキメラによる細胞遮断検定
過去に記述された(GeoffreyおよびRosen,J.Cell Biol.,印刷中(1989))パイエル斑およびマウスの末梢リンパ節のクリオスタット切断切片を用いて、スタンプファー・ウッドルフ(Stampfer-Woodruff)細胞遮断検定法(StamperおよびWoodruff,J.Exp.Med.144:828-833(1976))を実行した。簡単に説明すると、MLHR-IgGキメラ、単離した脾臓由来MLHRもしくは緩衝液単独の存在下で、凍結組織切片を腸間膜リンパ球と共にインキュベートした。MLHR-IgGキメラを10μg/切片程度の濃度で添加し、1x107細胞/mlの添加前に凍結切片上で予備インキュベートした。このスライドを洗浄し、デジタル生物形態計測によって、リンパ球付着を、単位面積あたりのこれらのリンパ様器官中のHEVに結合したリンパ細胞数として測定した。
Cell block assay with MLHR-IgG chimera Previously described (Geoffrey and Rosen, J. Cell Biol., In press (1989)) using Peyer's plaques and cryostat sections of mouse peripheral lymph nodes, stamp fur A Woodferf (Wampruff) cell block assay (Stamper and Woodruff, J. Exp. Med. 144: 828-833 (1976)) was performed. Briefly, frozen tissue sections were incubated with mesenteric lymphocytes in the presence of MLHR-IgG chimera, isolated spleen-derived MLHR or buffer alone. MLHR-IgG chimera was added at a concentration on the order of 10 μg / section and pre-incubated on frozen sections before the addition of 1 × 10 7 cells / ml. The slides were washed and lymphocyte adhesion was measured by digital biomorphometry as the number of lymphocytes bound to HEV in these lymphoid organs per unit area.

データは示さないが、MLHRLEC-IgGキメラは末梢リンパ節HEVに対するリンパ球の結合を約75%阻害のレベルで阻害し、一方この検定において、脾臓由来のMLHRは約50%のレベルで遮断することがわかった。この阻害はカルシウム依存性であり、MEL14モノクローナル抗体の添加によって遮断された(データは示していない)。   Although data are not shown, MLHRLEC-IgG chimera inhibits lymphocyte binding to peripheral lymph node HEV at a level of about 75% inhibition, whereas in this assay, spleen-derived MLHR blocks at a level of about 50%. I understood. This inhibition was calcium dependent and was blocked by the addition of MEL14 monoclonal antibody (data not shown).

MLHR-IgGキメラの免疫組織化学的分析
単離したMLHR-IgGキメラを、モノクローナル抗体のために用いる方法と同一の方法を用いる免疫組織化学的実験に使用した。8〜10ミクロンの組織切片をクリオスタット中で切断し、0.1M カコジレート、1%パラホルムアルデヒドを用いて4℃で30分間固定した。この切片をダルベッコPBS中で洗浄し、5%正常マウス血清中の種々の量のMLHR-IgGキメラを用いて4℃で30分間染色した。次にこれらの切片を洗浄し、ビオチニル化したヤギ抗ヒトFc特異的抗体(ベクター)を含む第2段階と共にインキュベートした。第2段階の試薬の添加後およびベクターABC錯体の添加前に切片を過酸化水素-メタノールで処理することにより、内因性のペルオキシダーゼを除去した。切片を洗浄し、基質(AEC)と共に5〜10分間インキュベートした。最後に切片を水性ヘマトキシリン(バイオメディア(Biomedia))で対比染色し、ツァイス・アキシオプロット(Zeiss Axioplot)で検査した。
Immunohistochemical analysis of MLHR-IgG chimeras Isolated MLHR-IgG chimeras were used for immunohistochemical experiments using the same method as used for monoclonal antibodies. 8-10 micron tissue sections were cut in a cryostat and fixed with 0.1 M cacodylate, 1% paraformaldehyde for 30 minutes at 4 ° C. The sections were washed in Dulbecco's PBS and stained with various amounts of MLHR-IgG chimera in 5% normal mouse serum for 30 minutes at 4 ° C. These sections were then washed and incubated with a second stage containing a biotinylated goat anti-human Fc specific antibody (vector). Endogenous peroxidase was removed by treating the sections with hydrogen peroxide-methanol after the addition of the second stage reagent and before the addition of the vector ABC complex. Sections were washed and incubated with substrate (AEC) for 5-10 minutes. Finally, the sections were counterstained with aqueous hematoxylin (Biomedia) and examined with a Zeiss Axioplot.

3種類のMLHR-IgGキメラのこれらの免疫組織化学的分析では末梢リンパ節を組織源として用いた。組織学的供給源として末梢リンパ節を選択したのは、リンパ球がこのリンパ様組織のHEVに対して、Mel14によって遮断され得る様式で結合することが多くの過去の文献によって立証されており、これによりMLHRによって認識される最大レベルのリガンドがこの組織中に存在するはずであることが示唆されている(Gallatin等,Nature 304:30-34(1983))ことに基づく。MLHRLEC-IgGキメラは末梢リンパ節HEVを染色することができた。この染色は専ら高壁(high walled)内皮細胞上に認められ、内腔外または内腔近傍領域は染色されなかった。さらに、この染色はMEL14抗体によって遮断可能であり、カルシウムの存在に依存した。このことはMLHRLEC-IgGの末梢リンパ節HEVに対する結合が、リンパ球とHEVとの接着に似ていることを示唆している。PPME結合データと合致して、MLHRLEC-IgGによる末梢リンパ節HEVの染色はフコイジンおよび硫酸デキストランによって阻害可能であり(図10)、一方、硫酸コンドロイチンおよび単純なマンナン類はこの染色反応を阻害できなかった(データは示していない)。このこともまた、この染色反応が、この末梢リンパ節HEV上に発現した炭水化物リガンドの認識によるものであることを示唆している。これらのデータは、末梢リンパ節LHRと相互作用し得る内皮分子の組織分布を調べるために、この型の免疫組織化学的試薬を使用し得ることを明らかにしている。   In these immunohistochemical analyzes of the three MLHR-IgG chimeras, peripheral lymph nodes were used as tissue source. The selection of peripheral lymph nodes as a histological source has been demonstrated by many previous literatures that lymphocytes bind to HEV of this lymphoid tissue in a manner that can be blocked by Mel14, This suggests that the maximum level of ligand recognized by MLHR should be present in this tissue (Gallatin et al., Nature 304: 30-34 (1983)). MLHRLEC-IgG chimera was able to stain peripheral lymph node HEV. This staining was found exclusively on high walled endothelial cells and no extraluminal or near luminal areas were stained. Furthermore, this staining could be blocked by MEL14 antibody and was dependent on the presence of calcium. This suggests that MLHRLEC-IgG binding to peripheral lymph node HEV is similar to adhesion between lymphocytes and HEV. Consistent with the PPME binding data, staining of peripheral lymph node HEV with MLHRLEC-IgG can be inhibited by fucoidin and dextran sulfate (FIG. 10), whereas chondroitin sulfate and simple mannans cannot inhibit this staining reaction. (Data not shown). This also suggests that this staining reaction is due to recognition of carbohydrate ligands expressed on this peripheral lymph node HEV. These data demonstrate that this type of immunohistochemical reagent can be used to examine the tissue distribution of endothelial molecules that can interact with peripheral lymph node LHR.

MLHRリガンドがパイエル斑中に存在する
ここには示さないが、免疫組織化学的検定の結果、本発明者等は、予想外にもMLHRLEC-IgGキメラがパイエル斑の内皮を特異的に認識し得ることを発見した。このキメラは、リンパ細胞を含有するパイエル斑管の高壁内皮を染色するようである。この染色はMEL14抗体によって阻害可能であり、カルシウム依存性でもあった。興味深いことに、パイエル斑HEVの染色は、末梢リンパ節HEVの染色と比較するといくらか弱いように見え、このことは、このリンパ様器官において発現するMLHRリガンドがより低レベルであることを示唆している。これらの結果は、他の接着系もこの器官に含まれ得るが(Holzman等,Cell 56:37-46(1989))、末梢リンパ節LHRに対するリガンドが発現し、それゆえに、このリガンドがこのリンパ様器官の内皮に対するリンパ球の結合に関与することを立証している。
MLHR ligand is present in Peyer's plaque Although not shown here, as a result of immunohistochemical assay, we unexpectedly found that the MLHRLEC-IgG chimera can specifically recognize the endothelium of Peyer's plaque I discovered that. This chimera appears to stain the high wall endothelium of Peyer's plaques containing lymphocytes. This staining could be inhibited by MEL14 antibody and was also calcium dependent. Interestingly, Peyer's plaque HEV staining appeared somewhat weaker compared to peripheral lymph node HEV staining, suggesting lower levels of MLHR ligand expressed in this lymphoid organ. Yes. These results indicate that although other adhesion systems may also be involved in this organ (Holzman et al., Cell 56: 37-46 (1989)), a ligand for peripheral lymph node LHR is expressed, and thus this ligand is It has been demonstrated to be involved in the binding of lymphocytes to the endothelium of the organs.

実施例5:CD4-IgG-MLHR-IgGキメラの構築
過去に構築された2種類のPRKプラスミドをMLHR-IgGおよびヒトCD4-IgGの直接発現に使用した。MLHRプラスミドは上の実施例に記述したものである。CD4-Igプラスミドは、CH1ドメインおよび最初のシステイン残基までのヒンジ領域部分をコードする領域を削除することによって改変した、Capon等の文献(前掲)に記述されているものである。これらのプラスミドを上述の標準的リン酸カルシウム法を用いて、2つの遺伝子が高レベルで一時的に発現する細胞を作成するためにPSV antigenと共に、もしくは2つの遺伝子が安定に発現する細胞クローンを選択するためのネオマイシン耐性を付与するためにPSVneoと共に、ヒト293細胞中に同時トランスフェクションした。放射免疫沈降によって発現を分析した;CD4-IgG、LHR-IgGおよびCD4-IgG-LHR-IgGはすべてIgG Fc部分を含有しているので、これらはすべて標準的方法でプロテインAによって直接沈降させ得る。3種類の分子、CD4-IgGホモ二量体、LHR-IgGホモ二量体およびCD4-IgG-LHR-IgGヘテロ二量体を検出した。これらの分子は還元によってそれぞれの単量体成分に分離し、このことは各二量体の構成成分が、ヘテロ二量体を含めて、ジスルフィド結合によって互いに共有結合していることを示している。
Example 5: Construction of CD4-IgG-MLHR-IgG chimera Two previously constructed PRK plasmids were used for direct expression of MLHR-IgG and human CD4-IgG. The MLHR plasmid is as described in the above example. The CD4-Ig plasmid is the one described in Capon et al. (Supra), modified by deleting the C H1 domain and the region encoding the hinge region part up to the first cysteine residue. These plasmids using standard calcium phosphate method described above, selecting two genes together with PSV T Antigen to create a temporary expressing cells at a high level, or two genes of cell clones stably expressing Co-transfected into human 293 cells with PSV neo to confer neomycin resistance. Expression was analyzed by radioimmunoprecipitation; since CD4-IgG, LHR-IgG and CD4-IgG-LHR-IgG all contain an IgG Fc portion, they can all be directly precipitated by protein A in a standard manner . Three types of molecules were detected: CD4-IgG homodimer, LHR-IgG homodimer and CD4-IgG-LHR-IgG heterodimer. These molecules separate into their respective monomer components upon reduction, indicating that the components of each dimer are covalently linked to each other by disulfide bonds, including heterodimers. .

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図1は、ヒトLHR(HuLHR)のアミノ酸配列およびDNA配列を表す。FIG. 1 represents the amino acid sequence and DNA sequence of human LHR (HuLHR). 図2は、図1の続きである。FIG. 2 is a continuation of FIG. 図3は、図2の続きである。FIG. 3 is a continuation of FIG. 図4は、ネズミLHR(MLHR)のアミノ酸配列およびDNA配列を表す。FIG. 4 represents the amino acid sequence and DNA sequence of murine LHR (MLHR). 図5は、図4の続きである。FIG. 5 is a continuation of FIG. 図6は、図5の続きである。FIG. 6 is a continuation of FIG. 図7は、成熟したHuLHRとMLHRのアミノ酸配列間の比較を示す。FIG. 7 shows a comparison between the amino acid sequences of mature HuLHR and MLHR. 図8は、図7の続きである。FIG. 8 is a continuation of FIG. 図9A〜9Bは、MLHRの単離およびN末端配列決定の結果を示す。図9Aは、ネズミ脾臓の界面活性剤抽出物からMel14モノクローナル抗体アフィニティー・クロマトグラフィーによって精製した物質のSDS-ポリアクリルアミドゲルから得た90000ダルトンのバンドの気相エドマン分解を表す。下線を付したアミノ酸7〜15の残基を、図9Bに示すオリゴヌクレオチド・プローブを作成するために選択した。図9Bに32倍に縮重した26マー(26量体)・ヌクレオチド・プローブとして示す。Figures 9A-9B show the results of MLHR isolation and N-terminal sequencing. FIG. 9A represents the gas phase Edman degradation of a 90000 dalton band obtained from an SDS-polyacrylamide gel of material purified by Mur 14 monoclonal antibody affinity chromatography from a detergent extract of murine spleen. The underlined residues of amino acids 7-15 were selected to create the oligonucleotide probe shown in FIG. 9B. FIG. 9B shows a 26-mer (26-mer) nucleotide probe degenerate 32 times. 図10は、MLHRcDNAクローンの一時的発現を表す。レーンA〜Fを次に説明する。A:Mel14モノクローナル抗体で免疫沈降した、MLHR発現プラスミドでトランスフェクションした293細胞の溶解液。B:Mel14モノクローナル抗体で免疫沈降した、MLHR発現プラスミドでトランスフェクションした293細胞の上清。C:Mel14モノクローナル抗体で免疫した、HIVgp120外被糖タンパク質を発現するプラスミドでトランスフェクションした293細胞の溶解液。D:Mel14モノクローナル抗体で免疫沈降した、HIV外被発現プラスミドでトランスフェクションした293細胞の上清。E:Mel14モノクローナル抗体で免疫沈降した、38C13細胞の上清。F:I125で表面標識し、Mel14モノクローナル抗体で免疫沈降した、38C13細胞の溶解液。FIG. 10 represents the transient expression of the MLHR cDNA clone. Lanes A to F will be described next. A: Lysate of 293 cells transfected with MLHR expression plasmid immunoprecipitated with Mel14 monoclonal antibody. B: Supernatant of 293 cells transfected with MLHR expression plasmid immunoprecipitated with Mel14 monoclonal antibody. C: Lysate of 293 cells transfected with a plasmid expressing HIV gp120 coat glycoprotein immunized with Mel14 monoclonal antibody. D: Supernatant of 293 cells transfected with HIV coat expression plasmid immunoprecipitated with Mel14 monoclonal antibody. E: Supernatant of 38C13 cells immunoprecipitated with Mel14 monoclonal antibody. F: surface labeled with I 125, and immunoprecipitated with Mel14 monoclonal antibody, 38C13 cells lysates. 図11は、MLHRと異種であるが、機能的には類似しているタンパク質配列を示す。“MLHR”と表記した列は図4〜6のMLHRに相当する。図11は炭水化物結合ドメインを比較している。FIG. 11 shows a protein sequence that is heterologous to MLHR but functionally similar. The column labeled “MLHR” corresponds to the MLHR in FIGS. FIG. 11 compares carbohydrate binding domains. 図12は、MLHRと異種であるが、機能的には類似しているタンパク質配列を示す。“MLHR”と表記した列は図4〜6のMLHRに相当する。図12は表皮成長因子ドメインを比較している。FIG. 12 shows a protein sequence that is heterologous to MLHR but functionally similar. The column labeled “MLHR” corresponds to the MLHR in FIGS. FIG. 12 compares the epidermal growth factor domains. 図13は、MLHRと異種であるが、機能的には類似しているタンパク質配列を示す。“MLHR”と表記した列は図4〜6のMLHRに相当する。図13は補体結合因子ドメインを比較している。FIG. 13 shows a protein sequence that is heterologous to MLHR but functionally similar. The column labeled “MLHR” corresponds to the MLHR in FIGS. FIG. 13 compares complement binding factor domains. 図14は、LHR中に認められるタンパク質ドメインの模式図であり、これにはシグナル配列、炭水化物結合ドメイン、表皮成長因子(egf)ドメイン、2つの補体結合ドメイン反復(矢印)、貫膜結合ドメイン(TMD)、および荷電細胞内ドメインが含まれる。FIG. 14 is a schematic diagram of protein domains found in LHR, which includes a signal sequence, carbohydrate binding domain, epidermal growth factor (egf) domain, two complement binding domain repeats (arrows), transmembrane binding domain. (TMD), and charged intracellular domains are included. 図15は、レクチン、レクチン-egfおよびレクチン-egf-補体調節モチーフを含有するMLHR-IgGキメラ類の構築を表す。FIG. 15 represents the construction of MLHR-IgG chimeras containing lectin, lectin-egf and lectin-egf-complement regulatory motifs. 図16は、MLHR-IgGキメラ類の発現産物および精製物のゲル電気泳動を示す。FIG. 16 shows gel electrophoresis of expression products and purified products of MLHR-IgG chimeras. 図17は、種々のMLHR-IgGキメラ類のポリホスホマンナンエステル(PPME)結合分析を示す。FIG. 17 shows polyphosphomannan ester (PPME) binding analysis of various MLHR-IgG chimeras.

Claims (21)

免疫グロブリン軽鎖を有さない免疫グロブリン重鎖二量体を含むポリペプチドであって、受容体、担体タンパク質、ホルモン、成長因子、酵素または栄養物質であって、リンパ球誘導受容体、免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリーの構成要素、それに相同なタンパク質、または分離した遺伝子によってコードされている複数サブユニットポリペプチドではないリガンド結合パートナーのアミノ酸配列が少なくとも1つの免疫グロブリン重鎖の可変領域を置換しており、その結合パートナーがC末端で免疫グロブリン定常領域のアミノ酸配列に融合し、結合特性を保持している、ポリペプチド。   A polypeptide comprising an immunoglobulin heavy chain dimer without an immunoglobulin light chain, the receptor, a carrier protein, a hormone, a growth factor, an enzyme or a nutrient, comprising a lymphocyte-derived receptor, an immunoglobulin The amino acid sequence of a ligand binding partner that is not a component of the gene superfamily, a homologous protein, or a multi-subunit polypeptide encoded by a separate gene replaces at least one variable region of an immunoglobulin heavy chain A polypeptide whose binding partner is fused to the amino acid sequence of an immunoglobulin constant region at the C-terminus and retains binding properties. 免疫グロブリン重鎖二量体が、免疫グロブリン重鎖の定常領域の少なくとも機能的に活性なヒンジ、CH2およびCH3ドメインを保持している、請求項1に記載のポリペプチド。   The polypeptide of claim 1, wherein the immunoglobulin heavy chain dimer retains at least a functionally active hinge, CH2 and CH3 domain of an immunoglobulin heavy chain constant region. CH1ドメインを欠損している、請求項2に記載のポリペプチド。   The polypeptide of claim 2, wherein the polypeptide is deficient in the CH1 domain. リガンド結合パートナーが受容体である請求項1〜3のいずれかに記載のポリペプチド。   The polypeptide according to any one of claims 1 to 3, wherein the ligand binding partner is a receptor. 免疫グロブリン重鎖がIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、IgE、IgD、またはIgMから得られる請求項1〜4のいずれかに記載のポリペプチド。   The polypeptide according to any one of claims 1 to 4, wherein the immunoglobulin heavy chain is obtained from IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA, IgE, IgD, or IgM. 免疫グロブリン重鎖がIgG重鎖の定常ドメインである請求項5に記載のポリペプチド。   The polypeptide according to claim 5, wherein the immunoglobulin heavy chain is a constant domain of an IgG heavy chain. 免疫グロブリン重鎖がヒトのものである請求項1〜6のいずれかに記載のポリペプチド。   The polypeptide according to any one of claims 1 to 6, wherein the immunoglobulin heavy chain is human. リガンド結合パートナーがヒトのものである請求項1〜7のいずれかに記載のポリペプチド。   The polypeptide according to any one of claims 1 to 7, wherein the ligand binding partner is human. リガンド結合パートナーが一本鎖である請求項1〜8のいずれかに記載のポリペプチド。   The polypeptide according to any one of claims 1 to 8, wherein the ligand binding partner is a single chain. リガンド結合パートナーが第1リガンド結合パートナーであるポリペプチド融合物であって、該融合物がさらに第2リガンド結合パートナーと免疫グロブリンとの追加融合物を含む請求項1〜9のいずれかに記載のポリペプチド融合物。 10. A polypeptide fusion wherein the ligand binding partner is a first ligand binding partner, wherein the fusion further comprises an additional fusion of a second ligand binding partner and an immunoglobulin. Polypeptide fusion. 第2リガンド結合パートナーが第1リガンド結合パートナーとは異なる請求項10に記載のポリペプチド融合物。   11. The polypeptide fusion of claim 10, wherein the second ligand binding partner is different from the first ligand binding partner. 生理学的に許容し得る担体中の請求項1〜11のいずれかに記載のポリペプチド。   12. A polypeptide according to any one of claims 1 to 11 in a physiologically acceptable carrier. 担体が滅菌等張溶液である請求項12に記載のポリペプチド。   The polypeptide according to claim 12, wherein the carrier is a sterile isotonic solution. 請求項1〜11のいずれかに記載のポリペプチドをコードする核酸。   A nucleic acid encoding the polypeptide according to any one of claims 1 to 11. 請求項14に記載の核酸を含む複製可能な発現ベクター。   A replicable expression vector comprising the nucleic acid according to claim 14. 請求項15に記載の発現ベクターで形質転換した細胞を含む組成物。   A composition comprising cells transformed with the expression vector according to claim 15. 細胞が哺乳動物細胞である請求項16に記載の組成物。   The composition according to claim 16, wherein the cell is a mammalian cell. 細胞がチャイニーズ・ハムスターの卵巣細胞株である請求項17の組成物。   18. The composition of claim 17, wherein the cell is a Chinese hamster ovary cell line. 形質転換細胞を培養し、その細胞培養物からポリペプチドを回収することを含む請求項16〜18のいずれかに記載の細胞を培養する方法
The method for culturing a cell according to any one of claims 16 to 18, comprising culturing the transformed cell and recovering the polypeptide from the cell culture.
ポリペプチドを宿主細胞から回収する請求項19に記載の方法。   20. The method of claim 19, wherein the polypeptide is recovered from the host cell. ポリペプチドが培養培地中に分泌され、その培養培地から回収される請求項20の方法。   21. The method of claim 20, wherein the polypeptide is secreted into the culture medium and recovered from the culture medium.
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