JP2016060743A - 日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンポリペプチド、これに対する抗体及びこれらの用途 - Google Patents
日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンポリペプチド、これに対する抗体及びこれらの用途 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】一本鎖に再組合された日本ウナギの卵胞刺激ホルモンのポリペプチド、このポリペプチドをコーディングする核酸、このポリペプチドを特異的に認識する単クローン抗体の提供。【解決手段】日本ウナギの卵胞刺激ホルモンのαサブユニットとβサブユニットとを一本鎖に融合した、再組合された日本ウナギの一本鎖卵胞刺激ホルモンポリペプチド。卵胞刺激ホルモンのポリペプチドをコーディングする、特定の塩基配列からなる核酸。前記核酸が挿入された再組合発現ベクター。前記ベクターによって形質転換されている宿主細胞。前記宿主細胞を用いて卵胞刺激ホルモンタンパク質を製造する方法。再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを特異的に認識する抗体。前記抗体を生物学的試料と接触させて抗原‐抗体複合体の形成を検出し、前記生物学的試料に日本ウナギの卵胞刺激ホルモンを検出する方法。【選択図】図５
Description
本発明は、日本ウナギの卵胞刺激ホルモンに関するものであって、更に詳細には一本鎖に融合した、再組合された日本ウナギの卵胞刺激ホルモン、このホルモンに対する単クローン抗体及びこのホルモンを利用した生命工学的用途及び応用に関するものである。
従来、様々な動物及び魚類において卵胞刺激ホルモン（Ｆｏｌｌｉｃｌｅ−ｓｔｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｈｏｒｍｏｎｅ：ＦＳＨ）と黄体形成ホルモン（Ｌｅｕｔｉｎｉｚａｉｎｇ ｈｏｒｍｏｎｅ：ＬＨ）に関する遺伝子がクローニングされてきた。動物及び魚類で分泌される糖タンパク質ホルモンの中でＦＳＨは、主に卵成熟過程の初期に分泌されて卵母細胞の成長に作用し、ＬＨは主に最終成熟及び排卵に関与するものと知られている。
日本ウナギ（Ａｎｇｕｉｌｌａ ｊａｐｏｎｉｃａ、Ｊａｐａｎｅｓｅ ｅｅｌ）は人為的な飼育環境下において、脳下垂体（ｐｉｔｕｉｔａｒｙ ｇｌａｎｄ）内の生殖腺刺激ホルモン（ｇｏｎａｄｏｔｒｏｐｉｎ、ＧＴＨ）の合成能力が足りないため、生殖巣が発達し難い。したがって、人為的な環境下で人為的に日本ウナギの性成熟を誘導するためにはホルモン剤の投与が必要となり、ＧＴＨの大量生産が緊急な課題となっている。
かかる日本ウナギの人為的性成熟への誘導に用いられるホルモン剤として、従来は他種、例えば鮭（Ｏｎｃｏｒｈｙｎｃｈｕｓ ｋｅｔａ）の脳下垂体を高濃度に、且つ繰り返し投与し、性成熟を誘導した。しかし、この場合、染色体異常、卵質及び受精率低下、奇形魚誘発などの問題が発生した。したがって、このような問題を解決するため、分子生物学的な方法を利用した日本ウナギのＧＴＨの大量生産及び他のホルモン剤に対する改善された技術が求められている。
従来、日本ウナギの性成熟誘導物質である鮭脳下垂体からホルモンを採取・加工して使用してきたが、動物細胞を利用した再組合体から大量生産し、必要なときに性成熟誘導による安定した優良受精卵を確保することが必要である。
日本ウナギの大量種苗の生産技術開発を成功的に確立するためには、人為的な性成熟を持続的に誘導することができる技術の開発が必要となる。特に、日本ウナギの性成熟に関する遺伝子及びタンパク質の確保は、水産に関するバイオ産業の活性化で、日本ウナギの養殖業における基盤拡充及び生産性向上を通じ、産業経済的利益に繋がり得るので、その必要性が高まっている。
本発明の課題は、一本鎖に融合した日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンの再組合ポリペプチドを提供することである。
本発明の他の課題は、前記した再組合ポリペプチドをコーディングすることができる塩基配列を有する核酸分子を提供することである。
本発明の更に他の課題は、前記核酸分子が挿入されている再組合発現システム、再組合発現ベクター及び再組合発現ベクターの導入によって形質転換されている宿主細胞を提供することである。
本発明の更に他の課題は、例えば前述した再組合発現システムを活用し、日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンの再組合ポリペプチドを製造する方法を提供することである。
本発明の更に他の課題は、日本ウナギの一本鎖の再組合卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを有効成分として含有する日本ウナギの性成熟誘導用ホルモン組成物を提供することである。
本発明の更に他の課題は、日本ウナギの一本鎖の再組合卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを特異的に認識することができる抗体、例えば単クローン抗体を提供することである。
本発明の更に他の課題は、前述した抗体を含む日本ウナギの卵胞刺激ホルモンを検出するための組成物及び前述した抗体を用いて生物学的な試料内における日本ウナギの卵胞刺激ホルモンの存在有無を検出する方法、または検出システムを提供することである。
本発明の一側面によると、本発明は、日本ウナギ（Ａｎｇｕｉｌｌａ ｊａｐｏｎｉｃａ）の卵胞刺激ホルモンのαサブユニットとβサブユニットとを一本鎖に融合した、配列番号：１のアミノ酸配列からなるポリペプチドを含む再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを提供する。
本発明の他の側面によると、本発明は、前記再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドをコーディングする核酸を提供する。
例えば、前記核酸は、配列番号：２の塩基配列からなる核酸を含むことができる。
本発明の更に他の側面によると、本発明は、前記再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドをコーディングする核酸が挿入された再組合発現ベクターを提供する。
例えば、前記再組合発現ベクターは、プラスミドベクター、ウイルスベクター及び酵母ベクターを含むことができる。
本発明の更に他の側面によると、本発明は、前記再組合発現ベクターによって形質転換されている宿主細胞を提供する。
例えば、前記宿主細胞は、バクテリア細胞、昆虫細胞及び脊椎動物の細胞を含むことができる。
本発明の更に他の側面によると、本発明は、前述した再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドをコーディングする核酸分子を宿主細胞内に導入し（例えば、再組合発現ベクターの形若しくは別の形）、再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドが発現できる条件下で培養し、再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンタンパク質を製造する方法を提供する。
この場合、前記宿主細胞は、バクテリア細胞、昆虫細胞及び脊椎動物の細胞を含むことができる。
本発明の更に他の側面によると、本発明は、前記再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを有効成分として含有する日本ウナギの性成熟誘導用ホルモン組成物を提供する。
本発明の更に他の側面によると、本発明は、前述した再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを特異的に認識する抗体、例えば単クローン抗体を提供する。
本発明の更に他の側面によると、本発明は、再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを特異的に認識する抗体を含む日本ウナギの卵胞刺激ホルモンを検出するための組成物を提供する。
本発明の更に他の側面によると、本発明は、再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを特異的に認識する抗体を生物学的試料と接触させて抗原-抗体複合体の形成を検出し、前記生物学的試料における日本ウナギの卵胞刺激ホルモンの存在有無及び／またはその量を検出する方法を提供する。
一つの例示的な実施形態において、前記抗原‐抗体複合体の形成は、酵素免疫吸着法（ＥＬＩＳＡ）、放射免疫測定法（ＲＩＡ）、免疫蛍光法（ＩＦＡ）、ウェスタンブロッティング及び流動細胞分析法のうち、少なくとも１つの方法によって検出することができる。一つの例示的な実施形態において前記抗原‐抗体複合体の形成は、酵素免疫吸着法（ＥＬＩＳＡ）によって検出することができる。
本発明によると、再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチド、これをコーディングする核酸並びに産業的及び生命工学的応用方法を提示する。特に、本発明によると、日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを大量に生産することができる。その結果、鮭の脳下垂体に代わり、日本ウナギの性成熟誘導に有用に用いることができる。また、本発明に係る抗体を利用し、日本ウナギの性成熟若しくは排卵時において、脳下垂体若しくは血液で卵胞刺激ホルモンを発現する細胞及びその発現量を正確に測定・検出することができる。
本発明者らは、日本ウナギの性成熟誘導及び卵胞刺激ホルモンの発現を測定することができるタンパク質を確保するために鋭意研究した結果、日本ウナギの脳下垂体から卵胞刺激ホルモンの遺伝子をクローニングし、これを一本鎖のホルモン遺伝子のポリペプチドに構築した後、これを利用して卵胞刺激ホルモンの発現有無を確認することができる単クローン抗体を作製し、これに基づいて本発明を完成した。以下、本発明について図面を用いて更に詳細に説明する。
本発明の一側面によると、本発明は、日本ウナギの卵胞刺激ホルモンを構成するサブユニットが融合された形の再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチド及びこれをコーディングする核酸に関するものである。
まず、本発明においては、日本ウナギの脳下垂体由来の卵胞刺激ホルモン遺伝子をクローニングした。このため、ＮＣＢＩ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｂｌａｓｔ）の資料を検索し、日本ウナギのＦＳＨ遺伝子を増幅するため、ＦＳＨ遺伝子のプライマーを作製した。
前記プライマーを利用し、日本ウナギの脳下垂体のトータルＲＮＡから合成したｃＤＮＡを対象にＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ Ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）を行うことにより、ＦＳＨと推測されるＤＮＡ断片を獲得することができる（図１参照）。その際に用いられるＰＣＲ方法は、生物体のＤＮＡ及びプライマーの特性に応じて様々に変えることができ、場合によっては数回の更なる試みを通じ、最も適当な条件を確立することも必要である。前記のような方法で増幅されたＤＮＡに対する塩基配列を分析し、ＮＣＢＩの資料を検索・比較した結果、分析された塩基配列が実際の日本ウナギのＦＳＨ遺伝子であることが確認できる。前記のような方法で増幅されたＤＮＡに対し、α及びβ遺伝子を一本鎖に連結するため、オーバーラッピングＰＣＲ方法を利用し、αのシグナル部分のない一本鎖ＦＳＨをβ末端部位に連結することができる（図２参照）。一つの例示的な実施形態において、本発明によって再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンをコーディングするポリペプチドは、配列番号：１で表されるアミノ酸配列で構成することができる（図４参照）。一本鎖形態の再組合されたポリペプチドをコーディングする核酸は、配列番号：２で表される塩基配列で構成される核酸であることができる（図５参照）。
本明細書において、用語「アミノ酸」は最も広意味で用いられ、自然発生Ｌ-アミノ酸若しくは残基を含むものと意図される。自然発生アミノ酸に対し、通常用いられる１-及び３‐文字略語が本明細書で用いられる（文献［Ｌｅｈｎｉｎｇｅｒ、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、２ｄ ｅｄ．、ｐｐ．７１−９２、（Ｗｏｒｔｈ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ：Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９７５］）。アミノ酸はＤ‐アミノ酸のみならず、化学的に変形されたアミノ酸、例えばアミノ酸類似体、通常はタンパク質に混入されない自然発生アミノ酸、例えば、ノルロイシン、及び当業界に公知されたアミノ酸の特性を有する、化学的に合成された化合物を含む。例えば、天然Ｐｈｅ若しくはＰｒｏと同一のペプチド化合物の立体形態の制限を許容するフェニルアラニン若しくはプロリンの類似体若しくは模倣体がアミノ酸の定義内に含まれる。かかる類似体及び模倣体は、本明細書においてアミノ酸の「機能的均等物」として称される。アミノ酸の他の例は、文献［Ｒｏｂｅｒｔｓ ａｎｄ Ｖｅｌｌａｃｃｉｏ、Ｔｈｅ Ｐｅｐｔｉｄｅｓ：Ａｎａｌｙｓｉｓ、Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ、Ｂｉｏｌｏｇｙ、Ｅｄｓ．Ｇｒｏｓｓ ａｎｄ Ｍｅｉｅｈｏｆｅｒ、Ｖｏｌ．５、ｐ．３４１（Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、Ｉｎｃ．：Ｎ．Ｙ．１９８３）］に列挙されている。
例えば、標準固体相合成技術により合成された合成ペプチドは、遺伝子によってコーディングされるアミノ酸に制限されず、それによって与えられたアミノ酸に対し、より広範囲に様々な置換を許容する。遺伝子コードによってコーディングされないアミノ酸は、本明細書において「アミノ酸類似体」として称され、例えばＷＯ９０／０１９４０に記載されている。例えば、アミノ酸類似体は、Ｇｌｕ及びＡｓｐに対する２‐アミノアジピン酸（Ａａｄ）；Ｇｌｕ及びＡｓｐに対する２‐アミノピメリン酸（Ａｐｍ）；Ｍｅｔ、Ｌｅｕ及び他の脂肪族アミノ酸に対する２‐アミノ酪酸（Ａｂｕ）；Ｍｅｔ、Ｌｅｕ及び他の脂肪族アミノ酸に対する２‐アミノヘプタン酸（Ａｈｅ）；Ｇｌｙに対する２‐アミノ酪酸（Ａｉｂ）；Ｖａｌ、Ｌｅｕ及びＩｌｅに対するシクロヘキシルアラニン（Ｃｈａ）；Ａｒｇ及びＬｙｓに対するホモアルギニン（Ｈａｒ）；Ｌｙｓ、Ａｒｇ及びＨｉｓに対する２、３‐ジアミノプロピオン酸（Ｄａｐ）；Ｇｌｙ、Ｐｒｏ及びＡｌａに対するＮ‐エチルグリシン（ＥｔＧｌｙ）；Ａｓｎ及びＧｌｎに対するＮ‐エチルアスパラギン（ＥｔＡｓｎ）；Ｌｙｓに対するヒドロキシリシン（Ｈｙｌ）；Ｌｙｓに対するアロヒドロキシリシン（ＡＨｙｌ）；Ｐｒｏ、Ｓｅｒ及びＴｈｒに対する３‐（及び４‐）ヒドロキシプロリン（３Ｈｙｐ、４Ｈｙｐ）；Ｉｌｅ、Ｌｅｕ及びＶａｌに対するアロイソロイシン（ＡＩｌｅ）；Ａｒｇに対する４‐アミジノフェニルアラニン；Ｇｌｙ、Ｐｒｏ及びＡｌａに対するＮ‐メチルグリシン（ＭｅＧｌｙ、サルコシン）；Ｉｌｅに対するＮメチルイソイシン（ＭｅＩｌｅ）；Ｍｅｔ及び他の脂肪族アミノ酸に対するノルバリン（Ｎｖａ）；Ｍｅｔ及び他の脂肪族アミノ酸のためのノルロイシン（Ｎｌｅ）；Ｌｙｓ、Ａｒｇ及びＨｉｓに対するオルニチン（Ｏｒｎ）；Ｔｈｒ、Ａｓｎ及びＧｌｎに対するシトルリン（Ｃｉｔ）及びメチオニンスルホキシド（ＭＳＯ）；及びＰｈｅに対するＮ‐メチルフェニルアラニン（ＭｅＰｈｅ）、トリメチルフェニルアラニン、ハロ‐（Ｆ‐、Ｃｌ‐、Ｂｒ若しくはＩ‐）フェニルアラニン若しくはトリフルオリルフェニルアラニンを含む。
本明細書において、用語「ペプチド」は、自然に存在するものから分離、または再組合技術（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）によって若しくは化学的に合成されたタンパク質、タンパク質の断片及びペプチドを全て含む。特定の実施様態において、化合物の変異体、例えば１つ以上のアミノ酸置換を有するペプチド変異体が提供される。本明細書において、「ペプチド変異体（ｐｅｐｔｉｄｅ ｖａｒｉａｎｔｓ）」とは、１つまたはそれ以上のアミノ酸がペプチドのアミノ酸配列に置換（ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ）、欠失（ｄｅｌｅｔｉｏｎｓ）、添加（ａｄｄｉｔｉｏｎｓ）及び／または挿入（ｉｎｓｅｒｔｉｏｎｓ）されており、且つ本体のアミノ酸で構成されたペプチドと略同一の生物学的機能を発揮するものを示す。ペプチド変異体は、元々のペプチドと７０％以上、好ましくは９０％以上、更に好ましくは９５％以上の同一性（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）を有しなければならない。かかる置換体として「保存性」と知られたアミノ酸置換体を含むことができる。変異体はまた非保存性（ｎｏｎｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅ）の変化を含むこともできる。好ましい具体例において、変異体ポリペプチドの配列は、５つまたはそれ以下のアミノ酸が置換、欠失、添加または挿入されることにより、本来の配列と異なるようになる。変異体はまたペプチドの免疫原性（ｉｍｍｕｎｏｇｅｎｉｃｉｔｙ）、２次構造（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）及び水治療性（ｈｙｄｒｏｐａｔｈｉｃ ｎａｔｕｒｅ）に最小限の影響を与えるアミノ酸の欠失または添加により変化することができる。
「保存性」置換とは、１つのアミノ酸が他のアミノ酸に置換されたときにもポリペプチドの２次構造及び水治療性（ｈｙｄｒｏｐａｔｈｉｃ ｎａｔｕｒｅ）などの特性に大きな変化がないことを意味する。アミノ酸変異は、アミノ酸の側鎖置換体の相対的な類似性、例えば極性（ｐｏｌａｒｉｔｙ）、電荷（ｃｈａｒｇｅ）、水溶性（ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ）、疎水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ）、親水性（ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙ）及び／または両親和性（ａｍｐｈｉｐａｔｈｉｃ ｎａｔｕｒｅ）などの類似性を基に得ることができる。
例えば、アミノ酸は共通の側鎖の特性により、１）疎水性（ノルロイシン、メチオニン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン）、２）中性親水性（システイン、セリン、トレオニン、アスパラギン、グルタミン）、３）酸性（アスパラギン酸、グルタミン酸）、４）塩基性（ヒスチジン、リシン、アルギニン）、５）鎖方向に影響を与える残基（グリシン、プロリン）、６）芳香族（トリプトファン、チロシン、フェニルアラニン）に分類することができる。保存的置換は、これらそれぞれのクラスのうち、１つの構成員を同一クラスの他の構成員に置換することを伴う。アミノ酸の側鎖置換体のサイズ、形及び種類に対する分析により、アルギニン、リシン及びヒスチジンは全て陽電荷を帯びる残基であること、アラニン、グリシン及びセリンは類似したサイズを有すること、フェニルアラニン、トリプトファン及びチロシンは類似した形を有することが分かる。したがって、かかる点に基づき、アルギニン、リシン及びヒスチジン；アラニン、グリシン及びセリン；フェニルアラニン、トリプトファン、及びチロシンは、生物学的に機能均等物であると言える。
変異を導入するにおいて、アミノ酸の疎水性インデックス（ｈｙｄｒｏｐａｔｈｉｃ ｉｎｄｅｘ）を考慮することができ、類似した親水性値（ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙ ｖａｌｕｅ）を有するアミノ酸間の置換が均等な生物学的活性を有するタンパク質を招くことも知られている。したがって、かかる値を考慮したアミノ酸の置換が行なわれ得る。例えば、分子の活性を全体的に変更させないタンパク質におけるアミノ酸の交換は、当該分野に公知されている（Ｈ．Ｎｅｕｒａｔｈ、Ｐ．Ｌ．Ｈｉｌｌ、Ｔｈｅ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９７９）。最も通常的に行なわれる交換は、アミノ酸残基Ａｌａ／Ｓｅｒ、Ｖａｌ／Ｉｌｅ、Ａｓｐ／Ｇｌｕ、Ｔｈｒ／Ｓｅｒ、Ａｌａ／Ｇｌｙ、Ａｌａ／Ｔｈｒ、Ｓｅｒ／Ａｓｎ、Ａｌａ／Ｖａｌ、Ｓｅｒ／Ｇｌｙ、Ｔｈｙ／Ｐｈｅ、Ａｌａ／Ｐｒｏ、Ｌｙｓ／Ａｒｇ、Ａｓｐ／Ａｓｎ、Ｌｅｕ／Ｉｌｅ、Ｌｅｕ／Ｖａｌ、Ａｌａ／Ｇｌｕ、Ａｓｐ／Ｇｌｙ間の交換である。
一方、本発明書において「ポリヌクレオチド」若しくは「核酸」は交換可能に用いられ、任意の長さのヌクレオチドの重合体を称し、ＤＮＡ（例えばｃＤＮＡ）及びＲＮＡ分子を包括的に含む。核酸分子の構成単位である「ヌクレオチド」は、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、変形されたヌクレオチド若しくは塩基、及び／若しくはその類似体、ＤＮＡ若しくはＲＮＡポリメラーゼにより、重合体内に混入できたり、合成反応により重合体内に混入できる任意の気質であり得る。核酸若しくはポリヌクレオチドは、天然のヌクレオチド（アデニン、チミン、グアニン、シトシン、ウラシル）の他にもヌクレオチドを構成する糖または塩基部位が変形された類似体（ａｎａｌｏｇｕｅ）、例えばメチル化ヌクレオチド及びその類似体を含むことができる（Ｓｃｈｅｉｔ、Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ Ａｎａｌｏｇｓ、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９８０）；Ｕｈｌｍａｎ及びＰｅｙｍａｎ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ、９０：５４３−５８４（１９９０））。
ヌクレオチドにおける変異は、タンパク質で変異を齎さないものもある。かかる核酸は、機能的に均等なコドンまたは同一のアミノ酸をコーディングするコドン（例えば、コドンの縮退性により、アルギニンまたはセリンに対するコドンは６つ）、または生物学的に均等なアミノ酸をコーデシングするコドンを含む核酸分子を含む。また、ヌクレオチドにおける変異がタンパク質そのものに変化を齎すこともできる。タンパク質のアミノ酸に変化を齎す変異の場合においても、本発明のタンパク質と略同一の活性を示すものが得られ得る。
本発明にかかる日本ウナギの再組合された卵胞刺激ホルモンのポリペプチド及びこれをコーディングする核酸が持つ特徴を有する範囲において、本発明のペプチド及び核酸分子が、配列目録に記載されたアミノ酸配列若しくは塩基配列に限定されないことは通常の技術者にとって自明である。例えば、本発明の再組合されたタンパク質に含まれ得る生物学的機能均等物は、本発明の再組合されたタンパク質と均等な生物学的活性を発揮するアミノ酸配列の変異を有するペプチドであり得る。
一般に、本明細書に言及されているペプチド（融合タンパク質を含む）及びポリヌクレオチドは分離（ｉｓｏｌａｔｅｄ）されたものである。「分離された（ｉｓｏｌａｔｅｄ）」ペプチド若しくはポリヌクレオチドとは、本来の環境から除去されたものである。例えば、自然状態に存在するタンパク質は、その状態で共に存在する物質の全部或いは一部を除去することで分離される。かかるポリペプチドは、少なくとも９０％以上の純度を有しなければならず、好ましくは９５％、更に好ましくは９９％以上の純度を有しなければならない。ポリヌクレオチドはベクター内でクローニングさせることにより分離される。
ペプチドは、再組合方法（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ ｍｅａｎｓ）若しくは化学的合成を通じて製造することにより、分離することができる。本明細書に言及された核酸配列により暗号化（エンコード）される再組合されたペプチドは、公知されている多くの発現ベクターのうち、何れを用いても公知の方法で容易く製造することができる。発現は、再組合タンパク質を暗号化するＤＮＡ配列を含む発現ベクターに形質転換された適切な宿主細胞（ｈｏｓｔ ｃｅｌｌ）内でさせることができる。適切な宿主細胞には、原核細胞（ｐｒｏｋａｒｙｏｔｅｓ）、酵母（ｙｅａｓｔ）及び真核細胞（ｅｕｋａｒｙｏｔｅｓ）が含まれる。大腸菌、酵母若しくは哺乳動物の細胞株（Ｃｏｓ若しくはＣＨＯなど）を宿主細胞に用いることが好ましい。再組合タンパク質の精製のためには、まず、水溶性の宿主／ベクターシステムで得られた、培養液に分泌された再組合タンパク質を含む上澄液を市販のフィルターを用いて濃縮させる。次に、上記で得られた濃縮液を、親和マトリクス（ａｆｆｉｎｉｔｙ ｍａｔｒｉｘ）若しくはイオン交換樹脂（ｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｒｅｓｉｎ）などの適切な精製マトリクス（ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｍａｔｒｉｘ）を用いて精製する。最後に、一段階若しくは多段階の逆相（ｒｅｖｅｒｓｅ ｐｈａｓｅ）ＨＰＬＣを行なうことにより、純水な再組合タンパク質を得ることができる。
１００個以下、一般的には５０個以下のアミノ酸で構成された切片や変異体は、合成により製造することができる。例えば、かかるポリペプチドは常用化されている固相技法（ｓｏｌｉｄ−ｐｈａｓｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）、即ち、成長するアミノ酸鎖にアミノ酸を順次付加させるメリフィールド固相法（Ｍｅｒｒｉｆｉｅｌｄ ｓｏｌｉｄ−ｐｈａｓｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ）で合成することができる（Ｍｅｒｒｉｆｉｅｌｄ、１９６３、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．８５：２１４６−２１４９）。ポリペプチドの自動合成のための装備は、供給者から購入することができ、供給者のマニュアルに沿って操作可能である。
原核細胞及び／または真核細胞で発現される、本明細書に記載されたペプチドは、宿主細胞の周辺細胞質に分泌され、そこから回収することができる。一般的にタンパク質の回収は、浸透圧衝撃、超音波処理若しくは溶解のような手段により、微生物を粉砕することを含む。細胞が破壊されると、細胞残骸若しくは前細胞を遠心分離若しくは濾過により除去することができる。タンパク質は、例えば親和性樹脂クロマトグラフィーによって追加精製を行なうことができる。代替案として、タンパク質を培養培地に移し、そこから単離することができる。細胞を培養物から除去し、培養上澄液を濾過・濃縮し、生産されたタンパク質を追加精製することができる。発現されたポリペプチドは、通常、公知された方法、例えば免疫親和性若しくはイオン交換カラム上の分別蒸留；エタノールの沈殿；逆相ＨＰＬＣ；シリカ若しくは陽イオン交換樹脂、例えばＤＥＡＥ上のクロマトグラフィー；クロマトフォーカシング；ＳＤＳ‐ＰＡＧＥ；硫酸アンモニウムの沈殿；例えばセファデックスＧ‐７５を用いるゲル濾過；疎水性親和度樹脂、マトリクス上に固定された適合な抗原を用いるリガンド親和度及びウェスタンブロッド検定を利用し、追加に単離及び確認することができる。
さらに、生産されたペプチドは、検出及び実質的に均質な製剤を取得するため精製することができる。当業界に公知された標準タンパク質の精製方法を用いることができる。例えば、免疫親和性若しくはイオン交換カラム上の分別蒸留、エタノールの沈殿、逆相ＨＰＬＣ、シリカ若しくは陽イオン交換樹脂、例えばＤＥＡＥ上のクロマトグラフィー、クロマトフォーカシング、ＳＤＳ‐ＰＡＧＥ、硫酸アンモニウムの沈殿、及び例えばセファデックスＧ‐７５を用いるゲル濾過などを用いることができる。
本発明の他の例示的な側面によると、本発明は、配列番号：１のアミノ酸で構成される再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドをコーディングする核酸（例えば、配列番号：２の塩基配列で構成される核酸）が挿入されている再組合発現ベクターに関するものである。例として、図７においては原核細胞である大腸菌用の再組合発現ベクターの概略的な地図を示しており、図１２においては動物細胞用の再組合発現ベクターの構築過程を概略的に示している。
本明細書において用いられる用語「ベクター」は、宿主細胞に伝達可能であり、好ましくは１つ以上の目的遺伝子、若しくは配列の発現ができるように作られた構造物を意味する。例えば、ベクターには、ウイルスベクター（ｖｉｒａｌ ｖｅｃｔｏｒｓ）、ＤＮＡ若しくはＲＮＡ発現ベクター（ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒｓ）、プラスミド（ｐｌａｓｍｉｄ）、コスミド（ｃｏｓｍｉｄ）若しくはファージベクター（ｐｈａｇｅ ｖｅｃｔｏｒｓ）、ＣＣＡ（ｃａｔｉｏｎｉｃ ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ａｇｅｎｔｓ）と連結されたＤＮＡ若しくはＲＮＡ発現ベクター、リポソーム（ｌｉｐｏｓｏｍｅｓ）で包装されたＤＮＡ若しくはＲＮＡ発現ベクター、プロデューサー細胞（ｐｒｏｄｕｃｅｒ ｃｅｌｌｓ）のような特定真核細胞（ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ ｃｅｌｌｓ）などを含むことができる。
本発明に関し前述したペプチドを直接、宿主細胞内にトランスフェクション（ｔｒａｎｓｆｅｃｔｉｏｎ）することもできるが、そのペプチドをコーディングする核酸が宿主細胞内に導入される方法を考慮しても良い。例えば、本発明にかかるペプチドをコーディングする核酸が適切なベクター内にクローニングされるよう、挿入することができる。かかる意味で、本発明にかかるペプチドをコーディングする核酸を含む再組合ベクターとしては染色体、エピソーム及び誘導されたウイルスのような数多い発現システムを用いることができる。より具体的に、用いることのできる再組合ベクターには、細菌性プラスミド、トランスポゾン、酵母エピソーム、挿入因子、酵母染色体因子、バキュロウイルスのようなウイルス、ＳＶ４０のようなパピローマウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、アデノ付属ウイルス、レトロウイルス、鶏痘ウイルス、仮性狂犬病ウイルスから由来したものを用いることができるが、これに限定されるものではない。また、これら再組合ベクターは、コスミド若しくはファージミド誘導体であり得る。
入手可能であり、当業界に公知された多数のベクターを本発明の目的に用いることができる。適切なベクターの選択は、主にベクターに挿入される核酸のサイズ及びベクターへ形質転換される特定宿主細胞により異なる。それぞれのベクターは、機能（異種ポリヌクレオチドの増幅若しくは発現、または両方）及びベクターが存在する特定宿主細胞との相溶性によって様々な成分を含む。一般にベクター成分は複製起点（特にベクターが原核細胞に挿入される場合）、選択マーカー遺伝子、発現調節配列、リボソーム結合部位（ＲＢＳ）、信号配列、異種核酸挿入物及び転写終結配列を含むが、これに制限されるものではない。本発明書において「発現調節配列（ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）」は、核酸の転写（ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）を調節する核酸配列を意味する。発現調節配列には、構造プロモーター（ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅ ｐｒｏｍｏｔｅｒ）若しくは誘導プロモーター（ｉｎｄｕｃｉｂｌｅ ｐｒｏｍｏｔｏｒ）のようなプロモーター、またはエンハンサー（ｅｎｈａｎｃｅｒ）などがある。発現調節配列は、転写される核酸配列に連結されている。
例えば、本発明の再組合ベクターは、タンパク質の発現に影響を与え得る発現調節配列、例えば開始コドン、終結コドン、ポリアデニル化シグナル、エンハンサー、膜標的化、若しくは分泌のための信号配列などを含むことができる。ポリアデニル化シグナルは、転写体の安定性を増加したり、細胞質の輸送を容易にする。エンハンサー配列はプロモーターにおいて様々な部位に位置し、エンハンサー配列がないときのプロモーターによる転写活性に引き換え、転写活性を増加させる核酸塩基配列である。宿主が酵母である場合には、ＭＦ−α信号配列、ＳＵＣ２信号配列などを、宿主が動物細胞である場合には、インスリン信号配列、α‐インターフェロン信号配列、抗体分子信号配列などを用いることができるが、本発明はこれらに制限されない。
例えば、原核細胞を宿主にする場合、ベクターはペプチドへの翻訳を開始するため、リボソーム結合部位（ＲＢＣ）及び転写／翻訳終結配列を含むことができる。原核細胞を対象に作製されるベクターに含まれ得るプロモーターには、ｔａｃプロモーター、ｌａｃプロモーター、ｌｐｐプロモーター、ｐＬλプロモーター、ｐＲλプロモーターなど、一般に公知された任意のプロモーターを用いることができる。かかるプラスミドベクターには、当業界において一般に用いられるプラスミド、例えばｐＳＣ１０１，ｐＢＲ３２２，ｐＵＣ１９，ｐＥＴ−２２などを用いることができる。
例えば、真核細胞を宿主にする場合、哺乳動物細胞から由来したプロモーター（メタロチオネインプロモーター）や哺乳動物ウイルスから由来したプロモーターを用いることができる。言い換えると、本発明のベクターにウイルスを使用しようとする場合、例えば、配列番号：１ないし配列番号：５で構成される日本ウナギの再組合された卵胞刺激ホルモンのポリペプチドをコーディングする適切な核酸（例えば配列番号：６ないし配列番号：１０）を発現させるため、ワクシニア（ｖａｃｃｉｎｉａ）若しくは鶏痘（ｆｏｗｌｐｏｘ）のように弱毒化されたウイルスはもちろん、アデノウイルスベクター、アデノ関連ウイルス（Ａｄｅｎｏ−ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｖｉｒｕｓ）ベクター、レトロウイルスベクター、単純ヘルペスウイルス、無毒性炭疽病毒素ベクター、バキュロウイルスなどが挙げられる、このとき、例えばアデノウイルス後期プロモーター、ワクシニアウイルス７．５Ｋプロモーター、ＳＶ４０プロモーター、サイトメガロウイルスプロモーター及びＨＳＶのｔｋプロモーターのような哺乳動物ウイルスに由来したプロモーターを用いることができ、転写終結配列としてポリアデニル化配列を含むことができる。
また、本発明の再組合ベクターが複製可能な発現ベクターである場合、複製が開始される特定核酸配列である複製原点（ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｒｉｇｉｎ）を含むことができる。また、再組合ベクターは、選択マーカー（ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｍａｒｋｅｒ）を含むことができる。選択マーカーは、ベクターに形質転換された細胞を選別するためのものであって、薬物耐性、栄養要求性、細胞毒性剤に対する耐性若しくは表面タンパク質の発現のような選択可能表現型を与えるマーカーを用いることができる。本発明のベクターは選択標識であって、該当技術分野において通常利用される抗生剤耐性遺伝子を含む。例えば、アンピシリン、ゲンタマイシン、カルベニシリン、クロラムフェニコール、ストレプトマイシン、カナマイシン、ジェネティシン、ネオマイシン及びテトラサイクリンに対する耐性遺伝子がある。選択剤（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ａｇｅｎｔ）で処理された環境において、選別マーカーを発現する細胞のみ生存するため、形質転換された細胞を選別することが可能である。選択マーカーの体表例には、栄養要求マーカー（ａｕｘｏｔｒｏｐｈｉｃ ｍａｒｋｅｒ）であるｕｒａ４、ｌｅｕｌ、ｈｉｓ３などが挙げられるが、本発明で用いられる選択マーカーの種類が前記例に制限されるものではない。
本発明のベクターは、発現されるペプチドの精製を容易にするため、他の配列と融合（ｆｕｓｉｏｎ）することができる。融合される配列は、例えば、グルタチオン‐Ｓ‐トランスフェラーゼ（Ｐｈａｒｍａｃｉａ、ＵＳＡ）、マルトース結合タンパク質（ＮＥＢ、ＵＳＡ）、ＦＬＡＧ（ＩＢＩ、ＵＳＡ）及び８ｘＨｉｓ（ｈｅｘａｈｉｓｔｉｄｉｎｅ；Ｑｕｉａｇｅｎ、ＵＳＡ）などがあり、最も好ましくは８ｘＨｉｓである。前記精製のための追加配列のため、宿主で発現されたペプチドは、親和性クロマトグラフィーを通じて迅速、且つ容易に精製される。例えば、グルタチオン‐Ｓ‐トランスフェラーゼが融合された場合には、この酵素の基質であるグルタチオンを利用することができ、６ｘＨｉｓが利用された場合には、Ｎｉ‐ＮＴＡ Ｈｉｓ‐結合レジンカラム（Ｎｏｖａｇｅｎ、ＵＳＡ）を利用し、発現されたペプチドを迅速、且つ容易に得ることができる。
発現ベクターにサブクローンされた配列を増幅させる様々な試験管内増幅技法（ｉｎ ｖｉｔｒｏａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）が知られている。かかる技法にはＰＣＲ（ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ）、ＬＣＲ（ｌｉｇａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ）、Ｑβ‐複製酵素増幅（ｒｅｐｌｉｃａｓｅ ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）及び他のＲＮＡ重合酵素を利用した技法がある（Ｓａｍｂｒｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，１９８９，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ−Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ（２ｎｄ Ｅｄ）１−３；Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．４，６８３，２０２；ＰＣＲ ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ Ａ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｎｉｓ ｅｔ ａｌ．，ｅｄｓ．Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ Ｉｎｃ．Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ １９９０．Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｃｌｏｎｉｎｇ ｉｎ ｖｉｔｒｏ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄｓ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．５，４２６，０３９）。
また、本発明の他の側面によると、前述した再組合発現ベクターにより形質転換されている宿主細胞に関するものである。後術する通り、再組合発現ベクターにより挿入された日本ウナギの再組合された卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを安定して発現させるため、当業界において通常用いられる宿主細胞を活用することができる。
前述したベクターを安定して、且つ連続的にクローニング及び発現させることのできる宿主細胞は、当業界に公知されており、どの宿主細胞も用いることができる。例えば、発現宿主は、タンパク質の生産水準のみならず、発現されたタンパク質に存在する解毒後の変形の種類が互いに相違し得る。発現宿主はかかる因子及びその他の因子、例えば、調節及び安全性の考慮、生産費用や精製の必要性及び精製方法に基づいて選択することができる。
例えば、原核細胞の宿主細胞としてＥ．ｃｏｌｉ ＪＭ１０９，Ｅ．ｃｏｌｉ ＢＬ２１（ＤＥ３），Ｅ．ｃｏｌｉ ＲＲ１，Ｅ．ｃｏｌｉ ＬＥ３９２，Ｅ．ｃｏｌｉ Ｂ，Ｅ．ｃｏｌｉ Ｘ １７７６，Ｅ．ｃｏｌｉ Ｗ３１１０、バチルスチューリンゲンシス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ Ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ，ＢＴ）、バチルスサブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）のようなバチルス属菌株、そしてサルモネラティフィムリウム、セラチアマルセッセンス及び様々なシュードモナス種のような腸内菌や菌株などがある。
また、本発明のベクターを真核細胞に形質転換させる場合には、宿主細胞として、サッカロマイセスセレビシエ（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓａｅ）及びピキアパストリア（Ｐｉｃｈｉａ Ｐａｓｔｏｒｉａ）のような酵母細胞、昆虫細胞（例えば、ＳＦ９細胞若しくはドロソフィラ（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ）細胞）、タバコ、トウモロコシ、稲、海藻類及び護穎（Ｌｅｍｎａ）のような植物細胞若しくはヒト細胞（例えば、ＣＨＯ細胞株（Ｃｈｉｎｅｓｅ ｈａｍｓｔｅｒ ｏｖａｒｙ），Ｗ１３８，ＢＨＫ，ＣＯＳ−７，２９３，ＨｅｐＧ２，３Ｔ３，ＲＩＮ及びＭＤＣＫ細胞株）などを用いることができる。特に、好ましい真核性細胞としてＣＨＯ細胞のような哺乳動物の細胞株が挙げられる。また、真核性発現宿主は、例えば乳汁及び卵における生産を含み、遺伝子転移された動物における生産を含むこともできる。
本発明の例示的な実施形態において配列番号：１のポリペプチドをコーディングする核酸（例えば、配列番号：２）を宿主細胞内に運搬若しくは伝達するためには、既に公知されている様々な方法を用いることができる。例えば、本発明にかかる日本ウナギの再組合された卵胞刺激ホルモンのポリペプチドをコーディングする核酸をｎａｋｅｄ再組合ＤＮＡの形で直接、若しくはプラスミドベクターやウイルスベクターなどを通じ、宿主細胞内部へ運搬するためには、微細注入法、リン酸カルシウム沈殿法、電気穿孔法、リポソーム媒介形質感染法、ＤＥＡＥデキストラン処理法などを介し、核酸分子を細胞内へ流入させることができる。また、ヌクレオチドを細胞内へ導入する技法として、陽イオン性リポソームを用いることを考慮することができる（Ｆｅｌｇｎｅｒ，Ｐ．Ｌ．ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ ＵＳＡ ８４：７４１３−７４１７（１９８７））。商業的に購入できる陽イオン性脂質製剤には、Ｔｆｘ５０（Ｐｒｏｍｅｇａ社）またはＬｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎ２０００（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社）などがある。
例えば、本発明にかかるベクターを原核細胞の宿主細胞内へ運搬するため、ＣａＣｌ２方法（Ｃｏｈｅｎ，Ｓ．Ｎ．ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｃ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９：２１１０−２１１４（１９７３））、Ｈａｎａｈａｎ法（Ｈａｎａｈａｎ，Ｄ．，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．，１６６：５５７−５８０（１９８３））、電気穿孔法（Ｄｏｗｅｒ．Ｗ．Ｊ．ｅｔ ａｌ．Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．１６：６１２７−６１４５（１９８８））などを用いることができる。一方、宿主細胞が真核細胞である場合は、リン酸カルシウム沈殿法（Ｇｒａｈａｍ，Ｆ．Ｌ．＆ｖａｎ ｄｅｒ Ｅｂ，Ａ．Ｊ．Ｖｉｒｏｌｏｇｙ ５２：４５６−４６７（１９７３））、電気穿孔法（Ｎｅｕｅｕｍａｎｎ，Ｅ．，Ｍ．Ｓｃｈａｅｆｅｒ−Ｒｉｄｄｅｒ，Ｙ．Ｗａｎｇ，ａｎｄ Ｐ．Ｈ．Ｈｏｆｓｃｈｎｅｉｄｅｒ，ＥＭＢＯ（Ｅｕｒ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．Ｏｒｇａｎ．）Ｊ．１：８４１−８４５（１９８２））、 ＤＥＡＥデキストラン処理法（ＧＯＰＡＬ，Ｔ．Ｖ．，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．５：１１８８−１１９０（１９８５））、遺伝子銃（Ｙａｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，８７：９５６８−９５７２（１９９０））などの方法を用いることができる。
本発明にかかる再組合発現ベクターにより形質転換された宿主細胞は、本発明の再組合ポリペプチドを生産する方法に用いることができる。前記方法は、宿主細胞の培養及び生産されたポリペプチドの回収（ｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇ）を含む。回収されたポリペプチドは、培養上澄液から精製可能である。宿主細胞からの前記ポリペプチドの精製は、宿主細胞と発現システムにより異なるようになる。分泌性分子の場合、タンパク質を一般的に細胞を除去した後、培養培地から精製する。細胞内における発現の場合、細胞を溶解させ、タンパク質を抽出物から精製することができる。遺伝子転移された植物及び動物のような遺伝子転移された有機体を、発現のために使用し、組織若しくは器官は、溶解された細胞抽出物を製造するための出発物質として用いることができる。
本発明の更に他の側面によると、配列番号：１の再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを有効成分に含有する日本ウナギの性成熟誘導用ホルモン組成物を提供する。本発明の日本ウナギの性成熟誘導用ホルモン組成物は、鮭脳下垂体に代わって日本ウナギの性成熟誘導に用いることができる。
一方、本発明は、例えば、配列番号：１のアミノ酸配列からなるポリペプチドを特異的に認識（若しくは特異的に結合する）抗体に関するものである。例示的に、この抗体は、配列番号：１のポリペプチドを特異的に認識する単クローン抗体であり得る。例示的な一つの実施形態において、例えば前記配列番号：１のアミノ酸配列からなるポリペプチドを抗原にマウスにのみ投与する単クローン抗体であり得る。一つの具体的な例において、前記抗体は、前記日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンタンパク質を注入したマウスから通常の方法で得られたハイブリドーマ細胞により、通常の方法で生産された単クローン抗体であり得る。
本発明に従い、配列番号：１のアミノ酸配列からなるポリペプチドを標的抗原とする単クローン抗体は、本発明の属する技術分野において広く知られている融合方法（ｆｕｓｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ）により作ることができる（Ｋｏｈｌｅｒ ｅｔ ａｌ．Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ ６；５１１−５１９）。一般的に単クローン抗体を分泌するハイブリドーマ細胞は、抗原タンパク質を注射したマウスのような免疫学的に適合な宿主動物からの免疫細胞と癌細胞株とを融合することにより作られる。かかる二つの集団の細胞融合は、ポリエチレングリコールのように、本発明の属する技術分野に公知されている方法を用いて融合させ、抗体生産細胞を標準的な培養方法によって増殖させる。限界希釈法（ｌｉｍｉｔｅｄ ｄｉｌｕｔｉｏｎ）によるサブクローニング（ｓｕｂ ｃｌｏｎｉｎｇ）を行い、均一な細胞集団を取得した後、抗原に特異的な抗体を生産できるハイブリドーマ細胞を試験管若しくは生体内で大量に培養する。細胞融合に用いられる骨髄腫細胞には、マウス由来のｐ３／ｘ６３−Ａｇ８、ｐ３−Ｕ１、ＮＳ−１、ＭＰＣ−１１、ＳＰ−２／０、Ｆ０、Ｐ３ｘ６３、Ａｇ８、Ｖ６５３、Ｓ１９４、ラット由来のＲ２１０など様々な細胞株を用いることができる。前記ハイブリドーマ細胞が生産する単クローン抗体は精製していない状態で用いることができ、また、様々な通常の方法、例えば投石、塩沈殿、イオン交換クロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー、親和性クロマトグラフィーなどを利用して高純度に精製し、用いることができる。
本発明に従い、日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンの再組合ポリペプチドを特異的・選択的に認識できる単クローン抗体を生産する細胞株、例えばハイブリドーマ細胞株は、通常の方法で製造することができる。例えば、前記抗体生産株の製造方法は、（ａ）前記一本鎖の卵胞刺激ホルモンの再組合ポリペプチド若しくは前記一本鎖の卵胞刺激ホルモンタンパク質を発現する細胞を、マウス若しくはラットなどの動物に注入し、免疫化させる段階、（ｂ）抗原決定部位に特異的な抗体を生産する脾臓細胞を取得する段階、及び（ｃ）前記脾臓細胞を骨髄腫細胞と融合させ、前記特異的な抗体を生産するハイブリドーマ細胞を選別する段階を含むことができる。前記抗体生産株は、生体外（ｉｎ ｖｉｔｒｏ）で培養したり、生体内に注入して抗体を分離することができる。一例に、マウスの腹腔内に前記抗体生産株を挿入し、生産される抗体を腹水から分離・精製することができる。抗体の分離及び精製は、培養上層液若しくは腹水をイオン交換クロマトグラフィー（ＤＥＡＥ若しくはＤＥ５２など）、抗免疫グロブリンカラム、またはプロテインＡカラムなどの親和性クロマトグラフィーを利用し、行なうことができる。
例えば、適切な抗体生産株を用いて本発明にかかる単クローン抗体を大量に生産することができる。単クローン抗体を大量に生産するための方法の一例に、選別されたハイブリドーマをマウスの腹腔に注射して腹水（ａｓｃｉｔｅｓ ｆｌｕｉｄ）で培養した後、これに制限されるものではないが、タンパク質Ｇ‐セファロース（ｓｅｐｈａｒｏｓｅ）カラムクロマトグラフィーなどで分離することを含む。また、希望するハイブリドーマクローンが分離されると、このクローンを培養し、培養液に存在する単クローン抗体を分離して使用することもでき、マウスの腹腔にハイブリドーマクローンを注射して得られた腹水から単クローン抗体を得ることもできる。前記のように製造された単クローン抗体は、免疫診断、免疫治療、そして抗原及び抗体の分子細胞生物学的な研究、更に触媒抗体のような有用な抗体を得るのに広く利用される。
好ましくは、本発明の大量生産方法は、本発明の属する技術分野において広く知られている方法を用いて高純度（例えば９５％以上）に精製する過程を更に含むことができる。例えば、ゲル電気泳動、投石、塩沈殿若しくはクロマトグラフィーなどの精製方法を利用し、培養培地若しくは腹水から前記単クローン抗体を分離することができる。
また、本発明は、配列番号：１のアミノ酸配列からなるポリペプチドを特異的に認識する単クローン抗体を利用し、適切な生物学的試料と接触させ、抗原‐抗体複合体の形成を傑出し、試料内で日本ウナギの卵胞刺激ホルモンを検出する方法、またはそのシステムに関するものである。配列番号：１のアミノ酸配列からなるポリペプチドを特異的に認識する単クローン抗体を選別するため、通常用いられる様々な方法、例えば放射免疫測定法（ＲＩＡ）、酵素免疫分析法（ｅｎｚｙｍｅ ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ、ＥＩＡ）とも知られている酵素免疫吸着法（ｅｎｚｙｍｅ−ｌｉｎｋｅｄ ｉｍｍｕｎｏｓｏｒｂｅｎｔ ａｓｓａｙ、ＥＬＩＳＡ）、免疫蛍光法（ｉｍｍｕｎｏｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ａｓｓａｙ、ＩＦＡ）ウェスタンブロッティング（ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔｔｉｎｇ）及び流動細胞分析法などを用いることができるが、必ずこれらに限定されるものではない。本発明において例示された方法は、ウェスタンブロッティング、または免疫吸光法である。
例えば、本発明における実施例で確認できるように、本発明にかかる単クローン抗体を用いて生物学的試料と反応させ、抗原‐抗体複合体の形成を検出する方法で、試料内における抗原としての日本ウナギの卵胞刺激ホルモンの存在有無及び発現量を測定することができる。
本明細書において用いられる用語「抗原‐抗体複合体」とは、生物学的試料中の日本ウナギの卵胞刺激ホルモンの発現有無を確認するため、試料中の日本ウナギの卵胞刺激ホルモンのポリペプチドと、本発明にかかる単クローン抗体若しくはこれと同一のエピトープを認識する単クローン抗体との結合物を意味する。かかる抗原‐抗体複合体の形成は、例えば比色法（ｃｏｌｏｒｍｅｔｒｉｃ ｍｅｔｈｏｄ）、電気化学法（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ）、蛍光法（ｆｌｕｏｒｉｍｅｔｒｉｃ ｍｅｔｈｏｄ）、発光法（ｌｕｍｉｎｏｍｅｔｒｙ）、粒子計数法（ｐａｒｔｉｃｌｅ ｃｏｕｎｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）、肉眼測定法（ｖｉｓｕａｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）及び閃光計数法（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｉｏｎ ｃｏｕｎｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）などの方法で検出することができるが、本発明はかかる方法に限定されるものではなく、様々な応用が可能である。
「検出」とは、抗原‐抗体複合体を探知するものであって、酵素、蛍光物、リガンド、発光物、微小粒子、放射性同位元素などの標識を用いることができるが、他の標識も用いることができる。具体的に検出標識に使用可能な酵素は、アセチルコリンエステラーゼ、アルカリホスファターゼ、β‐Ｄ‐ガラクトシダーゼ、ホースラディッシュペルオキシダーゼ、β‐ラクタマーゼなどを含み、蛍光物には、フルオレセイン、Ｅｕ３＋、Ｅｕ３＋キレート若しくはクリプテート（ｃｙｐｔａｔｅ）などを含む。また、リガンドにはビオチン誘導体などを含み、発光物にはアクリジニウムエステル、イソルミノール誘導体などを含む。そして、微小粒子には、金コロイド、着色されたラテックなどを含み、放射性同位元素には、５７Ｃｏ、３Ｈ、１２５Ｉ、１２５Ｉ‐ボルトン・ハンター試薬などを含む。
好ましくは、抗原‐抗体複合体を、酵素免疫吸着法（ＥＬＩＳＡ）を利用して検出することができる。酵素免疫吸着法には、１）固体支持体に付着された抗原を認知する標識された抗体を利用する直接（ｄｉｒｅｃｔ）ＥＬＩＳＡ、２）固体支持体に付着された抗原とこの抗原を認知する１次抗体が結合された抗原‐１次抗体の複合体においてこの１次抗体を認知する標識された２次抗体を利用する間接（ｉｎｄｉｒｅｃｔ）ＥＬＩＳＡ、３）固体支持体に付着された抗体（即ち、捕獲抗体（ｃａｐｔｕｒｅ ａｎｔｉｂｏｄｙ）とこの抗体が認知する特定領域を有する抗原が結合された抗原‐抗体複合体において抗原を認知する標識された他の抗体（即ち、検出抗体（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｔｉｂｏｄｙ）を利用する直接的サンドイッチ（ｓａｎｄｗｉｃｈ）ＥＬＩＳＡ、４）固体支持体に付着された捕獲抗体とこの抗体が認知する特定領域を有する抗原が結合された捕獲抗体‐抗原の複合体に、この抗原の他の部位を認知する更に他の抗体（１次検出抗体）を反応させた後、この抗体を認知する標識された２次抗体（２次検出抗体）を利用する間接、若しくはダブルサンドイッチＥＬＩＳＡ、または５）抗原を含むサンプルと抗体をインキュベーションした後、この抗原でコーティングされたｗｅｌｌで抗原‐抗体複合体を添加し、ｗｅｌｌの抗原と結合していない抗体を除去した後、この抗体若しくは抗原に特異的な２次抗体として、酵素と接合された２次抗体（若しくは抗体特異的な抗原として酵素などにより標識された抗原）を反応させる競争ＥＬＩＳＡ（ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅ ＥＬＩＳＡ、この場合には、サンプル内に抗原が多いほどｗｅｌｌにコーティングされた抗原と結合する１次抗体の数が減少することになる）などを適用することができる。
一例に、本発明にかかる単クローン抗体は検出標識を有することができ、検出標識を有しない場合は、これら単クローン抗体を捕獲することができ、検出標識を有する他の抗体を処理し、確認することができる。特に好ましくは、抗原‐抗体複合体をサンドイッチＥＬＩＳＡを利用して検出することができる。直接若しくはダブルサンドイッチＥＬＩＳＡを用いる場合、捕獲抗体と検出抗体は、抗原の他の部分をエピトープに認識するものが好ましい。ＥＬＩＳＡ検出方法により、生物学的試料は固体支持体、例えばポリスチレンマイクロタイタープレート、メンブレン、テストストリップなどにコーティングされた本発明の単クローン抗体（捕獲抗体）と接触される。具体的な一例として、マイクロタイタープレートのｗｅｌｌを本発明の単クローン抗体（捕獲抗体）でコーティングし、単クローン抗体によりコーティングされていない結合部位を遮断するため、非反応性タンパク質であるＢＳＡ（ｂｏｖｉｎｅ ｓｅｒｕｍ ａｌｂｕｍｉｎ）若しくはカゼインのようなタンパク質を添加した後、コーティングされたプレートのｗｅｌｌを試料サンプルとインキュベーションし、抗原‐抗体複合体の存在を決定することができる。抗原‐抗体複合体の存在は、抗原‐抗体複合体の抗原に対して特異的な抗体（検出抗体）、例えば日本ウナギの卵胞刺激ホルモンのポリペプチドに特異的に結合する検出抗体、または任意の多クローン抗体を用いて確認することができる。前記単クローン抗体、または多クローン抗体は検出標識を有することができ、検出標識を有しない場合、これら単クローン抗体または多クローン抗体を検出できる他の抗体で処理し、確認することができる。
例えば、抗原の特異性を考慮し、本発明にかかる単クローン抗体のうちから選択される何れか１つの抗体を捕獲抗体に使用し、まず、ｗｅｌｌのプレートに付着する。次に、標的抗原を含む生物学的資料を添加した後、本発明にかかる単クローン抗体のうちから選択される他の抗体を１次検出抗体に使用し、この検出抗体を認識する標識された２次検出抗体を使用するダブルサンドイッチＥＬＩＳＡを利用することができる。
例えば、生物学的試料は１／１０〜１／３２００の範囲、好ましくは１／２０〜１／３２００の範囲、更に好ましくは１／１００〜１／３２００の範囲に希釈することができる。単クローン抗体は、例えば０．１〜１０μｇ／ｍｌの濃度に用いることができる。
更に、本発明にかかる日本ウナギの卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを標的抗原として検出するための診断キットに用いられる単クローン抗体は、この抗体が日本ウナギの卵胞刺激ホルモンを標的抗原として選別的に利用できる限り、単クローン抗体の断片も用いることができる。かかる抗体の断片は、Ｆ（ａｂ´）２、Ｆａｂ、Ｆａｂ´、Ｆｖ断片などを含むことができる。
日本ウナギの卵胞刺激ホルモンを標的抗原に検出するための診断キットには、単クローン抗体、若しくはこれの断片及び免疫学的分析に用いられる道具／試薬を含むことができる。免疫学的分析に用いられる道具／試薬には、適当な担体、検出可能な信号を生成することができる標識物質、溶解剤、洗剤などが含まれる。また、標識物質が酵素である場合には、酵素活性を測定できる基質及び反応停止剤を含むことができる。
適当な担体は、これに限定されるものではないが、可溶性担体、例えば当分野において公知された生理学的に許容される緩衝液、例えばＰＢＳ、不溶性担体、例えばポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、フッ素樹脂、架橋デキストラン、ポリサッカロイド、ラテックに金属をメッキした磁性微粒子のような高分子、ガラス、金属、アガロース、その他の紙及びこれらの組み合わせであっても良い。
本発明の検出方法及び診断キットに用いるための検定システムは、これに限定されるものではないが、ＥＬＩＳＡプレート、ディップスティックデバイス、免疫クロマトグラフィー試験ストリップ、放射分割免疫検定デバイス及び流水（ｆｌｏｗ-ｔｈｒｏｕｇｈ）デバイスなどを含む。
標識に用いられる酵素は、一般的に西洋わさびペルオキシダーゼ（ｈｏｒｓｅｒａｄｉｓｈ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ、ＨＳＲ）が主に用いられているが、これはたくさんの基質と反応でき、過ヨウ素酸法によって容易に抗体に結合させることができるためである。標識された酵素を確認するため、西洋わさびペルオキシダーゼは基質溶液に過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を使用し、発色剤に２，２´‐アジノ‐ジ‐［３‐エチルベンゾチアゾリンスルホンサン］アンモニウム塩（ＡＢＴＳ）、５‐アミノサリチル酸、ｏ‐フェニレンジアミン、４‐アミノアンチピリン、３，３´，５，５´‐テトラメチルベンジジン（３，３´，５，５´‐ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）などを使用する。またアルカリホスファターゼの場合は、基質にｏ‐ニトロフェニルホスフェード、ｐ‐ニトロフェニルリン酸などを使用し、β‐Ｄ‐ガラクトシダーゼを用いる場合には、基質にフルオレセイン‐ジ‐（β‐Ｄ‐ガラクトピラノシド）、４‐メチルウンベリフェリル‐β‐Ｄ‐ガラクトピラノシドなどを使用することが知られている。
前記抗体を用いると、日本ウナギの成熟・排卵時に、脳下垂体においてＦＳＨのタンパク質を発現する細胞及びタンパク質の発現量を正確に測定することができる。前記のように得られた抗体は、日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンタンパク質を特異的に認識するので、これを利用し、卵胞刺激ホルモンを検出することが可能である。 過排卵処理用に、日本ウナギの性成熟誘導用ホルモン組成物で日本ウナギに性成熟を誘導するため、本発明の単クローン抗体は、定量分析用に利用することができる。
以下、例示的な実施例を通じて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に記載された発明に限定されるものではない。
＜実施例１：ＦＳＨ遺伝子の分離及び塩基配列決定＞
日本ウナギの脳下垂体を回収し、サムブルックら（Ｓａｍｂｒｏｏｋ，ｅｔ ａｌ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｍａｎｕａｌ．２ｅｄ．Ｖｏｌ．１．ｐｐ．１０１−１０４，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，１９８９）の方法によってトータルＲＮＡを分離した後、１ｓｔ ｓｔｒａｎｄ ｃＤＮＡを合成した。前記合成されたｃＤＮＡからＦＳＨ遺伝子をクローニングするため、後述するようにＰＣＲプライマーを合成し、これを利用したＰＣＲ方法を通じてＦＳＨ遺伝子の増幅を試した。βサブユニット（単体）を増幅するため、次の配列を有するＰＣＲプライマーＦＳＨｂ Ｆ（５´‐Ｔ ＧＡＡ ＴＴＣ ＡＴＧ ＣＡＴ ＣＴＧ ＧＣＴ ＧＴＣ ＡＣＡ ＧＣＧ‐３´）及びＦＳＨｂ Ｒ（５´‐ＧＴＴ ＧＴＴ ＧＧＧ ＡＴＡ ＣＴＧ ＧＧＴ ＣＡＧ ＡＣＡ ＧＣＣ ＴＧＡ‐３´）を合成した。また、αサブユニット（単体）を増幅するため、ＦＳＨａ Ｆ（５´‐ＴＧＴ ＣＴＧ ＡＣＣ ＣＡＣ ＴＡＴ ＣＣＣ ＡＡＣ ＡＡＣ ＧＡＡ ＡＴＧ‐３´）及びＦＳＨａ Ｒ（５´‐ＡＣ ＧＴＣ ＧＡＣ ＴＴＡ ＡＡＡ ＴＴＴ ＧＴＧ ＧＴＡ ＧＴＡ ＧＣＡ‐３´）を使用した。ＰＣＲ方法により、前記プライマーを用いて日本ウナギ由来のｃＤＮＡからＦＳＨ遺伝子のβ３８１ｂｐ、α２７９ｂｐの断片を取得した（図１）。
日本ウナギの脳下垂体を回収し、サムブルックら（Ｓａｍｂｒｏｏｋ，ｅｔ ａｌ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｍａｎｕａｌ．２ｅｄ．Ｖｏｌ．１．ｐｐ．１０１−１０４，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，１９８９）の方法によってトータルＲＮＡを分離した後、１ｓｔ ｓｔｒａｎｄ ｃＤＮＡを合成した。前記合成されたｃＤＮＡからＦＳＨ遺伝子をクローニングするため、後述するようにＰＣＲプライマーを合成し、これを利用したＰＣＲ方法を通じてＦＳＨ遺伝子の増幅を試した。βサブユニット（単体）を増幅するため、次の配列を有するＰＣＲプライマーＦＳＨｂ Ｆ（５´‐Ｔ ＧＡＡ ＴＴＣ ＡＴＧ ＣＡＴ ＣＴＧ ＧＣＴ ＧＴＣ ＡＣＡ ＧＣＧ‐３´）及びＦＳＨｂ Ｒ（５´‐ＧＴＴ ＧＴＴ ＧＧＧ ＡＴＡ ＣＴＧ ＧＧＴ ＣＡＧ ＡＣＡ ＧＣＣ ＴＧＡ‐３´）を合成した。また、αサブユニット（単体）を増幅するため、ＦＳＨａ Ｆ（５´‐ＴＧＴ ＣＴＧ ＡＣＣ ＣＡＣ ＴＡＴ ＣＣＣ ＡＡＣ ＡＡＣ ＧＡＡ ＡＴＧ‐３´）及びＦＳＨａ Ｒ（５´‐ＡＣ ＧＴＣ ＧＡＣ ＴＴＡ ＡＡＡ ＴＴＴ ＧＴＧ ＧＴＡ ＧＴＡ ＧＣＡ‐３´）を使用した。ＰＣＲ方法により、前記プライマーを用いて日本ウナギ由来のｃＤＮＡからＦＳＨ遺伝子のβ３８１ｂｐ、α２７９ｂｐの断片を取得した（図１）。
β末端にシグナル部分のないα単体を連結し、一本鎖を構築するためにβ及びαの断片と、ＦＳＨｂＦプライマーと、ＦＳＨａＲプライマーとを利用してＰＣＲを行い（５´側にＥＣＯＲ Ｉ認識配列の６つの塩基と、３´側に終止コドンを含めてＳａｌ認識配列の８つの塩基とが追加された）、６７４ｂｐのＦＳＨｂ／ａ一本鎖をコーディングする核酸が得られたことを確認した（図３）。一本鎖の卵胞刺激ホルモンのアミノ酸配列と塩基配列を示す（図４及び図５）。
＜実施例２：微生物用再組合ＦＳＨ発現ベクターの構築＞
前記実施例１において確認されたＦＳＨ遺伝子を利用し、再組合タンパク質を生産するためにＦＳＨ遺伝子の発現ベクターを作製した。ＦＳＨ遺伝子の５´部分にＮｄｅＩ認識部位の塩基配列を添加した日本ウナギのＦＳＨ ＮｄｅＩプライマー（５´‐ＡＧＴ ＣＡＴ ＡＴＧ ＴＧＴ ＧＧＴ ＣＴＣ ＧＣＣ ＡＡＣ‐３´）及び３´部分にＸｈｏＩ認識部位の塩基配列を添加した日本ウナギのＦＳＨ ＸｈｏＩプライマー（５´‐ＣＴＣ ＧＡＧ ＴＴＡ ＡＡＡ ＴＴＴ ＧＴＧ ＧＴＡ ＧＴＡ ＧＣＡ‐３´）を合成し、前記プライマーと日本ウナギのＦＳＨ一本鎖のＤＮＡとを利用し、ＰＣＲを通じて増幅されたＤＮＡ断片を取得した。そして、取得した断片を大腸菌用発現ベクターであるｐＲＥＳＴ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社、米国）のＮｄｅＩ／ＸｈｏＩ制限酵素の認識部位に連結し、ＦＳＨ再組合発現ベクターを作製した。このように作製されたＦＳＨ再組合発現ベクターの地図を図６に示す。
前記実施例１において確認されたＦＳＨ遺伝子を利用し、再組合タンパク質を生産するためにＦＳＨ遺伝子の発現ベクターを作製した。ＦＳＨ遺伝子の５´部分にＮｄｅＩ認識部位の塩基配列を添加した日本ウナギのＦＳＨ ＮｄｅＩプライマー（５´‐ＡＧＴ ＣＡＴ ＡＴＧ ＴＧＴ ＧＧＴ ＣＴＣ ＧＣＣ ＡＡＣ‐３´）及び３´部分にＸｈｏＩ認識部位の塩基配列を添加した日本ウナギのＦＳＨ ＸｈｏＩプライマー（５´‐ＣＴＣ ＧＡＧ ＴＴＡ ＡＡＡ ＴＴＴ ＧＴＧ ＧＴＡ ＧＴＡ ＧＣＡ‐３´）を合成し、前記プライマーと日本ウナギのＦＳＨ一本鎖のＤＮＡとを利用し、ＰＣＲを通じて増幅されたＤＮＡ断片を取得した。そして、取得した断片を大腸菌用発現ベクターであるｐＲＥＳＴ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社、米国）のＮｄｅＩ／ＸｈｏＩ制限酵素の認識部位に連結し、ＦＳＨ再組合発現ベクターを作製した。このように作製されたＦＳＨ再組合発現ベクターの地図を図６に示す。
＜実施例３：微生物で生産された再組合体ＦＳＨの精製＞
前記実施例２において作製された発現ベクターを供給源方法に沿って大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）に導入し、形質を転換させ、そのうちから安定したクローンを選別した。前記形質転換された大腸菌のうち、安定したクローンを選別するため、アンピシリン（ａｍｐｉｃｉｌｌｉｎ、５０μｇ／ｍｌ）が添付されたＬＢ培地に接種し、３７°Ｃの条件で培養器で１日培養し、生存した細胞を選別した。前記で作製された形質転換体のうち、３つのクローンを対象にタンパク質の生産を確認するため、その中から最も多くのタンパク質を生産するクローンを用いて大量に培養し、Ｎｉ‐ＮＴＡ ｓｅｐｈａｒｏｓｅ精製方法を通じてタンパク質を精製した（図７及び図８）。
前記実施例２において作製された発現ベクターを供給源方法に沿って大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）に導入し、形質を転換させ、そのうちから安定したクローンを選別した。前記形質転換された大腸菌のうち、安定したクローンを選別するため、アンピシリン（ａｍｐｉｃｉｌｌｉｎ、５０μｇ／ｍｌ）が添付されたＬＢ培地に接種し、３７°Ｃの条件で培養器で１日培養し、生存した細胞を選別した。前記で作製された形質転換体のうち、３つのクローンを対象にタンパク質の生産を確認するため、その中から最も多くのタンパク質を生産するクローンを用いて大量に培養し、Ｎｉ‐ＮＴＡ ｓｅｐｈａｒｏｓｅ精製方法を通じてタンパク質を精製した（図７及び図８）。
＜実施例４：単クローン抗体の製造及び同種型の分析＞
前記精製された再組合された一本鎖の日本ウナギのＦＳＨの５０μｇを３匹のＢａｌｂ／ｃマウス（６〜８週齢）に２週毎に３回、免疫を行なった。最後の免疫から１週間後に血液を採取し、ＥＬＩＳＡで抗体の力価を分析した。そして、骨髄細胞との融合３日前に２０μｇのＦＳＨを尾血管（ｉｎｔｒａｖｅｎｏｕｓ）に投与し、最も高い抗体力価を表すマウスの脾臓を粉砕し、マウスの骨髄細胞と５０％のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）１５００（Ｓｉｇｍａ‐Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｇｅｒｍａｎｙ）を利用して融合した。ＨＡＴ培養液（Ｓｉｇｍａ‐Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を利用してハイブリドーマ細胞（ｈｙｂｒｉｄｏｍａ ｃｅｌｌｓ）を選別し、選別された培養上層を希釈し、ＥＬＩＳＡ方法を利用してクローンを分離した（図９）。分離された６つの抗体上層と抗原との結合力を分析するため、ウェスタンブロッティングを行なった（図１０）。前記６つの抗体のうち、＃５、＃１１、＃１４に対しＨｉ‐Ｔｒａｐ ｐｒｏｔｅｉｎ Ｇ ｃｏｌｕｍｎ（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ、Ｕｐｐｓａｌａ、Ｓｗｅｄｅｎ）を利用し、培養上層から精製を行なった。培養上層を０．４５μｍフィルタリングした後、ｐＨを７．５に固定し、溶出はＧｌｙｃｉｎｅ ＨＣＩ（０．１Ｍ、ｐＨ＝２．７）を用いて行なった。溶出された抗体は、ＰＢＳ（ｐＨ＝７．５）に投石した。前記精製された抗体の同種型（Ｉｓｏｔｙｐｅ）を分析した結果、重鎖（Ｈｅａｖｙ Ｃｈａｉｎ）はＩｇＧ２ｂタイプであり、軽鎖（ｌｉｇｈｔ ｃｈａｉｎ）はｋａｐｐａタイプであった（図１１及び下記表１）。
前記精製された再組合された一本鎖の日本ウナギのＦＳＨの５０μｇを３匹のＢａｌｂ／ｃマウス（６〜８週齢）に２週毎に３回、免疫を行なった。最後の免疫から１週間後に血液を採取し、ＥＬＩＳＡで抗体の力価を分析した。そして、骨髄細胞との融合３日前に２０μｇのＦＳＨを尾血管（ｉｎｔｒａｖｅｎｏｕｓ）に投与し、最も高い抗体力価を表すマウスの脾臓を粉砕し、マウスの骨髄細胞と５０％のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）１５００（Ｓｉｇｍａ‐Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｇｅｒｍａｎｙ）を利用して融合した。ＨＡＴ培養液（Ｓｉｇｍａ‐Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を利用してハイブリドーマ細胞（ｈｙｂｒｉｄｏｍａ ｃｅｌｌｓ）を選別し、選別された培養上層を希釈し、ＥＬＩＳＡ方法を利用してクローンを分離した（図９）。分離された６つの抗体上層と抗原との結合力を分析するため、ウェスタンブロッティングを行なった（図１０）。前記６つの抗体のうち、＃５、＃１１、＃１４に対しＨｉ‐Ｔｒａｐ ｐｒｏｔｅｉｎ Ｇ ｃｏｌｕｍｎ（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ、Ｕｐｐｓａｌａ、Ｓｗｅｄｅｎ）を利用し、培養上層から精製を行なった。培養上層を０．４５μｍフィルタリングした後、ｐＨを７．５に固定し、溶出はＧｌｙｃｉｎｅ ＨＣＩ（０．１Ｍ、ｐＨ＝２．７）を用いて行なった。溶出された抗体は、ＰＢＳ（ｐＨ＝７．５）に投石した。前記精製された抗体の同種型（Ｉｓｏｔｙｐｅ）を分析した結果、重鎖（Ｈｅａｖｙ Ｃｈａｉｎ）はＩｇＧ２ｂタイプであり、軽鎖（ｌｉｇｈｔ ｃｈａｉｎ）はｋａｐｐａタイプであった（図１１及び下記表１）。
＜実施例５：ウェスタンブロッティングを通じた抗体の特異性検証＞
図１２に示した構築手順を参照し、前記で作製されたＦＳＨ抗体を用いて、動物細胞（ＣＨＯ）から生産された再組合体日本ウナギの一本鎖ＦＳＨを対象にウェスタンブロッティングを行った（図１３）。１１番抗体に対しては、Ｎ‐ｌｉｎｋｅｄ糖鎖を除去した後、ウェスタンブロッティングを行なった（図１４）。図１３に示すように＃５、＃１１は一本鎖ＦＳＨのα単体と結合し、＃１４は一本鎖ＦＳＨのβ単体と結合することが確認された。動物細胞で生産された一本鎖ＦＳＨとＬＨは、約３４ｋＤＡのタンパク質を検出することができた。
図１２に示した構築手順を参照し、前記で作製されたＦＳＨ抗体を用いて、動物細胞（ＣＨＯ）から生産された再組合体日本ウナギの一本鎖ＦＳＨを対象にウェスタンブロッティングを行った（図１３）。１１番抗体に対しては、Ｎ‐ｌｉｎｋｅｄ糖鎖を除去した後、ウェスタンブロッティングを行なった（図１４）。図１３に示すように＃５、＃１１は一本鎖ＦＳＨのα単体と結合し、＃１４は一本鎖ＦＳＨのβ単体と結合することが確認された。動物細胞で生産された一本鎖ＦＳＨとＬＨは、約３４ｋＤＡのタンパク質を検出することができた。
＜実施例６:抗体のＨＲＰラベリング後のスタンダードカーブ作成＞
前記で作製された３つの抗体を利用し、ＨＲＰラベリングをした後、最適の結合状態を確認した結果、まず、＃５抗体をプレートにコーティングした後、ＨＲＰラベリングした＃１１抗体を利用した場合に、最も最適のスタンダードカーブが確認できた（表２、表３及び図１５、図１５は表３の結果をグラフに示したものである）。
前記で作製された３つの抗体を利用し、ＨＲＰラベリングをした後、最適の結合状態を確認した結果、まず、＃５抗体をプレートにコーティングした後、ＨＲＰラベリングした＃１１抗体を利用した場合に、最も最適のスタンダードカーブが確認できた（表２、表３及び図１５、図１５は表３の結果をグラフに示したものである）。
＜実施例７：ＨＲＰラベリングした１１番抗体の倍率希釈によるＥＬＩＳＡ分析システムの確立＞
前記で作製された抗体を利用し、ＨＲＰラベリングをした抗体の希釈倍率によってスタンダードカーブを分析した結果、図１６に示すように１００倍、２００倍、４００倍、８００倍、１６００倍及び３２００倍の分析においても、十分な濃度増加によりｄｏｓｅ‐ｒｅｓｐｏｎｓｅカーブが確認できた。したがって、再組合体日本ウナギの定量分析においてＨＲＰラベリングした１１番抗体は、３２００倍まで希釈し、検出することができた。
前記で作製された抗体を利用し、ＨＲＰラベリングをした抗体の希釈倍率によってスタンダードカーブを分析した結果、図１６に示すように１００倍、２００倍、４００倍、８００倍、１６００倍及び３２００倍の分析においても、十分な濃度増加によりｄｏｓｅ‐ｒｅｓｐｏｎｓｅカーブが確認できた。したがって、再組合体日本ウナギの定量分析においてＨＲＰラベリングした１１番抗体は、３２００倍まで希釈し、検出することができた。
＜実施例８：再組合体の日本ウナギの卵胞刺激ホルモン及び黄体形成ホルモンのＥＬＩＳＡ分析結果＞
前記で確立されたＥＬＩＳＡシステムを活用し、スタンダード濃度０から２００ng／ｍｌまで用いてＣＨＯ細胞で生産した日本ウナギの卵胞刺激ホルモンと黄体形成ホルモン、そして昆虫細胞であるバキュロウイルシ細胞で生産した卵胞刺激ホルモンと黄体形成ホルモンを分析した結果を図１７に示す。分析した４つの再組合体は全てスタンダードカーブ中で検出されたため、開発されたＥＬＩＳＡシステムは、日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンと黄体形成ホルモンの定量分析に正常に利用できるようになった。
前記で確立されたＥＬＩＳＡシステムを活用し、スタンダード濃度０から２００ng／ｍｌまで用いてＣＨＯ細胞で生産した日本ウナギの卵胞刺激ホルモンと黄体形成ホルモン、そして昆虫細胞であるバキュロウイルシ細胞で生産した卵胞刺激ホルモンと黄体形成ホルモンを分析した結果を図１７に示す。分析した４つの再組合体は全てスタンダードカーブ中で検出されたため、開発されたＥＬＩＳＡシステムは、日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンと黄体形成ホルモンの定量分析に正常に利用できるようになった。
Claims (12)
- 日本ウナギ（Ａｎｇｕｉｌｌａ ｊａｐｏｎｉｃａ）の卵胞刺激ホルモンのαサブユニットとβサブユニットとを一本鎖に融合した、配列番号：１のアミノ酸配列からなるポリペプチドを含む再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチド。
- 請求項１に記載されている再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドをコーディングする、配列番号：２の塩基配列からなる核酸。
- 請求項１に記載されている核酸が挿入された再組合発現ベクター。
- 請求項３に記載されている再組合発現ベクターによって形質転換されている宿主細胞。
- 前記宿主細胞は、バクテリア細胞、昆虫細胞及び脊椎動物の細胞を含む、請求項４に記載の宿主細胞。
- 請求項２に記載されている核酸分子を宿主細胞内に導入し、コーディングされた、再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドが発現できる条件下で培養し、再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンタンパク質を製造する方法。
- 請求項１に記載されている再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを有効成分として含有する日本ウナギの性成熟誘導用ホルモン組成物。
- 請求項１に記載されている再組合された日本ウナギの一本鎖の卵胞刺激ホルモンのポリペプチドを特異的に認識する抗体。
- 前記抗体は、単クローン抗体である、請求項８に記載の抗体。
- 請求項８または請求項９に記載されている抗体を含む日本ウナギの卵胞刺激ホルモンを検出するための組成物。
- 請求項８または請求項９に記載されている抗体を生物学的試料と接触させて抗原‐抗体複合体の形成を検出し、前記生物学的試料に日本ウナギの卵胞刺激ホルモンを検出する方法。
- 前記抗原‐抗体複合体の形成は、酵素免疫吸着法（ＥＬＩＳＡ）、放射免疫測定法（ＲＩＡ）、免疫蛍光法（ＩＦＡ）、ウェスタンブロッティング及び流動細胞分析法のうち、少なくとも１つの方法によって検出される、請求項１１に記載の方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005108429A1 (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Mochida Pharmaceutical Co., Ltd. | 新規可溶性ｃｄ１４抗原 |
| WO2010050554A1 (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | 東レ株式会社 | ヒトｃｘｃｌ１タンパク質の免疫学的測定方法 |
| JP2011168562A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Fisheries Research Agency | 魚類ｇｔｈタンパク質および該タンパク質を用いる魚類の成熟誘導方法 |
-
2015
- 2015-09-16 JP JP2015182669A patent/JP2016060743A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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