JP2739892B2 - Recombinant DNA molecule encoding active human TPA - Google Patents

Recombinant DNA molecule encoding active human TPA

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は治療用蛋白質の生産
のための組換えDNA技術の応用に関し、詳しくは修飾
されたヒト組織プラスミノーゲンアクチベーター(mT
PA)の生産のための組換えDNA技術の応用に関す
る。 【0002】 【従来の技術】リジケン(Rijken)ら;Bioc
him.Biophys.Acta,580,140
(1979)は、ヒト子宮組織からのヒト組織プラスミ
ノーゲンアクチベーター(uTPA)の部分精製を報告
している。このアクチベーターは、単鎖チモーゲン酵素
であり、血液中のプラスミンで活性化されて、フイブリ
ン血栓を溶解する2−鎖型に活性化される。従って、T
PAは種々の血管病、等に心臓内もしくはその周辺での
血栓の結果として起る心筋梗塞および深部静脈血栓に苦
しむ患者の血栓を溶解する治療用組成物として有用であ
る。 【0003】癌細胞ライン(Bowes melano
ma)細胞からmRNAをDNA組換え技術を用いて取
り出し、このmRNAをcDNAがコードするBowe
sTPAの生産に使用することは、ゴデル(Goedd
el)らがヨーロッパ特許出願第0093619号に記
載している。 【0004】 【発明が解決しようとする課題および課題を解決するた
めの手段】一般に、本発明は活性ヒトTPAをコード
し、天然のTPA−コードDNA分子とは、天然DNA
分子のN−結合炭水化物認識配列Asn−X−(Ser
またはThr)をコードするAsn,SerまたはTh
rコドンの1つの代りに、別のアミノ酸をコードするコ
ドンに置きかえて、TPAの炭水化物認識配列の部分で
TPAに炭水化物部分が結合するのを防止した点で異な
る。 【0005】好ましい態様においては、炭水化物認識配
列はTPAのカルボキシ末端に最も近い炭水化物認識配
列であるか、またはそのような修飾配列は2ケ所存在
し、すなわち、TPAのアミノ末端に最も近い配列およ
び中間の配列である。好ましくは、修飾された炭水化物
認識配列において、非Asnコドン例えばグルタミンコ
ドンでAsnコドンが置き換えられる。 【0006】本発明の組換えDNA分子は、複製可能な
発現ベクターにより運ばれ、このベクターは宿主哺乳類
細胞に感染させたとき、活性ヒトTPAをコードするD
NA配列を発現させ、宿主細胞中で発現される前記活性
ヒトTPAは、天然ヒトTPAのTPA−結合N−結合
炭水化物部分の1つまたはそれ以上を欠失したものであ
る。本発明の修飾されたTPAは薬学的に受容しうる担
体物質と一緒に混ぜて血栓溶解治療用組成物に製造でき
る。 【0007】本発明のmTPAは哺乳動物細胞培養液か
ら、どのTPAにも応用できる方法で、先ず疎水性アフ
イニティークロマトグラフィー、次いでmTPAを抗T
PA抗体に結合させるアフイニティークロマトグラフィ
ーを施す工程で精製できる。 【0008】 【発明の実施の形態】本発明を好ましい態様に基づき、
以下に詳述する。 【0009】ヒト子宮TPA cDNAの合成 本発明のDNA分子はuTPA cDNAの部位特異的
突然変異化(ミュータジエネシス)により造成した。そ
のヒト子宮TPAをコードするcDNAは、次の工程に
より製造およびクローン化した: 1) ヒト子宮組織から全mRNAを単離する; 2) この全mRNAからuTPA mRNAを豊富化
する; 3) TPA mRNAからcDNAを合成し、3′c
DNA配列および5′cDNA配列を得る; 4) 5′および3′cDNA配列を結合して、中間プ
ラスミドベクター中に完全cDNA配列を得る。 【0010】uTPA mRNAの単離 ヒト子宮組織からのmRNAは次のようにして単離し
た。約30gのヒト子宮組織を、4Mグアニジンチオシ
アネート、1M2−メルカプトエタノール、50mM酢
酸ナトリウム(pH5.0)および1mM EDTAを
含有するグアニジンチオシアネート溶液40ml中で、
組織ホモジナイザーを用いて破砕した。次にホモジネー
ト1ml当り1gのCsClを加え、ホモジネートを3
000rpmで10分間遠心分離した。上澄を、50m
l遠心管中の50mM酢酸ナトリウム(pH5.0)、
1mM EDTA、および1.592g CsCl/m
l溶媒を含有するCsClクッション15ml上に重層
し、45,000rpmで20℃にて24時間遠心分離
した。RNAを含有する白色バンドを回収し、このCs
Cl溶液を水で3倍に希釈し、RNAを沈澱させるため
に−20℃で2倍量のエタノールを加えた。沈澱を遠心
で回収した。溶解および沈澱を繰返してCsClの混在
を十分に取り除いた。約11mgの精製RNAが回収さ
れた。 【0011】精製RNAを高塩濃度緩衝液(10mM
トリス(pH8.0)、0.5MNaClおよび0.2
%ドデシル硫酸ナトリウム)中にオリゴーdTセルロー
ス1mlを含むアフイニテイーカラムに通してから、エ
タノール沈澱で濃縮して、0.1MトリスHCl(pH
7.5)300μl、1mM EDTA、1%ドデシル
硫酸ナトリウムおよび50%ホルムアミドをSW41チ
ューブ中に得た。チューブを15℃で35,000rp
m、16時間遠心分離した。フラクションに別けて回収
し、各フラクションのRNAのサイズを、 3H標識した
4S、18Sおよび28Sの標準マーカーにより決定し
た。 【0012】TPA mRNAを含むフラクションを、
ノーザン ブロテイング(Northern blot
ting)分析で32P標識プローブを使って同定し、こ
れらのフラクションをまとめてプールした。mRNAを
回収するため、グラジエントに等量の0.4M NaO
Ac、pH5を加えて希釈し、希釈後のグラジエント溶
液に2.5倍量のエタノールを加えて沈殿させた。溶解
と沈澱の操作を繰返して、回収されたRNA中に少しで
も残存するホルムアミドを除去した。 【0013】uTPA cDNAの3′配列の製造 uTPA cDNAの第一ストランドは次のようにし
て、単離されたmRNAから製造した。RNAを50m
MトリスHCl、pH8.3、50mM KCl、8m
M MgCl2 、各々1mMのdATP、dCTP、d
GTPおよびdTTP、25μg/mlオリゴーdT
12-18 、50μ/mlアクチノマイシンD、30mM
2−メルカプトエタノール、0.5mCi/ml(α32
P〕dCTP、50単位のRNasinおよび40単位
のAMV逆転写酵素とともに全量50μl中で37℃で
1時間インキュベートした。反応は20mM EDTA
の添加により終了させた。次に反応混合物を、10mM
トリス−HCl(pH8.0)、1mM EDTA、お
よび0.1%ドデシル硫酸ナトリウムで平衡化し、そし
て50μg E.coli tRNAで予備クロマトグ
ラフィーを行なったセファデックスG−100カラムに
付した。 【0014】m−RNA−cDNAハイブリッドを含む
フラクションをプールし、エタノールを添加して沈澱さ
せた。回収したハイブリッドを37℃で数時間0.5N
NaOHで処理し、氷酢酸で中和してからエタノール
で沈澱させた。 【0015】ヌクレオチドトリホスフェートを、次のよ
うにして高塩濃度−エタノール沈澱で除去した。DNA
を最初に20〜50μlの水に溶解し、等量の4M酢酸
アンモニウムを添加した。2倍量のエタノールを加え−
70℃で一夜放置した。溶液の温度を室温にもどし、遠
心分離でDNAペレットを得た。この操作をさらに2回
繰返し、次いでペレットを70%エタノールで1回洗う
ことにより、TPA遺伝子の3′末端の大部分に相当す
る精製cDNA第1ストランドを得た。 【0016】cDNA第1ストランドを、50mM H
EPES緩衝液(pH6.9)、10mM MgCl
2 、2mM DTT、70mM KCl、各々0.5m
MのdATP、dCTP、dGTP、dTTPを含有す
る全量100μl中で、cDNA第2ストランドの合成
に使用した。この混合物にDNAポリメラーゼ−クレノ
フラグメント20単位を15℃で20時間加えた。DN
Aを、1:1(v/v)のフェノールとクロロホルムの
混合物で抽出し、エタノールで沈澱させた。 【0017】この二重鎖cDNAをS1ヌクレアーゼで
処理してヘアピン構造を除去するため、全量100μl
中に30mM NaOAc(pH4.4)、0.3M
NaCl、4.5mM ZnCl、および50単位のS
1ヌクレアーゼを含む液中で室温に30分間置いた。反
応を止めるため、EDTAおよび1MトリスHCl(p
H8.0)を加え、夫々最終濃度を10mMおよび0.
1Mとした。DNAを前記のとおりフェノール−クロロ
ホルム抽出および高塩濃度でのエタノール沈澱の繰返し
により精製した。 【0018】精製した二重鎖cDNA配列を次のように
してクローン化した。先ず二重鎖cDNAに、60mM
カコジル酸−0.14Mトリス(pH7.6)、1mM
ジチオスレイトール、0.1mM dCTP、および
0.2μCi/μlの〔 3H〕dCTPを含む100μ
l反応液中で、オリゴーdCのテールを付けた。10m
M CoCl2 を最終濃度1mMとなるよう加え、50
単位のターミナルデオキシトランスフェラーゼを15℃
で10分間加えた。反応を止めるために、EDTAを1
0mM、ドデシル硫酸ナトリウムを0.1%加え、水で
2倍に希釈した。次に反応混合物をアガロースのゲル電
気泳動に付し、500bpまたはそれ以上の長さのcD
NAをゲルから回収した。 【0019】このオリゴーdCテールを付したcDNA
を、予めPstIで直線化しオリゴーdGテールを付し
たpBR322DNAにアニールさせるため、全量0.
5ml中に15mMトリスHCl(pH7.5)、15
0mM NaCl、および1mM EDTAを含む液中
で65℃、10分間、次に42℃で2時間処理した。ア
ニールされたDNAは、予めCaCl2 で処理して凍結
保存しておいたコンピテントなE.coli(MC10
61)細胞を形質転換するために用いた。細胞とDNA
の混合物を氷上で20分放置し、37℃で7分間の熱シ
ョックを与え、続いて20倍量のL−ブロスとともに3
7℃で45分間インキュベートし、そして15μg/m
lのテトラサイクリンを含有するL−プレート上にプレ
ーテイングした。 【0020】組換えクローンをニトロセルロースフィル
ターに移し、一セットのフィルターはテトラサイクリン
プレート上に置いて生存クローンを保存した。レプリカ
組換えクローンを含む二つ目のセットのフィルターは、
クロラムフェニコールプレート上に置いて37℃で一夜
プラスミドの増幅を行なった。フィルターを処理してD
NAを露出させた。フィルターのプレハイブリダイゼー
ションは、50%ホルムアミド、3XSSC、5Xデン
ハート液、0.1%ドデシル硫酸ナトリウム、および1
00μg/mlのE.coli tRNAを含む液中
で、42℃、2時間またはそれ以上の時間行なった。こ
のプレハイブリダイゼーション溶液にTPA cDNA
配列を有する32P−標識プローブを加え、フィルター上
のDNAとハイブリダイズさせた(42℃、18時間以
上)。フィルターを次に3XSSCで4時間、65℃の
0.1%SDSで30分間洗浄し、そして再度3XSS
Cで室温で30分間洗浄した。フィルターを空気乾燥
し、増感スクリーンを使用してコダックXAR−5X線
フィルムに−70℃で16時間露出した。 【0021】次に10個の候補の陽性クローンを単離
し、サブクローン化し、前記の方法で再度スクリーニン
グした。繰返して陽性シグナルを示すクローンのみにつ
き、制限エンドヌクレアーゼ開裂による解析をした。p
UPA327と命名したクローンは、最も大きいcDN
A挿入物(2.15kb)を含んでいた。 【0022】uTPA cDNAの5′配列の製造 最大長のcDNAクローンにもuTPAの全コード配列
は含まれていなかったため、失なわれた5′配列を単離
するために次の方法を用いた。サイズの選択を行なわな
い点を除いては上記同様にmRNAを単離した。続い
て、次に示すプライマー伸長法によって、第一cDNA
ストランドを合成した。100μl中に80%ホルムア
ミド、10mM PIPES緩衝液(pH6.4)、
0.4M NaCl、0.25μgの72bpフラグメ
ント、および70μgのmRNAを含む反応混合液中
で、TPA、cDNA(ヌクレオチド552−624)
の72bp PstIフラグメントを、上記mRNAに
アニールさせた。混合液を85℃、5分間加熱および5
0℃で20時間インキュベートして、ハイブリッド形成
を行なった。DNA−RNAハイブリッドの回収は、緩
衝液を水で3倍に希釈し、−20℃で一夜エタノール沈
澱させて行なった。mRNAの溶解および沈澱操作を再
度繰返して夾雑成分を除いた。第一ストランドcDNA
合成の条件は、オリゴーdTを省略した以外は3′配列
に使用した条件と同じである。 【0023】第二ストランドcDNAの合成は、DNA
ポリメラーゼI−クレノウフラグメントのプライマー
(ヌクレオチド1−15)として合成ペンタデカマー
(CTGTGA AGC AAT CAT)を用いて行
なった。100μl中に50mM HEPES緩衝液
(pH6.9)、10mM MgCl2 、および70m
MKClを含む中で、500ngのペンタデカマーを第
一ストランドcDNAとアニールさせるため、65℃で
5分間、65℃から43℃で15分間、43℃で15分
間処理し、混合物を使用するまで氷上に保存した。二重
鎖cDNAは、3′配列について前記したのと実質上同
様にして合成およびクローン化した。 【0024】プレートにまいて、スクリーニングおよび
サブクローニングした後、pUPA432と命名したク
ローンを同定した。このクローンは失なわれていた5′
コード配列を含み、クローンpUPA372と60bp
の重複部を有していた。 【0025】全長uTPA cDNAの製造 全長のヒト子宮TPA遺伝子をコードする。cDNAク
ローンを製造するに先立って、遺伝子の5′および3′
部分を配列決定した。このために、クローンpUPA4
32(5′コード配列)およびpUPA372(3′コ
ード配列)を、マキサム−ギルバート化学デグラデーシ
ョン法およびサンガーのジデオキシヌクレオチド・チエ
インターミネーション法を組合せて分析した。得られた
ヌクレオチド配列を図1〜図3に示す。 【0026】遺伝子の配列を決定した後、図4および5
に説明するようにして、完全cDNA遺伝子を製造し
た。プラスミドpUPA432(5′配列)を、先ずB
glIおよびBglIIの組合せで消化した。ポリアク
リルアミドゲルから400bpのBglI−BglII
フラグメントを単離し、さらにHaeIIIで部分的に
消化した。得られたBglII−HaeIIIフラグメ
ント(ヌクレオチド117−387)をポリアクリルア
ミドゲル上の電気泳動で精製した。フラグメントPst
I−NarI(ヌクレオチド321−448)はPst
IおよびNarIの消化の組合せおよび、続いてのゲル
電気泳動で単離した。このフラグメントをさらにHae
IIIで消化して61bpのHaeIII−NarIフ
ラグメントを生じさせた。BglII−HaeIIIフ
ラグメントおよびHaeIII−NarIフラグメント
の両者を、BamHIおよびNarI消化の組合せで直
線化したpBR322中にクローン化した。得られたク
ローン(pUPA−BglII/NarIと命名した)
から、BglII−NarIフラグメント(ヌクレオチ
ド117−448)、およびこれより大きいBglII
−SalIフラグメントが単離された。 【0027】プラスミドpUPA372をBglIIで
消化し、DNAポリメラーゼIでブラント末端を形成
し、SalIリンカーを加え、次いでE.coli中に
クローニングしてpUPA372−SalIを生じさせ
ることにより、該プラスミドpUPA372のヌクレオ
チド2091のBglII部位をSalI部位に変換し
た。続いてpUPA372−SalIをNarIおよび
SalIの二重消化で開裂させて、NarI−SarI
フラグメント(ヌクレオチド448−2091)を得
た。 【0028】次に、pUPA432からG−Cテールを
除去してSalI部位を導入することにより、子宮TP
A cDNAのリーダー配列に遺伝子工学処理を加え
た。このSalI部位の導入は、PstI消化物からc
DNAを単離し、5′非翻訳領域でSfaN1で開裂
し、DNAポリメラーゼIでブラント末端を形成し、S
alIリンカーを加え、SalIおよびBglIIの組
合せで消化し、BamHIとSalIでの二重消化で直
線化したpBR322ベクター中へクローニングするこ
とにより行なった。 【0029】この遺伝子工学処理された子宮TPAリー
ダーを、XhoIIおよびSalI消化の組合せで、ベ
クターから切り取った。このSalI−BglIIフラ
グメント(ヌクレオチド7−117)を、BglII−
NarI、NarI−SalIおよびBglII−Sa
lIの各フラグメントを上記のように連結して形成され
たSalI−BglIIフラグメント(ヌクレオチド1
17−2091)にスプライスした。SalI部位を両
端に持つ全長子宮TPA遺伝子を、次いでpUC9ベク
ターのSalI部位にクローン化した。図4および5参
照。このpUC9−uTPAプラスミドを、ひき続いて
mTPAをコードする組換えDNAの製造に使用した。 【0030】mTPA DNAの製造 図9において、天然ヒトuTPAは、その分子の三つの
アスパラギン残基、120,187および451位置で
N−グリコシル化されている(これらの位置はリーダー
配列のカルボキシ末端の隣りのアミノ末端グリシン残基
から数えたものであり、図1〜3の114,181およ
び445位置に夫々相当する。図1〜3においては、第
三リーダー開裂部位にすぐ続く位置を1位としてい
る。)。N−結合グリコシル化の認識配列は、Asn−
X−(SerまたはThr)である。これらの位置の1
つもしくはそれ以上でのグリコシル化を防止するため、
本発明者らは、uTPA cDNAのグリコシル化認識
配列中のアスパラギンをコードするAACまたはAAT
コドンをCAAコドン(グルタミンをコードする)に置
き換える方法を採った。後に詳述するとおり、これらの
ミュータント部位(図9のA,BおよびC)は、次のミ
スマッチ・プライマーを用いて、インビトロ部位特異的
ミュータジエネシスにより造成した: (a) ミュータント位置Aに対しては、 TCGGTGACTGTTCTTTGAAGTAA ATGTTGT (b) ミュータント位置Bに対しては、 CAACGCGCTGCTTTGCCAGTTGGT GCA (c) ミュータント位置Cに対しては、 GTAGGCTGACCCTTGCCCAAAGT AGCA ミュータントA単鎖DNAをテンプレートとして用い、
ミュータントAB,AC、およびABCも夫々製造し
た。最後に、ミュータントBおよびCを再結合してミュ
ータントBCを得た。こうして可能な7種類の全ての非
もしくは部分グリコシル化ヒトTPAミュータントを製
造した。ミュータントのA,B,Cの記号は、ミュータ
ントが記号部位でAsnコドンの代りにGlnコドンを
有することを意味し、他の点では天然のDNAと同一で
ある:従ってミュータントABは部位AおよびBでGl
nコドンを有する。Glnを用いたのは、単なる便宜上
であり、他の非Asnコドンを同様に使用できる。ま
た、Asnコドンを置き代える代りに、このAsnコド
ンから2つ下流のSerもしくはThrコドンを他のコ
ドン、例えばGlnで置き代えて同様の結果を得ること
ができる。 【0031】部位特異的ミュータジエネシス インビトロ部位特異的ミュータジエネシスは、最初にス
ミスら、Gene,8,81−87,99−106(1
979)により報告された方法を変形して次のようにし
て行なった。 【0032】前記のミスマッチ化オリゴヌクレオチドプ
ライマーを、慣用法により、アプライド・バイオシステ
ムズ(Applied Biosystems)自動合
成装置を用いて合成した。 【0033】図6で説明するとおり、ヒト子宮TPAを
コードするDNA(前記)をファージM13mp18
〔ファルマシア(Pharmacia)またはニューイ
ングランド・バイオラブス(New England
Biolabs)から入手可能〕中にクローニングし
た。プラスミドpUC9−uTPAをSalIで消化
し、uTPA遺伝子を含むフラグメントを単離し、Sa
lIで切断しておいたM13−mp18ベクターの二−
ストランド体中に挿入した。次にuTPAの有意ストラ
ンド(sense strand)を含むシングルスト
ランドのファージDNAを単離して、オリゴヌクレオチ
ドにより行なわれるミュータジエネシスのテンプレート
として使用した。各ミスマッチ化オリゴヌクレオチドプ
ライマーを65℃で10分間、次いで室温で10分間、
20mMトリス−HCl、pH7.5、10mM Mg
Cl2 、50mM NaCl、1mMジチオスレイトー
ル、0.2ピコモルのシングルストランド化M13−m
p18−TPA DNA、および20ピコモルの5′リ
ン酸ミスマッチ化オリゴヌクレオチドを含有する反応液
中で処理して、テンプレートにアニールさせた。次に、
30mM トリス−HCl、pH7.5、10mM M
gCl2 、2mMメルカプトエタノール、各1mMのd
ATP,dCTP,dGTP,dTTPおよび1mMの
ATPを含む等容量の緩衝液PEをアニーリング反応混
合物に添加した。5−10単位のDNAポリメラーゼ−
クレノウフラグメントおよび3−5単位のT4リガーゼ
を添加し、16℃で一夜インキュベートしてプライマー
の伸長を行なった。 【0034】反応混合物を希釈し、コンピテントなJM
105細胞の形質転換に使用した。ファージのプラック
に関し、その場(in situ)でのミュータジエニ
ック・オリゴヌクレオチド・プラック・ハイブリダイゼ
ーション法で、32P−標識ミスマッチ化プライマーを用
いて、所望のミュータントをスクリーニングした。この
方法は、所望のミュータントはプライマーと完全に相補
性であるが、天然型DNAは1もしくはそれ以上のミス
マッチ部分を含むことに基づくものである。即ち、適当
なハイブリッド形成条件下では、ミスマッチ化プライマ
ーがミュータントとハイブリッドを形成する程度は、天
然型とハイブリッドを形成するよりも大である。このハ
イブリッド形成能の相違が、所望のミュータントの選択
を可能とする。 【0035】候補ミュータントを単離し、制限エンドヌ
クレアーゼ消化およびDNA配列決定により同定する。
所望のミュータントuTPA遺伝子を、適当なM13m
p18−TPAミュータントの複製型のSalI消化に
よって単離した。 【0036】図8に示すとおり、単離された各ミュータ
ントuTPA遺伝子を、プラスミドpCLH3axのX
hoIクローニング部位へ挿入した(プラスミドpCL
H3axは、pBR322配列、マウスメタロチオネイ
ン遺伝子の5′調節配列を含む2000塩基対およびS
V40の3′調節配列を含む237塩基対を伴なうXh
oIクローニング部位を有する)。プラスミドpCLH
3axは、プラスミドpCL28から図7に示すように
して製造した:出発プラスミドpCL28をHindI
IIで切断し、メタロチオネイン遺伝子の方向を変える
ようにして再び連結した;この新たなプラスミドをBg
lIIおよびBamHIで切断し、SV40の237塩
基対polyA領域を挿入した;最後にBglII部位
をXhoIリンカーの付加によってXhoI部位に変換
した。得られたプラスミドをXhoIで切断して、単離
した各mTPA遺伝子を挿入した。各ミュータントDN
Aを含む各造成物をpCT〔ミュータント〕と命名す
る。ここで〔ミュータント〕は、夫々のmTPAがグリ
コシル化の防止のために修飾された部位を示す。例え
ば、部位Aの修飾を含む造成物はpCTAと命名され
る。 【0037】造成の最終工程は、哺乳動物宿主細胞の感
染をひき起すウシパピローマウイルス(BPV)をコー
ドする配列の付加である。プラスミドpB2−2を酵素
BamHIおよびSalIで消化して、BPVゲノムを
含む7.9kbフラグメントを生じさせた。このフラグ
メントを、予め同じ二種の酵素で消化したpCT〔ミュ
ータント〕中へ連結した。この最終造成物(pCAT
〔ミュータント〕)は、5′メタロチオネイン調節シグ
ナル部分、修飾uTPA遺伝子、SV40の3′シグナ
ル部分(ポリA付加部位とともに)、および完全BPV
ゲノムを含む。これらpCAT〔ミュータント〕発現ベ
クターを、次いで哺乳動物宿主細胞に感染させて発現さ
せ、修飾されたuTPA蛋白質を単離するために使用し
た。 【0038】哺乳類細胞の感染(トランスフェクショ
ン) ウイグラー(Wigler)ら、Cell,11,22
3(1977)の感染技術の変法を用いて、次のように
して、pCAT〔ミュータント〕プラスミドDNAをマ
ウスC127細胞中に導入した。 【0039】pCAT〔ミュータント〕DNAの5−2
0μgを、10μgの担体サケ精子DNAを含有する2
40mM CaCl2 0.5ml中へ添加した。この溶
液を、等量の2XHBS(280mM NaCl、20
mM Hepesおよび1.5mM リン酸ナトリウ
ム;pH7.1)中へ泡立てながら加えた。室温で30
分間リン酸カルシウム沈殿を形成させ、5×105 個の
C127細胞を感染の24時間前にプレーテイングし
た。リン酸カルシウム沈澱が生じている間に、細胞増殖
培地を交換した。リン酸カルシウム沈澱を細胞に加え
て、37℃で6−8時間インキュベートした。DNAを
除去し、細胞をリン酸緩衝化生理食塩水(PBS)、p
H7中の20%グリセロールに室温で1−2分間暴露し
た。細胞をPBSで洗浄し、10%仔牛血清(MAバイ
オロジカルズ)、ペニシリン/ストレプトマイシン、お
よび10mM グルタミン(GIBCO)を含むダルベ
ッコの修正培地10mlを添加した。培地を24時間後
およびその後各3〜4時間毎に交換した。14〜21日
後にフォーカスが検出され、21日後にクローニングリ
ング法(cloning ring method)で
単離された。このフォーカスを分析のため増殖させた。 【0040】感染細胞を、慣用手段で培養し、慣用手段
でmTPAを連続的に培養培地から収穫した。pCAT
〔ミュータント〕を含む形質転換C127細胞は、mT
PAを高率に生産した。BPVベクター(これはDNA
コピー数の増大を果す)中での強力なメタロチオネイン
プロモーターが調節するmTPAの生産およびBPVに
よる形質転換細胞の連続増殖特性は、相まってmTPA
の大量生産の最適系を提供する。 【0041】培養培地からのmTPAの抽出および精製 形質転換哺乳類細胞により生産された活性修飾TPA
は、宿主細胞培養培地から回収した。細胞抽出物もしく
は培養培地からの活性mTPAの精製は、一般に1)疎
水性アフイニテイ−クロマトグラフィー、そして2)抗
体アフイニテイ−クロマトグラフィーの工程を含む。こ
の方法は野生型のTPAや、他の修飾型TPAにも応用
できる。詳細にはこれらの工程は以下のように行なう。 【0042】疎水性アフイニテイ−クロマトグラフィー この工程は、宿主細胞培養培地中のmTPAを、例えば
トリスアクリルブルー(LKB)、マクロソルブブル
ー、またはCMアフイゲルブルー(BioRad)のよ
うなmTPAに結合できるが培養培地中の他の何種かの
蛋白質には結合しない染料との複合体にする工程を有す
る。(アフイゲルブルーは、ヒトのノイロブラストーマ
ラインから単離されたプラスミノーゲンアクチベーター
の本発明とは別の精製において、(NH42 SO4
殿およびp−アミノベンズアミジン−セファロースクロ
マトグラフィーとの組合わせで使用されている;Bio
chim.Biophys.Acta,704,450
−460,1980。)培地を濾過して澄明化し、次い
で希釈又は濃縮することなく使用した。リン酸緩衝化生
理食塩水、0.01%ツイーン、pH7.1で平衡化し
たトリスアクリルブルーマトリックス(LKB)を50
ml/l加えた。上澄をトリスアクリルブルーマトリッ
クスに加え(20ml/mg TPA)(バッチ式結
合)、溶液を4℃で2時間、おだやかに攪拌した。マト
リックスを次に20mMリン酸緩衝液、pH7.4、
0.15M NaCl、および0.01%ツイーン80
で洗った。このTPA−含有物質を次に負荷率(loa
d factor)50%でゲル濾過カラムに注入し、
線速度85cm/時間でゲル濾過を行った。トリスアク
リルブルーマトリックスから0.5Mアルギニン、0.
02Mリン酸緩衝液、0.15M NaCl、0.01
%ツイーン、pH7.4で溶出させた。TPAの回収率
は、一般的に90−95%であった。 【0043】上記のとおり、この工程でトリスアクリル
ブルー以外のマトリックスを使用してもよい。その一例
は、CMアフイゲルブルー(Bio Rad)であり、
これはmTPAを同様に良好に結合し、トリスアクリル
ブルーと同様のパターンでmTPAを溶出する。 【0044】アフイニテイークロマトグラフィー 精製を高度に達成する次の工程は、固体支持体カラム上
に固定化した抗TPA抗体を使用するアフイニテイーク
ロマトグラフィーである。慣用手段で作られたポリクロ
ーナルまたはモノクローナル抗TPA抗体のどちらでも
使用できる。 【0045】好ましいアフイニテイークロマトグラフィ
ー工程は次のように行なわれる。トリスアクリルブルー
マトリックスから溶出した材料を、該溶出液中に含まれ
る全てのmTPA活性を結合できるモノクローナル抗T
PAセファロースマトリックス中に、4℃で非常にゆっ
くりと通過させる。適当な抗体は、スコットランドのバ
イオスコット社(Bioscott,Ltd)またはア
メリカン・ダイアグノステイカ(American D
iagnostica)から市販されている。この抗体
をCNBr活性化セファロースに、5mg抗体/ml樹
脂の量で結合させる。抗体マトリックスを0.1Mトリ
ス、pH8.0および0.01%ツイーン80で予め平
衡化し、0.5M NaCl、0.01%ツイーン8
0、0.1Mトリス、pH8.0で洗浄し、そして3.
0M KSCN、0.01%ツイーン80、0.1Mト
リス、pH8.0で溶出する。溶出は線速度60cm/
時間で行ない、70−80%より高い回収率が得られ
る。次にこの濃縮されたmTPAを0.3MトリスHC
l、pH8.0、0.25M NaCl、および0.0
1%ツイーン80に対して透析する。 【0046】抗体/セファロースカラムから回収された
精製mTPAはSDS PAGE電気泳動によれば5%
以下の夾雑成分を有する。還元条件で、多少の2−鎖T
PA(活性型;単鎖が好ましい型である)が観察され
た。精製工程で使用する緩衝液にアプロチニンを添加す
ることによって、2−鎖型を防止することができる。 【0047】子宮TPA cDNAおよび修飾uTPA
の性状決定 上記のとおり、図1〜3には子宮TPA cDNAのヌ
クレオチド配列を、該cDNAによってコードされると
逆算された子宮TPAのアミノ酸配列とともに示す。暫
定的プレプロ配列(tentative prepro
sequence)はアミノ酸−38から−1に相当す
る。図1中でアミノ酸+1、−3および−6の前の各縦
線は、開裂部位を示す。グリコシル化可能部位は、As
n残基のCHOで示されているが;215番の部位は実
際はグリコシル化されない。プラスミン開裂部位(単鎖
uTPAが2−鎖uTPAに変換される部位)は矢印で
示される。セリンプロテアーゼの活性中心の保存された
配列には、下線が施されている。図1〜3はまた、子宮
TPA cDNAと本発明で種々のアスパラギンコドン
をグルタミンコドンで置き代えた組換えDNA分子と
の、ヌクレオチド配列の相違を示す。これらの特定のア
スパラギンコドンを除去することにより、コードするT
PA分子のN−結合グリコシル化の程度を低めることが
できる。 【0048】部分的もしくは非−グリコシル化がmTP
Aの半減期に及ぼす影響を、半減期の測定及びそれらの
半減期と完全グリコシル化uTPAの公知半減期との比
較により調べた。半減期測定は、ウサギを使用し、TP
A注射後の各種時間に血液サンプルを採取し、存在する
TPAの活性及び量を夫々フイブリンプレートおよびE
LISA検定で調べることにより行なった。この比較の
例として、以下にミュータントAおよびBCの分析結果
を示す。 【0049】ミュータントA TPAおよびミュータン
トBC TPAの分析 インビボにおけるuTPAの半減期に対して、グリコシ
ル化が影響を及ぼすか否か調べるため、ウサギを動物モ
デルとして試験を行なった〔コレン(Collen)
等、J.Pharm.Exp.Ther.,231:1
46−152,1984〕。 【0050】ニュージーランド白色家兎(4−5ポン
ド)に、耳の周辺の静脈から、50−200μgの修飾
TPAまたは野生型TPAの50−200μg量を注入
した。このウサギの大動脈から1mlの血液サンプル
を、直接3.8mlクエン酸ナトリウム中へ、0時間目
および注射後30秒、1分、2分、3分、4分、5分、
7分、10分、15分、20分の設定時間後に採取し
た。サンプルを遠心分離して細胞を含まないプラズマを
得、これを検定まで凍結保存した。各野生型TPAおよ
び修飾TPA毎に少なくとも3匹のウサギに注射を行な
った。データをプロットすると、試験された各TPAは
2−3分の同様な半減期を示した。しかしながら、長時
間(20分)にわたってカーブを分析すると、修飾TP
Aのあるものは、野生型TPAに比べてプラズマ中の濃
度が高いことが判明した。したがって、初期の急速な消
失速度は、試験された全てのTPAについて近似してい
たが、20分目までの消失速度は修飾TPAのあるもの
の方が低かった。その例を図10に示す。表1は、ミュ
ータントAおよびBCが野生型TPAより有意に遅い消
失速度を持つことを示唆する結果をまとめたものであ
る。 【0051】 【表1】 これらの結果はELISA(ng/ml)および 125
−フイブリン溶解試験(MIU/ml)の両方で測定し
た。 【0052】+tPAサンプル(注射20分後)は、フ
イブリン溶解活性の存在(+)または不存在(−)を示
す。 【0053】ND=測定せず。 【0054】次の実験は、ELISAアッセイで検出さ
れた血液中の修飾TPAが生物学的に活性であることを
確認するために行った。TPA活性は、 125I−フイブ
リンを用いたフイブリンクロット溶解アッセイおよび間
接的アミド基質溶解アッセイ(amidolytic
assay)で決定した。結果を表1および図10に示
すが、それによれば、ミュータントAおよびBCは野生
型子宮TPAに比べてアッセイ法の如何にかかわらず、
長い消失時間を示した。 【0055】上記の実験は、修飾TPAがプラズマ中で
生物学的活性を保持していることを示している。ミュー
タントのフイブリン溶解活性の更に別の試験は生体外お
よび生体中でのクロットの溶解によって行なった。修飾
はTPAは最初に生体外での125I−フイブリンクロッ
トに対する試験を行った。フイブリンクロットは、10
mM CaCl2 を含有する正常ヒトプール血漿0.5
ml中の1.5μCiの 125Iフイブリン(IBRI
N,アメルシャム)および10μlのトロンボプラスチ
ンの混合物から作った。クロットは実験期間中3mlの
プラズマ中に保持した。放出される放射活性のベースラ
インの安定化のために37℃30分間予備インキュベー
ションした後、同量の野生型またはミュータントTPA
を0.1〜2μg蛋白量で、該 125I−フイブリンクロ
ットに添加し、インキュベーションを37℃で継続し
た。TPA添加後の種々の時間に、サンプル50μlを
取り出し、溶液中の放射活性のカウントを行った。時間
tにおけるパーセントクロット溶解の計算は、時間tに
おける溶液中のカウント量を添加もしくは放出放射活性
カウント総量(100%ソリュブル)で割って計算し
た。図11に、野生型TPA、ミュータントAのTP
A、ミュータントBCのTPAを比較した、インビトロ
のクロット溶解の結果を示す。図11のグラフに見られ
るとおり、各特定の量について、修飾TPAのフイブリ
ン溶解活性は、野生型TPAの活性と同程度であった。 【0056】次に修飾TPAの、インビボにおけるフイ
ブリンクロットに対するフイブリン溶解活性を試験し
た。兎プラズマを使用したとき、インビボのクロット溶
解試験の感度向上が認められたので、インビボのクロッ
ト溶解実験のために同一の0.5又は1ml 125I−フ
イブリンクロットを作成した。このクロットを、12ゲ
ージ針を用いて重さ4ポンドのニュージーランド白色兎
の頸静脈に投与した。耳周辺の静脈からTPAを投与
し、頸動脈中のカテーテルを通してプラズマサンプルを
30秒ないし3時間の間の各時間に抜き取った。TPA
注入の各種パラメーターをテストした後、TPAを45
μgの大量投与に引き続いて、0.25mg/時間の速
度で110分間の連続注入を行なうことが、兎での野生
型およびミュータントAのフイブリン溶解活性の比較に
最適と判明した。図12に示す如く、ミュータントAの
TPAを注射された三匹の兎のフイブリン溶解活性は、
同量の野生型TPAを注射した兎よりも大きいことが観
察された。さらに、注入の間において、ミュータントA
蛋白質を含むプラズマサンプル中のアミドリシス活性の
方が野生型TPAの場合より大きいばかりでなく、注入
終了後の40〜60分後に血液中に存在するアミドリシ
ス活性もミュータントA TPAの方が野生型TPAを
投与した兎のプラズマサンプル中のものより大きかった
(図13)。 【0057】これらのインビボクロット溶解試験の結果
は、明らかにミュータントAの長い生物学的半減期を示
しており、連続注入の期間にプラズマ中のTPAの蓄積
の増加につながるものである。ミュータントBCについ
ても同様の結果が観察された。インビトロおよびインビ
ボの両方の生物学的アッセイから、二種のTPAミュー
タントAおよびBCは、測定法の如何にかかわらず常に
より長い排出時間を有し、その生物学的活性を保持する
と決論される。上記のとおり、循環血液中からの完全グ
リコシル化TPAの肝臓による排出は非常に速く、生物
学的半減期は約2分である(Thromb.Haemo
stas.46,658,1981)。従って、TPA
は通常は注射では投与されず、大量を3時間かけて注入
することにより投与される。mTPAの長い半減期は、
クロット溶解達成に必要な量を少なくするから、注入に
よることなく注射による治療を可能とする。 【0058】用 途 本発明のmTPAは血栓治療の必要あるヒト患者、例え
ば術後患者、最近血栓による心筋梗塞をおこした患者お
よび深部静脈血栓症になやむ患者の血栓を溶解する治療
目的に使用される。mTPAは薬学的に受容される担体
物質、例えば塩溶液と混合して、経口、静注等で投与し
たり、障害を受けた動脈又は心臓に注射して投与され
る。以下に例示的実施例を示す。 【0059】 【発明の実施の形態】 実施例1 大量投与による血栓の緊急的治療のため、5〜10mg
の凍結乾燥mTPAを生理食塩水と混合し、mTPAの
大量を静脈から患者に投与するための注射器の筒内に入
れた。 【0060】実施例2 冠状動脈血栓の早急な溶解を目指す注入投与のため、約
100mg/時間の凍結乾燥mTPAを約1時間かけて
静脈から注入し、その後更に約3時間かけて約50mg
/時間の静脈注入を行った。 【0061】実施例3 冠状動脈血栓の早急な溶解を目指す注入投与のため、実
施例2の処方によったが、但し、注入の前に生理食塩水
中の約10mgの大量mTPAを静脈注射した。 【0062】実施例4 深部静脈血栓症のおだやかな溶解を目指す注入治療のた
め、生理食塩水に溶解した凍結乾燥mTPAを約15m
g/時間の割合で約12ないし24時間かけて静脈注入
した。 【0063】他の態様も特許請求の範囲に含まれる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] [0001] The present invention relates to the production of therapeutic proteins.
For the application of recombinant DNA technology for
Human tissue plasminogen activator (mT
PA) application of recombinant DNA technology for the production of
You. [0002] BACKGROUND OF THE INVENTION Rijken et al .; Bioc.
him. Biophys. Acta, 580, 140
(1979) describes human tissue plasmid from human uterine tissue.
Reported partial purification of nogen activator (uTPA)
doing. This activator is a single-chain zymogen enzyme
And activated by plasmin in the blood,
Activated to 2-chain form to dissolve thrombus. Therefore, T
PA is used in and around the heart for various vascular diseases, etc.
Suffer from myocardial infarction and deep vein thrombosis resulting from thrombus
Useful as a therapeutic composition to dissolve blood clots in
You. A cancer cell line (Bowes melano)
ma) obtaining mRNA from cells using DNA recombination technology;
And the mRNA encodes the mRNA
The use of sTPA in production is described by Goedd.
el) et al. in European Patent Application No. 0093619.
It is listed. [0004] SUMMARY OF THE INVENTION
Generally, the present invention encodes active human TPA
A natural TPA-encoding DNA molecule is a natural DNA
N-linked carbohydrate recognition sequence Asn-X- (Ser
Or Thr) Asn, Ser or Th encoding
r Codons encoding another amino acid instead of one
In the carbohydrate recognition sequence of TPA
The difference is in preventing the carbohydrate moiety from binding to TPA.
You. In a preferred embodiment, the carbohydrate recognition sequence is
The row is the carbohydrate recognition sequence closest to the carboxy terminus of TPA.
Sequence or two such modified sequences
Ie, the sequence closest to the amino terminus of TPA and
And the middle sequence. Preferably, a modified carbohydrate
In the recognition sequence, non-Asn codons such as glutamine
The don replaces the Asn codon. [0006] The recombinant DNA molecule of the present invention is replicable.
Carried by an expression vector, which is a host mammal
When cells are infected, D encoding active human TPA
Said activity expressing an NA sequence and being expressed in a host cell
Human TPA is the TPA-linked N-linked of native human TPA.
Lacking one or more carbohydrate moieties
You. The modified TPA of the present invention is a pharmaceutically acceptable carrier.
It can be mixed with body material to produce a thrombolytic therapeutic composition.
You. The mTPA of the present invention is a mammalian cell culture solution.
First, in a method that can be applied to any TPA,
Initiation chromatography followed by mTPA anti-T
Affinity chromatography binding to PA antibody
Can be purified in the step of applying [0008] BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Details will be described below. [0009]Synthesis of human uterine TPA cDNA The DNA molecules of the present invention are site specific for uTPA cDNA.
It was created by mutagenesis (mutagenesis). So
CDNA encoding human uterine TPA in the next step
More manufactured and cloned: 1) isolating total mRNA from human uterine tissue; 2) Enrich uTPA mRNA from this total mRNA
Do; 3) cDNA is synthesized from TPA mRNA and 3′c
Obtain a DNA sequence and a 5 'cDNA sequence; 4) Join the 5 'and 3' cDNA sequences to
Obtain the complete cDNA sequence in the rasmid vector. [0010]Isolation of uTPA mRNA MRNA from human uterine tissue is isolated as follows.
Was. About 30 g of human uterine tissue was
Anate, 1M2-mercaptoethanol, 50mM vinegar
Sodium acid (pH 5.0) and 1 mM EDTA
In 40 ml of the containing guanidine thiocyanate solution,
The cells were disrupted using a tissue homogenizer. Next, homogene
1 g of CsCl was added per 1 ml of the mixture, and the homogenate was added to 3 ml.
Centrifuged at 000 rpm for 10 minutes. The supernatant is 50m
50 mM sodium acetate (pH 5.0) in a centrifuge tube;
1 mM EDTA, and 1.592 g CsCl / m
over 15 ml of CsCl cushion containing 1 l solvent
And centrifuged at 45,000 rpm at 20 ° C. for 24 hours.
did. The white band containing RNA was recovered and this Cs
Dilute the Cl solution 3 times with water to precipitate RNA
At -20 ° C was added twice the amount of ethanol. Centrifuge the precipitate
Was collected. Repeated dissolution and precipitation to mix CsCl
Was sufficiently removed. About 11 mg of purified RNA was recovered
Was. [0011] The purified RNA was prepared by adding a high salt buffer (10 mM
Tris (pH 8.0), 0.5 M NaCl and 0.2
% Sodium dodecyl sulfate)
Through an affinity column containing 1 ml of
Concentrate with ethanol precipitation and add 0.1 M Tris HCl (pH
7.5) 300 μl, 1 mM EDTA, 1% dodecyl
Add sodium sulfate and 50% formamide to SW41
Obtained during the tube. Tube 35,000 rpm at 15 ° C
m, and centrifuged for 16 hours. Collected separately for fractions
And the size of the RNA in each fractionThreeH-labeled
Determined by 4S, 18S and 28S standard markers
Was. The fraction containing TPA mRNA is
Northern blotting
ting) analysis32Identification using a P-labeled probe
These fractions were pooled together. mRNA
For recovery, an equal volume of 0.4 M NaO
Ac, pH5 was added for dilution, and the gradient solution after dilution was diluted.
The liquid was precipitated by adding 2.5 volumes of ethanol. Dissolution
And the precipitation procedure is repeated until the recovered RNA
The remaining formamide was also removed. [0013]Production of 3 'sequence of uTPA cDNA The first strand of uTPA cDNA is as follows:
Produced from the isolated mRNA. RNA 50m
M Tris HCl, pH 8.3, 50 mM KCl, 8 m
M MgClTwo , Each 1 mM dATP, dCTP, d
GTP and dTTP, 25 μg / ml oligo-dT
12-18 , 50 μ / ml actinomycin D, 30 mM
2-mercaptoethanol, 0.5 mCi / ml (α32
P] dCTP, 50 units of RNasin and 40 units
At 37 ° C. in a total volume of 50 μl with AMV reverse transcriptase
Incubated for 1 hour. Reaction is 20 mM EDTA
The addition was terminated. The reaction mixture is then added to 10 mM
Tris-HCl (pH 8.0), 1 mM EDTA,
And 0.1% sodium dodecyl sulfate.
E. 50 μg E. coli tRNA for preliminary chromatography
To the Sephadex G-100 column which performed raffy
Attached. [0014] Including m-RNA-cDNA hybrid
Fractions were pooled and precipitated by adding ethanol.
I let you. The recovered hybrid is subjected to 0.5N for several hours at 37 ° C.
  Treat with NaOH, neutralize with glacial acetic acid, then ethanol
And precipitated. The nucleotide triphosphate is used as follows.
This was removed by high salt-ethanol precipitation. DNA
Was first dissolved in 20-50 μl of water and an equal volume of 4 M acetic acid
Ammonium was added. Add 2 volumes of ethanol-
Leave at 70 ° C. overnight. Return the temperature of the solution to room temperature.
A DNA pellet was obtained by centrifugation. Repeat this operation twice more
Repeat, then wash the pellet once with 70% ethanol
Thus, most of the 3 'end of the TPA gene is represented.
The purified cDNA first strand was obtained. The first strand of the cDNA was
EPES buffer (pH 6.9), 10 mM MgCl
Two , 2mM DTT, 70mM KCl, 0.5m each
M contains dATP, dCTP, dGTP, dTTP
Of cDNA second strand in a total volume of 100 μl
Used for The DNA polymerase-Kleno is added to this mixture.
20 units of fragment were added at 15 ° C. for 20 hours. DN
A: 1: 1 (v / v) phenol and chloroform
Extracted with the mixture and precipitated with ethanol. The double-stranded cDNA is digested with S1 nuclease.
A total volume of 100 μl for processing to remove hairpin structures
30 mM NaOAc (pH 4.4) in 0.3 M
NaCl, 4.5 mM ZnCl, and 50 units of S
Placed in a solution containing 1 nuclease at room temperature for 30 minutes. Anti
To stop the reaction, add EDTA and 1M Tris HCl (p
H8.0) were added to a final concentration of 10 mM and 0.1 mM, respectively.
1M. The DNA was phenol-chloro as described above.
Repeated form extraction and ethanol precipitation at high salt concentration
And purified. The purified double-stranded cDNA sequence is as follows:
And cloned. First, 60 mM was added to the double-stranded cDNA.
Cacodylic acid-0.14 M Tris (pH 7.6), 1 mM
Dithiothreitol, 0.1 mM dCTP, and
0.2 μCi / μl [ThreeH] 100 μm including dCTP
In one reaction, oligo-dC was tailed. 10m
M CoClTwo Was added to a final concentration of 1 mM, and 50
15 ° C per unit of terminal deoxytransferase
For 10 minutes. EDTA 1 to stop the reaction
0 mM, 0.1% sodium dodecyl sulfate, and add water
Diluted 2-fold. The reaction mixture is then charged to an agarose gel.
500 bp or longer cD after electrophoresis
NA was recovered from the gel. The oligo-dC tailed cDNA
Was previously linearized with PstI and an oligo-dG tail was added.
In order to anneal to the pBR322 DNA.
15 mM Tris HCl (pH 7.5), 5
In a solution containing 0 mM NaCl and 1 mM EDTA
At 65 ° C for 10 minutes and then at 42 ° C for 2 hours. A
Neiled DNA is pre-CaClTwo Processed and frozen
Competent E.E. coli (MC10
61) Used to transform cells. Cells and DNA
The mixture was left on ice for 20 minutes and heated at 37 ° C for 7 minutes.
, Followed by 3 with 20 volumes of L-broth.
Incubate at 7 ° C. for 45 minutes and add 15 μg / m
plate on an L-plate containing 1 liter of tetracycline.
I did it. [0020] The recombinant clone is transformed into nitrocellulose
And one set of filters is tetracycline
Surviving clones were stored on plates. replica
The second set of filters containing the recombinant clones
Place on chloramphenicol plate at 37 ° C overnight
Plasmid amplification was performed. Process the filter and D
The NA was exposed. Prehybridization of filters
Is 50% formamide, 3X SSC, 5X den
Heart liquid, 0.1% sodium dodecyl sulfate, and 1
E. 00 μg / ml. in a solution containing E. coli tRNA
At 42 ° C. for 2 hours or longer. This
TPA cDNA in prehybridization solution
Have an array32Add P-labeled probe and on filter
(42 ° C., 18 hours or less)
Up). Filters were then placed in 3X SSC for 4 hours at 65 ° C.
Wash with 0.1% SDS for 30 minutes and again 3XSS
C for 30 minutes at room temperature. Air dry the filter
Kodak XAR-5 X-ray using intensifying screen
The film was exposed at -70 ° C for 16 hours. Next, 10 candidate positive clones were isolated.
Subcloned and screened again as described above.
I did it. Repeat only positive clones
And analyzed by restriction endonuclease cleavage. p
The clone named UPA327 has the largest cDN
A insert (2.15 kb) was included. [0022]Preparation of 5 'sequence of uTPA cDNA The full coding sequence of uTPA even for the largest cDNA clones
Was isolated, the lost 5 'sequence was isolated.
The following method was used to do this. Do not choose a size
The mRNA was isolated as described above, except for the differences. Continued
The first cDNA was obtained by the primer extension method shown below.
The strand was synthesized. 80% formaldehyde in 100 μl
Mid, 10 mM PIPES buffer (pH 6.4),
0.4 M NaCl, 0.25 μg of 72 bp fragment
And a reaction mixture containing 70 μg of mRNA
And TPA, cDNA (nucleotides 552-624)
The 72 bp PstI fragment of
Annealed. Heat the mixture at 85 ° C. for 5 minutes and
Incubate at 0 ° C for 20 hours to hybridize
Was performed. Recovery of DNA-RNA hybrids is slow.
The buffer solution was diluted three times with water, and ethanol precipitated at -20 ° C overnight.
Performed with settling. Repeat the mRNA dissolution and precipitation procedure.
Repeatedly to remove contaminant components. First strand cDNA
The conditions for the synthesis were the 3 'sequence except that oligo-dT was omitted.
The same conditions were used. The synthesis of the second strand cDNA is carried out by DNA
Primer for polymerase I-Klenow fragment
Synthetic pentadecamer as (nucleotide 1-15)
(CTGTGA AGC AAT CAT)
became. 50 mM HEPES buffer in 100 μl
(PH 6.9), 10 mM MgClTwo , And 70m
500 ng of pentadecamer in MKCl
At 65 ° C to anneal with one strand cDNA
5 minutes, 65 ° C to 43 ° C for 15 minutes, 43 ° C for 15 minutes
The mixture was kept on ice until use. Double
The strand cDNA is substantially the same as described above for the 3 'sequence.
And cloned as described above. On a plate, the screening and
After subcloning, a clone named pUPA432
Identified the loan. This clone has been lost 5 '
Clone pUPA372 and 60 bp containing coding sequence
Had overlapping portions. [0025]Production of full-length uTPA cDNA Encodes the full length human uterine TPA gene. cDNA cDNA
Prior to producing the loan, 5 'and 3' of the gene
Portions were sequenced. For this, clone pUPA4
32 (5 'coding sequence) and pUPA372 (3'
Maxam-Gilbert Chemical Degradation
Method and Sanger dideoxynucleotide chain
The analysis was performed in combination with the termination method. Got
The nucleotide sequence is shown in FIGS. After the sequence of the gene was determined, FIGS.
The complete cDNA gene was produced as described in
Was. Plasmid pUPA432 (5 'sequence) was first
Digested with a combination of glI and BglII. Polyak
400 bp BglI-BglII from Lilamide gel
Isolate the fragment and partially with HaeIII
Digested. The obtained BglII-HaeIII fragment
(Nucleotide 117-387)
Purified by electrophoresis on a midgel. Fragment Pst
I-NarI (nucleotides 321-448) is Pst
Combination of digestion of I and NarI followed by gel
Isolated by electrophoresis. This fragment is further transformed into Hae
And digested with 61 bp HaeIII-NarI
A fragmentation occurred. BglII-HaeIII
Fragments and HaeIII-NarI fragments
Were directly digested with a combination of BamHI and NarI digestion.
It was cloned into linearized pBR322. Obtained
Loan (named pUPA-BglII / NarI)
From the BglII-NarI fragment (nucleotide
117-448) and larger BglII
-The SalI fragment was isolated. Plasmid pUPA372 was digested with BglII.
Digest and form blunt ends with DNA polymerase I
And a SalI linker was added, followed by E. coli. in E. coli
Cloning to generate pUPA372-SalI
Thus, the nucleoside of the plasmid pUPA372
Convert the BglII site of Pide 2091 to a SalI site
Was. Subsequently, pUPA372-SalI was replaced with NarI and
Cleavage with a double digestion of SalI, NarI-SalI
Fragment (nucleotides 448-2091)
Was. Next, the GC tail is obtained from pUPA432.
By removing and introducing a SalI site, the uterine TP
Genetic processing was added to the leader sequence of A cDNA.
Was. The introduction of this SalI site was achieved by c
DNA is isolated and cleaved with SfaN1 in the 5 'untranslated region
To form blunt ends with DNA polymerase I,
The allI linker was added and the SalI and BglII pair
And digested directly with double digestion with BamHI and SalI.
Cloning into the linearized pBR322 vector
This was done by This genetically engineered uterine TPA Lee
In a combination of XhoII and SalI digestion.
Cut from the jar. This SalI-BglII flag
Fragment (nucleotides 7-117) with BglII-
NarI, NarI-SalI and BglII-Sa
The fragments of lI are formed by ligating as described above.
SalI-BglII fragment (nucleotide 1)
17-2091). Both SalI sites
The full-length uterine TPA gene at the end, and then pUC9 vector
At the SalI site. See Figures 4 and 5
Teru. This pUC9-uTPA plasmid was subsequently
Used for production of recombinant DNA encoding mTPA. [0030]Production of mTPA DNA In FIG. 9, native human uTPA has three of its molecules.
Asparagine residues at positions 120, 187 and 451
N-glycosylated (these positions are
Amino terminal glycine residue next to the carboxy terminus of the sequence
1 to 3, and 114, 181 and FIGS.
And 445 positions, respectively. In FIGS. 1 to 3,
The position immediately following the three-leader cleavage site is designated as position 1.
You. ). The recognition sequence for N-linked glycosylation is Asn-
X- (Ser or Thr). One of these positions
To prevent glycosylation in one or more
We have identified glycosylation recognition of uTPA cDNA.
AAC or AAT encoding asparagine in the sequence
Place the codon at the CAA codon (encoding glutamine)
The method of changing was adopted. As detailed below, these
Mutant sites (A, B and C in FIG. 9)
In vitro site-specific using matched primers
Created by Mutagenesis: (A) For mutant position A, TCGGTGACTGTTCTTTTGAAGTAA AGTTTGT (B) For the mutant position B, CAACGCCGCTGCTTTGCCAGTTTGGT GCA (C) For the mutant position C, GTAGGCTGACCCTTGCCCAAAGT AGCA Using mutant A single-stranded DNA as a template,
Mutants AB, AC and ABC are also manufactured, respectively.
Was. Finally, mutants B and C are recombined and muted.
Tanto BC was obtained. All seven possible non-
Alternatively, make a partially glycosylated human TPA mutant
Built. Mutants A, B, and C are muted
The Gln codon in place of the Asn codon
Mean that it is otherwise identical to natural DNA
There is thus mutant AB at sites A and B
Has n codons. Gln was used for convenience only.
And other non-Asn codons can be used as well. Ma
Also, instead of replacing the Asn codon,
The Ser or Thr codon two downstream from the other
Substituting don, eg Gln, for similar results
Can be. [0031]Site-specific mutagenesis In vitro site-specific mutagenesis is the first
Miss et al., Gene, 8, 81-87, 99-106 (1
979) by modifying the method as follows:
I did it. The above-mentioned mismatched oligonucleotide group
The primer is applied to the Applied Biosystem
Muzu (Applied Biosystems)
It was synthesized using a synthesizing apparatus. As shown in FIG. 6, human uterine TPA is
The encoding DNA (described above) was transferred to phage M13mp18
[Pharmacia or Newey
Ngrand Biolabs (New England)
Biolabs).
Was. Digestion of plasmid pUC9-uTPA with SalI
And isolating the fragment containing the uTPA gene,
of the M13-mp18 vector cut with
It was inserted into a strand body. Next, uTPA significant
Single strike including sense strand
The Rand phage DNA was isolated and
Mutagenesis templates performed by
Used as Each mismatched oligonucleotide
Primer at 65 ° C. for 10 minutes, then at room temperature for 10 minutes,
20 mM Tris-HCl, pH 7.5, 10 mM Mg
ClTwo , 50 mM NaCl, 1 mM dithiothreitol
, 0.2 pmol single strand M13-m
p18-TPA DNA, and 20 pmoles of 5 '
Reaction solution containing acid-mismatched oligonucleotide
And annealed to the template. next,
30 mM Tris-HCl, pH 7.5, 10 mM M
gClTwo , 2 mM mercaptoethanol, 1 mM each
ATP, dCTP, dGTP, dTTP and 1 mM
An equal volume of buffer PE containing ATP was mixed with the annealing reaction mixture.
Added to the mixture. 5-10 units of DNA polymerase
Klenow fragment and 3-5 units of T4 ligase
And incubate at 16 ° C overnight to obtain primers
Was extended. The reaction mixture was diluted and competent JM
Used for transformation of 105 cells. Phage plaque
Mutageni in-situ
Oligonucleotide oligonucleotide plaque hybridization
In the solution method,32Use P-labeled mismatched primer
And screened for the desired mutant. this
The method is that the desired mutant is completely complementary to the primer
Sex, but the native DNA may have one or more mistakes.
Based on the inclusion of the match. That is, appropriate
Under conditions of hybridization, mismatched primers
The degree to which a hybrid forms a mutant with a mutant
It is larger than forming a hybrid with a natural type. This c
Difference in ability to form hybrids makes it possible to select the desired mutant
Is possible. The candidate mutant was isolated and the restriction endonuclease was
Identified by creatase digestion and DNA sequencing.
Insert the desired mutant uTPA gene into the appropriate M13m
For SalI digestion of the replication form of the p18-TPA mutant
Therefore, it was isolated. As shown in FIG. 8, each of the isolated mutators
The uTPA gene was replaced with the X of plasmid pCLH3ax.
inserted into the hoI cloning site (plasmid pCL
H3ax is a pBR322 sequence, mouse metallothione
Base pairs containing the 5 'regulatory sequence of the
Xh with 237 base pairs containing the 3 'regulatory sequence of V40
oI cloning site). Plasmid pCLH
3ax was derived from plasmid pCL28 as shown in FIG.
The starting plasmid pCL28 was replaced with HindI.
Cleavage at II and reorients the metallothionein gene
The new plasmid was replaced with Bg
cleaved with II and BamHI and 237 salt of SV40
A base pair polyA region was inserted; finally a BglII site
Is converted to an XhoI site by adding an XhoI linker
did. The resulting plasmid is cut with XhoI and isolated.
Each mTPA gene was inserted. Each mutant DN
Each construct containing A is named pCT [mutant].
You. Here, [mutant] indicates that each mTPA is
The site modified to prevent cosylation is indicated. example
For example, a construct containing a modification at site A would be named pCTA.
You. [0037] The final step of construction is the sensitization of mammalian host cells.
Bovine papilloma virus (BPV)
This is the addition of the array to be loaded. Plasmid pB2-2 is replaced with an enzyme
Digestion with BamHI and SalI to reduce the BPV genome
A 7.9 kb fragment was generated. This flag
Was digested with the same two enzymes beforehand.
). This final product (pCAT
[Mutant]) is a 5 'metallothionein regulatory signal
Null part, modified uTPA gene, 3 ′ signal of SV40
(With poly A addition site) and complete BPV
Includes genome. These pCAT [mutant] expression vectors
The vector is then expressed by infecting a mammalian host cell.
Used to isolate the modified uTPA protein.
Was. [0038]Infection of mammalian cells (transfection
N) Wigler et al., Cell, 11, 22.
3 (1977), using a modification of the infection technique,
And the pCAT [mutant] plasmid DNA
Mouse C127 cells. 5-2 of pCAT [mutant] DNA
0 μg of 2 containing 10 μg of carrier salmon sperm DNA
40 mM CaClTwo Added into 0.5 ml. This solution
The solution was added to an equal volume of 2XHBS (280 mM NaCl, 20
mM Hepes and 1.5 mM sodium phosphate
PH: 7.1) while whisking. 30 at room temperature
Form calcium phosphate precipitate for 5 min.Five Pieces
Plate C127 cells 24 hours prior to infection
Was. Cell growth during calcium phosphate precipitation
The medium was changed. Add calcium phosphate precipitate to cells
And incubated at 37 ° C. for 6-8 hours. DNA
Removed and cells were washed with phosphate buffered saline (PBS), p
Exposure to 20% glycerol in H7 for 1-2 minutes at room temperature
Was. The cells are washed with PBS and 10% calf serum (MA
Biologicals), penicillin / streptomycin,
Containing 10 mM and 10 mM glutamine (GIBCO)
10 ml of R. kkoco's modified medium was added. 24 hours after culture
And every 3-4 hours thereafter. 14-21 days
The focus was detected later, and the cloning
By the cloning ring method
Isolated. This focus was expanded for analysis. The infected cells are cultured by conventional means,
MTPA was continuously harvested from the culture medium. pCAT
The transformed C127 cells containing [mutant]
PA was produced at a high rate. BPV vector (this is DNA
Powerful metallothionein in increasing copy number)
Promoter regulated mTPA production and BPV
The continuous growth characteristics of transformed cells
To provide an optimal system for mass production of [0041]Extraction and purification of mTPA from culture medium Activity-modified TPA produced by transformed mammalian cells
Was recovered from the host cell culture medium. Cell extract or
Purification of active mTPA from culture media generally involves 1) sparse
Aqueous affinity chromatography, and 2) anti-
Body affinity chromatography. This
Method applies to wild-type TPA and other modified TPA
it can. Specifically, these steps are performed as follows. [0042]Hydrophobic affinity chromatography This step involves converting mTPA in the host cell culture medium to, for example,
Tris Acrylic Blue (LKB), Macro Solvable
-Or CM Affigel Blue (BioRad)
Can bind to mTPA, but some other
Includes the step of complexing with a dye that does not bind to proteins
You. (Affigel Blue is a human neuroblastoma
Plasminogen activator isolated from the line
In another purification of the invention, (NHFour )Two SOFour Sinking
And p-aminobenzamidine-sepharose chromosome
Used in combination with matography; Bio
chim. Biophys. Acta, 704, 450
-460, 1980. ) Filter the medium for clarification and then
Used without dilution or concentration. Phosphate buffered raw
Equilibrate with saline, 0.01% Tween, pH 7.1
50 Tris acrylic blue matrix (LKB)
ml / l was added. Tris acrylic blue matrix
(20 ml / mg TPA) (batch type
Solution), the solution was gently stirred at 4 ° C. for 2 hours. Mato
Lix was then added to 20 mM phosphate buffer, pH 7.4,
0.15 M NaCl, and 0.01% Tween 80
Washed with. The TPA-containing material is then loaded (loa).
d factor) into the gel filtration column at 50%,
Gel filtration was performed at a linear velocity of 85 cm / hour. Tris Aqua
0.5M arginine from Lil Blue Matrix, 0.
02M phosphate buffer, 0.15M NaCl, 0.01
Elution with% Tween, pH 7.4. Recovery rate of TPA
Was generally 90-95%. As described above, in this step, trisacryl
A matrix other than blue may be used. An example
Is CM Affigel Blue (Bio Rad)
It binds mTPA equally well and uses trisacryl
Elutes mTPA in a pattern similar to blue. [0044]Affinity chromatography The next step in achieving high purification is on a solid support column.
Take using anti-TPA antibody immobilized on the surface
Chromatography. Polycloth made by conventional means
Either monoclonal or monoclonal anti-TPA antibodies
Can be used. Preferred affinity chromatography
The steps are performed as follows. Tris acrylic blue
The material eluted from the matrix is contained in the eluate.
Monoclonal anti-T capable of binding all mTPA activities
Very loose at 4 ° C in PA Sepharose matrix
Let go through. Suitable antibodies are available from the Scottish
Bioscott, Ltd. or A
American Diagnostica (American D
commercially available from E. ignostica). This antibody
To CNBr-activated Sepharose with 5 mg antibody / ml
Combine with the amount of fat. 0.1M Trial of antibody matrix
Pre-plated with pH 8.0 and 0.01% Tween 80
Equilibrated, 0.5 M NaCl, 0.01% Tween 8
2. Wash with 0, 0.1 M Tris, pH 8.0, and
0M KSCN, 0.01% Tween 80, 0.1M
Elution at squirrel, pH 8.0. Elution is at a linear velocity of 60 cm /
Time, yields greater than 70-80% recovery
You. Next, the concentrated mTPA was added to 0.3 M Tris HC.
1, pH 8.0, 0.25 M NaCl, and 0.0
Dialyze against 1% Tween 80. Recovered from antibody / sepharose column
Purified mTPA was 5% by SDS PAGE electrophoresis
It has the following contaminant components. Under reducing conditions, some 2-chain T
PA (active; single chain is the preferred type) observed
Was. Add aprotinin to the buffer used in the purification process
This can prevent a two-chain type. [0047]Uterine TPA cDNA and modified uTPA
Determination of properties As described above, FIGS.
When the nucleotide sequence is encoded by the cDNA,
Shown together with the back calculated amino acid sequence of uterine TPA. Interim
Tentative prepro sequence
sequence) corresponds to amino acids -38 to -1.
You. Each column before amino acids +1, -3 and -6 in FIG.
Lines indicate cleavage sites. The glycosylation site is As
indicated by n-residue CHO;
It is not glycosylated. Plasmin cleavage site (single chain
The site where uTPA is converted to 2-chain uTPA) is indicated by an arrow.
Is shown. Conserved active center of serine protease
The sequence is underlined. Figures 1-3 also show the uterus
TPA cDNA and various asparagine codons in the present invention
With a recombinant DNA molecule in which is replaced with glutamine codon
Shows the nucleotide sequence differences of These specific accounts
By removing the spargin codon, the T
Reducing the degree of N-linked glycosylation of PA molecules
it can. The partial or non-glycosylation is mTP
The effect of A on the half-life was determined by measuring the half-life and their
Ratio of half-life to known half-life of fully glycosylated uTPA
It was checked by comparison. The half-life measurement was performed using rabbits and TP
A. Take blood samples at various times after injection and present
The activity and amount of TPA were determined on the fibrin plate and E, respectively.
This was done by examining the LISA test. Of this comparison
As an example, the analysis results of mutants A and BC are shown below.
Is shown. [0049]Mutant A TPA and Mutant
Analysis of BC TPA Glycosylation for uTPA half-life in vivo
Rabbits to determine whether or not
Tested as Dell [Collen
J. et al. Pharm. Exp. Ther. , 231: 1
46-152, 1984]. New Zealand white rabbit (4-5 pons)
C) from the vein around the ear, 50-200 μg of modification
Inject 50-200 μg of TPA or wild-type TPA
did. 1 ml blood sample from the rabbit aorta
At time 0 into 3.8 ml sodium citrate directly
And 30 seconds, 1 minute, 2 minutes, 3 minutes, 4 minutes, 5 minutes,
Collect after 7 minutes, 10 minutes, 15 minutes, 20 minutes set time
Was. Centrifuge the sample to remove cell-free plasma
This was stored frozen until the assay. Each wild-type TPA and
And at least 3 rabbits per modified TPA
Was. When plotting the data, each TPA tested has
It showed a similar half-life of 2-3 minutes. However, long hours
When the curve is analyzed over a period of time (20 minutes), the modified TP
Some of A have higher concentrations in plasma than wild-type TPA.
It turned out to be high. Therefore, the initial rapid
Stall rates are approximate for all TPA tested.
However, the disappearance rate up to the 20th minute was that with modified TPA.
Was lower. An example is shown in FIG. Table 1 shows the mu
-A and BC were significantly slower than wild-type TPA.
It summarizes the results suggesting that you have a stall
You. [0051] [Table 1] These results are based on ELISA (ng / ml) and125I
-Measured in both fibrinolysis tests (MIU / ml)
Was. [0052]+tPA sample (20 minutes after injection)
Indicates presence (+) or absence (-) of ibulin lytic activity
You. ND = not measured. The next experiment was performed using ELISA assays.
That the modified TPA in the collected blood is biologically active
Went to confirm. TPA activity is125I-Five
Phosphorus-based fibrin clot lysis assay
Indirect amide substrate lysis assay (amidolytic)
assay). The results are shown in Table 1 and FIG.
According to that, mutants A and BC are wild
Irrespective of the assay method compared to type uterine TPA,
It showed a long disappearance time. The above experiments show that the modified TPA is
It shows that it retains biological activity. Mu
Yet another test of the fibrinolytic activity of Tanto is in vitro.
And by dissolving the clot in vivo. Modification
Is TPA first in vitro125I-fiberlink lock
Test was conducted on the Five-link lot is 10
mM CaClTwo Normal human pooled plasma containing 0.5
1.5 μCi in ml125I fibrin (IBRI
N, Amersham) and 10 μl of thromboplast
Made from a mixture of components. Clot is 3ml during the experiment
It was kept in the plasma. Baseline of emitted radioactivity
Pre-incubation at 37 ° C for 30 minutes to stabilize
And then add the same amount of wild-type or mutant TPA
In an amount of 0.1 to 2 μg protein,125I-fibrinclo
And incubation continued at 37 ° C.
Was. At various times after TPA addition, 50 μl of sample was
After removal, the radioactivity in the solution was counted. time
The calculation of percent clot dissolution at t is
Add or count radioactivity in solution in solution
Calculate by dividing by the total count (100% soluble)
Was. FIG. 11 shows TP of wild-type TPA and mutant A
A, in vitro comparing TPA of mutant BC
3 shows the results of dissolving the clot. Can be seen in the graph of FIG.
For each specific amount, the modified TPA
The lytic activity was comparable to that of wild-type TPA. Next, the in vivo fibrosis of the modified TPA
Tested for fibrinolytic activity against blinklot
Was. In vivo clot dissolution when using rabbit plasma
The improved sensitivity of the solution test was
Same 0.5 or 1 ml for dissolution experiments125If
Eblink lot was created. 12 clots of this clot
New Zealand white rabbit weighing 4 pounds using a large needle
In the jugular vein. Administer TPA from ear vein
Plasma sample through a catheter in the carotid artery
Withdrawn each hour between 30 seconds and 3 hours. TPA
After testing the various parameters of the injection, TPA was increased to 45
Following a large dose of μg, a 0.25 mg / hr
It is possible to perform a continuous infusion for 110 minutes at
Comparison of fibrinolytic activity of type A and mutant A
It turned out to be optimal. As shown in FIG.
The fibrinolytic activity of the three rabbits injected with TPA was:
Observed to be larger than rabbits injected with the same amount of wild-type TPA
I was guessed. Further, during injection, mutant A
Amide lysis activity in plasma samples containing proteins
Is not only larger than in the case of wild-type TPA,
Amidolysate present in blood 40-60 minutes after completion
Mutant A TPA also produces wild-type TPA
Larger than those in the plasma samples of the treated rabbits
(FIG. 13). Results of these in vivo clot dissolution tests
Clearly show long biological half-life of mutant A
Accumulation of TPA in the plasma during the continuous injection
Will lead to an increase in About Mutant BC
Similar results were observed. In vitro and in vivo
From both biological assays, two TPA mu
Tanto A and BC are always
Has a longer elimination time and retains its biological activity
Is determined. As mentioned above, complete
Liver excretion of lycosylated TPA is very fast,
The half-life is about 2 minutes (Thromb. Haemo.
stas. 46, 658, 1981). Therefore, TPA
Is usually not administered by injection, but infuses a large amount over 3 hours
To be administered. The long half-life of mTPA is
Since the amount required to achieve clot dissolution is reduced,
Allows treatment by injection without any delay. [0058]Use The mTPAs of the present invention may be used in human patients in need of thrombotic treatment, for example,
For post-surgical patients, patients who have recently had a myocardial infarction
To dissolve blood clots in patients who are susceptible to venous and deep vein thrombosis
Used for purpose. mTPA is a pharmaceutically acceptable carrier
Mixed with a substance, for example, a salt solution, and administered orally, intravenously, etc.
Or injected into a damaged artery or heart
You. The following is an exemplary embodiment. [0059] BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Example 1 5 to 10 mg for urgent treatment of thrombus by large dose
Of lyophilized mTPA in saline with saline
Put a large amount into a syringe barrel for intravenous administration to a patient.
Was. Embodiment 2 Due to infusion for rapid dissolution of coronary thrombi, approx.
100 mg / hour of lyophilized mTPA over about 1 hour
About 50 mg over 3 hours
/ Hour intravenous infusion. Embodiment 3 Injection aimed at the rapid dissolution of coronary thrombi
According to the formulation of Example 2, except that saline
A large amount of about 10 mg of mTPA was injected intravenously. Embodiment 4 Infusion therapy aimed at gentle dissolution of deep vein thrombosis
About 15 m of freeze-dried mTPA dissolved in physiological saline
intravenous infusion over a period of about 12 to 24 hours at a rate of g / hour
did. [0063] Other embodiments are within the following claims.

【図面の簡単な説明】 【図1】隣接領域を含む、天然ヒト子宮TPA遺伝子の
塩基配列を、本発明の組換えDNA分子中のコドンの置
き代え部分の例とともに示す一連の塩基配列図の最初の
図である。 【図2】図1のつづきを途中迄示す塩基配列図である。 【図3】図1および図2のつづきを最後迄示す塩基配列
図である。 【図4】完全uTPA cDNA配列の製造法を示す一
連の工程図の最初の図である。 【図5】図4のつづきを最後迄示す工程図である。 【図6】mTPAをコードする組換えDNA分子の製造
法を示す工程図である。 【図7】本発明の哺乳類発現ベクターの製造法を示す一
連の工程図の最初の図である。 【図8】図7のつづきを最後迄示す工程図である。 【図9】N−グリコシル化部位およびジスルフイド結合
部位ならびに本発明におけるグリコシル化ミュータント
の部位を記入したヒト子宮TPAの模式図である。 【図10】uTPAおよびmTPAミュータントAの生
体内における半減期を求めるためのグラフである。 【図11】uTPAおよびmTPAミュータントAおよ
びBCの生体外における血栓溶解試験データを示すグラ
フである。 【図12】uTPAおよびmTPAミュータントAおよ
びBCの生体内消失速度を調べるための血栓溶解試験デ
ータを示すグラフである。 【図13】uTPAおよびmTPAミュータントAおよ
びBCの生体内消失速度を調べるための間接アミド基質
溶解試験データを示すグラフである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a series of nucleotide sequence diagrams showing the nucleotide sequence of the native human uterine TPA gene, including flanking regions, together with examples of codon replacements in the recombinant DNA molecule of the present invention. It is the first figure. FIG. 2 is a nucleotide sequence diagram showing the continuation of FIG. 1 halfway. FIG. 3 is a nucleotide sequence diagram showing the continuation of FIGS. 1 and 2 to the end. FIG. 4 is the first of a series of process diagrams illustrating the method for producing the complete uTPA cDNA sequence. FIG. 5 is a process chart showing the continuation of FIG. 4 to the end; FIG. 6 is a flow chart showing a method for producing a recombinant DNA molecule encoding mTPA. FIG. 7 is the first of a series of process diagrams illustrating the method for producing the mammalian expression vector of the present invention. 8 is a process chart showing the continuation of FIG. 7 to the end; FIG. 9 is a schematic diagram of human uterine TPA with N-glycosylation sites and disulfide binding sites and glycosylation mutant sites in the present invention. FIG. 10 is a graph for determining in vivo half-life of uTPA and mTPA mutant A. FIG. 11 is a graph showing in vitro thrombolysis test data of uTPA and mTPA mutants A and BC. FIG. 12 is a graph showing thrombolysis test data for examining the in vivo disappearance rates of uTPA and mTPA mutants A and BC. FIG. 13 is a graph showing indirect amide substrate dissolution test data for examining the in vivo disappearance rates of uTPA and mTPA mutants A and BC.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ナンシー・シュン アメリカ合衆国マサチューセッツ州 02181,ウェルズリー,ワシントン・ス トリート 594エイ (72)発明者 ヴァームリ・ビー・レッディ アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01701,フレイミンガム,トゥー・ジョ ン・マックィン・サークル(番地なし) (72)発明者 ジェフリー・エフ・レモント アメリカ合衆国マサチューセッツ州 02165,ウェスト・ニュートン,フェア ウェイ・ドライブ 165 (72)発明者 ウィリアム・ダッコウスキ アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01721,アシュランド,オレゴン・スト リート 73 (72)発明者 リチャード・ダグラス アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01772,サウスボロ,エッジウッド・ロ ード 46 (72)発明者 エドワード・エス・コウル アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01756,メンドン,セミタリー・ストリ ート 11 (72)発明者 リチャード・ディー・パーセル・ジュニ ア アメリカ合衆国マサチューセッツ州 02158,ニュートン,メイプル・アベニ ュー 17 (72)発明者 デービッド・タイ−ユイ・ロウ アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01752,マールボロ,ウェスタービュ ー・ドライブ 12 (56)参考文献 特開 昭61−247384(JP,A) 国際公開84/1786(WO,A)   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Nancy Shun               United States Massachusetts               02181, Wellesley, Washington Su               Treat 594E (72) Inventor Vamli Be Reddy               United States Massachusetts               01701, Framingham, Too Jo               N McQuinn Circle (No address) (72) Inventor Jeffrey F. Lemonto               United States Massachusetts               02165, West Newton, Fair               Way Drive 165 (72) Inventor William Dakowski               United States Massachusetts               01721, Ashland, Oregon strike               REET 73 (72) Richard Douglas, inventor               United States Massachusetts               01772, Southborough, Edgewood Lo               Mode 46 (72) Inventor Edward S. Coul               United States Massachusetts               01756, Mendon, Semitary Story               Port 11 (72) Inventor Richard Dee Purcell Juni               A               United States Massachusetts               02158, Newton, Maple Aveni               View 17 (72) Inventor David Thai-Yui Law               United States Massachusetts               01752, Marlborough, Westerby               -Drive 12                (56) References JP-A-61-247384 (JP, A)                 International Publication No. 84/1786 (WO, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.天然ヒトTPAをコードするDNA分子のN−結合
炭水化物認識配列Asn−X−(ここで、XはSerま
たはThrを表す)のAsn、SerまたはThrコド
ンの全部ではないが少なくとも一つを、別のものに置き
換えて、該置き換えによりTPAの前記炭水化物認識配
列に炭水化物成分が結合することを防止する変異を形成
した点で天然のTPAをコードするDNA分子と異なる
ことを特徴とする、活性なヒトTPAをコードする組換
えDNA分子。 2.変異を受けた炭水化物認識配列が、TPAのカルボ
キシ末端に最も近い炭水化物認識配列である特許請求の
範囲第1項記載の組換えDNA分子。 3.炭水化物認識配列のAsnコドンを非Asnコドン
に置き換えた特許請求の範囲第2項記載の組換えDNA
分子。 4.AsnコドンをGlnコドンに置き換えた特許請求
の範囲第3項記載の組換えDNA分子。 5.変異を受けた炭水化物認識配列がTPAのアミノ末
端に最も近い炭水化物認識配列である特許請求の範囲第
1項記載の組換えDNA分子。 6.中央付近の炭水化物認識配列のコドンも置き換えら
れた特許請求の範囲第5項記載の組換えDNA分子。 7.アミノ末端に最も近い炭水化物認識配列および中央
付近の炭水化物認識配列におけるAsnコドンを非As
nコドンに置き換えた特許請求の範囲第6項記載の組換
えDNA分子。 8.AsnコドンをGlnコドンに置き換えた特許請求
の範囲第7項記載の組換えDNA分子。 9.宿主哺乳類細胞中で活性あるヒトTPAをコードす
るDNA配列を発現させうる複製可能な発現ベクターで
あって、天然ヒトTPAをコードするDNA分子のN−
結合炭水化物認識配列Asn−X−(ここで、XはSe
rまたはThrを表す)のAsn、SerまたはThr
コドンの全部ではないが少なくとも一つを、別のものに
置き換えて、該置き換えによりTPAの前記炭水化物認
識配列に炭水化物成分が結合することを防止する変異を
形成した点で天然のTPAをコードするDNA分子と異
なることを特徴とする、活性なヒトTPAをコードする
組換えDNA分子を含むことを特徴とする発現ベクタ
ー。 10.宿主哺乳類細胞中で活性あるヒトTPAをコード
するDNA配列を発現させうる複製可能な発現ベクター
であって、天然ヒトTPAをコードするDNA分子のN
−結合炭水化物認識配列Asn−X−(ここで、XはS
erまたはThrを表す)のAsn、SerまたはTh
rコドンの全部ではないが少なくとも一つを、別のもの
に置き換えて、該置き換えによりTPAの前記炭水化物
認識配列に炭水化物成分が結合することを防止する変異
を形成した点で天然のTPAをコードするDNA分子と
異なることを特徴とする、活性なヒトTPAをコードす
る組換えDNA分子を含むことを特徴とする発現ベクタ
ーでトランスフェクションした哺乳類細胞。
(57) [Claims] At least one, but not all, of the Asn, Ser or Thr codons of the N-linked carbohydrate recognition sequence Asn-X- (where X represents Ser or Thr) of the DNA molecule encoding native human TPA is replaced by another An active human TPA which differs from a native TPA-encoding DNA molecule in that the substitution has a mutation that prevents the carbohydrate component from binding to the carbohydrate recognition sequence of TPA. A recombinant DNA molecule encoding 2. The recombinant DNA molecule according to claim 1, wherein the mutated carbohydrate recognition sequence is the carbohydrate recognition sequence closest to the carboxy terminus of TPA. 3. 3. The recombinant DNA according to claim 2, wherein the Asn codon of the carbohydrate recognition sequence is replaced with a non-Asn codon.
molecule. 4. 4. The recombinant DNA molecule according to claim 3, wherein the Asn codon is replaced with a Gln codon. 5. 2. The recombinant DNA molecule according to claim 1, wherein the mutated carbohydrate recognition sequence is the carbohydrate recognition sequence closest to the amino terminus of TPA. 6. 6. The recombinant DNA molecule according to claim 5, wherein the codon of the carbohydrate recognition sequence near the center is also replaced. 7. Replace the Asn codon in the carbohydrate recognition sequence closest to the amino terminus and in the carbohydrate recognition sequence near the center with non-As
7. The recombinant DNA molecule according to claim 6, wherein the molecule is substituted with n codons. 8. 8. The recombinant DNA molecule according to claim 7, wherein the Asn codon is replaced with a Gln codon. 9. A replicable expression vector capable of expressing a DNA sequence encoding human TPA that is active in a host mammalian cell, comprising the N-type DNA molecule encoding native human TPA.
Bound carbohydrate recognition sequence Asn-X- (where X is Se
r or Thr) Asn, Ser or Thr
A DNA encoding a natural TPA in that at least one, but not all, of the codons have been replaced with another to form a mutation which prevents the carbohydrate component from binding to the carbohydrate recognition sequence of the TPA. An expression vector comprising a recombinant DNA molecule encoding active human TPA, characterized in that it is different from the molecule. 10. A replicable expression vector capable of expressing a DNA sequence encoding human TPA that is active in a host mammalian cell, comprising a DNA molecule encoding native human TPA.
-Bound carbohydrate recognition sequence Asn-X- (where X is S
er or Thr) Asn, Ser or Th
encodes a native TPA in that at least one, but not all, of the r codons have been replaced with another to form a mutation that prevents the carbohydrate component from binding to the carbohydrate recognition sequence of the TPA. A mammalian cell transfected with an expression vector comprising a recombinant DNA molecule encoding active human TPA, characterized in that it is different from the DNA molecule.
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