JP2774260B2 - 真核性のバラスト部分を有する融合タンパク質 - Google Patents

真核性のバラスト部分を有する融合タンパク質

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JP2774260B2 JP7263310A JP26331095A JP2774260B2 JP 2774260 B2 JP2774260 B2 JP 2774260B2 JP 7263310 A JP7263310 A JP 7263310A JP 26331095 A JP26331095 A JP 26331095A JP 2774260 B2 JP2774260 B2 JP 2774260B2
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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、インターロイキン
‐2部分を含有する融合タン白質の遺伝子、それを含有
するベクターおよびそのベクターを含有する細胞に関す
る。 【0002】 【従来の技術】インターロイキン‐2の最初の100個
のアミノ酸と実質的に一致するC‐又はN‐末端部分を
有する融合タンパク質は既に提案されている(西独特許
出願第P3,541,856.7号明細書)。 【0003】 【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】これらのうちインターロイキン‐2部分は、
哺乳類インターロイキン‐2、例えば公開第0,09
1,539号の欧州特許出願(以下、“EP‐A”と略
する)明細書に開示されているマウス又はラットのイン
ターロイキン‐2に由来していてもよいが、ヒトインタ
ーロイキン‐2に由来していることが好ましい。これら
の融合タンパク質は驚くべきことに宿主細胞中で安定で
あって、しかもそれらの溶解性が低いため、宿主に固有
の可溶性タンパク質から容易に分離することができる。
この発明概念を更に発展させたものとして、インターロ
イキン‐2分子の著しく小さな部分がこのタイプの融合
タンパク質の“バラスト(ballast )”部分として適し
ていることは、驚くべきことに今ここに見出されたので
ある。本発明は特許請求の範囲に規定されている。好ま
しい態様は以下詳細に説明されている。 【0004】EP‐A第0,163,249号明細書で
開示されかつ表中に記載されたヒトインターロイキン‐
2(以下、“IL‐2”と略する)の合成遺伝子から始
めることが特に好都合である。この合成遺伝子は、IL
‐2をコードするDNAを分解して“扱いやすい(mana
geable)”セグメントにするためのいくつかの独特な制
限切断部位を有している。これらのセグメントを用い、
モジュラー原理(modular principle )により融合タン
パク質のバラスト部分を調節するとができるが、得られ
る融合タンパク質の溶解性が高いか低いかは、セグメン
トの組合せと所望のタンパク質の性質とにかかってい
る。このように、本発明では、産物の可能な又は望まし
い生産のために最も有利となるように溶解性を調節する
ことができ、即ち産物がクロマトグラフィー、例えば抗
体カラムにより精製されるべき場合には高溶解性に、又
は予備精製として宿主に固有の可溶性タンパク質が例え
ば遠心分離によって除去されるべき場合には低溶解性に
調節することができる。 【0005】本発明の特に有利な点は、非常に小さい
“バラスト部分”を有する融合タンパク質を生産するこ
とができることであって、それにより所望のタンパク質
の相対的収率が著しく増大するようになる。本発明のも
う一つの利点は、“バラスト部分”が、所望のタンパク
質の空間構造をできる限り阻害せず、その結果例えば折
り重なり(folding up)を阻害することのないような方
法で構成され得る、ということである。融合タンパク質
の切断により、所望のタンパク質ばかりではなく、所謂
IL‐2誘導体たる“バラスト部分”も得られる。これ
はIL‐2活性(T‐細胞増殖試験)を有していても又
はIL‐2レセプターに結合していてもよい。本発明の
“モジュラー原理”は、したがって、多かれ少なかれあ
る程度のIL‐2生物活性を有するIL‐2誘導体を
“副産物”として産生するためにも利用することができ
る。本発明の特に有利な点は、EP‐A第0,163,
249号明細書に記載された合成遺伝子に関して以下に
説明されている。この遺伝子は、制限エンドヌクレアー
ゼEcoRIにより5′未満で、SalIにより3′未
満で切断される。このような遺伝子を構成するために使
用された酵素PstI、XbaI及びSacI用の三つ
の独特な制限切断部位の他に、MluI及びPvuI用
の独特な切断部位が存在していることも好ましい。これ
ら切断部位間に存在する配列がA〜Fである場合には、
合成遺伝子は概略的に(EcoRI)‐A‐PstI‐
B‐MluI‐C‐XbaI‐D‐SacI‐E‐Pv
uI‐F‐(SalI)で示される。 【0006】セグメントA〜Fは、このように本発明の
モジュラー系にとって特に適切な“単位”である。上記
表示において、西独特許出願第P3,541,856.
7号明細書に記載された融合タンパク質についての“バ
ラスト部分”はセグメントA〜Eと一致し、同上出願に
記載された完全IL‐2遺伝子を含有する2官能性タン
パク質についての“バラスト部分”はすべてのセグメン
トA〜Fと一致する。一方、本発明の遺伝子構造は、セ
グメントA〜F、好ましくはこれらセグメントのうちの
4個未満のセグメントからなる別の組合せに関するもの
であるが、ここでセグメントAは融合タンパク質のN‐
末端をコードしている。他のセグメント配列は任意的で
あって、場合により適切なアダプター又はリンカーが使
用される。適切なアダプター又はリンカー配列も“バラ
スト部分”のC‐末端に導入することができるが、この
場合において、それらは酵素的又は化学的に所望のタン
パク質からの“バラスト部分”の切除を可能ならしめ又
は促進させるようなアミノ酸又は短鎖アミノ酸配列をコ
ードすることができる。アダプター又はリンカー配列
は、特定の融合タンパク質についての“バラスト部分”
を調節するために、例えば所望の溶解性を達成するため
にも当然利用することができる。これと関連するが、融
合タンパク質の溶解性は分子の大きさとは無関係であ
り、逆に比較的小さな分子であっても低溶解性であるこ
とが驚くべきことに判明したのである。下記諸例中に詳
細に説明されているこれらの関連性から明らかなよう
に、当業者であればさほど実験上の労苦をすることがな
く、小さな“バラスト部分”を有しかつ特定の望ましい
性質を有する本発明の融合タンパク質を得ることができ
る。したがって、所望のタンパク質が真核細胞タンパク
質である場合には、本発明により得られる融合タンパク
質は全面的には又は事実上全面的に真核細胞タンパク質
配列からなる。しかしながら、驚くべきことに、タンパ
ク質は原核宿主細胞において外来タンパク質として認識
されないため、宿主に固有のプロテアーゼにより急速に
分解されることはない。このような分解は、宿主にとっ
て外来でありかつ細菌中で発現すべきcDNA配列によ
ってコードされるタンパク質の場合に特に頻発する。c
DNA配列が本発明のセグメント中に“埋め込まれ”て
いる場合にこのcDNA配列は極めて効果的に発現し得
ることが今ここに判明したのである。cDNA配列に関
していくつかのクローニング部位を有するポリリンカー
配列を本発明の配列中に含有する特定のベクターを上記
目的のために製造することができる。複製されたcDN
Aが停止コードンを有していない場合には、cDNA配
列によりコードされるポリペプチド配列はC‐末端セグ
メントがコードするポリペプチドによって付加的に保護
される。 【0007】融合タンパク質は化学的又は酵素的に自体
公知の方法により切断することができる。適切な方法を
いかに選択するかは、特に所望のタンパク質のアミノ酸
配列にかかっている。後者が例えばメチオニンを有して
いない場合には、結合要素はMetを表わすことがで
き、このときには塩化もしくは臭化シアンによる化学的
切断が行なわれる。結合要素のカルボキシル末端にシス
テインが存在する場合、即ち結合要素がCysを表わす
場合には、例えば特異的S‐シアニル化後にシスティン
特異性の酵素的切断又は化学的切断を行なうことができ
る。結合要素のカルボキシル末端にトリプトファンが存
在する場合、即ち結合要素がTrpを表わす場合には、
N‐ブロモスクシンイミドによる化学的切断が行われ
る。自己のアミノ酸配列中にちAsp‐Proを有せ
ず、かつ酸に対して十分に安定である所望のタンパク質
は、融合タンパク質が上記結合要素を有する場合に、自
体公知の方法によってタンパク質分解により切断するこ
とができる。その結果、N‐末端にプロリンを有するか
又はC‐末端にアスパラギン酸を有するタンパク質が得
られる。したがって、この方法により改変タンパク質を
合成することもできる。この結合要素(Asp)‐P
ro又はGlu‐(Asp)‐Proであり、nが1
〜3を表わす場合には、Asp‐Pro結合は酸に対す
る安定が低くなることがある。酵素的切断の例も同様に
公知であり、改善された特異性をもつ改変酵素を使用す
ることもできる〔C.S. Craik et al., Science 228(198
5)291-297 参照〕。所望の真核細胞ペプチドがプロイン
シュリンである場合に選択される配列は、トリプシンに
よる切断が可能なアミノ酸(Arg、Lys)がプロイ
ンシュリンのN‐末端アミノ酸(Phe)結合している
ペプチド配列、例えばAla‐Ser‐Met‐Thr
‐Argであることが有利であるが、その理由はこの場
合においてアルギニン特異的切断がトリプシンプロテア
ーゼによって行ない得るからである。 所望のタンパク質がアミノ酸配列: Ile‐Glu‐Gly‐Arg を有していない場合には、適切な結合要素を有する融合
タンパク質はXa因子により切断することができる(E
P‐A第0,025,190号及び第0,161,97
3号明細書)。融合タンパク質は、自体公知の方法によ
り適切な発現系で発現させることによって得られる。す
べての公知の宿主‐ベクター系、即ち、例えば哺乳類細
胞及び、酵母、好ましくは細菌、特に大腸菌等の微生物
はかかる目的のために適している。 【0008】所望のタンパク質についてコードするDN
A配列は、選択された発現系での満足すべき発現を確実
化するベクター中に公知の方法で組込まれる。細菌宿主
においては、lac、tac、trp、ファージλのP
L もしくはPR 、hsp、omp又は例えば西独特許公
開第3,430,683号(EP‐A第0,173,1
49号)明細書で開示されているような合成プロモータ
ーからなる群よりプロモーター及びオペレーターを選択
することが有利である。tacプロモーター‐オペレー
ター配列が有利であり、現在市販されている〔例えば、
発現ベクターpKK223‐3、ファルマシア(Pharma
cia )、“Molecular Biologicals,Chemicals and Equi
pment for Molecular Biology ”1984年、第63
頁〕。本発明による融合タンパク質の発現に際し、mR
NAレベルでの塩基の対合を阻止するために、ATG開
始コードン下流の最初の数個のアミノ酸に関して個々の
トリプレットを改変することが有利のようである。この
タイプの改変は、IL‐2タンパク質部分における個々
のアミノ酸の改変、削除又は付加と同様に、当業者にと
って周知であり、本発明は同様にそれらにも関する。望
ましくないジスルフィド結合の形成を防止するためのシ
スティンの削除又は他のアミノ酸によるシスティンの置
換は、例えばEP‐A第109,748号明細書に開示
されているように、例示として述べられている。図1〜
16は、同一番号の例中に記載された合成方法を工程図
により説明するものである。理解を容易化させるため
に、出発物質及び中間体の製造法は図14〜16(A〜
C)に示されている。明確化のため、第1〜13図の参
照番号はそれぞれ別の新しい10位から始まり、第1図
では(11)から始まる。本発明では言及していない出発物
質の参照番号は0で終わり、したがって例えば第2図で
は(20)となる。図は縮尺通りでは描かれておらず、特に
尺度はポリリンカー配列領域において適度に拡大されて
いる。IL‐2配列は太線で示されており、所望のタン
パク質についての構造遺伝子は他の方法で強調されてい
る。 【0009】 【実施例】本発明は下記諸例中で詳細に説明されてお
り、その例の番号は図の番号と一致する。他に記載のな
い限り、%は重量に関する。 例A(図14(A)参照) 出発プラスミドp159/6はEP‐A第0,163,
249号明細書(第5図)に記載されている。そこで
“IL‐2”として又は本明細書中“DNA配列I”と
して記載されている配列は、酵素EcoRI、Pst
I、MluI、XbaI、SacI、PvuI及びSa
lIの切断部位を介して結合したセグメントA〜Fとし
て第14A図では分けられている。適切な酵素で二重切
断すると、セグメント(A) 〜(F) 又は隣接セグメントが
得られ、例えばEcoRI及びMluIによるとセグメ
ント(A,B) が得られる。 【0010】例B(図15(B)参照) 発現プラスミドpEW1000の製造法は(公開前の)
西独特許出願第P3,541,856.5号明細書(第
1図)に開示されている。このプラスミドはプラスミド
ptac11〔Amann et al., Gene 25(1983)167-178〕
の誘導体であり、そのEcoRI認識部位にSalI切
断部位含有合成配列が組込まれたものである。このよう
にして発現プラスミドpKK177.3が得られる。l
acリプレッサー〔Farabaugh, Nature 274(1978)765-7
69〕の挿入によりプラスミドpJF118が得られる。
これをAvaIの唯一の制限切断部位で開環し、公知の
方法でエキソヌクレアーゼ処理して約1000bp短縮
して、結合させる。それによってプラスミドpEW10
00を得る。酵素EcoRI及びHind III、Sal
I、PstIもしくはSmaIによりポリリンカー中で
このプラスミドを開環し、直鎖発現プラスミド(Ex1) 、
(Ex2) 、(Ex3)及び(Ex4)を得る。 【0011】例C(図16(C)参照) 市販プラスミドpUC12をEcoRI及びSalIで
開環し、直鎖プラスミド(1) を分離する。(1) をセグメ
ント(A) 、合成リンカー配列(2) 及びセグメント(F) と
結合して、プラスミドpW226(3) を得る。大腸菌7
9/02株を公知の方法により結合混合体由来プラスミ
ドDNAで形質転換する。細胞をイソプロピル‐β‐D
‐チオガラクトピラノシド(IPTG)、5‐ブロモ‐
4‐クロロ‐3‐インドリル‐β‐D‐ガラクトピラノ
シド(X‐gal)及びアンピシリン(Ap)20μg
/ml含有寒天プレート上で培養する。プラスミドDNA
を白色クローンから得、プラスミド(3) の形成を制限分
析及びDNA配列分析により確認する。小さなEcoR
I‐Hind IIIフラグメント(4)をプラスミド(3) か
ら切断し、分離する。このフラグメントをT4DNAリ
ガーゼ反応により直鎖発現プラスミド(Ex1) と結合す
る。得たプラスミドpW226‐1(5) を制限分析によ
り確認する。大腸菌Mc1061株のコンピテント細胞
をプラスミドpW226‐1由来DNAで形質転換す
る。アンピシリン耐性クローンをAp含有寒天プレート
上で分離する。プラスミドDNAをMc1061細胞か
ら再分離し、しかる後制限分析により再度確認する。大
腸菌W3110株コンピテント細胞を大腸菌Mc106
1細胞から分離したプラスミドDNAで形質転換する。
大腸菌W3110細胞を以後常に発現用として使用す
る。以後の諸例中でのすべての発現実験は下記条件で行
なわれる。プラスミド(5) 含有大腸菌細胞の一夜培養物
をアンピシリン50μg/ml含有LB培地〔J.H.Mille
r, Experments in Molecular Genetics, Cold Spring H
arbor Laboratory, 1972 〕で約1:100の比に希釈
し、増殖を吸光度測定により追跡する。吸光度が0.5
のときに培養物をIPTG中1mMに調整し、150〜
180分間後細菌を沈降させる。細菌を5分間混合緩衝
液(7M尿素、0.1%SDS、0.1Mリン酸ナトリ
ウム、pH7.0)中で沸騰させ、試料をSDSゲル電
気泳動プレートに塗布する。電気泳動後、プラスミド
(5) 含有細菌は予期されたタンパク質の大きさ(6K
D)に相当するタンパク質バンドを生じる。以上の誘導
条件は、培養物を振盪する場合に妥当する。大規模発酵
の場合では、吸光度を適度に変更しかつ適切であればI
PTG濃度をわずかに変更することが有利である。得ら
れたタンパク質はIL‐2依存細胞系(CTLL2)で
の細胞増殖試験において生物活性を示されない。 【0012】例 1 プラスミド(3) をMluI及びSalIで開環し、得ら
れた二つのフラグメントをゲル電気泳動により分離す
る。大きなフラグメント(11)を分離する。合成オリゴヌ
クレオチド(12)をプロインシュリンをコードするブラン
ト末端DNA(13)〔Wetekam et al., Gene 19(1982) 17
9-183 〕と結合して、DNA配列(14)を得る。後者をM
luI及びSalIで切断し、これによりDNA配列(1
5)を得る。後者をフラグメント(11)と結合して、プラス
ミドpKH40(16)を形成する。後者を制限分析により
確認する。プラスミド(16)をEcoRI及びHind I
IIで消化し、小さなフラグメント(17)をゲル電気泳動に
より分離する。直鎖状とした発現プラスミド(Ex1) と結
合して、発現プラスミドpK40(18)を得る。例Cで示
す発現により、細胞破壊後の細胞性タンパク質の可溶性
画分に存在するタンパク質を得る。プロインシュリン配
列が完全であることを証明するために、ウェスターンブ
ロット法を利用する。 【0013】例 2 出発物質はプラスミドpPH30であるが、これは(未
公開の)西独特許出願第P3,541,856.7号明
細書中の第3c図に示されている。本発明での意味の範
囲内において、第2図のIL‐2部分配列は“A‐E”
(20)として示されている。この配列の末端から結合要素
及びプロインシュリン配列までは第2図中(20a)として
示されている。プラスミド(20)をPvuI及びHind
IIIで消化し、小さなフラグメント(22)を分離する。更
に、プラスミド(3) をEcoRI及びPvuIで開環
し、小さなフラグメント(23)を分離する。しかもベクタ
ーpUC12をEcoRI及びHind IIIで切断し、
大きなフラグメント(21)を分離する。フラグメント(2
1)、(23)及び(22)を結合して、プラスミドpSL11(2
4)を得る。プラスミド(24)をHind IIIで及び部分的
に EcoRIで切断し、セグメントA及びプロインシ
ュリン遺伝子含有フラグメント(25)を分離する。(25)を
直鎖状とした発現プラスミド(Ex1) に結合して、発現プ
ラスミドpSL12(26)を得る。例Cで示される発現及
びその後の操作により、可溶性融合タンパク質を得る。
インシュリン抗体でのウェスターンブロット分析によ
り、このタンパク質が完全なインシュリン配列を有して
いることを確認する。 【0014】例 3 プラスミドptrpED5‐1(30)〔Hallewell et a
l., Gene 9(1980)27-47〕をプロインシュリン遺伝子の
増幅用に使用する。プラスミドをHind III及びSa
lIで開環して、大きなフラグメント(31)を分離する。
フラグメント(31)をDNA配列(14)と結合して、プラス
ミド pH106/4(32)を得る。プラスミド(32)をS
alI及びMluIで消化して、小さなフラグメント(1
5)を分離する。直鎖状とした発現プラスミド(Ex2) 、セ
グメント(A,B)及びフラグメント(15)を結合して、発現
プラスミドpK50(33)を得る。コードされた融合タン
パク質の発現を例Cで示したように行なう。細胞を培養
ブイヨン中から沈降させ、フレンチプレス(French pre
ss)で破壊する。タンパク質懸濁物を遠心分離し、その
可溶性及び不溶性の両タンパク質成分に分離する。二つ
の画分を公知の方法で17.5%SDSポリアクリルア
ミドゲルのゲル電気泳動に付し、しかる後タンパク質を
クマシー(Coomassie )ブルー染料で染色することによ
り分析する。驚くべきことに、融合タンパク質は不溶性
沈降物中に存在していることが判明した。インシュリン
抗体でのウェスターンブロット法分析により、完全プロ
インシュリンが融合タンパク質中に存在していることを
確認する。フレンチプレス破壊による沈降物は更にプロ
インシュリン分離用として直ちに使用することができ
る。 【0015】例 4 出発物質はプラスミドpPH20(40)であり、これは西
独特許出願第P3,541,856.7号明細書の第3
c図に記載されている。このプラスミドをEcoRIで
切断し、突出端を埋填し、Hind IIIで切断してフラ
グメント(41)を得るが、そこには本発明において重要な
(40)の一部のDNA配列が存在している。直鎖状とした
発現プラスミド(Ex4)をセグメント(A,B) 、合成オリゴ
ヌクレオチド(42)及びフラグメント(41)と結合して、プ
ラスミドpK51(43)を得る。 【0016】例 5 直鎖状にした発現プラスミド(Ex2) をセグメント(A,B)
、合成オリゴヌクレオチド(51)及びDNA配列(15)と
結合して、プラスミドpK52(52)を得る。オリゴヌク
レオチド(51)の正確な配向性を配列分析により確認す
る。このプラスミドは、オリゴヌクレオチド(51)に対向
するアミノ酸配列を含有する融合タンパク質をコードし
ており、このため活性因子Xaで切断することができ
る。プラスミド(52)は、下記方法によっても得ることが
できる。プラスミド(33)をMluIで部分的に切断し、
得られた開環プラスミド(53)をDNA配列(51)と結合し
て、同様にプラスミドpK52を得る。 【0017】例 6 プラスミド(43)をMluIで部分的に切断し、得られた
直鎖状プラスミド(61)を合成DNA配列(51)と結合し
て、プラスミドpK53(62)を得る。後者は、活性因子
Xaで切断することができる融合タンパク質を同様にコ
ードしている。配列(51)の正確な配向性を例5のように
DNA配列分析により確認する。 【0018】例 7 プラスミド(26)をXbaIで及び部分的にMluIで切
断して、大きなフラグメント(71)を分離する。セグメン
ト(C) と結合させてプラスミドpSL14(72)を得る。
発現及び細胞破壊後、融合タンパク質は細胞性タンパク
質の可溶性画分中に存在する。 【0019】例 8 プラスミド(20)をXbaIで部分的に及びEcoRIで
切断し、突出端を埋填して、DNA配列(81)を得る。ブ
ラント末端条件下で結合させてプラスミドpPH31(8
2)を得る。融合タンパク質は、細胞性タンパク質の不溶
性画分中に存在する。 【0020】例 9 使用する出発物質はEP‐A第0,171,024号明
細書(第3図)に記載されたプラスミド(90)である。こ
のプラスミドをSalIしかる後AccIと反応させ
て、小さなフラグメント(91)を分離する。後者を合成オ
リゴヌクレオチド(92)と結合して、DNA配列(93)を得
る。後者をMluIで切断して、DNAフラグメント(9
4)を得る。プラスミド(33)をMluIで部分的に及びS
alIで消化して、大きなフラグメント(95)を分離す
る。後者をDNA配列(94)と結合して、発現プラスミド
pK192(96)を得る。後者は、IL‐2の最初の38
個のアミノ酸の後にメチオニン次いでヒルジンアミノ酸
配列が続く融合タンパク質をコードするものである。融
合タンパク質は、細胞性タンパク質の可溶性画分中に存
在する。 【0021】例10 使用する出発物質はプラスミドpHG23(100)であ
り、これはEP‐A第0,183,350号明細書に記
載されており、アメリカン・タイプ・カルチァー・コレ
クション(American Type Culture Collection)の寄託
番号ATCC39000号として一般的に入手できる。
このプラスミドをSfaNIで切断し、突出端を埋填
し、しかる後PstIとの反応を行ない、小さなフラグ
メント(101)を分離する。直鎖状発現プラスミド(Ex3)
をセグメント(A,B) 、合成オリゴヌクレオチド(102) 及
びフラグメント(101) と結合して、発現プラスミドpW
214(103) を得る。このプラスミドは、IL‐2の最
初の38個のアミノ酸の後に、オリゴヌクレオチド(10
2) 由来であってかつXa因子で分子を切断させ得る配
列、次いでCSFアミノ酸配列が続く融合タンパク質を
コードするものである。細胞破壊後、融合タンパク質は
細胞性タンパク質の不溶性画分中に存在する。 【0022】例11 出発物質pW216(110) は、西独特許出願第P3,5
45,568.3号明細書(第2b図)に開示されてい
る。このプラスミドでは、セグメントA〜E(PvuI
切断部位)に相当するIL‐2配列の後に、アミノ酸A
sp‐Asp‐Proをコードするリンカー、すぐその
後にCSFアミノ酸配列、が続いている。IL‐2及び
CSF間の結合配列により、融合タンパク質をタンパク
質分解によって切断することができる。配列(111) を、
PvuI及びHind IIIで切断することにより、プラ
スミド(110) から分離する。プラスミド(3) をMluI
及びXbaIで切断して、大きなフラグメント(112) を
分離する。後者をセグメント(C) と結合して、プラスミ
ドpW227(113)を得る。このプラスミドをEcoR
I及びHind IIIと反応させ、短鎖フラグメント(11
4) を分離する。このフラグメントが直鎖状発現プラス
ミド(Ex1) と結合している場合には、プラスミドpW2
27‐1(115) が得られる。プラスミドは、IL‐2由
来ではあるもののIL‐2活性を有していていないタン
パク質をコードするものである。プラスミド(113) を更
にEcoRI及びPvuIで切断し、短鎖フラグメント
(116) を分離する。直鎖状発現フラグメント(Ex1)をフ
ラグメント(116)及び(111) と結合して、発現プラスミ
ドpW233(117) を得る。後者は不溶性融合タンパク
質をコードしているが、この融合タンパク質は上記リン
カーの存在によりタンパク質分解によって切断すること
ができる。 【0023】例12 プラスミド(3) をXbaI及びSacIで切断し、大き
なフラグメント(121)を単離する。セグメント(D) と結
合させてプラスミドpW228(122) を得る。後者をE
coRI及びHind IIIで切断して、小さなフラグメ
ント(123) を分離する。直鎖状発現プラスミド(Ex1) を
フラグメント(123) と結合させて発現プラスミドpW2
28‐1(124) を得る。このプラスミドは生物学的に不
活性のIL‐2誘導体をコードしている。プラスミドを
EcoRI及びPvuIで消化して、短鎖フラグメント
(125) を分離する。直鎖状発現プラスミド(Ex1) をフラ
グメント(125) および(111) と結合させて、発現プラス
ミドpW234(126) を得る。後者は難溶性融合タンパ
ク質をコードしており、この融合タンパク質も同様にタ
ンパク質分解によって切断することができる。 【0024】例13 適切なプラスミドの製造のために、特にcDNA配列の
発現のために、まずポリリンカー配列(131) を合成す
る。直鎖状プラスミド(1) をセグメント(A) 、ポリリン
カー配列(131) 及びセグメント(F) と結合させて、プラ
スミドpH200(132) を得る。プラスミド(132) をE
coRI及びMluIと反応させて、大きなフラグメン
ト(133) を分離する。後者をセグメント(A,B) と結合し
て、プラスミドpH201(134) を得る。プラスミド(1
34) をEcoRI及びHind IIIと反応させ、短鎖フ
ラグメント(135) を分離する。このフラグメントを直鎖
発現プラスミド(Ex1) と結合し、発現プラスミドpH2
02(136) を得る。プラスミド(136) をBamHIで閉
環し、発現すべきcDNAを直鎖プラスミド中に市販B
amHIアダプターを介して組込む。cDNAの配向性
に従い、すべての第三の配列が読取り枠中で(A,B) と結
合している。cDNA配列が停止コードンを有していな
い場合には、それがコードするポリペプチド配列はセグ
メント(F) に対応するアミノ酸配列によって付加的に保
護されている。cDNAが正しい読取り枠中に結合して
いない場合には、読取り枠の移動は、例えばcDNA含
有(最初の又は複製された)プラスミドをMluI又は
XbaIで切断し(cDNAがこれら酵素の切断部位を
有していないときに限る)、クレノウポリメラーゼ反応
により突出端を埋填することによって行なわれる。 【0025】 【表1】 【表2】【表3】
【図面の簡単な説明】 【図1】pUC12誘導体たるpKH40及び発現プラ
スミドpK40の製造法を示すフローシート。これらの
プラスミドは、セグメントAに対応するタンパク質配
列、即ちIL‐2の最初の22個のアミノ酸の後に、結
合要素Thr‐Arg、次いでプロインシュリンアミノ
酸配列が続く融合タンパク質をコードしている。 【図2】プラスミドpSL11及び発現プラスミドpS
L12の構造を示す説明図。これらのプラスミドは、セ
グメントAの後にポリリンカー配列(2) 及び(20a)に相
当する結合要素次いでプロインシュリンアミノ酸配列が
続くポリペプチドをコードしている。 【図3】発現プラスミドpK50の構造を示す説明図。
このプラスミドは、セグメントA及びB、即ちIL‐2
の最初の38個のアミノ酸、に直接プロインシュリンア
ミノ酸配列が続くポリペプチドをコードしている。 【図4】発現プラスミドpK51の構造を示す説明図。
このプラスミドは、セグメントAおよびBの後に配列(4
2)及び(41)に相当する結合要素、次いでプロインシュリ
ンアミノ酸配列、が結合したポリペプチドをコードして
いる。 【図5】MluIリンカー(51)が挿入されている点でp
K51と異なる発現プラスミドpK52の構造を示す説
明図。このプラスミドは、Xa因子で切断されるアミノ
酸配列をコードしている。pK52は、MluIで切断
しかつ上記MluIリンカーを組込むことによって、p
K50(第3図)からも得ることができるものである。 【図6】MluIリンカーの同様の組込みによってpK
51(第4図)から得られる発現プラスミドpK53の
構造を示す説明図。 【図7】フラグメントCのポリリンカーへの組込みによ
ってpSL12(第2図)から得られる発現プラスミド
pSL14の構造を示す説明図。それにより、セグメン
トCがセグメントAに直接結合することになる。下記ポ
リリンカーにおいて、最初の2個のアミノ酸(いずれも
Glu)はIL‐2の60位及び61位のアミノ酸と一
致する。したがって、IL‐2部分は1〜22位及び3
7〜61位のアミノ酸からなる。その後のアミノ酸配列
は、プラスミドpSL12(第2図)によりコードされ
たアミノ酸配列と一致する。 【図8】発現プラスミドpPH31の構造を示す説明
図。このプラスミドは、セグメントA〜Cの後に配列(8
1)で示される結合要素、次いでプロインシュリンアミノ
酸配列、が続く融合タンパク質をコードしている。 【図9】プラスミドpK192の構造を示す説明図。こ
のプラスミドは、セグメントA及びBの後にメチオニ
ン、次いでヒルジンアミノ酸配列、が続く融合タンパク
質をコードしている。 【図10】プラスミドpW214の構造を示す説明図。
このプラスミドは、セグメントA及びBの後にXa因子
で切断されるアミノ酸配列、次いで顆粒球/マクロファ
ージコロニー刺激因子(CSF) アミノ酸配列、が続く融合
タンパク質をコードしている。 【図11】発現プラスミドpW233の構造に示す説明
図。このプラスミドは、セグメントA及びC(IL‐2
の1〜22位及び37〜61位のアミノ酸と一致する)
の後に結合要素Leu‐Thr‐Ile‐Asp‐As
p‐Pro、次いでCSFのアミノ酸配列、が続く融合
タンパク質をコードしている。 【図12】発現プラスミドpW234の構造を示す説明
図。このプラスミドは、次のアミノ酸配列:即ち、セグ
メントA(1〜22位のアミノ酸)の後に結合要素Th
r‐Arg、次いでセグメントD(IL‐2の59〜9
6位のアミノ酸)、もう一つの結合要素Thr‐Asp
‐Asp‐Pro、及び最後にCSF、が続く融合タン
パク質をコードしている。 【図13】プラスミドpH200及びpH201、並び
に発現プラスミドpH202の構造を示す説明図。これ
らのプラスミドは、セグメントA‐F間又はA,B‐F
間にポリリンカーを有しており、その多数の切断部位に
外来DNAを組込んでこれを複製することができる。こ
れらのプラスミドは、cDNA配列を複製するために特
に適している。 【図14】本発明のセグメントA〜F並びにセグメント
A及びBの組合せについての概略図。出発物質はプラス
ミドp159/6であって、その製造法はEP‐A第
0,163,249号明細書で詳細に記載されており、
しかもそのプラスミドは該公報の第5図で規定されてい
る。 【図15】発現プラスミドpEW1000を示す説明
図。このプラスミドの製造法は西独特許出願第P3,5
41,856.7号明細書に記載されかつその第1図に
示されている。このプラスミドは適切な二重切断によっ
てポリリンカー配列中で開環され、それにより直鎖プラ
スミド(Ex1) 〜(Ex4) が得られる。 【図16】pUC12誘導体たるpW226及び発現プ
ラスミドpW226‐1の製造法を示す説明図。いずれ
のプラスミドもポリリンカー配列から分離されたセグメ
ントA及びFを有している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C07H 21/04 A61K 37/02 (C12P 21/02 C12R 1:19) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C12N 15/09 ZNA BIOSIS(DIALOG) CA(STN) EPAT(QUESTEL) REGISTRY(STN) WPI(DIALOG)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.第1表のヒトインターロイキン−2(IL−2)遺
    伝子のセグメントであって、任意の配列で場合によりア
    ダプター又はリンカー配列を介して結合した、IL−2
    遺伝子: (EcoRI)−A−PstI−B−MluI−C−X
    baI−D−SacI−E−PvuI−F−(Sal
    I) のセグメントAおよび更に所望によりセグメントB〜F
    のうちの1又は2個の更なるセグメントに対応するC−
    又はN−末端部分を含有する融合タンパク質をコードす
    る遺伝子構造。 2.IL−2配列と所望のタンパク質アミノ酸配列との
    間に、化学的又は酵素的にIL−2部分から所望のタン
    パク質を切除し得るアミノ酸又はアミノ酸配列が存在し
    ている、特許請求の範囲第1項に記載の遺伝子構造。 3.アミノ酸がMet、Cys、Trp、Lysもしく
    はArgであるか、又はアミノ酸配列がC−末端にこれ
    らアミノ酸を有している、特許請求の範囲第2項記載の
    遺伝子構造。 4.アミノ酸配列がAsp−Proであるか、又はC末
    端にこのアミノ酸配列を有する、特許請求の範囲第3項
    記載の遺伝子構造。 5.アミノ酸配列がIle−Glu−Gly−Argで
    あるか、又はC−末端にこのアミノ酸配列を有する、特
    許請求の範囲第3項記載の遺伝子構造。 6.下記の融合タンパク質をコードする遺伝子構造を含
    有するベクター。第1表のヒトインターロイキン−2
    (IL−2)遺伝子のセグメントであって、任意の配列
    で場合によりアダプター又はリンカー配列を介して結合
    した、IL−2遺伝子: (EcoRI)−A−PstI−B−MluI−C−X
    baI−D−SacI−E−PvuI−F−(Sal
    I) のセグメントAおよび更に所望によりセグメントB〜F
    のうちの1又は2個の更なるセグメントに対応するC−
    又はN−末端部分を含有する融合タンパク質。 7.プラスミドpW226、pW226−1、pK4
    0、pSL12、pK50、pK51、pK52、pK
    53、pSL14、pPH31、pK192、pW21
    4、pW227、pW227−1、pW233、pW2
    28、pW228−1、pW234、pH200、pH
    201またはpH202である、特許請求の範囲第6項
    記載のベクター。 8.下記の融合タンパク質をコードする遺伝子構造を含
    有するベクターを有する細菌。第1表のヒトインターロ
    イキン−2(IL−2)遺伝子のセグメントであって、
    任意の配列で場合によりアダプター又はリンカー配列を
    介して結合した、IL−2遺伝子: (EcoRI)−A−PstI−B−MluI−C−X
    baI−D−SacI−E−PvuI−F−(Sal
    I) のセグメントAおよび更に所望によりセグメントB〜F
    のうちの1又は2個の更なるセグメントに対応するC−
    又はN−末端部分を含有する融合タンパク質。
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