JP2794028B2 - チモーゲン的またはフィブリン特異的特性を有する組織プラスミノーゲン活性化因子 - Google Patents
チモーゲン的またはフィブリン特異的特性を有する組織プラスミノーゲン活性化因子Info
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Description
A)チモーゲン、該チモーゲンの製造方法、および医学
的適用において該チモーゲンを利用する方法および組成
物に関するものである。また、本発明は、t−PAのプロ
テアーゼドメイン内に置換アミノ酸を有する修飾構造を
有する変異体に関するものである。修飾によって、変異
体はチモーゲン的、即ち、その1本鎖形では比較的不活
性であるが、フィブリンの存在下でその2本鎖形に変換
されると活性であり、そして/または野生型(wt)t−
PAより、より一層フィブリン(または凝固血漿)特異的
となる。
ラスミノーゲンを活性化し、フィブリンを包含する種々
のタンパクを分解するセリンプロテイナーゼ、プラスミ
ンを製造する(Arg561−Val562で切断することによっ
て)酵素である。研究されたプラスミノーゲン活性化因
子には、細菌性タンパクであるストレプトキナーゼ、腎
臓およびその他で合成される、最初、尿から抽出された
酵素であるウロキナーゼ、および血管壁の内面を覆って
いる細胞によって産生される酵素であるヒト組織プラス
ミノーゲン活性化因子(t−PA)がある。
メカニズムは、異なっている:ストレプトキナーゼはプ
ラスミノーゲンまたはプラスミンと複合体を形成して、
プラスミノーゲン活性化活性を生じ、ウロキナーゼはプ
ラスミノーゲンを直接切断し、t−PA、フィブリン、お
よびプラスミノーゲンは全て相互作用し、最大活性を生
じる。
イン・ビボにおける血餅溶解能によって、心筋梗塞のよ
うな血管性疾患の治療で優れた結果を示す、とりわけ重
要な、有効な新規生物学的医薬として確認され、記載さ
れた。
研究を刺激したが、これは最初、天然の供給源から実質
上純粋な単離物として確認され、Collen等,米国特許第
4,752,603号,1998年6月21日登録によって、イン・ビボ
で必要なプラスミノーゲン活性化因子活性について試験
された。Rijken等,J.Biol.Chem.,256:7035(1981)も参
照されたい。
組換DNA法を使用する首尾よい研究に基づき、基本的なD
NA配列および予想アミノ酸配列によって完全に確認さ
れ、特性化された。この研究は、Pennica等,Nature,30
1:214(1983)および米国特許第4,766,075号,1988年8
月23日登録によって報告された。
トリプシン、キモトリプシン、プラスミノーゲン、プロ
トロンビン、フィブロネクチン、および表皮成長因子
(EGF)の様な種々のその他のタンパクにおいて確認さ
れた、t−PAにホモローガスな、またはホモローガスと
は言えないまでもt−PAに類似した構造を参照して定義
された5個のドメインを有していることは明らかである
と思われる。これらのドメインは、t−PAのアミノ酸配
列のN−末端から出発し、1)アミノ酸1から約44を含
んでいると種々定義されたフィンガー領域(F)、2)
約アミノ酸45から91に及ぶと種々定義された成長因子領
域(G)(EGFとのそのホモロジーに基づき)、3)約
アミノ酸92から約アミノ酸173に及ぶと定義されたクリ
ングル1(K1)、4)約アミノ酸180から約アミノ酸261
におよぶと定義されたクリングル2(K2)、および5)
通常、約アミノ酸264から分子のC末端に及ぶと定義さ
れたいわゆるセリンプロテアーゼドメイン(P)と呼称
された。通常、互いに隣設して位置しているか、または
短い“リンカー”領域によって分離されているこれらの
ドメインは、t−PAの推定成熟形の1〜527アミノ酸の
全アミノ酸配列を説明する。
特性を提供すると種々、記載された。フィンガードメイ
ンは、フィブリンに対する高い結合親和性のために少な
くとも非常に重要な配列を含有していると特性化され
た。(この活性は、t−PAが、フィブリンに富んだ血栓
の位置での血餅溶解について示す高い特異性のために重
要であると考えられる。)成長因子様領域も、細胞表面
結合活性に関連付けられた。クリングル2領域も、フィ
ブリン結合およびt−PAの活性を刺激するフィブリンの
活性に強く関連付けられた。セリンプロテアーゼドメイ
ンは、プラスミンを製造する、プラスミノーゲンの酵素
的切断の原因である。
連しているが、この天然のタンパクは必ずしも、全ての
状況下で最適のt−PA剤であるわけではないと考えられ
る。従って、幾つかの変異体は、t−PAの特異的特性を
高めると思われた。これらの変異体のあるものは、より
長い半減期またはより遅い消失速度を有する薬物が好ま
しい状況(例えば、梗塞症患者の深静脈血栓、および再
かん流後の治療)または1本鎖薬物が好ましい状況に於
いて、天然のt−PAを使用することによる不都合に対す
るものである。
を除去すると、生成した物質の全体的な消失速度が低下
するが、分子のフィブリン結合特性が実質上低下する。
1989年1月12日公開のWO89/00197参照。
アミノ酸置換を有する変異体は、EPO特許公開第199574
号に記載されている。275位にアルギニン以外のアミノ
酸を有するt−PA変異体として優先的に特徴づけられて
いるこれらの変異体は、1本鎖または2本鎖のいずれか
の形で存在し得る天然のt−PAと異なり、プロテアーゼ
耐性1本鎖t−PAと呼ばれ、これらは275位でのプロテ
アーゼ切断に耐性であり、従ってイン・ビボで代謝的に
2本鎖形に変換されない。この形態は、生物学的および
商業的にある種の利点を有すると思われる。即ち、これ
は、2本鎖t−PAに比較してフィブリン結合およびフィ
ブリン刺激が増大される一方、より安定である。更に、
プラスミノーゲン活性化因子は、フィブリンと相互作用
し得る1個のドメインおよびウロキナーゼのプロテアー
ゼドメインを有すると記載され、2本鎖ウロキナーゼが
形成されにくいように変更されたウロキナーゼも1態様
を構成する。1988年7月14日公開のWO88/05081号参照。
許文献については、EPO特許第241,209号,1986年11月12
日公開のEP201,153号;1987年8月19日公開のEP233,013
号;1988年11月23日公開のEP292,009号;1988年12月7日
公開のEP293,936号;および1988年12月7日公開のEP29
3,934号;およびWO88/10119号を参照されたい。
−186および448−450位におけるグリコシル化変異体
は、より高い特異的活性を示した。1987年7月1日公開
のEPO公開第227,462号参照。この特許出願は更に、272
−280位でt−PA分子を修飾し得るか、またはC−末端
から25アミノ酸まで欠失させ得ることをフィブリン/フ
ィブリン分解産物の検定を使用して開示し、教示してい
る。更に、DNA修飾によってN−グリコシル化部位が選
択的に除去されているが、残りのO−結合した炭水化物
を有する、Asn119、Ala186およびAsn450を有しているt
−PA変異体は、イン・ビトロ細胞溶解検定においてメラ
ノーマt−PAより約2倍活性であることがわかった。19
87年6月10日公開のEPO公開第225,286号参照。
ミノ酸によるt−PAの449位のアミノ酸の置換、およびA
rg275の修飾または−3から91領域の欠失も教示されて
いる。1987年8月13日公開のWO87/04722号参照。t−PA
の448位のアミノ酸置換は、グリコシル化を排除するた
めに望ましいと記載されている。1988年12月28日公開の
EPO公開第297,066号参照。448−450位の修飾とN末端1
−82アミノ酸の欠失の組み合わせは、1989年1月12日公
開のWO89/00191号によって記載されている。また、ウロ
キナーゼは、グリコシル化を予防するために、Asp302−
Ser303−Thr304の領域で修飾された。1989年1月18日公
開のEPO公開第299,706号参照。しかしながら、グリコシ
ル化部位が変更、とりわけアミノ酸117が変更されると
常に、溶解特性が変化した分子を生じるらしく、この結
果更に、循環半減期パターンおよび/またはフィブリン
結合特性が変化し得る。1987年9月23日公開のEPO特許
公開第238,304号参照。
4(1985)によって報告された様に、t−PAの成長因子
ドメインが欠失された場合、得られた変異体は依然活性
であり、フィブリンに結合する。成長因子ドメインにお
ける種々の欠失も、特許文献に報告された。EPO公開第2
41,209号(デス−51−87)、EPO公開第241,208号(デス
−51−87およびデス−51−173)、PCT87/04722号(N末
端1−91の全てまたは一部分の欠失)、EPO公開第231,6
24号(成長因子ドメインの全てが欠失された)、および
EPO公開第242,836号および日本特許出願公開第62−2696
88号(成長因子ドメインの幾つかまたは全てが欠失され
た)参照。
因子ドメインの両者で修飾することができ、その結果循
環半減期が延長することも示された。1987年10月14日公
開のEPO特許公開第241,208号参照。アミノ酸51と87を含
む間の領域をt−PAから欠失させ、血漿からより遅く消
失する変異体を成長させることができる。Browne等,J.B
iol.Chem.,263:1599−1602(1988)。また、幾つかのア
ミノ酸残基を欠失させるか、または1またはそれ以上の
アミノ酸を別のアミノ酸で置換することによって、生物
学的に悪影響を与えることなく、成熟、天然t−PAのア
ミノ酸67から69の領域でt−PAを修飾することができ
る。1987年10月7日公開のEPO特許公開第240,334号参
照。
するt−PA/ウロキナーゼのハイブリッドも、開示され
ている。1988年11月9日公開のEPO290,118号参照。
含する、プロテアーゼドメインに変更を有するヒトt−
PAのセルピン(Serpin)耐性変異体は、Madison等,Natu
re,339:721−724(1989)に開示されている;同書のDag
mar Ringeによる同時掲載の論文も参照されたい。
体の全般的な検討は、Harris,Protein Engineering,1:
449−458(1987)に見いだすことができる。t−PA変異
体のその他の考察には、Pannekoek等,Fibrinolysis,2:
123−132(1988)およびRoss等,Annual Reports in Med
icinal Chemistry,Vol.23,Chapter12(1988)がある。
t−PA薬物が手中にあるという証拠を提供したが、溶解
しようとする血餅の部位に到達した時のみ活性化される
と記載されたt−PA分子は現在全くない。一般に、t−
PA分子は、これらが1本鎖または2本鎖形のいずれであ
っても、フィブリンおよず/または血漿性タンパクまた
は全血の存在下で活性である。フィブリンの存在下、そ
の1本鎖形がその2本鎖形へクリッピングして完全に活
性になるのに必要なチモーゲンt−PAを有することが望
ましいであろう。この様な変異体分子は、より少ない出
血の様なより少ない副作用を示したり、フィブリノーゲ
ン節約特性を有するらしく、それによって、心血管疾患
および血管の血栓塞栓症的閉塞に起因する多数のその他
の医学的症状の治療、および付着の形成の予防に、医科
学的に重要な新規な変法を提供する。
に、野生型t−PAに比較して、フィブリノーゲン刺激性
(または血漿刺激性)活性より高いフィブリン刺激性
(または凝固血漿刺激性)活性を有する、即ちフィブリ
ン(または凝固血漿)特異性であるt−PA分子を与える
ことも望ましい。
示すチモーゲン的および/またはフィブリン特異的t−
PA分子を提供することを目的とする。
高いレベルで有用な血餅溶解剤の使用が有効と認められ
る症状の治療のために提供することは、他の目的であ
る。
う。
に活性な形のt−PAに変換し得る組織プラスミノーゲン
活性化因子(t−PA)チモーゲンの提供によって達成さ
れる。別の態様では、本発明は、対応する野生型t−PA
に比較して、t−PAのプロテアーゼドメイン内の部位の
アミノ酸が変更されたt−PA変異体を提供する。この変
更によって、変異体は、対応する野生型t−PAに比較し
てチモーゲン的となる。
あり、変更は、対応する野生型t−PAの305位のフェニ
ルアラニンをヒスチジンで置換するような、305を含む
領域においてである。
び変異体をコードしているDNA配列、形質転換宿主細胞
中でDNA配列を発現し得る複製可能な発現ベクター、お
よび該ベクターで形質転換された微生物および細胞培養
に関するものである。
入し; そして b)得られたt−PA変異体をチモーゲン特性についてス
クリーニングする ことからなる方法を提供するものである。
以下の生物学的活性を示し得るヒト組織プラスミノーゲ
ン活性化因子(t−PA)変異体を提供する:対応する野
生型t−PAに比較してそのプロテアーゼドメインにアミ
ノ酸変更を有し、その変更が該生物学的活性の原因であ
ることを特徴とする、チモーゲン活性、フィブリン特異
性または凝固血漿特異性。ただし、この様な変更は、27
0−280、448−450、および502−527の領域でのみ変更を
除外する。変異体は、変更が置換である変異体であるの
が好ましい。
ロテアーゼドメインにアミノ酸変更を導入し;そして (b)得られたt−PA変異体を、1またはそれ以上の以
下の生物学的活性:チモーゲン活性、フィブリン特異
性、または凝固血漿特異性を示すその能力についてスク
リーニングする ことからなる方法を提供する。
るDNA配列および複製可能なベクター、およびそれで形
質転換された宿主細胞を提供する。
たは変異体の治療的有効量をを薬学的に許容し得る担体
と混合して含有する、血管の症状または疾患を治療する
ための組成物を目的とするものである。本発明は更に、
本発明のチモーゲンまたは変異体の治療的有効量を薬学
的に許容し得る担体と混合して含有する、フィブリンの
沈着または付着の形成または再形成を予防するための組
成物を包含するものである。
物の有効量を哺乳動物に投与することからなる、哺乳動
物における血管の症状または疾患の治療方法を提供す
る。
性のある哺乳動物の部位に上記の適当な組成物の有効量
を投与することからなる、フィブリンの沈着または付着
の形成または再形成を予防するための哺乳動物の処置法
を提供する。
が、プラスミン分解性フィブリノーゲンフラグメントの
様なt−PA活性の刺激物質の存在下でチモーゲンであ
り、従って、血漿中では一般にそのフィブリン溶解活性
は消失し、血餅の部位のプラスミンに最も近い時に活性
化されるということを照明する個々の成功した研究に基
づく。即ち、チモーゲンは、個々の局在した血餅の治療
のための必要に応じて活性化される。本発明のチモーゲ
ンは、フィブリノーゲン節約であると予想され、通常、
その非チモーゲン対応物より高い投与量で使用し得、そ
の結果、より速く血餅を溶解し、より多くの血餅を溶解
する。
でより選択的に作用するであろう、よりフィブリン(ま
たは凝固血漿)特異的なt−PA分子を得ることである。
び分子が2本鎖分子にクリップされている活性化部位の
位置を示しているt−PAの一次構造を示す。
法の図式表示ならびにその顕著な制限部位のいくつかの
記載である。
びにその顕著な制限部位の幾つかの記載である。
305H(2重線と黒丸)、1本鎖野生型t−PA(黒四
角)、2本鎖野生型t−PA(黒菱形)、および1本鎖お
よび2本鎖野生型t−PAの混合物(白三角)の10ng/ml
のt−PA濃度でのフィブリン結合を示す。
図)、2本鎖野生型t−PA(第7図)、主として1本鎖
F305H t−PA(第8図)、および2本鎖F305H t−PA(第
9図)による、プラスミン分解性フィブリノーゲンの存
在下での、プラスミンへのプラスミノーゲンの変換の速
度論のグラフを示す。四角、線および丸は、実施例1の
最後で具体的に述べた検定緩衝液中でのプラスミノーゲ
ンおよびt−PAの種々の濃度を表わす。これらの図に於
いて、縦軸は405nmに於ける吸光度、横軸は吸光度を測
定した時間(分)の2乗を表わす。
活性化因子”、“ヒトt−PA"、および“t−PA"なる語
句は、プラスミノーゲンをプラスミンへ変換し得るプロ
テアーゼドメインおよびフィブリン結合の原因であると
思われるN末端領域からなる2個の機能的領域を有する
ヒトの外因性(組織型)プラスミノーゲン活性化因子を
意味する。従って、これらの3つの語句は、全配列の一
部分としてこれらの機能的ドメインを含有しているポリ
ペプチドを含有する。t−PAは、プロテアーゼ部分及び
その他はt−PAの供給源に本来備わっているt−PA部分
からなる生物活性形で、例えば組換細胞培養系によって
生産される。全配列におけるアミノ酸の相違によって示
される天然のアレル変異体がそれぞれに存在し、生じる
ことは理解されるであろう。
は、米国特許第4,766,075号によって報告されたcDNAに
よってコードされたt−PAを意味する。コードされたt
−PAは、好ましくは、293または294細胞、チャイニーズ
ハムスター卵巣細胞等を包含する天然の供給源、または
いずれかの組換発現系由来のt−PA分子である。
る語句は、成熟形の野生型t−PAのアミノ酸264からア
ミノ酸527を含む領域を意味する。
ために使用される“チモーゲン”、“チモーゲン的”、
および“チモーゲン活性”なる語句は、以下に与えられ
る定義の一方または両者に適合しなければならない。第
1の定義では、これらの語句は、プラスミン分解性フィ
ブリノーゲンの存在下でt−PAが、下記の検定条件下、
以下に定義されるような、その酵素活性を増大させるた
めに、プラスミンの存在下で起こるのと同様に、その1
本鎖形をその2本鎖(“酵素的に活性な”)形にクリッ
ピングすることを必要とすることを意味する。
書で定義された1本鎖形のt−PA(チモーゲン)は、下
記の検定によって測定した時、野生型2本鎖t−PAより
活性が低く、1本鎖形を2本鎖形へ完全に変換させるプ
ラスミン濃度に接触させることによって活性化された
時、その酵素的により活性な形態に変換される。通常、
1本鎖形の活性は、対応する2本鎖形の活性の50%また
はそれ以下に、好ましくは20%またはそれ以下に、より
好ましくは10%以下の活性に低下され;2本鎖形にクリッ
ピングされると、その活性は野生型2本鎖形の活性の約
20%から100%以上、好ましくは少なくとも50%以下に
増大される。
フラグメントの存在下、色素形成性プラスミン基質S−
2251を使用し、プラスミノーゲンをプラスミンに変換す
る速度論を調べることによって、その酵素活性について
変異体を検定する。
で、チモーゲンは、上の条件下、プラスミン生産におい
て明確な遅延を示し、従って、A405の上昇においては、
時間の2乗に対してプロットした時、時間の経過に従っ
てなお直線状速度論を示すものである。時間の2乗の速
度論の記載は、Nieuwenhuizen,W.,Voskuilen,M.,Traas,
D.,Hoegee−de Nobel,B.,Verheijen,J.H.,In Fibrinoge
n−−Structural Variants and Interactions,eds.A.He
nschen,B.Hessel.J.McDonagh,T.Saldeen(1985),p.331
−342に見い出すことができる。1つの理論に限定され
ないなら、この効果は多分、プラスミン−触媒された1
本鎖から2本鎖形への変換に起因し、それによって、t
−PAチモーゲンが活性化される。これは、野生型1本鎖
t−PA、野生型2本鎖t−PA、および2本鎖形のチモー
ゲンt−PAの場合、検定の始めから直線状速度であると
いう観察と対照をなしている。
活性の検定において、野生型組換t−PA(rt−PA)よ
り、1本鎖形と2本鎖形間でより大きい差異のある活性
を示すt−PA分子を特に意味する。チモーゲンの差異の
ある活性は、好ましくは野生型rt−PAのそれの少なくと
も約1.5倍である。この活性は、野生型rt−PAに比較し
て、2本鎖形のそれより大きい程度まで1本鎖形の活性
を低下させるか;野生型rt−PAに比較して1本鎖形のそ
れより大きい程度まで2本鎖形の活性を上昇させるか;
または記載された効果を生じる上記の事象を組み合わせ
ることによって得ることができる。野生型t−PAのチモ
ーゲン特性は、Loscalzo,J.Clin.Invest.,82:1391−139
7(1988)およびRanby等,Thrombosis Research,27:175
−183(1982)に記載されている。
いて(1本鎖または2本鎖形のいずれかで)、フィブリ
ノーゲン依存性特異的活性に対するフィブリン依存性特
異的活性が野生型rt−PAより高い割合、好ましくは少な
くとも1.5の割合を示す変異体の活性を意味する。
て(1本鎖または2本鎖形のいずれかで)、血漿依存性
特異的活性に対する凝固血漿依存性特異的活性が野生型
rt−PAより高い割合、好ましくは少なくとも1.5の割合
を示す変異体の活性を意味する。
に、即ち安定ではないかもしれない方法で変異体をコー
ドしているDNA配列を発現する、t−PA変異体をコード
しているベクターで形質転換された細胞を含有している
細胞培養を意味する。この様な細胞は“一時的発現可
能”と考えられる。
一次構造を示す第1図について参照事項をつける。第1
図では、円の中の文字は1文字アミノ酸コードであり、
鎖間を連結している線は、ジスルフィド架橋を示し、白
丸はグリコシル化部位を示し、F、GF、K1、K2およびSP
なる表示はそれぞれ、フィンガー、成長因子、クリング
ル1、クリングル2、およびセリンプロテアーゼドメイ
ンを示す。
て、数字は推定成熟t−PAのアミノ酸配列(EPO公開第9
3,619号)に従ったアミノ酸残基/位置を意味すること
を記載しておく。アミノ酸の表示は、アミノ酸の1文字
アルファベット、即ち を使用する。
いで数字、次いで文字で構成される。最初の(左端の)
文字は、野生型成熟t−PAにおけるアミノ酸を表わす。
数字は、アミノ酸置換がなされたアミノ酸の位置を意味
し、第2の(右端の)文字は、野生型のアミノ酸を置換
するために使用されるアミノ酸を表わす。挿入変異体の
ための表示は、文字、次に、その前で挿入が始まる野生
型成熟t−PAにおける残基の位置を表わす文字、次に、
行われた挿入全てを示している1またはそれ以上の大文
字で構成される。欠失変異体についての表示は、文字、
次いで、欠失の開始位置の数字から欠失の終止位置の数
字で構成され、この位置は野生型成熟t−PAに基づく。
複数の変異は、それらを読み取り易くするため、表示中
のコマンによって分離される。
5位のフェニルアラニンがヒスチジン残基で置換されて
いる置換変異体はF305Hと呼ばれる。連続した296−299
位のKHRRがAAAAで複数個置換されている置換変異体は、
K296A、H297A、R298A、R299Aと呼ばれる。野生型t−PA
の305位の後にシステインおよびバリンが挿入されてい
る挿入変異体はi305CVと呼ばれる。野生型成熟t−PAか
ら、300〜305位のアミノ酸が欠失されている欠失変異体
は、d300−305と呼ばれる。それぞれの変異体の後に
‘t−PA'の表示が続く。
t−PAの305位またはその周縁に置換、欠失または挿入
を有するチモーゲンである。これらの変異体には、対応
する野生型t−PAの305位にフェニルアラニン以外のア
ミノ酸を有する変異体がある。より好ましくは、この様
な変異体は、ヒドロキシル基または窒素原子を含有して
いる側鎖のような、水素結合ドナーとして作用し得るか
または作用する側鎖を有するアミノ酸を305位に有する
変異体である。更に好ましくは、この様なアミノ酸は、
アルギニン、リシン、チロシン、アスパラギン、グルタ
ミンおよびヒスチジンであり、最も好ましくはヒスチジ
ンである。このタイプの好ましい挿入チモーゲン変異体
は、304または305位のアミノ酸の後に、1またはそれ以
上、好ましくは1個のアミノ酸が挿入されている変異体
を包含し、その様なアミノ酸は、上記の様な、即ち水素
結合ドナーとして作用し得るかまたは作用する側鎖を有
する、例えばヒドロキシル基または窒素原子を含有して
いるアミノ酸、例えばアルギニン、リシン、チロシン、
アスパラギン、グルタミンおよびヒスチジン、最も好ま
しくはヒスチジンである。好ましい欠失チモーゲン変異
体には、野生型t−PAの297〜305位の両端を含む領域に
欠失を有する変異体があり、d297t−PA、d298t−PA等、
およびその組み合わせ、例えばd297−299t−PA、または
d297,d305t−PAを包含する。
A;F305Tt−PA;F305Nt−PA;F305Kt−PA;F305Rt−PA;F305
Qt−pa;i304Ht−PA;i304Tt−PA;i304Nt−PA;i304Kt−P
A;i304Rt−PA;i304Qt−PA;i304HHt−PA;i305Ht−PA;i30
5Tt−PA;i305Nt−PA;i305Kt−PA;i305Rt−PA;i305Qt−P
A;i304H,i305Ht−PA;i305HHt−PA;d297t−PA;d298t−P
A;d299t−PA;d300t−PA;d301t−PA;d302t−PA;d303t−P
A;d304t−PA;d305t−PA;d297−298t−PA;d297−299t−P
A;d297−300t−PA;d297−301t−PA;d297−302t−PA;d29
7−303t−PA;d297−304t−PA;d297−305t−PA;d300−30
1t−PA;d300−302t−PA;d300−303t−PA;d300−304t−P
A;d300−305t−PA;d304−305t−PA;d297,d300t−PA;d29
7,d305t−PA;d1−44,N184D,F305Ht−PA;d1−44,F305Ht
−PA;d1−44,I210R,G211A,K212R,V213R,F305Ht−PA;d1
−44,I210R,G211A,K212R,V213K,F305Ht−PA;d1−44,V21
3K,F305Ht−PA;d1−44,T252R,F305Ht−PA;d1−44,V213
K,T252R,F305Ht−PA;d1−44,I210K,E305Ht−PA;d1−44,
I210R,G211H,K212Q,V213K,F305Ht−PA;I210R,G211H,K21
2Q,V213K,F305Ht−PA;I210R,G211A,K212R,V213R,F305Ht
−PA;d1−44,N184D,I210R,G211A,K212R,V213R,T252R,F3
05Ht−PA;N184D,I210R,G211A,K212R,V213R,T252R,F305H
t−PA;d92−179,F305Ht−PA;d92−179,I210R,G211A,K21
2R,V213R,F305Ht−PA;d92−179,N184D,I210R,G211A,K21
2R,V213R,T252R,F305Ht−PA;d92−179,I210R,G211A,K21
2R,V213R,T252R,F305Ht−PA;Y67N,F305Ht−PA;d1−44,Y
67N,F305Ht−PA;およびそのT252RまたはN184S類似体、
またはその組み合わせ。(プロテアーゼドメインにおけ
る変更以外の変更を更に以下に記載する。) これらの内、好ましいチモーゲン変異体は、F305Ht−
PA;F205Tt−PA;F305Nt−PA;F305Kt−PA;F305Rt−PA;F30
5Qt−PA;i304Ht−PA;d1−44,F305Ht−PA;d92−179,F305
Ht−PA;d1−44,N184D,F305Ht−PA;d1−44,I210R,G211A,
K212R,V213R,F305Ht−PA;d1−44,I210R,G211A,K212R,V2
13K,F305Ht−PA;I210R,G211A,K212R,V213R,F305Ht−PA;
d92−179,I210R,G211A,K212R,V213R,F305Ht−PA;d92−1
79,N184D,I210R,G211A,K212R,V213R,F305Ht−PA;d92−1
79,N184D,I210R,G211A,K212R,V213R,T252R,F305Ht−PA;
d1−44,N184D,I210R,G211A,K212R,V213R,T252R,F305Ht
−PA;およびN184D,I210R,G211A,K212R,V213R,T252R,F30
5Ht−PAである。
05Ht−PA:F305Tt−PA;F305Nt−PA;F305Qt−PA;i304Ht−
PA;d1−44,F305Ht−PA;d92−179,F305Ht−PAであり、最
も好ましくはF305Ht−PAである。
りフィブリン(または凝固血漿)特異的であり得る種類
の変異体と同様、荷電されたアミノ酸側鎖を有している
ことで確認されるプロテアーゼドメインの小さな領域に
1またはそれ以上の変更を有する変異体であり、その領
域および/またはそれに隣接する領域はその種々の活性
に影響し得るその他の物質とt−PAの相互作用に関与し
ているものである。
た領域は,対応する野生型t−PAの267,283−287,296−
299,303−304,322,326−327,331−332,339−342,347−3
51,353−356,360−362,364−366,369−371,378−383,38
7−392,400−405,408,410,416−418,426−430,432−43
4,440,445−449,449−453,460−462,471−472,477,487
−489,505−506,513,519−523,および523−526の残基番
号である。所望の生物学的特性が得られるか否かを調べ
るために,これらの領域の1またはそれ以上,またはそ
のサブユニットを変更させる。荷電された残基(Arg,As
p,His,Lys,およびGlu)を,Cunningham and Wells,Scien
ce,244:1081−1085(1989)に開示されたアラニン−ス
キャンニング突然変異誘発法として知られている方法を
使用して適切に確認し、細胞内外の周囲の水性環境とア
ミノ酸の相互作用に影響するように中性または負に荷電
されたアミノ酸で置換する。
ン特異的分子にあると判明した変異体は、置換されたア
ミノ酸が対応する野生型t−PAの267,283+287,296−29
9,303−304,331−332,339+342,347−349+351,364−36
6,408,410,416−418,426−427+429−430,432−434,44
0,445+449,449+453,460+462,および/または477位に
ある変異体である。“+”は表示された位置でのみの置
換を示し,“−”は表示された全ての位置での置換を示
す。
子に反対の電荷を与えるより、野生型t−PAの対応する
アミノ酸の電荷を中和するようにアミノ酸が置換される
のが好ましい。好ましくは、アラニン、グリシン、セリ
ン、トレオニン、アスパラギン、グルタミン、バリン、
ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニンまたはチロ
シンを包含する、疎水性の、実質上荷電されていない
か、反対に荷電されているアミノ酸を使用することがで
きる。これらの内、バリン、ロイシンおよびイソロイシ
ンの様なより大きいアミノ酸より、アラニン、セリンお
よびトレオニンの様な小さいアミノ酸が好ましい。アス
パラギン酸またはグルタミン酸の様な荷電されたアミノ
酸は、あまり好ましくない。
は、アラニン、セリン、トレオニン、アスパラギン、グ
ルタミン、フェニルアラニン、またはチロシンであり、
更に好ましくはアラニン、セリンまたはトレオニンであ
る。ベーター炭素上の側鎖を排除し、野生型t−PA分子
の主鎖立体配置をあまり変更しないので、アラニンは、
この目的のために最も好ましいアミノ酸である。更に、
アラニンは、埋没しているかまたは露出している両位置
でしばしば見いだされる(Creighton,T.E.,in The Prot
eins(eds.W.H.Freeman & Co.,N.Y.);Chothia,C.(19
76)J.Mol.Biol.,150:1)。
は凝固血漿)特異的変異体の好ましい変異体は、変異体
D365At−PA,R462Lt−PA,A473St−PA,d296−304t−PA,d2
96−302t−PA,R298Et−PA,R299Et−PA,R304Et−PA,R304
St−PA,d296−299t−PA,およびK296E,R298E,R299Et−PA
以外の、t−PAのプロテアーゼドメイン内に変更を含む
変異体である。
7,283,287,296,297,298,299,303,304,331,332,339,342,
347,348,349,351,364,365,366,408,410,416,417,418,42
6,427,429,430,432,434,440,445,449,453,460,462,また
は477,またはその組み合わせの位置に1またはそれ以上
の置換を有する変異体である。
は、対応する野生型t−PAの267,283+287,296−299,30
3−304,331−332,339+342,347−349+351,364−366,40
8,410,416−418,426−427+429−430,432−434,440,445
+449,449+453,460+462,および477位に置換する。
“+”は、その間ではなく示された位置でのみの置換を
示し,“−”は,その間の位置を含む示された全ての位
置での変更を示す。
フィブリン(または凝固血漿)特異的変異体のプロテア
ーゼドメイン変異体は、R267At−PA,D283A,H287At−PA,
K296A,H297A,R298A,R299At−PA,E303A,R304At−PA,H331
A,H332At−PA,R339A,R342At−PA,E347A,E348A,E349A,K3
51At−PA,D364A,D365A,D366At−PA,E408At−PA,E410At
−PA,K416A,H417A,E418At−PA,E426A,R427A,K429A,E430
At−PA,H432A,R434At−PA,R440At−PA,H445A,R449At−P
A,R449A,D453At−PA,D460A,R462At−PA,およびD447At−
PAである。
6−299位に存在する残基のそれぞれに代わるアラニン残
基であり、即ち、K296A,H297A,R298A,R299At−PAであ
る。
ましい挿入変異体は、296、297、298、および/または2
99位のアミノ酸の後に1またはそれ以上のアミノ酸が挿
入されている変異体である。更にこの目的に好ましいの
は、チロシン、アスパラギン、リシン、アルギニン、ま
たはグルタミンのいずれかを構成成分とする挿入を有す
るこれらのプロテアーゼドメイン変異体である。
天然のt−PA分子のプロテアーゼドメイン(アミノ酸26
4−527)内に1またはそれ以上のアミノ酸変更(欠失、
置換、または挿入であるが、好ましくは置換)を有する
その他の変異体は、以下に挙げたスクリーニング試験の
1またはそれ以上を使用し、確認することができる。
はフィブリン(または凝固血漿)特異的特性を示すよう
に1またはそれ以上のプロテアーゼドメイン部位で天然
の配列から変更されていることに加え、更に、分子のあ
る種の特性を改善するために天然の配列のその他の領域
において残基の置換、欠失、または挿入を含むこともあ
る。ただし、t−PAの1本鎖形がその2本鎖形に切断さ
れることを防ぐか、または本発明のプロテアーゼドメイ
ンにおける変更によって分子に与えられた望ましい生物
学的特性を変化させる変更が行われないことを条件とす
る。これらのその他のドメインにおける好ましい変更
は、上の、第1のタイプの最も好ましいチモーゲン変異
体のリストに提供されている。
メイン、成長因子ドメイン、および/またはクリングル
1ドメインの少なくとも一部分を欠いているか、および
/またはアミノ酸184の周縁のグリコシル化部位にグリ
コシル化能を欠いており、好ましくはクリングル1また
は2の推定リジン結合部位にアミノ酸変更を有してい
る。
ル2ドメインの推定リガンド結合ポケットの反対端にお
いて正または負に荷電されたアミノ酸残基で適当に置換
することによって、調整され、最も好ましくは回復され
るかまたは増大されることができる。本発明の変異体は
通常、特定部位突然変異誘発または更に本明細書、以下
に記載する切り出し/連結法によって製造される。
ている分子(d1−44で示される)および184位にアスパ
ラギン酸を有している分子(N184Dで示される)を包含
する。アミノ酸1〜44を欠失している変異体は、WO89/0
0197、前掲に、より完全に記載されている。
はフィブリン(または凝固血漿)特異的特性のために本
明細書に示された基準に合うなら、分子の種々のその他
の領域で修飾されてもよい。この様な修飾には、例え
ば: 1.例えば約92〜179の欠失であるクリングル1の修飾、
および/または 2.例えば約174−261の欠失またはアミノ酸約205−215、
特に210−213の領域における修飾であるクリングル2の
修飾、および/または 3.アミノ酸約244−255、特に252またはその部位、およ
び/または 4.アミノ酸約233−242、特に236−238、および/または 5.アミノ酸184の様な既知のグリコシル化部位、および
/または 6.成長因子ドメイン内のグリコシル化 がある。要約すると、その成長因子ドメイン内、好まし
くは67−69位でN−またはO−連結グリコシル化する。
67位のチロシンがアスパラギン残基で置換されている場
合は、t−PA分子の半減期が変わる。
リン結合を、天然のt−PAに比較して有意に変更するこ
とができる。当業者なら、各変異体のどの最適特性が個
々の場合に望ましいかを適当な検定によって調べること
ができるであろう。
ミノ酸を変更または挿入する修飾は、例えば特定部位突
然変異誘発、または下記の様に問題のタンパクをコード
しているDNAに適当な配列を連結すること等の、当業者
に既知の方法によって行われる。
製造変異体または非変異体をコードしているDNAを特定
部位突然変異誘発することによって、好適に行われる。
所望の突然変異のDNA配列をコードしている特異的オリ
ゴヌクレオチド配列の使用、および交差結合の両側にお
いて安定な二重鎖の形成に十分なサイズおよび配列複雑
さのプライマー配列を提供するために十分な隣の隣接ヌ
クレオチドの使用により、特定部位突然変異誘発によっ
て、t−PA変異体を製造することができる。通常、約20
〜25ヌクレオチド長さの、配列の結合の両側で約5〜10
残基が変更されているプライマーが好ましい。通常、特
定部位突然変異誘発の方法は、Adelman等,DNA,2:183(1
983)の様な出版物によって例示されるように、当業者
に既知である。
両形態で存在するファージベクターを使用することは、
理解されるであろう。特定部位突然変異誘発に有用な代
表的ベクターには、例えばMessing等,Third Cleveland
Symposium on Macromolecules and Recombinant DNA,A.
Walton編,Elsevier,Amsterdam(1981)によって記載さ
れた如き、M13ファージの様なベクターがある。これら
のファージは、市販品として容易に入手し得、その使用
は通常、当業者に既知である。また、1本鎖DNAを得る
ために、1本鎖ファージの複製起点を含有しているプラ
スミドベクター(Veira等,Meth.Enzymol.,153:3(198
7))を使用することができる。
その配列内に、問題のt−PAをコードしているDNA配列
を含有している1本鎖ベクターを得ることによって行わ
れる。所望の突然変異配列を担持しているオリゴヌクレ
オチドプライマーは通常、例えばCrea等,Proc.Natl.Aca
d.Sci.(USA),75:5765(1978)の方法によって、合成
的に製造される。次に、このプライマーを1本鎖t−PA
配列含有ベクターとアニーリングし、E.coliポリメラー
ゼIクレノウフラグメントの様なDNA−ポリメラーゼ酵
素に付して、突然変異を有する鎖の合成を完成する。こ
の様にして、一方の鎖が元の非突然変異配列をコード
し、他方の鎖が所望の突然変異を有しているヘテロ二重
鎖が形成される。次に、このヘテロ二重鎖ベクターを使
用してJM101細胞の様な適当な細胞を形質転換し、32Pで
ラベルされた突然変異誘発プライマーを構成成分とする
放射活性なプローブにハイブリダイズさせることによっ
て、突然変異配列を担持している組換ベクターを含むク
ローンを選択する。
を取り、t−PAの製造に適当なベクター、通常、典型的
には適当な真核細胞の形質転換に使用されるタイプの発
現ベクターに入れる。本発明の場合、チャイニーズハム
スター卵巣(CHO)細胞または293(Graham等,J.Gen.Vir
ol.,36:59(1977)によって記載されたヒト腎細胞)
が、長期間安定なt−PA生産体の製造に好適である。し
かしながら、とりわけ、試験目的のために、酵素の一時
的製造のみを所望する場合、多数のその他の細胞タイプ
が好適に使用されることが知られているように、本発明
は、CHO生産に限定されない。例えば、下記は、293細胞
を使用する一時的な系であり、これは分析目的のための
t−PA変異体の製造に好都合な系を提供する。
るためのその他の方法は、制限酵素で消化することによ
って、t−PAをコードしているDNAを適当な位置で切断
し、適切に切断されたDNAを回収し、所望のアミノ酸お
よび平滑末端を有するポリリンカーの様なフランキング
領域をコードしているオリゴヌクレオチドを合成し(ま
たは、ポリリンカーの使用の代わりに、t−PAをコード
しているDNAを切断するためにも使用される制限酵素で
合成オリゴヌクレオチドを消化し、それによって粘着末
端を作成し)、この合成DNAを、t−PAをコードしてい
る構造遺伝子の残部にライゲートすることを包含する。
t−PAの製造に好ましいが、本明細書に記載のベクター
および方法は、広範な真核生物に及ぶ宿主細胞での使用
に好適である。
ニングおよび本発明で有用なベクターの構築に好まし
い。例えば、E.coli K12株294(ATCC No.31,446)およ
びE.coli株W3110(ATCC No.27,325)は、とりわけ有用
である。他の好適な微生物株には、E.coli BおよびE.co
li X1776(ATCC No.31,537)の様なE.coli株がある。こ
れらの例はもちろん、制限を目的とするものではなく、
例示を目的とするものである。
びBacillussubtilisの様なbacilli、および例えばSalmo
nella typhimuriumまたはSerratia marcesans、および
種々のPseudomonas種の様な他のenterobacteriaceae
は、発現に有用な宿主の例である。
びコントロール配列を含有しているプラスミドベクター
を、これらの宿主について使用する。ベクターは通常、
複製部位、および形質転換細胞において表現型の選択を
提供し得るマーキング配列を有する。例えば、E.coliは
通常、pBR322、即ちE.coli種由来のプラスミド(例え
ば、Bolivar等,Gene,2:95(1977)参照)を使用して形
質転換される。pBR322は、アンピシリンおよびテトラサ
イクリン耐性のための遺伝子を含有し、それによって、
形質転換細胞を確認するための容易な方法を提供する。
pBR322プラスミド、またはその他の微生物性プラスミド
またはファージは更に、それ自体のタンパクの発現のた
めに微生物によって使用され得るプロモーターを含有す
るか、含有するように修飾されなければならない。
モーターは、β−ラクタマーゼ(ペニシリナーゼ)およ
びラクトースプロモーター系(Chang等,Nature,375:615
(1978):Itakura等,Science,198:1056 1977):Goeddel
等、Nature,281:544(1979))およびトリプトファン
(trp)プロモーター系(Goeddel等,Nucl.Acids Res.,
8:4057(1980):EPO出願公開第36,776号)およびアルカ
リ性ホスファターゼ系を包含する。これらは最も一般に
使用されるが、その他の微生物性プロモーターが発見さ
れて使用されており、そのヌクレオチド配列に関する詳
細は公開されているので、それによって、当業者はそれ
らをプラスミドベクターと機能的にライゲートさせるこ
とができる(例えばSiebenlist等,Cell,20:269(1980)
参照)。
好適に使用される。真核微生物の内、Saccharomyces ce
revisiaeまたは通常の製パン用酵母が最も一般に使用さ
れるが、多数のその他の株が通常利用可能である。例え
ば、Saccharomycesにおける発現のためには、プラスミ
ドYRp7(Stinchcomb等,Nature,282:39(1979);Kingsma
n等,Gene,7:141(1979);Tschemper等,Gene,10:157(19
80))が通常、使用される。このプラスミドは既に、ト
リプトファンにおいて成長能のない酵母の突然変異株、
例えばATCC No.44,076またはPEP4−1のための選択マー
カーを提供するtrp1遺伝子を含有している(Jones,Gen
etics,85:12(1977))。酵母宿主細胞ゲノムの特性と
してtrp1変異が存在することは、更に、トリプトファ
ンの非存在下での成長によって形質転換を検出するため
の効果的な環境を提供する。
は、3−ホスホグリセレートキナーゼ(Hitzeman等,J.B
iol.Chem.,255:2073(1980))またはその他の解糖酵素
(Hess等,J.Adv.Enzyme Reg.,7:149(1968);Holland
等,Biochemistry,17:4900(1978))、例えばエノラー
ゼ、グリセルアルデヒド−3−ホスフェートデヒドロゲ
ナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルベートデカルボキシラー
ゼ、ホスホフルクトキナーゼ、グルコース−6−ホスフ
ェートイソメラーゼ、3−ホスホグリセレートムター
ゼ、ピルベートキナーゼ、トリオセホスフェートイソメ
ラーゼ、ホスホグルコースイソメラーゼおよびグルコキ
ナーゼを包含する。好適な発現プラスミドの構築では、
これらの遺伝子に関連する終止配列を更に、発現ベクタ
ーの発現させようとする配列の3′にライゲートし、mR
NAのポリアデニル化および終止を得る。成長条件によっ
てコントロールされる転写の利点を更に有するその他の
プロモーターは、アルコールデヒドロゲナーゼ2、イソ
チトクロームC、酸ホスフェターゼ、窒素代謝に関連す
る分解酵素、および前記グリセルアルデヒド−3−ホス
フェートデヒドロゲナーゼ、およびマルトースおよびガ
ラクトースの利用に関与する酵素のためのプロモーター
領域である。酵母と両立し得るプロモーター、複製起点
および終止配列を含有しているプラスミドベクターが好
適である。
して使用し得る。原則としては、脊椎動物培養由来であ
っても無脊椎動物培養由来であっても、この様な細胞培
養を利用することができる。しかしながら、関心は脊椎
動物細胞において最も大きく、近年では、培養(組織培
養)中、脊椎動物細胞の増殖が常法となった[Tissue C
ulture,Academic Press,Kruse and Patterson,編(197
3)]。この様な有用なセルラインの例は、VEROおよびH
eLa細胞、CHOセルライン、およびW138、BHK、COS−7、
293、およびMDCKセルラインである。この様な細胞のた
めの発現ベクターは通常(必要に応じて)、複製の起
点、発現させようとする遺伝子の前に位置するプロモー
ター、並びに必要なリボソーム結合部位、RNAスプライ
ス部位、ポリアデニル化部位、および転写終止配列を含
有する。
制御機能はしばしば、ウイルス性物質によって提供され
る。例えば、通常使用されるプロモーターは、ポリオー
マ、アデノウイルス2、および最も頻繁にはSimianウイ
ルス40(SV40)に由来する。SV40ウイルスの初期および
後期両プロモーターはSV40ウイルスの複製起点をも含有
するフラグメントとしてウイルスから容易に得られるの
で、これらはとりわけ有用である(Fiers等,Nature,27
3:113(1978))。ウイルスの複製起点に位置しているH
indIII部位からBglIに及ぶ約250bp配列が含有されてい
る限り、より小さいかまたはより大きいSV40フラグメン
トも好適に使用される。更に、この様な制御配列が宿主
細胞系と両立し得る限り、所望の遺伝子配列に通常関連
しているプロモーターまたは制御配列を使用することも
可能であり、しばしば望ましい。
えば、ポリオーマ、アデノ、VSV、BPV)供給源に由来し
得るような、外来の起点を含有するベクターの構築、ま
たは宿主細胞染色体複製メカニズムによって提供され
る。ベクターが宿主細胞染色体に組み込まれる場合、後
者はしばしば十分である。
が、第2のコード配列を使用する改良が、更に産生レベ
ルを高めるのに役立つ。第2のコード配列は、外部的に
制御されるパラメーター、例えばメトトレキセート(MT
X)によって影響されるジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHF
R)を含有し、それにより、MTX濃度の制御によって発現
を制御することができる。
いるDNA配列を含有している本発明のベクターによって
形質転換するのに好ましい宿主細胞の選択においては、
使用するDHFRタンパクのタイプを考慮するのが適切であ
る。野生型DHFRタンパクを使用する場合、DHFRを欠いて
いる宿主細胞を選択するのが好ましく、これによって、
ヒポキサンチン、グリシンおよびチミジンを含んでいな
い選択培地における適切なトランスフェクトのためのマ
ーカーとして、DHFRをコードしている配列を使用するこ
とができる。この場合の適切な宿主細胞は、Urlaubおよ
びChasin,Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)77:4216(1980)
によって記載された様にして製造および増殖された、DH
FR活性を欠いているCHOセルラインである。
パクを制御配列として使用する場合、DHFR欠乏性細胞を
使用する必要はない。突然変異体DHFRはMTXに耐性なの
で、宿主細胞がそれ自体MTX感受性であることを条件と
して、選択手段としてMTX含有培地を使用することがで
きる。MTXを吸収し得る大部分の真核細胞は、MTXに感受
性であるらしい。その様な有用なセルラインの1つは、
CHOラインである、CHO−K1(ATCC No.Col61)である。
スフェクションは通常、GrahamおよびVan der Eb,Virol
ogy,52:546(1978)による記載に従い、リン酸カルシウ
ム沈殿法によって行われる。しかしながら、核注入、電
気穿孔、またはプロトプラスト融合の様な、細胞にDNA
を導入するためのその他の方法も好適に使用される。
ンは通常、Hinnen,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,75:1929
−1933(1978)による教示に従い、ポリエチレングリコ
ールを使用して行われる。
胞を使用する場合、好ましいトランスフェクション法
は、Cohen等,Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)69:2110(197
2)による記載に従いカルシウムを使用するカルシウム
処理、またはより最近は電気穿孔法である。
なベクターの構築は、通常のライゲーション法を使用す
る。分離したプラスミドまたはDNAフラグメントを切断
し、組み立て、必要なプラスミドの製造に望ましい形態
に再ライゲートする。
ことによって、切断を行なう。通常、約20μlの緩衝液
中、約1単位の酵素について、約1μgのプラスミドま
たはDNAが使用される。(個々の制限酵素のための適当
な緩衝液および基質の量は、製造業者によって指定され
る。)37℃で約1時間のインキュベート時間が使用され
る。インキュベート後、フェノールおよびクロロホルム
で抽出してタンパクを除去し、エタノール沈澱によっ
て、水性画分から核酸を回収する。
ウ)のクレノウフラグメント10単位と一緒に15℃で15分
間、標本を処理し、フェノールクロロホルム抽出し、エ
タノール沈澱させることができる。
c Acids Res.,8:4057(1980)によって記載された6パ
ーセントポリアクリルアミドゲルを使用して行われる。
組み立てられた、ほぼ等モル量の所望の成分を、0.5μg
DNA当たり約10単位のT4DNAリガーゼで処理する。(切断
されたベクターを成分として使用する場合、細菌性アル
カリ性ホスファターゼで予め処理することによって、切
断されたベクターの再ライゲーションを防ぐことが有用
かもしれない。) 上で議論したように、t−PA変異体は、特異的突然変
異法によって好適に製造される。本発明の方法で有用な
変異体は、所望の突然変異のDNA配列をコードしている
特異的オリゴヌクレオチド配列、並びに交差している突
然変異の両側で安定な二重鎖の形成に十分なサイズおよ
び配列複雑さの配列を提供するのに十分な数の隣接ヌク
レオチドを使用することによって、最も容易に製造され
る。
のためには、通常、ライゲーション混合物を使用してE.
coli K12株294(ATCC31,446)またはその他の適当なE.c
oli株を形質転換し、良好な形質転換体を適宜アンピシ
リンまたはテトラサイクリン耐性によって選択する。形
質転換体からプラスミドを調製し、制限地図、および/
またはMessing等,Nucleic Acids Res.,9:309(1981)の
方法またはMaxam等,Methods of Enzymology,65:499(19
80)の方法によるDNA配列決定によって分析する。
について培地中で選択した後、約20,000−500,000pM濃
度のMTX、DHFR活性の競合阻害剤の存在下で宿主細胞培
養を増殖させることによって、DHFR−タンパクをコード
している配列を増幅させる。有効な濃度範囲はもちろ
ん、DHFR遺伝子およびタンパクの性質および宿主の特性
に大いに依存する。明らかに、一般的に定義された上限
および下限を確認し得ない。DHFRを阻害するその他の葉
酸類似体またはその他の化合物の好適な濃度も使用する
ことができる。しかしながら、MTXそれ自体は、好適で
あり、容易に入手し得、有効である。
る方法を、短縮した句によって表わす。
よって表わされる。本発明の出発プラスミドは市販品と
して入手し得、制限なく誰でも入手し得るか、または公
開された方法に従ってその様な入手し得るプラスミドか
ら構築することができる。また、他の等価のプラスミド
は当該技術分野で知られており、当業者には明らかとな
ろう。
酵素によるDNAの触媒的切断を意味する。この様な酵素
は、制限酵素と呼ばれ、それぞれが特異的である部位は
制限部位と呼ばれる。本発明で使用した種々の制限酵素
は市販品として入手し得、その反応条件、コファクタ
ー、および酵素供給者によって確立されたその他の必要
要件を使用した。制限酵素は通常、大文字、次に各制限
酵素が起原として得られた微生物を表わすその他の文
字、次に個々の酵素を示す数字で構成された略語によっ
て表わされる。通常、約1μgのプラスミドまたはDNA
フラグメントを、約20μlの緩衝液に入れた約2単位の
酵素と一緒に使用する。各々の制限酵素のために適当な
緩衝液および基質の量は、製造業者によって具体的に示
されている。通常、37℃で約1時間のインキュベート時
間が使用されるが、供給者の指示に従って種々であって
よい。インキュベート後、フェノールおよびクロロホル
ムで抽出することによってタンパクを除去し、エタノー
ルで沈澱させることによって水性画分から消化された核
酸を回収する。制限酵素による消化の後に、まれに末端
5′リン酸の細菌性アルカリ性ホスファターゼ加水分解
を行い、DNAフラグメントの制限切断された2つの末端
が、制限部位における他のDNAフラグメントの挿入を妨
げるように“環形成”することまたは閉じたループを形
成することを防ぐ。特に断らない限り、プラスミドの消
化の次に5′末端脱リン酸化は行なわない。脱リン酸化
のための方法および試薬は、通常のものである(T.mani
atis等,1982,Molecular Cloning pp.133−134)。
たは“単離”とは、電気泳動法によって、ポリアクリル
アミドまたはアガロースゲルで消化物を分離し、その移
動度を既知の分子量のマーカーDNAフラグメントのそれ
と比較することによって、問題のフラグメントを同定
し、所望のフラグメントを含有しているゲル部分を採取
し、DNAからゲルを分離することを意味する。この方法
は、広範に知られている。例えば、R.Lawn等,1981,Nucl
eic Acids Res.9:6103−6114およびD.Goeddel等,1980,N
ucleic Acids Res.8:4057を参照されたい。
配列の存在を、既知のラベルされたオリゴヌクレオチド
またはDNAフラグメントにハイブリダイズさせることに
よって確認する方法である。本明細書の目的のために、
特に断らない限り、サザン分析とは、E.Southern,1975,
J.Mol.Biol.98:503−517の方法およびT.Maniatis等,197
8,Cell 15:687−701によって記載されたハイブリダイゼ
ーション法による、1パーセントアガロースでの消化物
の分離、変性、およびニトロセルロースへの移動を意味
する。
組み込み体として、DNAが複製可能な生物に、DNAを導入
することを意味する。特に断らない限り、E.coliの形質
転換のために本発明で使用する方法は、Mandel等,1970,
J.Mol.Biol.53:154のCaCl2法である。“ライゲーショ
ン”は、2つの2本鎖核酸フラグメント間にホスホジエ
ステル結合を形成させる方法を意味する(T.Maniatis
等,前記p.146)。特に断らない限り、ライゲーション
は、既知の緩衝液および条件を使用し、ライゲートしよ
うとするほぼ等モル量のDNAフラグメント0.5μg当たり
10単位のT4DNAリガーゼ(“ligase")を用いて行うこと
ができる。
らプラスミドNDAを単離することを意味する。特に断ら
ない限り、Maniatis等,前記p.90のアルカリ性/SDS法を
使用することができる。
学合成され、次いでポリアクリルアミドゲルで精製され
る短い1本または2本鎖のポリデオキシヌクレオチドで
ある。
許容し得る担体ビヒクルと混合することによる、薬学的
に有用な組成物を製造するための既知の方法によって製
剤化することができる。好適な担体ビヒクル、および他
のヒトタンパク、例えばヒト血清アルブミンを包含する
その製剤は、例えばRemington's Pharmaceutical Scien
ces,16版,1980,Mack Publishing Co.,Oslo等編に記載さ
れている。この様な組成物は通常、有効量の本発明変異
体例えば約0.5〜約5mg/mlと一緒に、宿主への効果的な
投与に好適な薬学的に許容し得る組成物を製造するため
に適当な量の担体ビヒクルを含有する。本発明のt−PA
変異体は、心血管の疾患または症状に罹患している患者
に非経口的に、または有効な形態での血流へのその輸送
を保証するその他の方法によって投与することができ
る。
投与にとりわけよく適合している組成物は、例えば、滅
菌水溶液、または凍結乾燥したタンパクの様な滅菌水化
性粉末を包含する。通常、製剤中に更に適当量の薬学的
に許容し得る塩を、通常、製剤を等張性に維持するのに
十分な量で含んでいるのが望ましい。通常、アルギニン
塩基、およびリン酸の様なpH調節剤も、通常5.5〜7.5で
ある適切なpHを維持するのに十分な量で含有させる。更
に、水性製剤の貯蔵寿命または安定性を改善するため
に、更にグリセロールの様な薬物を含有させるのが望ま
しいことがある。この様にして、変異体t−PA製剤を、
非経口投与、とりわけ静脈内投与に好適にする。
は、計画される個々の用途によって、異なり得る。例え
ば、深血管血栓または抹消血管疾患の治療では、通常、
約0.05〜約0.2mg/kgのオーダーの“ボーラス”投与量が
好ましく、次いで、ほぼ一定の血中濃度、好ましくは約
3μg/mlのオーダーに維持するために、約0.1〜約0.2mg
/kgのオーダーの投与が行われる。
のない緊急医療期間で使用するために、および問題とし
ている疾患が通常危険なものである(例えば、塞栓症、
梗塞)のために、通常、約0.3mg/kgのオーダーの静脈内
1回投与の様な、幾分大きい初期投与量を与えるのが望
ましいであろう。
たは症状に罹患している患者に非経口投与されるのが好
ましい。投薬量および投与速度は、例えば、心筋梗塞、
肺塞栓症、等に罹患しているヒトの患者における1.5〜1
2時間での静脈内または動脈内投与量として約1−2mg/k
g体重の様な、他の心臓血管性血栓溶解剤の臨床研究で
現在使用されているのと同等またはそれより高くするこ
とができる。しかしながら、本発明の変異体は、野生型
t−PAより低い副作用を有し、より速く完全な血餅溶解
を導くので、より高い投与量を許容することができる。
ニン、リン酸、およびポリソルベート80を含有している
バイヤルを、注射用滅菌水50mlで再構成し、適当容量の
0.9パーセント塩化ナトリウム注射剤と混合する。
着の形成または再形成を予防するためにも有用である。
この用途の1態様は、1989年1月12公開のPCT WO89/000
49に記載されている。通常、この様な治療は、フィブリ
ンまたは付着形成する可能性のある部位への組成物の局
所投与を含む。組成物は、治療的有効量のt−PA変異体
を、約3日〜2週間、その部位で連続的に放出される難
溶性形態で含有する。通常、手術、感染、外傷、または
炎症後のフィブリンの沈着または付着の形成を予防する
のに十分な投与量で、t−PA変異体を投与する。通常、
この量は、0.02mg/gゲル〜25mg/gゲル、好ましい量は0.
20mg/gゲル/約2.5mg/gゲル、最も好ましくは0.25mg/g
〜約1.0mg/gゲルである。
るビヒクルは、付着形成の可能性のある部位に酵素を位
置させるための、半固形、粘性の薬学的に不活性な担体
である。この様な担体は、長鎖炭水化物または植物油、
および飽和および不飽和脂肪酸グリセリドの混合物また
は修飾された飽和および不飽和脂肪酸グリセリドの混合
物からなるワックスを包含する。例には、半固形ビヒク
ル、例えば石油ゼリーまたは半合成グリセリド、ポリヒ
ドロキシ溶媒、例えばグリセロール、長鎖炭水化物、生
体浸食性ポリマー、またはリポソームがある。
れている最も好適な方法の例示を意図するものであり、
本発明がこれらに限定されると理解されるべきではな
い。
ーの製造および使用 1.プラスミドp7−1Hの構築 a)プラスミドpCISt−PA 以下の様にして、プラスミドpCISt−PAを製造した。
要約すると、サイトメガロウイルスのエンハンサーおよ
びプロモーター、サイトメガロウイルスのスプライス供
与部位およびイントロン、Ig可変領域スプライス受容部
位、t−PAをコードしているcDNA(Pennica等,Nature,3
01:214(1983))および肝炎表面抗原ポリアデニル化お
よび転写終止部位を含有しているベクターpCIHt−PAを
最初に構築した。
ll,41:520(1985))およびプロモーター(Thomsen等,P
roc.Natl.Acad.Sci.(U.S.A.)81:659(1984))、サイ
トメガロウイルスのスプライス供与部位およびイントロ
ンの一部分(Sternberg等,J.of Virol,49:190(198
4))、Ig可変領域イントロンおよびスプライス受容部
位、第VIII因子をコードしているcDNA、およびSV40ポリ
アデニル化部位を含有しているベクターpF8CISを構築し
た。構築の3部分を以下に説明する。
起点は、出発プラスミドpUC13pML、プラスミドpML(Lus
ky等,Nature,293:79(1981))の変異体に由来した。pU
C13pMLは、pUC13(Veira等,Gene,19:259(1982))のポ
リリンカーをpMLのEcoRIおよびHind III部位に移すこと
によって構築された。第2の出発プラスミドpUC8CMV
は、CMVエンハンサー、プロモーターおよびスプライス
供与配列の供給源であった。pUC8CMVは、CMVエンハンサ
ー、プロモーターおよびスプライス供与配列のためのヌ
クレオチド1〜732をpUC8の平滑化されたPstIおよびSph
I部位に挿入することによって構築された−Viera等、前
掲。合成BamHI−Hind IIIリンカー(New England Biola
bsから市販品として入手可能)を、粘着BamHI未満にラ
イゲートし、HindIII部位を作成した。このライゲーシ
ョンの後、Hind III−Hinc II消化を行った。この消化
によって、CMVエンハンサー、プロモーターおよびスプ
ライス供与部位を含有する約800bpのフラグメントを得
た。ゲル分離後、この800bpフラグメントをpUC13pMLの2
900bp断片にライゲートした。pF8CISの構築のために必
要なフラグメントは、上の中間体プラスミドをSalIおよ
びHind IIIで消化することによって得た。この3123bp断
片は、アンピシリンのための耐性マーカー、pUC13pML由
来の複製起点、およびエンハンサー、プロモーターおよ
びスプライス供与部位を包含するCMVのための制御配列
を含有した。
びスプライス受容配列を構築した。IgGイントロンおよ
びスプライス受容部位のための以下の配列: を有する99−マーおよび30−マーを、化学的に合成した
(Bothwell等,Cell,24:625(1981))。
て、合成断片を充填し、二重鎖フラグメントを製造した
(Wartell等,Gene,9:307(1980)。この後、PstIおよび
Hind IIIで二重に消化した。この合成リンカーをpUC13
(Veira等,前掲)のPstIおよびHind III部位にクロー
ンした。合成オリゴヌクレオチド、ラベルされたpUCIg.
10を含有しているクローンをPstIで消化した。PstI−Cl
aIリンカーの使用によって、このフラグメントにClaI部
位を付加した。Hind IIIで消化した後、Ig可変領域スプ
ライス受容体およびIgイントロンの一部分を含有してい
る118dp断片をゲル分離した。
SV40の初期領域のポリアデニル化部位および転写終止部
位で置換した。ベクター、SV40の配列を含有しているpU
C.SV40を、Veira等,前掲に記載されたpUC8のBamHI部位
に挿入した。次いで、pUC.SV40をEcoRIおよびHpaIで消
化した。SV40のポリアデニル化部位のみを含有している
143bpフラグメントを、この消化物からゲル分離した。p
SVE.8clD(EPO公開第160,457)の消化後、更に2種のフ
ラグメントをゲル分離した。EcoRIおよびClaI消化によ
って作成された4.8kbフラグメントは、SV40−DHFR転写
ユニット、pMLの複製起点、およびアンピシリン耐性マ
ーカーを含有する。ClaIおよびHpaIで消化することによ
って製造された7.5kbフラグメントは、第VIII因子のた
めのcDNAを含有している。3部分ライゲーションによっ
て、pSVE.8c24Dを製造した。この中間体プラスミドをCl
aIおよびSalIで消化し、第VIII因子のためのcDNAと共に
SV40ポリアデニル化および転写終止部位次いでSV40DHFR
転写ユニットを含有している9611bpフラグメントを得
た。
は:a)複製起点、アンピシリン耐性マーカーおよびCMV
エンハンサー、プロモーターおよびスプライス供与体を
含有している3123bp SalI−Hind IIIフラグメント;b)I
gイントロンおよびスプライス供与体を含有している118
bp Hind III−ClaIフラグメント;およびc)第VIII因
子のためのcDNA、SV40ポリアデニル化部位、およびSV40
DHFR転写ユニットを含有している9611bp ClaI−SalIフ
ラグメントを使用した。
F8CIS(上記)からプラスミドpCIHt−PAの構築を完成さ
せた: 先ず、t−PAcDNAをpMLにクローンし、遺伝子の5′
未満にClaI部位を与えた。これを行うために、pSVpa−D
HFR(またはpETPFRと呼ぶ、前掲)由来の3238bp Hind I
IIフラグメントをpML(Lusky等,前掲)のHind III部位
に挿入した。cDNAの5′末端がClaI部位に並置されたク
ローンについて、コロニーをスクリーニングした。中間
体プラスミドは、ラベルされたpCLAt−PAであった。次
に3′ポリアデニル化領域が続くt−PAcDNAを、2870bp
のClaI−KpnIフラグメントとして単離した。このフラグ
メントをpF8CISの5146bpフラグメントにライゲートし
た。CISベクターのこのClaI−KpnIフラグメントは5′
制御領域、SV40−DHFR転写ユニット、アンピシリン耐性
遺伝子、およびpML由来のオリジン領域を提供した。第
2図参照。
CHOまたは293細胞をpCIHt−PAでトランスフェクトする
ことによって、t−PAの発現レベルを得た。トランスフ
ェクトされた293細胞からの培地を例えば分析し、pCIHt
−PAがt−PA 420ng/mlを産生したことを証明した。
プロモーター、サイトメガロウイルスのスプライス供与
部位およびイントロン、Ig可変領域スプライス受容部
位、t−PAをコードしているcDNA、およびpSV40のポリ
アデニル化配列を含有しているベクターpCISt−PAを、
以下の様にして構築した: この構築のための出発ベクターは、pCIHt−PAおよびp
F8CIS(前掲)であった。後者のベクターはpCIHt−PAと
同じ5′コントロールを有するが、第VIII因子のための
cDNAおよびSV40のポリアデニル化部位を含有している。
Sac IIを使用し、t−PAcDNAの3′を切断した。得られ
た3′突出端をT4ポリメラーゼによって平滑化した。次
に、pCIHt−PAをClaIで切断した。この部位はCMVイント
ロン配列およびIg可変領域イントロン間を分断している
キメライントロンを分離する。2870bpフラグメントをCl
aI処理物からゲル分離した。SV40のポリアデニル化部
位、DHFR、転写コントロール、細菌性複製起点、および
ampr遺伝子、およびCMVエンハンサーおよびプロモータ
ーおよびスプライス供与体を、pF8CISから分離した。こ
れらのエレメントを2525bp SalI−BamHIフラグメントお
よびHpaI−Salおよび3113bpフラグメントとして、フラ
グメントに分離した。KpnI(平滑)−ClaIフラグメント
とHpaI−SalフラグメントおよびSalからBamHIのフラグ
メントの3部ライゲーションによってpCISt−PAを製造
し、プラスミドpCIHt−PAのために上で説明したのと同
様にしてCHOおよび293の両細胞で発現させ、それぞれ55
および3000ng/mlのt−PAを得た。第3図を参照され
た。
iDNAポリメラーゼIの大きいフラグメント(クレノウ)
およびデオキシリボヌクレオシド3リン酸で処理し、平
滑末端を作成した。得られた直線乗フラグメントを、Zi
nder等,Microbiol.Rev.,49:101(1985)の記載に従い、
T4DNAリガーゼを使用してライゲートし、1本鎖DNAファ
ージ、f1起点の+鎖起点を含有している0.45kb RsaI/Ah
a IIIフラグメントとした。ライゲーション産物は、pCI
St−PAフラグメントのSpeI部位に両方の可能な方向性で
挿入されたf1の起点と共に分離された。t−PA遺伝子の
アンチセンス鎖がヘルパーファージの存在下でビリオン
に充填された様な方向性でこの起点を含有しているプラ
スミドを選択し、p7−1Hと命名した。第4図を参照され
たい。
をE.coli株JM101(ATCC No.33,876)に導入した。次
に、Veira等,Meth.Enzymol.,153:3(1987)の記載と同
様にして、これらの細胞をヘルパーウイルスM13K07で感
染させ、1本鎖p7−1H DNAを調製した。要約すると、2Y
Tブロスに形質転換細胞を入れた飽和培養0.3mlに、M13K
07 109−1010pfuを加え、この混合物を15分間、37℃で
インキュベートした。50μg/mlのカルベニシリンを含有
している別の2YTブロス1.5mlを加え、この培養物を37℃
で16時間、穏やかに振とうした。細胞をペレット化した
後、ファージおよび充填されたプラスミドDNAを集め、A
nderson,Nucl.Acids.Res.,9:3015(1981)の記載と同様
にして1本鎖DNAを製造した。
ークハイブリダイゼーションではなくコロニーハイブリ
ダイゼーションによって確認する以外、実質上、Zoller
等,Meth.Enzymol.,100:468(1983)の記載に従い、オリ
ゴデオキシリボヌクレオチド、5′−CGGAGAGCGGCACCTG
TGCGGGG−3′を使用し、p7−1Hに突然変異を誘発し
た。ジデオキシヌクレオチド鎖終止法(Sanger等,Proc.
Natl.Acad.Sci.(U.S.A.)74:5463(1977))を使用
し、1本鎖プラスミドDNAにて直接、DNA配列決定するこ
とによって、突然変異を確認した。
有している500ml LBブロス中で飽和まで増殖させた。遠
心によって細胞をペレット化し、50mMグルコース、10mM
EDTA、25mMトリス−HCl(pH8.0)40mlに再懸濁した。
この懸濁液に、1%ドデシル硫酸ナトリウム、0.07M Na
OH 60mlを加え、この混合物を25℃で2分間、次いで0
℃で10分間インキュベートした。これに、4M酢酸、3M酢
酸ナトリウム52mlを加え、混合物を30分間、0℃でイン
キュベートした。次に、これを11,500rpmで20分間遠心
し、上清を2倍容の100%冷エタノールと混合し、生成
した沈澱を遠心によって集めた。プラスミドDNAおよびR
NAを含有しているペレットを乾燥させ、100mMトリス(p
H8.0)、10mM EDTA、1μg/mlのRNaseAに再溶解させ
た。得られた溶液を遠心によって澄明にした後、これを
臭化エチジウム中、0.5mg/mlに調節し、等重量のCsClを
加えた。次いで、DNAを、Beckman VTI65ローターにて、
55,000rpm、18℃で16時間遠心した。DNAバンドをサイド
パンクチュアーによって集め、n−ブタノールで抽出し
て臭化エチジウムを除去し、H2Oで希釈し、エタノール
によって沈澱させた。DNAを、10mMトリス(pH8.0)、1m
M EDTAに再溶解し、1mg/mlの終濃度にした。
ドDNA変異体10μgを、VA RNA遺伝子(Thimmappaya等,C
ell.31:543(1982))をコードしているDNA1μgと混合
し、1mMトリス−HCl、0.1mM EDTA、0.227M CaCl2(500
μl)に溶解した。これに、50mM HEPES(pH7.35)、28
0mM NaCl、1.5mM NaPO4(500μl)を加え(攪拌下に滴
下する)、25℃で10分間、沈澱を生成させた。次に、懸
濁した沈澱を細胞(100mMプレート)に加え、キンキュ
ベーターにて4時間、静置した。次いで、培地を吸引し
て除去し、リン酸緩衝化食塩水(PBS)中20%グリセロ
ール2mlを30秒間で加えた。血清不含の培地5mlで細胞を
2回洗浄し、次に新たな培地を加え、細胞を5日間イン
キュベートした。
作成するために、t−PAをコードしている配列の大部分
を含有している1.4kb Bgl II/ApaIフラグメント(Bal I
I部位は完全長t−PAをコードしているDNAのコドン−1
〜1にあり、ApaI部位は完全長のt−PAをコードしてい
るDNAのコドン465〜466にある)を、ベクター、pPADHFR
−6(EPO特許公開第93,619に記載)由来の6.0kb Bgl I
I/ApaIフラグメントにライゲートすることができる。次
いで、得られたプラスミドをCHO細胞に導入し、メトト
レキセート含有培地中で選択してコード配列を増幅する
ことによって、t−PA変異体を過発現させた。
法によって調製)を結合させた、コントロールされたガ
ラスビーズのカラム(1mlベッドボリューム)に調整培
地を通すとによって、t−PA産物の精製を行った。培地
を負荷する前に、カラムをPBSで平衡化し、負荷後、カ
ラムを0.1Mトリス−HCl(pH7.5)、1M NaClで平衡化し
た。0.1M酢酸、0.15M NaCl、0.02Mアルギニン、0.01%
ツイーン80(pH2.0)でt−PAを溶離し、直ちに、画分
をトリス−塩基で中和した。プールする前に、画分を0.
01%ツイーン80に調節した。t−PAは、還元SDSゲルで
主として(80%)1本鎖であることがわかった。
特許公開第93,619、前掲)によって、タンパク濃度を型
通り測定した。Laemmli,Nature,227:680(1970)の緩衝
液系を用い、ドデシル硫酸ナトリウムの存在下でポリア
クリルアミドゲル電気泳動(PAGE−SDS)することによ
って、タンパクの純度および均一性を分析した。通常、
7〜17%グラジエントのゲルを使用し、Morrissey,Ana
l.Biochem.,117:307(1981)の銀染色法でタンパクを可
視化した。この方法によって、上記のようにして製造し
たt−PA変異体は純粋であり、均一であることがわかっ
た。
し観察(血餅溶解、2試験;S−2251、3試験)の平均値
を示す。
次いで、プラスミン特異的基質であるH−D−バリル−
H−ロイシル−H−リシン−パラニトロアニリド(S−
2251)を加えることによって、t−PAのプラスミノーゲ
ン活性化能をイン・ビトロ検定で測定することができ
る。この反応の最大速度を、反応の刺激剤として作用す
るフィブリン(フィブリノーゲン)またはフィブリン
(フィブリノーゲン)のフラグメントの存在下で観察す
る。
2段階検定において、プラスミン特異的基質であるS−
2251を使用した。総容量0.12mlの0.05Mトリス−HCl、0.
12M NaCl、0.01%ツイーン80、pH7.4中、20mg/mlのフィ
ブリノーゲン溶液0.02mlと一緒に試料をインキュベート
することによって、フィブリノーゲンを刺激剤として使
用することができた。
0mg/mlの溶液であるGlu−プラスミノーゲン溶液(市販
品として入手可能)を0.03ml加えた。37℃で10分後、0.
037Mトリス、0.086NaCl、0.007%ツイーン80、pH7.4中
0.86mM S−2251を0.35ml加えた。この混合物を5分間イ
ンキュベートし、次いで、50%氷酢酸0.1mlを加えるこ
とによって反応を停止させた。405nmにおける吸収を測
定した。活性を、基質の存在下、1分当たり1ナノグラ
ム当たりの吸収の変化として表わした。
野生型特異的活性の78%を有するというものであり、こ
れは、A405が増大する前のずれによるかもしれない。
法によって、野生型およびF305Ht−PAを、飽和濃度のプ
ラスミノーゲンの存在下でフィブリンを溶解するその活
性について検定した。イン・ビトロの血餅溶解検定は、
微量遠心分析機を使用し、比濁法によってt−PAの活性
を測定する。トロンビンとt−PA試験試料の混合物を遠
心して、フィブリノーゲンとプラスミノーゲンの混合物
とし、血餅の形成、次いで血餅の溶解を起こす。得られ
た、吸収対時間のプロファイルを分析し、検定の終点を
決定する。t−PA変異体の活性を、rt−PA(EPO公開第9
3,619、前掲)の標準曲線に比較した。検定において使
用した緩衝液は、0.01%(v/v)ツイーン80および0.01
%(w/v)アジ化ナトリウムを含有している、0.06Mリン
酸ナトリウム、pH7.4であった。ヒトトロンビンは33単
位/mlの濃度であった。フィブリノーゲン(2.0mg/mlの
凝固性タンパクで)を湿った氷で冷却してフィブロネク
チンを沈澱させ、次いで重力濾過した。Glu−プラスミ
ノーゲンは1mg/mlの濃度であった。分析機室の温度を37
℃に設定する。装填機(ローダー)を、標準曲線のため
の試料としてrt−PAを20μl(約62.5ng/ml〜1.0μg/m
l)、または標準曲線の範囲内で溶解を起こす濃度の変
異体rt−PAを20μl分配するように設定する。トロンビ
ン20μlを第2の試薬として、50:1(v/v)フィブリノ
ーゲン:プラスミノーゲン混合物200μlを主要な試薬
として使用した。吸収/時間プログラムを、5分間のイ
ンキュベーション時間、340nmフィルターおよび90間隔
の記録値で使用した。
な野生型t−PAの約46%の血餅溶解活性を有することを
示す。
em.,257:2920(1982)によって記載された方法の改良法
である。試験しようとするt−PA試料を、0.05Mトリス
(pH7.4)、0.12M NaCl、0.01%ツイーン80、1mg/mlの
ヒト血清アルブミン、および種々の濃度のプラスミノー
ゲン不含のフィブリン(0、0.05、0.1、0.25、および
0.05mg/ml)を含有している溶液に加える。反応混合物
の終容量は1mlであり、t−PA濃度は各試料につき10ng/
mlであった。試料を37℃で5分間インキュベートし、次
いで、1単位のトロンビンを加えた。次に、試料を37℃
で1時間インキュベートした。遠心して血餅を除去し、
上清中に、結合しないで残存しているt−PAの量を、EL
ISAによって測定した。
角)が、使用した検定条件下、1本鎖野生型t−PA(黒
四角)および1本鎖および2本鎖野生型t−PAの混合物
(白三角)とほぼ同様に、フィブリンに結合することを
示している。また、2本鎖F305Ht−PA(黒丸)は、少な
くとも2本鎖野生型t−PA(黒菱形)と同様にフィブリ
ンに結合する。
ファロースカラムに負荷し、流出物を集めることによっ
て、これをプラスミノーゲン不含にした。得られたフィ
ブリノーゲンのプールを、プラスミン−セファロースで
室温にて一夜処理することによって変性させた。得られ
た凝固度は7%であった。次いで、濃度を1.51mg/mlに
調節した。
ゲンのプラスミンへの変換速度を、フィブリノーゲンの
存在下、色素形成性のプラスミン基質S−2251を使用し
て調べた。野生型およびF305Ht−PA分子を、主として1
本鎖の形(前記のようにして精製することによって得
た)および2本鎖の、クリップした形(主として1本鎖
の形をプラスミン−セファロースと一緒に37℃で1時間
インキュベートすることによって得た)の両者で使用し
た。
させたフィブリノーゲンフラグメントの存在下、0.12M
NaCl、0.05Mトリス、0.01%ツイーン80、pH7.4中、0.08
〜0.89μMのプラスミノーゲン濃度および2.3〜9.0nMの
t−PA濃度で反応を行った。プラスミノーゲン、フィブ
リノーゲンおよび緩衝液を、室温で3時間プレインキュ
ベートした。S−2251を0.9mMの終濃度になるように加
え、試料を37℃で約5分間暖めた。0時間で、t−PA試
料を加え、各試料の吸収を37℃にて30秒間隔で10分間記
録した。
本鎖および2本鎖t−PAについて)、および第8図およ
び第9図(それぞれ、F305H、1本鎖および2本鎖t−P
Aについて)に示す。図において、縦座標は405nmにおけ
る吸収であり、横座標は吸収を調べた時間(分)の数の
2乗である。黒丸は0.09μMのプラスミノーゲン(およ
び15.7nM野生型2本鎖t−PA、10.8nM F305H2本鎖t−P
A、16.1nM野生型1本鎖t−PA、および17.2nM F305H1本
鎖t−PA)を表わし、黒三角は0.11μMのプラスミノー
ゲン(および11.8nM野生型2本鎖t−PA、8.1nM F305H2
本鎖t−PA、12.1nM野生型1本鎖t−PA、12.9nM F305H
1本鎖t−PA)を表わし、黒四角は0.16μMのプラスミ
ノーゲン(および9.8nM野生型2本鎖t−PA、6.7nM F30
5H2本鎖t−PA、10.1nM野生型1本鎖t−PA、10.8nM F3
05H1本鎖t−PA)を表わし、白丸は0.22μMのプラスミ
ノーゲン(および7.9nM野生型2本鎖t−PA、5.4nM F30
5H2本鎖t−PA、8.1nM野生型1本鎖t−PA、8.6nM F305
H1本鎖t−PA)を表わし、白三角は0.44μMのプラスミ
ノーゲン(および3.9nM野生型2本鎖t−PA、2.7nM F30
5H2本鎖t−PA、4.0nM野生型1本鎖t−PA、4.3nM F305
H1本鎖t−PA)を表わし、白四角は0.9μMのプラスミ
ノーゲン(および3.9nM野生型2本鎖t−PA、2.7nM F30
5H2本鎖t−PA、4.0nM野生型1本鎖t−PA、4.3nM F305
H1本鎖t−PA)を表わす。
み、吸収が反応の初期において著しくずれ、その後、活
性が上昇することを示すことを表わしている。2本鎖F3
05H変異体はこのずれを示さず、むしろ、1または2本
鎖の野生型t−PAと同様の動力学的特性を有するらし
い。この挙動は、野生型t−PAでは観察されない、F305
H変異体のチモーゲン的特性を証明するものである。
nninghamおよびWells、前掲に記載された、アラニン−
スキャニング突然変異誘発法(ALA−scan)として知ら
れている方法を使用した。この方法は、荷電したアミノ
酸側鎖を含有しているt−PAプロテアーゼドメインの小
さい表面領域を確認することを包含した。1つの理論に
限定されることなく、電荷の群を含有しているこれらの
領域、または近隣の領域のいずれか、またはその両者
が、t−PA分子とその基質、およびその活性を調節し得
るその他の種々の化合物との相互作用に関与していると
思われる。t−PA分子の全活性に対する特定の領域の重
要性を評価するために、各領域の荷電したアミノ酸(即
ち、Arg、Asp、His、LysおよびGlu)をアラニンで置換
した(変異体1分子当たり1領域)。結果を以下に示
す。
ターとして使用した。pRK7は、ClaIとHind IIIの間のポ
リリンカー領域でエンドヌクレアーゼ制限部位の順序が
逆である以外、pRK5(1989年3月15日公開のEP公開No.3
07,247)と同一である。ベクターへ挿入するために、制
限エンドヌクレアーゼHind III(ATG開始コドンの5′
を49塩基対切断する)および制限エンドヌクレアーゼBa
lI(TGA終止コドンの下流で276塩基対を切断する)で切
断することによって、t−PAcDNA(Pennica等,Nature,3
01:214(1983))を製造した。このcDNAを、通常のライ
ゲーション法(Maniatis等,Molecular Cloning:A Labor
atory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New Yor
k,1982)を使用して、Hind IIIおよびSmaIで予め切断し
ておいたpRK7にライゲートした。この構築物をpRK7−t
−PAと命名した。
番号RPN1253)を使用し、Taylor等,Nucl.Acids.Res.,1
3:8765(1985)の方法によって、t−PAcDNAの特定部位
突然変異誘発を行った。所望の突然変異体を製造するた
めに、所望のアミノ酸置換をコードしている配列のオリ
ゴヌクレオチドを合成し、プライマーとして使用した。
これらのオリゴヌクレオチドを、常法(Viera等,Meth.E
nz.,143:3(1987))によって製造された1本鎖pRK7−
t−PAにアニーリングした。
ト、即ちデオキシリボアデノシン・トリホスフェート
(dATP)、オデキシリボグアノシン・トリホスフェート
(dGTP)、およびデオキシリボチミジン・トリホスフェ
ート(dTTP)の混合物を、キットの製造業者によってキ
ットで提供された、dCTP(αS)と呼ばれる修飾された
チオ−デオキシリボシトシンと合し、1本鎖pRK7−t−
PAに加え、オリゴヌルレオチドにアニーリングさせた。
塩基以外、pRK7−t−PAと同一であるDNAの鎖が得られ
た。また、DNAのこの新しい鎖は、dCTPの代わりにdCTP
(αS)を含有しており、これをある種の制限エンドヌ
クレアーゼ消化から保護するのに役立つ。2本鎖ヘテロ
二重鎖の鋳型鎖に適当な制限酵素で切れ目を入れた後、
突然変異誘発オリゴマーを含有している領域を越えて、
Exo IIIヌクレアーゼで鋳型鎖を消化した。次いで、反
応を停止させて、一部分のみ1本鎖である分子とした。
次ぎに、4種類のデオキシリボヌクレオチド3リン酸全
て、ATP、およびDNAリガーゼの存在下、DNAポリメラー
ゼによって、完全な2本鎖DNAホモ二重鎖分子を製造し
た。
造するために、以下のオリゴヌクレオチドを製造し、プ
ライマーとして使用した: 3.細菌の形質転換およびDNAの調製 上のプロトコールによって作成した変異体t−PA構築
物を、コンピテントな細胞の製造および形質転換のため
の通常のCaCl2法(Maniatis等、前掲)を使用し、E.col
i宿主株MM294tonAにトランスフォームした。MM294tonA
(T1ファージに耐性)は、tonA遺伝子へのTn10トランス
ポゾンの挿入、不正確な切り出しによって製造した。次
いで、トランスポゾン挿入突然変異誘発法(Kleckner
等,J.Mol.Biol.,116:125−159(1977))を使用して、
この遺伝子をE.coli宿主MM294(ATCC 31,446)に挿入し
た。
形質転換体の各コロニーからDNAを抽出した。セファロ
ースCL6Bスピンカラムを通すことによってプラスミドを
更に精製し、次に、配列決定法および制限エンドヌクレ
アーゼ消化およびアガロースゲル電気泳動によって分析
した。
ラスミドを含有しており、pTPA33−2と命名されたこれ
らの形質転換体の1つは、1989年7月18日、アメリカン
・タイプ・カルチャー・コレクションにATCC No.68,059
で受託された。
模) 293細胞を6ウェルプレートにて70%全面成長まで増
殖させた。t−PAプラスミドDNA変異体2.5μgを、1mM
トリス−HCl、0.1mM EDTA、0.227M CaCl2(150μl)に
溶解した。これに、50mM HEPES緩衝液(pH7.35)、280m
M NaCl、1.5mM NaPO4(150μl)を加え(攪拌下、滴下
する)、25℃で10分間、沈澱を形成させた。次いで、懸
濁した沈澱を6−ウェルプレートの各ウェル中の細胞に
加え、インキュベーターに4時間、静置した。次に、培
地を吸引し、PBS中20%グリセロール1mlを30秒間で加え
た。細胞を、最初は血清不含の培地3mlで、次に、同培
地1mlで、2回洗浄した。次に、新たな培地3mlを加え、
細胞を5日間インキュベートした。次いで、培地を集
め、分析した。
ノーゲン不含の血清を使用した以外、上記と同様であっ
た。
模) 有意な量での製造に使用し得るK296A,H297A,R298A,R2
99A変異体の大量精製のために、使用したトランスフェ
クション法は、Current Protocols in Molecular Biolo
gy,Ausubel等,編(Wiley Interscience,1988)から得
られ、以下の様に少し変更された:ヒト胎児腎293細胞
の懸濁液を細胞培養培地で増殖させ、ペレット化するこ
とによって濃縮した。ペレットを1ミリリットル当たり
約108個細胞の濃度に再懸濁し、必要に応じて血清不含
の培地で細胞を洗浄した。DNA−デキストラン溶液を細
胞500ml当たりDNA約250μgの濃度で加え、この混合物
を穏やかに攪拌しながら37℃で90分までインキュベート
した。DMSOを10パーセントの終濃度まで加え、約2分
後、新たな培地を加えて1ミリリットル当たり約106個
まで細胞を希釈した。次いで、細胞を7日間までインキ
ュベートし、その後、上清を集めた。
スビーズのカラムに上清を通すことによって、この変異
体を精製した。カラムをPBSで予め調整しておいた。上
清を負荷した後、カラムをトリス−食塩緩衝液[0.1Mト
リスHCl(pH7.5)および1M NaCl]で平衡化した。次い
で、0.1M酢酸、0.15M NaCl、0.02Mアルギニン、および
0.01%ツイーン80でt−PA変異体を溶離した。画分を直
ちにトリス塩基で中和し、0.01%ツイーン80に調節し
た。
PAに対して調製されたポリクローナル抗体を使用し、EL
ISA法によって測定した。
測定するために、S−2288検定を使用した。この検定
は、t−PAタンパク分解活性についての直接検定であ
り、t−PAは小さいペプチドとパラニトロアニリド発色
団の間の結合を切断する。
て、標準曲線用試料を調製した。標準曲線用試料および
rt−PA変異体試料をマイクロタイタープレートのウェル
に加えた。2本鎖rt−PAの活性を測定するためにこの検
定を使用する場合、この方法にヒトプラスミンとのイン
キュベーションステップを含ませた。ヒトプラスミン
(KabiVitrum)を0.13CU(カゼイン単位)/mlの終濃度
まで加えた。試料を室温で90分間インキュベートした。
1本鎖形の試料を検定するためには、プラスミン溶液を
PBSによって置き換え、90分間のインキュベーションを
削除した。
でアプロチニン[シグマ、約14TIU(トリプシンインヒ
ビター単位)/mg]を加え、試料を室温で15分間インキ
ュベートした。S−2288の2.16mM溶液を、0.1Mトリス、
0.106mM NaCl、0.02%アジ化ナトリウム、pH8.4で1.45m
Mに希釈し、この溶液100μlをマイクロタイタープレー
トの各ウエルに加えた(各ウエルにおける終容量は200
μlであった)。発色を405nmでモニターした。対照お
よび試料各々について、時間に対する吸収の傾きを求め
た。rt−PA対照について、吸収対時間の曲線の傾きをrt
−PA濃度の関数としてグラフ化することによって、標準
曲線を作成した。次に、標準曲線から、突然変異体の相
対活性濃度を決定した。各突然変異体の活性濃度を、rt
−PA ELISAで得た突然変異体についての濃度で除し、得
られた比活性を、1.0の値とした野生型t−PAに比較し
て表わした。
て野生型rt−PAに比較した活性として表わされる。結果
は、示された突然変異体全てについて、野生型rt−PAに
比較して、2本鎖形は1本鎖より活性である(少なくと
も1.5倍からほぼ60倍まで)ことを示し、これらの突然
変異体はそれぞれ、この検定でチモーゲン的であると考
え得ることを表わしている。
の検定では、t−PAの作用によってプラスミノーゲンが
プラスミンに変換され、プラスミンがS−2251基質を切
断してパラニトロアニリド発色団を放出する。次いで、
この発色団の生成を時間に従って測定する。
試料を調製した。2本鎖形で検定される試料をプラスミ
ン−セファロースと一緒にインキュベートした。プラス
ミン−セファロースは、約20.8CUのヒトプラスミン(Ka
biVitrum)を、臭化シアン活性化セファロース(Pharma
cia)1mlに結合させることによって調製した。プラスミ
ン−セファロース(5%スラリー50μl)を振盪しなが
ら、試料150μlと一緒に90分間、室温でインキュベー
トした。インキュベーション後、遠心によって樹脂を除
去し、試料10μlをマイクロタイタープレートのウェル
に加えた。
胞培養培地50μlを加え、インキュベーションステップ
を除外した。各ウェルとヒトトロンビン(42単位/mlの
溶液10μl)を加えた。ヒトGlu−プラスミノーゲン
(5.3μM)28μl;プラスミノーゲン不含のヒトフィブ
リノーゲン(10μM)10μl;3mM S−2251(KabiVitru
m)30μl;PBS62μlからなるカクテル(130μl)を加
えることによって、各ウェルで反応を開始させた。発色
を405nmでモニターし、各時点で492nmの参考波長の吸収
を読み取った。対照および変異体試料それぞれについ
て、吸収対時間の2乗の曲線の傾きを求めた。rt−PA対
照について、吸収対時間の2乗の曲線の傾きをrt−PA濃
度の関数としてグラフ化することによって、標準曲線を
作成した。変異体についての相対比活性の決定は、S−
2288検定のための記載と同様であった。
トロンビンをPBSと置き換える以外、フィブリン−刺激
性S−2251検定のための記載と同様にして、この検定を
行なった。
スによる、1本鎖rt−PAの2本鎖rt−PAへの変換は、フ
ィブリンによって刺激されるS−2251検定のための記載
と同様であった。ヒトトロンビン(31μl/mlの溶液10μ
l)をマイクロタイタープレートの各ウェルに加えた。
対照および変異体試料(40μl)をプレートに加え、酸
シトレートデキストロースヒト血漿90μlと9.1mM S−2
251(KabiVitrum)10μlの混合物100μlを加えること
によって、反応を開始させた。405nmで発色をモニター
し、492nmの参考波長での吸収を各時点で読んだ。デー
タの分析は、フィブリン刺激されたS−2251検定のため
の記載と同様であった。
1検定のための記載と同様にして、この検定を行なっ
た。
し、チモーゲンの質について変異体を検定し、野生型に
比較した結果をそれぞれ第IIおよび第III表に示す。1
本鎖形の変異体についての値は2測定値の平均値であ
る。2本鎖形の変異体についての値は4測定値の平均値
である。
表わしている第I−III表におけるデータの要約を以下
の第IV表に示す。
51フィブリン特異性検定および/またはS−2251凝固血
漿特異性検定で、1本鎖および2本鎖の両形態で検定し
た。1本鎖および2本鎖t−PA変異体についての結果
を、それぞれ第VおよびVI表に示す。
Iに示す。第IV表から、チモーゲン性rt−PA変異体のそ
れぞれは、野生型t−PAに比較してフィブリン−および
/または凝固血漿−特異的でもあることがわかる。X
は、S−2251検定で測定され、第Vおよび第VI表で報告
された様に、>1.5の、フィブリノーゲンに対するフィ
ブリンの比、または血漿に対する凝固血漿の比、を示
す。
PAの変異体と、上で特定されたチモーゲン性の基準に合
致する変異体の間には、著しい相関性がある。更に、rt
−PAの2種類の変異体は、フィブリン特異性を示すこと
がわかったが、野生型rt−PAに比較してチモーゲン的で
はなかった。第VIII表は、フィブリン−特異的および凝
固血漿特異的な変異体についてのS−2251検定のデータ
を示す。
ックビル、パークローン・ドライブ12301番、アメリカ
ン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC)に寄託
された。菌株 ATCC受託番号 受託日 pTPA33-2、E.coli MM294tonA中 68,059 1989年7月18
日 この寄託は特許手続上の微生物の寄託の国際承認に関
するブダペスト条約(Budapest Treaty)の規定および
それに基づく規則の下に行われた。これは、受託日から
30年間の存在培養の維持を保証する。微生物はブダペス
ト条約の条件においてATCCによって利用可能とされ、Ge
nentech,inc.とATCCの合意を条件とする。これは35USC
§122およびそれに基づくコミッショナー規則(886OG63
8に特定基準を有する37CFR§1.14を包含する)に従い、
米国特許商標局によって資格を有すると決定された者
に、米国特許の登録または米国またはその他の国の特許
出願の最初に行われた公開の後、培養物の永久かつ制限
のない入手を保証し、後代の入手を保証する。
件下で培養された時に死ぬかまたは損失されるかまたは
破壊された場合、通知を受けたらこれを直ちに同一培養
物の生存標本で置き換えることに同意する。寄託された
菌株の入手可能性は、その特許法に従い政府の権限の下
で許可された権利に反して本発明を実施するライセンス
とみなされるべきではない。
Claims (63)
- 【請求項1】図1に記載のアミノ酸部位の番号付けに従
うとき、野生型ヒト組織プラスミノーゲン活性化因子
(以下、t−PAと略す)の (a)305位のアミノ酸がフェニルアラニン以外のアミ
ノ酸で置換されているか、 (b)304位および305位のアミノ酸の一方または両方の
後にアミノ酸が挿入されているか、または (c)297位−305位(両端を含む)のアミノ酸の1また
はそれ以上が欠失している、 ことにより、野生型組換えt−PAの場合よりも、1本鎖
型と2本鎖型の酵素活性の差異が大きいt−PA変異体。 - 【請求項2】置換または挿入されたアミノ酸が水素結合
のドナーとして作用し得るかまたは作用する側鎖を有す
るものである請求項1に記載の変異体。 - 【請求項3】アミノ酸がヒスチジン、チロシン、アスパ
ラギン、リシン、アルギニン、またはグルタミンである
請求項2に記載の変異体。 - 【請求項4】アミノ酸がヒスチジンである請求項3に記
載の変異体。 - 【請求項5】欠失が297、300、304、または305位で起こ
っている請求項1に記載の変異体。 - 【請求項6】F305H t−PA;F305T t−PA;F305N t−PA;F3
05K t−PA;F305R t−PA;F305Q t−PA;i304H t−PA;i304
T t−PA;i304N t−PA;i304K t−PA;i304R t−PA;i304Q
t−PA;i304HH t−PA;i305H t−PA;i305T t−PA;I305N t
−PA;i305K t−PA;i305R t−PA;i305Q t−PA;i304H,i30
5H t−PA;i305HH t−PA;d297 t−PA;d298 t−PA;d299 t
−PA;d300 t−PA;d301 t−PA;d302 t−PA;d303 t−PA;d
304 t−PA;d305 t−PA;d297−298 t−PA;d297−299 t−
PA;d297−300 t−PA;d297−301 t−PA;d297−302 t−P
A;d297−303 t−PA;d297−304 t−PA;d297−305 t−PA;
d300−301 t−PA;d300−302 t−PA;d300−303 t−PA;d3
00−304 t−PA;d300−305 t−PA;d304−305 t−PA;d29
7,d300 t−PA;d297,d305 t−PA;d1−44,N184D,F305H t
−PA;d1−44,F305H t−PA;d1−44,I210R,G211A,K212R,V
213R,F305H t−PA;d1−44,I210R,G211A,K212R,V213K,F3
05H t−PA;d1−44,V213K,F305H t−PA;d1−44,T252R,F3
05H t−PA;d1−44,V213K,T252R,F305H t−PA;d1−44,I2
10K,F305H t−PA;d1−44,I210R,G211H,K212Q,V213K,F30
5H t−PA;I210R,G211H,K212Q,V213K,F305H t−PA;I210
R,G211A,K212R,V213R,F305H t−PA;d1−44,N184D,I210
R,G211A,K212R,V213R,T252R,F305H t−PA;N184D,I210R,
G211A,K212R,V213R,T252R,F305H t−PA;d92−179,F305H
t−PA;d92−179,I210R,G211A,K212R,V213R,F305H t−P
A;d92−179,N184D,I210R,G211A,K212R,V213R,T252R,F30
5H t−PA;d92−179,I210R,G211A,K212R,V213R,T252R,F3
05H t−PA;Y67N,F305H t−PA;およびd1−44,Y67N,F305H
t−PA; からなる群から選択される請求項1に記載の変異体。 - 【請求項7】F305H t−PA;F305T t−PA;F305N t−PA;F3
05K t−PA;F305R t−PA;F305Q t−PA;i304H t−PA;d1−
44,F305H t−PA;d92−179,F305H t−PA;d1−44,N184D,F
305H t−PA;d1−44,I210R,G211A,K212R,V213R,F305H t
−PA;d1−44,I210R,G211A,K212R,V213K,F305H t−PA;I2
10R,G211A,K212R,V213R,F305H t−PA;d92−179,I210R,G
211A,K212R,V213R,F305H t−PA;d92−179,N184D,I210R,
G211A,K212R,V213R,F305H t−PA;d92−179,N184D,I210
R,G211A,K212R,V213R,T252R,F305H t−PA;d1−44,N184
D,I210R,G211A,K212R,V213R,T252R,F305H t−PA;および
N184D,I210R,G211A,K212R,V213R,T252R,F305H t−PA; からなる群から選択される請求項1に記載の変異体。 - 【請求項8】野生型組換えt−PAに比べて1本鎖型と2
本鎖型の活性の差異がより大きい:S−2251アッセイに於
いて、野生型組換えt−PAに比べてフィブリノーゲン依
存性の比活性に対するフィブリン依存性の比活性が高
い:またはS−2251アッセイに於いて、野生型組換えt
−PAに比べて血漿依存性の比活性に対する血漿血餅依存
性の比活性が高い:という生物学的活性の1つまたはそ
れ以上を示し得るヒトt−PA変異体であって、相当する
野生型t−PAと比較した時、そのプロテアーゼ領域(ア
ミノ酸264からアミノ酸527に至る)に少なくとも1つの
アミノ酸置換を有しており、その置換が該生物学的活性
の原因となっていることを特徴とする変異体(ただし、
変異体d296−302 t−PA,R304E t−PA,R304S t−PAおよ
びA473S t−PAは除かれ、該置換は270−280位、448−45
0位、および502−527位での単一の置換、および411−41
6位、416−423位、または423−430位での置換ではな
い。尚、アミノ酸の番号付けは図1に示した番号付けに
従う。)。 - 【請求項9】置換が、中性のまたは負に荷電されたアミ
ノ酸によるArg、Asp、His、GluまたはLysの置換である
請求項8に記載の変異体。 - 【請求項10】置換のために使用されるアミノ酸がアラ
ニン、グリシン、セリン、トレオニン、アスパラギン、
グルタミン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニ
ルアラニン、またはチロシンである請求項9に記載の変
異体。 - 【請求項11】置換のために使用されるアミノ酸がアラ
ニン、セリン、トレオニン、アスパラギン、グルタミ
ン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニ
ン、またはチロシンである請求項9に記載の変異体。 - 【請求項12】置換のために使用されるアミノ酸がアラ
ニン、セリン、またはトレオニンである請求項9に記載
の変異体。 - 【請求項13】置換が、相当する野生型t−PAの267、2
83、287、296、297、298、299、303、304、331、332、3
39、342、347、348、349、351、364、365、366、408、4
10、432、434、440、445、449、453、460、462、または
477位またはこれらの組み合わせに於いて起こっている
請求項12に記載の変異体。 - 【請求項14】相当する野生型t−PAの267、283+28
7、296−299、303−304、331−332、339+342、347−34
9+351、364−366、408、410、432+434、440、445+44
9、449+453、460+462、または477位が置換されている
請求項13に記載の変異体(ここで、+は示された位置で
のみの変更を示し、−は示された全ての位置での変更を
示す)。 - 【請求項15】R267A t−PA,D283A,H287A t−PA,K296A,
H297A,R298A,R299A t−PA,E303A,R304A t−PA,H331A,H3
32A t−PA,R339A,R342A t−PA,E347A,E348A,E349A,K351
A t−PA,D364A,D365A,D366A t−PA,E408A t−PA,E410A
t−PA,H432A,R434A t−PA,R440A t−PA,H445A,R449A t
−PA,R449A,D453A t−PA,D460A,R462A t−PA,またはD47
7A t−PAである請求項14に記載の変異体。 - 【請求項16】296−299位(両端を含む)のいずれかの
アミノ酸が置換している請求項14に記載の変異体。 - 【請求項17】296−299位(両端を含む)のいずれかの
アミノ酸がアラニンで置換されている請求項16に記載の
変異体。 - 【請求項18】296−299位(両端を含む)の各アミノ酸
がアラニンで置換されている請求項16に記載の変異体。 - 【請求項19】相当する野生型t−PAの416−418位また
は426−427+429−430位が置換されている請求項12に記
載の変異体(ここで、+は示された位置でのみの変更を
示し、−は示された全ての位置での変更を示す)。 - 【請求項20】K416A,H417A,E418A t−PAまたはE426A,R
427A,K429A,E430A t−PAである請求項19に記載の変異
体。 - 【請求項21】相当する野生型t−PAのフィンガー領域
の少なくとも1部が欠失している請求項8〜20のいずれ
か1項に記載の変異体。 - 【請求項22】相当する野生型のヒトt−PAの117−11
9、184−186または448−450位に於いてアミノ酸の置
換、挿入、または欠失がある、請求項8〜21のいずれか
1項に記載の変異体。 - 【請求項23】184位のアミノ酸に機能的炭水化物構造
を欠いている請求項22に記載の変異体。 - 【請求項24】相当する野生型t−PAの成長因子領域内
がグリコシル化されている請求項8〜23のいずれか1項
に記載の変異体。 - 【請求項25】相当する野生型t−PAの67位にアスパラ
ギンを含んでいる請求項24に記載の変異体。 - 【請求項26】相当する野生型t−PAの92−179位のア
ミノ酸(両端を含む)を欠失している請求項8〜25のい
ずれか1項に記載の変異体。 - 【請求項27】296−299位のそれぞれがアラニンで置換
されている請求項8に記載のt−PA変異体。 - 【請求項28】図1に記載のアミノ酸部位の番号付けに
従うとき、野生型t−PAの(a)305位のアミノ酸をフ
ェニルアラニン以外のアミノ酸で置換するか、 (b)304位および305位のアミノ酸の一方または両方の
後にアミノ酸を挿入するか、または、 (c)297位−305位(両端を含む)のアミノ酸の1また
はそれ以上を欠失させる、 ことからなる、野生型組換えt−PAの場合よりも、1本
鎖型と2本鎖型の活性の差異が大きいt−PA変異体を同
定する方法。 - 【請求項29】置換された、あるいは挿入されたアミノ
酸が、水素結合のドナーとして作用し得るかまたは作用
する側鎖を有するものである請求項28に記載の方法。 - 【請求項30】アミノ酸がヒスチジンである請求項28に
記載の方法。 - 【請求項31】(a)t−PAの264−527位のプロテアー
ゼ領域に少なくとも1個のアミノ酸置換を施し(ただし
該置換は相当する野生型t−PAの270−280位、448−450
位、および502−527位での単一の置換ではない)、 (b)得られたt−PA変異体が(i)野生型組換えt−
PAに比べて1本鎖型と2本鎖型の活性の差異がより大き
い:(ii)S−2251アッセイに於いて、野生型組換えt
−PAに比べてフィブリノーゲン依存性の比活性に対する
フィブリン依存性の比活性が高い:または(iii)S−2
251アッセイに於いて、野生型組換えt−PAに比べて血
漿依存性の比活性に対する血漿血餅依存性の比活性が高
い:という生物学的活性の1つまたはそれ以上を示し得
るか否かをスクリーニングすることからなる、特定の生
物学的活性を持ったt−PA変異体を同定する方法(ただ
し、置換が411−416位、416−423位、または423−430位
にあるときは(i)の活性についてのスクリーニングは
除外する。尚、アミノ酸の番号付けは図1に示した番号
付けに従う。)。 - 【請求項32】スクリーニングされるt−PA変異体が一
時的発現系で製造される請求項31に記載の方法。 - 【請求項33】置換が、野生型t−PAのArg、Asp、Hi
s、GluまたはLysを、中性または負に荷電しているアミ
ノ酸で置換するものである請求項31に記載の方法。 - 【請求項34】置換が、対応する野生型t−PAの267、2
83+287、296−299、303−304、322、331−332、339+3
42、347−349+351、353+355−356、360−362、364−3
66、408、410、416−418、426−427+429−430、432−4
34、440、445+449、449+453、460+462、471−472、
または477位、またはその組み合わせであって、“+”
は、示された位置でのみの置換を示し、“−”は、示さ
れた全ての位置での置換を示す請求項33に記載の方法。 - 【請求項35】置換のために使用されるアミノ酸がアラ
ニン、セリン、トレオニン、アスパラギン、グルタミ
ン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニ
ン、またはチロシンである請求項34に記載の方法。 - 【請求項36】置換のために使用されるアミノ酸がアラ
ニンである請求項35に記載の方法。 - 【請求項37】置換が、対応する野生型t−PAの267、2
83+287、296−299、303−304、331−332、339+342、3
47−349+351、364−366、408、410、416−418、426−4
27+429−430、432+434、440、445+449、449+453、4
60+462、または477位であって、“+”は、示された位
置でのみの置換を示し、“−”は、示された全ての位置
での置換を示す請求項36に記載の方法。 - 【請求項38】請求項1に記載の変異体をコードしてい
るDNA分子。 - 【請求項39】請求項8に記載の変異体をコードしてい
るDNA分子。 - 【請求項40】変異体が、296−299位のそれぞれがアラ
ニンで置換されているものである請求項39に記載のDNA
分子。 - 【請求項41】R267A t−PA,D283A,H287A t−PA,K296A,
H297A,R298A,R299A t−PA,E303A,R304A t−PA,H331A,H3
32A t−PA,R339A,342A t−PA,E347A,E348A,E349A,K351A
t−PA,D364A,D365A,D366A t−PA,E408A t−PA,E410A t
−PA,K416A,H417A,E418A t−PA,E426A,R427A,K429A,E43
0A t−PA,H432A,R434A t−PA,R440A t−PA,H445A,R449A
t−PA,R449A,D453A t−PA,D460A,R462A t−PA,またはD
447A t−PAをコードしている請求項39に記載のDNA分
子。 - 【請求項42】形質転換宿主細胞において、請求項38に
記載のDNA配列を発現し得る複製可能な発現ベクター。 - 【請求項43】形質転換宿主細胞が真核細胞である請求
項42に記載の複製可能な発現ベクター。 - 【請求項44】形質転換宿主細胞において、請求項39に
記載のDNA配列を発現し得る複製可能な発現ベクター。 - 【請求項45】形質転換宿主細胞が原核生物細胞である
請求項44に記載の複製可能な発現ベクター。 - 【請求項46】変異体が、296−299位のそれぞれがアラ
ニンで置換されているものである、請求項44に記載の複
製可能な発現ベクター。 - 【請求項47】ATCC寄託番号68,059で入手可能なpTPA33
−2である請求項46に記載のベクター。 - 【請求項48】請求項42に記載のベクターで形質転換さ
れた宿主細胞。 - 【請求項49】請求項43に記載のベクターで形質転換さ
れた真核性宿主細胞。 - 【請求項50】酵母細胞である請求項49に記載の細胞。
- 【請求項51】哺乳動物細胞である請求項49に記載の細
胞。 - 【請求項52】請求項44に記載のベクターで形質転換さ
れた宿主細胞。 - 【請求項53】真核細胞である請求項52に記載の宿主細
胞。 - 【請求項54】変異体をコードしているDNA配列を一時
的に発現し得る請求項53に記載の宿主細胞。 - 【請求項55】請求項45に記載のベクターで形質転換さ
れた原核性宿主細胞。 - 【請求項56】変異体が、296−299位のそれぞれがアラ
ニンで置換されているものである、請求項52に記載の宿
主細胞。 - 【請求項57】請求項47に記載のベクターで形質転換さ
れた大腸菌宿主細胞。 - 【請求項58】請求項1に記載の変異体の治療有効量を
薬学的に許容し得る担体と共に含んでいる、血管の症状
または疾患の治療用医薬組成物。 - 【請求項59】請求項8に記載の変異体の治療有効量を
薬学的に許容し得る担体と共に含んでいる、血管の症状
または疾患の治療用医薬組成物。 - 【請求項60】変異体が、296−299位のそれぞれがアラ
ニンで置換されているものである、請求項59に記載の医
薬組成物。 - 【請求項61】請求項1に記載の変異体の治療有効量を
薬学的に許容し得る担体と共に含んでいる、フィブリン
の沈着または付着の形成または再形成予防用組成物。 - 【請求項62】請求項8に記載の変異体の治療有効量を
薬学的に許容し得る担体と共に含んでいる、フィブリン
の沈着または付着の形成または再形成予防用組成物。 - 【請求項63】変異体が、296−299位のそれぞれがアラ
ニンで置換されているものである、請求項62に記載の組
成物。
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