JP2818836B2 - Cho細胞において増殖可能な組換えワクシニアウイルスを用いる方法 - Google Patents
Cho細胞において増殖可能な組換えワクシニアウイルスを用いる方法Info
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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、CHO細胞におい
て増殖可能な組換えワクシニアウイルスを用いた、産業
上有用な蛋白質の製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術】ワクシニアウイルスは、動物細胞におけ
る発現ベクターとして、この系に特異的な方法が開発さ
れて以来(パニカリ(Panicali )及びパオレッティ
(Paoletti )、1982;マケット(Macket )等、
1982;スミス(Smith)等、1983;パニカリ
(Panicali )等;キーニー(Kieney )等、198
4)、用いられている。ヒト又は動物用医薬品分野で重
要な蛋白質を、コードする遺伝子を有するワクシニアウ
イルスの組換えウイルスの構築が特に探求されている。
該構築が完成すると、その遺伝子がワクシニアウイルス
のゲノム中に組込まれる異種蛋白質(foreign protein
)の合成は、追及される目的に従って、イン・ビトロ
の細胞培養物中或いは生体組織への接種後に得ることが
できる。ベクターとしてのワクシニアウイルスの利点の
一つは、大多数の種々のタイプの細胞内での増殖能であ
る。 【0003】しかし、これには、幾つかの例外がある。
特に、野生型ワクシニアウイルスは、チャイニーズハム
スターの卵巣(Chinese hamster ovary)、CHO、細
胞系列では増殖できない(ドリリアン(Drillien )、
スペーナー(Spehner)及びカーン(Kirn )、197
8)。従って、CHO細胞は、哺乳類細胞における蛋白
質合成のための最も有望なシステムの1つである。実
際、CHO細胞は容易に培養でき、短い世代時間を持
ち、その遺伝は全ての類似のシステム中で最も良く知ら
れている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、CHO細胞
における増殖能をワクシニアウイルスに与える外来遺伝
子を該ウイルスのゲノムに組み込むことにより該ウイル
スを変異させることに関する。 【0005】 【課題を解決するための手段】この新しい宿主特異性を
与える遺伝子は、CHO細胞中で増殖可能な牛痘ウイル
ス(cowpox virus )(又はワクシニアウイルスに関連
した牛ウイルス、牛天然痘(bovine smallpox)ウイル
ス)に由来する。牛痘及びワクシニアウイルスのゲノム
は、DNAの中心部分の10万塩基対が特に非常に類似
している(マケット(Mackett)及びアーカード(Arc
hard)、1979)。しかし、牛痘ウイルスのゲノム
(約23万bp)はワクシニアウイルスのそれ(約19万
bp)よりも大きく、牛痘ウイルスのゲノムの有する付加
的遺伝子情報は、本質的にその両末端に存すると思われ
る。ワクシニアウイルスのゲノムと牛痘ウイルスのゲノ
ム間の類似性により、CHO細胞に自然に順応されるベ
クターとしての牛痘ウイルスの使用が期待できる。 【0006】しかし、牛痘ウイルスは、ワクシニアウイ
ルスの1/10の力価で増殖し、このことは、結果とし
て、ワクシニアウイルスの組換えに比較して牛痘ウイル
スの組換えにより生産された発現蛋白質の低収率をもた
らすようである。 【0007】更に、種痘にウイルスの組換え体を用いる
点から、ワクシニアウイルスの使用は周知であり、天然
痘が完全に根絶されていることが強調されるべきであ
る。 【0008】本発明は、ワクシニアウイルスの既知の長
所及びCHO細胞における牛痘ウイルスの増殖能を有す
るベクターの開発に関する。 【0009】 【発明の実施の形態】第一に、本発明は、牛痘ウイルス
にCHO細胞における増殖能を与える遺伝情報の同定及
び位置確認(localization)に関する。 【0010】事実、実施された試験により、CHO細胞
における牛痘ウイルスの増殖に関与する配列の同定が可
能となった。これをワクシニアウイルスに移入すると、
CHO細胞における該ウイルスの増殖が確実に生じる。 【0011】従って、本発明は、特に牛痘ウイルスから
単離され、CHO細胞での該ウイルスの増殖に関与し、
図6〜図9に示される配列の全部又は機能的部分或いは
機能的に均等な配列を有するDNA配列に関する。 【0012】この遺伝子の一部(以下「機能的部分」と
いう)は、増殖をさせるのに充分なものである。又、突
然変異又はポイント変異(point variation)によって
も機能が変化しない可能性があり、この場合、“機能的
に均等な配列”という。 【0013】本明細書において、「図6〜図9に示され
る配列において1又は複数の塩基が欠失、置換若しくは
付加されているが機能は保持されているDNA配列」と
は、この遺伝子のウイルス増殖に関与する機能は変化せ
ず、突然変異、ポイント変異(point variation)など
により修飾を受けた配列をいう。 【0014】このDNA配列は、CHO細胞で発現させ
るそれ自身のコントロールシグナル(control signal)
を有することが好ましく、これは不可欠ではないが、該
DNA配列が、異なる起源を持つ要素の制御下にあるこ
とが考えられる。 【0015】上記の様に、該DNA配列は、CHO細胞
におけるその増殖を確実にする為に、ワクシニアウイル
ス内への組込みを意図したものである。この組込みは、
相同性組換え(homologous recombination )によりな
される。従って、該DNA配列は、ウイルスの細胞内増
殖中のこの相同性組換え過程に関与し得るワクシニアウ
イルスの配列に相同性を有する領域を少くとも1つ有す
ることを確認することが有用である。 【0016】事実、牛痘ウイルスにおいて、CHO細胞
中での増殖を可能にする遺伝子は、ワクシニアゲノムの
配列に相同である配列により包囲されていると思われ、
このことはプラスミド組換えベクターの製造を簡単化し
得る。 【0017】ワクシニアウイルスの場合既に知られてい
るように、本発明のDNA配列中に、宿主細胞において
その発現を与える調節要素に依存する産業上有用な蛋白
質をコードする遺伝子を挿入することが可能である。こ
の技術は、特にフランス国特許第84/06,499
号、第84/07,959号及び第85/09,225
号に既に記載され、幾つかの適応及び利点を伴い、用い
ることが可能である。特に、前述の構築において、組換
えウイルスの選択は、発現されるべき遺伝子をワクシニ
アウイルスのTK遺伝子に挿入することにより行われ
た。これにより、TK-となった組換えウイルスが得ら
れ、選択を既知の方法により行うことができる。 【0018】本発明の場合、TK遺伝子への挿入は不可
欠ではない。何故なら、産業上有用な蛋白質をコードす
る遺伝子を、CHO細胞内での増殖を可能とする遺伝子
に連結させる限り、組換えウイルスのみがCHO細胞で
増殖し、これにより、組換えウイルスの“自然”選択が
可能となるからである。 【0019】上記後者の場合、組換えられる遺伝子を有
するDNAブロックの側方に、ワクシニアウイルスの配
列に相同性のある配列を配置して該遺伝子が組換え中も
連結状態に保たれるようにすることが望ましい。 【0020】本発明は、上記のDNA配列及び特に、産
業上有用な蛋白質をコードする遺伝子を含む組換えワク
シニアウイルスで感染されたCHO細胞及び対応するウ
イルスに関する。 【0021】本発明は、上記DNA配列を含むプラスミ
ドベクターであって、イン・ビボにおける組換えを行う
ために用いることができるプラスミドベクターにも関す
る。 【0022】又、本発明は、本発明のDNA配列に組込
まれており、且つ該細胞におけるワクシニアウイルスの
増殖を確認することができる、CHO細胞に関するもの
である。 【0023】最後に、本発明は、本発明の組換えウイル
スにより感染されたCHO細胞を培養することにより産
業上有用な蛋白質の製造することに関するものである。 【0024】 【実施例】下記に実施例を示し、本発明のその他の特徴
及び長所について説明する。 【0025】実施例1CHO細胞において増殖を可能とする牛痘ウイルスゲノ
ムの領域の同定 ワクシニアウイルスと牛痘ウイルスとの組換え体を、各
ウイルスで鶏胚細胞(chick embryo cells )の混合感
染後に選択した。組換え体のDNAの分析により、CH
O細胞における増殖能が、牛痘ウイルスゲノムの左側末
端での制限サイトの保持(retention)と関連すること
が示される。 【0026】第1期(primary)鶏胚細胞を、11〜1
2日の受精卵から作製し、ワクシニアウイルスの温度感
受性突然変異、tsN7(ドリリアン(Drillien )
等、1982)及び牛痘ウイルス(ブライトン(Brigh
ton )株)により、細胞当たり2プラク形成単位(pf
u) で、同時に感染する。同時に、他の細胞ローン(la
wn)はこれらウイルスの各々で感染される。1時間吸着
後、過剰の非吸着ウイルスを除去し、新たな培地を細胞
に加える。 【0027】これらの細胞を全細胞層に壊死が出現する
まで、1〜2日間33℃で培養する。次に、感染細胞を
凍結し、解凍する。感染されたウイルスを39.5℃に
て1%精製寒天を含有する培地層下に鶏胚細胞上で滴定
する。39.5℃で2日後、2種のウイルスの混合物で
感染された細胞ローン上で形成されたウイルスのプラク
数は、対照細胞のローン上で形成されたプラク数よりも
大きい(ワクシニアウイルスの温度感受性変異体も牛痘
ウイルスも有意な数のプラクを与えない。)。従って、
混合感染より出現するプラクは牛痘ウイルスとワクシニ
アウイルスとの組換え体に相当する。 【0028】次に、可能な組換え体のプラクを別々に再
び取り、それらが有するウイルスを、鶏胚細胞上で増殖
することにより、増幅する。ウイルスのDNAを精製
し、制限酵素で切断し、次にアガロースゲル上で分析す
る。 【0029】制限プロフィールより、各プラクはワクシ
ニアウイルスDNA及び牛痘ウイルスDNA間の組換え
体に対応することが確認される。関連ウイルスの既知の
制限地図(マケット(Mackett)及びアーカード(Arc
hard)、1978、ドリリアン(Drillien )及びスペ
ーナー(Spehner)、1983)を用いれば、組換え体
の大部分のフラグメントの起源を確立し、その制限地図
を描くことができる(図1)。 【0030】CHO細胞内で増殖可能な組換え体4、
6、14、15及び19は、牛痘ウイルスゲノムの左側
末端の特性部位(Characteristic site)を保持してい
ることがわかる。CHO細胞内で増殖不可能な他の組換
え体2、7、11、16及び18は、牛痘ウイルスゲノ
ムの左側末端の特性部位を一部しか有しないか、または
全く有さない。 【0031】これらの結果から、牛痘ウイルスゲノムの
左側末端の制限部位の保持は、CHO細胞内での増殖の
表現型と関連があることがわかる。 【0032】実施例2牛痘DNAフラグメントを組込んだワクシニアウイルス
組換え体ゲノムの単離及び分析 有用な遺伝情報の位置確認をより正確に行うために、C
HO細胞で増殖できる組換え体をワクシニアウイルスで
感染し、牛痘DNAフラグメントで形質移入した後選択
した。 【0033】重要な部分の分析に有用な制限フラグメン
ト、即ち、2種のウイルスの左側末端を図2に示す。実
施例1に記載された組換えは、該ゲノムのこの部分で起
こるものと予測される。 【0034】第1期鶏胚細胞は、ワクシニアウイルス変
異体tsN(ドリリアン(Drillien )等、1982)
により、細胞当たり0.1pfuの割合で感染され、野
生株ワクシニアウイルス(コペンハーゲン(Copenhage
n )株)のインタクトなDNA及びあらかじめ酵素Hin
d IIIで消化された牛痘DNA(ブライトン(Brighton
)株)の混合物で形質移入される。DNAを用いない
かワクシニアウイルスのDNAのみを用いて形質移入を
行なった対照が作成される。39.5℃で48時間培養
後、細胞を凍結させ、解凍させる。こうして遊離したウ
イルスを、CHO細胞の単層上で滴定し、次に1%寒天
を含む培地でCHO細胞をおおう。 【0035】牛痘ウイルスDNAで形質移入された細胞
由来の試料は、CHO細胞上に多くの溶解プラクを与え
るが、対照試料はそのようなプラクを与えない。 【0036】CHO細胞上の目視できるプラクを再び個
別に取り、プラクの含有するウイルスを、鶏胚細胞上で
増幅させる。次にそのDNAを抽出し、ワクシニア及び
牛痘の2種の関連菌のDNAと比較して分析する。酵素
EcoRIで消化後、DNAフラグメントをアガロース
ゲル上の電気泳動によって分離し、次にニトロセルロー
ス膜に移行させて、32pで標識させているワクシニアウ
イルスのSalI−Kフラグメントとハイブリッド形成
させる。 【0037】非特異的に結合した放射能を除去するため
に、ニトロセルロースを洗浄した後、オースラジオグラ
フを作る。オートラジオグラフ(図3)は、牛痘ウイル
スを組込んだワクシニアウイルス組換え体が、ワクシニ
アウイルスに特有のEcoRI−Cフラグメントを失っ
ており、放射性SalI−Kワクシニアウイルスフラグ
メントを有する。このフラグメントの大きさは、牛痘ウ
イルスのEcoRI−Aフラグメントとワクシニアウイ
ルスのEcoRI−Cフラグメントの中間である。 【0038】この新しい牛痘−ワクシニアハイブリッド
EcoRIフラグメントは全ての組換え体に存在し、牛
痘ウイルスのEcoRI−Aフラグメントとワクシニア
ウイルスのEcoRI−Cフラグメント間の二重組換え
(double recombination)に由来し、CHO細胞内増殖
に要求される情報を有してなければならない。この組換
えを行うためには、CHO細胞での増殖を可能とする遺
伝情報が、ワクシニアウイルスのゲノムの配列に相同で
ある牛痘ゲノムの配列によりいずれか一方の側において
取り囲まれていることが不可欠であった。 【0039】実施例3CHO細胞内での増殖を可能とする牛痘ウイルスゲノム
の領域を有する組換えプラスミドの構築 CHO細胞内での増殖を可能とする遺伝情報を単離する
ため、実施例2に記載の組換え体の内の1つのEcoR
I−AフラグメントをバクテリアのプラスミドpAT1
53(トゥイック(twigg )及びシェラット(Sherra
t)、1980)中でクローン化した。 【0040】実施例2に記載の組換え体の内の1つのD
NAを精製し、酵素EcoRIで切断する。EcoRI
−Aフラグメントをアガロースゲルから溶離し、次に、
あらかじめEcoRIを作用させたプラスミドpAT1
53に挿入する。HB101バクテリアをリゲーション
混合物で形質転換し、次に、得られたコロニーのDNA
をニトロセルロース膜上に移し、ワクシニアウイルスの
SalI−Kフラグメントとハイブリット形成させる。
ハイブリダイゼーション−ポジティブ(hybridization-
positive)であるコロニーを増幅し、それらが有するプ
ラスミドDNAを精製する。2種のプラスミドを得た。
即ち、pEA1及びpEA2であり、ベクターpAT1
53内の2つの反対方向へのEcoRI−Aフラグメン
トの挿入に対応する。 【0041】これらプラスミドが、CHO細胞上でのウ
イルスの増殖を可能にする遺伝情報を有することを確認
するために、プラスミドDNAの挿入物とワクシニアウ
イルスとの間で組換えを誘発する。即ち、鶏胚細胞は、
ワクシニアウイルスの温度感受性変異体tsN7を用
い、細胞あたり0.1pfuの割合で感染され、次に野
生型ワクシニアウイルスのDNA及びプラスミドpEA
1又はpEA2のDNAで形質移入する。ワクシニアウ
イルスのDNAを有さない、或いは、プラスミドを有さ
ない対照も又作成される。39.5℃で48時間培養
後、細胞を凍結させ、解凍する。感染の結果得られたウ
イルスをCHO細胞上で滴定する。ワクシニアウイルス
DNA及びプラスミドpEA1又はpEA2で形質移入
された細胞由来の試料のもがCHO細胞上にプラクを形
成する。 【0042】実施例4ワクシニアウイルスと組換えられるベクタープラスミド
におけるより小さいサイズのpEA1フラグメントのサ
ブクローニング CHO細胞内での増殖を可能にする遺伝情報の位置確認
をするため、プラスミドpEA1のより小さい部分をカ
バーする制限フラグメントを、ワクシニアウイルスのチ
ミジンキナーゼ(TK)遺伝子を有するプラスミドpT
G186poly内でクローン化した。 【0043】pTG186polyの構築 ワクシニアウイルス(VV)のゲノムのHind IIIフラ
グメント(Hin−J)は、VVゲノム内での外来DN
Aフラグメントの交換及び組換えを可能にするために以
前に用いられた完全なチミジンキナーゼ(TK)遺伝子
を有する(マケット(Mackett)等、1982)。 【0044】挿入物をVVゲノムのTK遺伝子に移入す
ることによりTK−欠失ウイルスを生成し、そのことが
その選択を容易にすることに注目することは重要であ
る。 【0045】VVのHin−Jフラグメントを組み込むの
に用いることができる唯一のHindIII部位を担う小さい
サイズのプラスミドを作ることがなによりもまず必要で
あった。更に、プラスミドの不要な制限部位を、次の操
作が実施できるように、除去する必要があった。 【0046】構築はプラスミドpML2(ラスキー(L
usky)及びボッチャン(Botchan)、1981)を出発
物質とした。該プラスミドはヌクレオチドの1089か
ら2491間のセグメントが自然発生的欠失(spontane
ous deletion)により失われたプラスミドpBR322
に由来するベクターである。最初に、PstI配列を、p
UC8(ビオイラ(Vioira )及びメシング(Messin
g)、1982)のAhaIII−AhaIIIフラグメント
をpML3の2つのAhaIIIサイト間に挿入すること
により、除去し、19塩基対を除いた。 【0047】“リンカーテイリング(linker-tailin
g)”法(ラセ(Lathe) 等、1984)を用い、本プ
ラスミドのS1で処理されたNruI及びEcoRIサ
イト間にHind IIIアダプターを挿入し、BamHIサイ
トを除いた。これにより、2049塩基対を有し、機能
的β−ラクタマーゼ遺伝子(アンピシリン耐性を与え
る)並びに更にイー・コリ(E.coli)中で活性である
複製起点及び唯一のHind III制限サイトを有するプラ
スミドが得られる。この構築物をpTG1Hと称した。 【0048】TK遺伝子を有するVVのDNAのHin
−JフラグメントはpAT153ベクター内でクローン
化された(ドリリアン(Drillien )及びスペーナー
(Spehner)、1983)。この4.6−kbフラグメ
ントをpTG1HのHind IIIサイト中に再クローン化
した。TK遺伝子がアンピシリン耐性をコードする遺伝
子に比較して末端にあるクローンを選択した。この構築
物をpTG1H−TKと称した。 【0049】pTG1H−TK構築物を、下記の構築の
ベクターとして用いた。 【0050】次の操作は、VVのプロモーターを単離す
ることであった。該プロモーターは、VV内に組み込ま
れるべき外来遺伝子の発現を制御するために用いること
ができるものである。7500ダルトン(7.5K)蛋
白質をコードする初期遺伝子のためのプロモーターは、
同様の目的ですでに用いられ、好結果を得ている(スミ
ス(Smith) 等、1983)。これにより、該プロモー
ターの単離が行われた。 【0051】7.5K遺伝子は、WR型VVのゲノムの
最小SalIフラグメント(Sal−Sフラグメント)
の1つに位置する(ベンカタサン(Venkatasan )等、
1981)。小フラグメントが優先的にクローン化され
たため、SalIで切断したWR型VVのDNAをpB
R222プラスミド中に直接クローン化することにより
得られたクローンの殆んどがSal−Sフラグメントを
有する。このフラグメントをベクターバクテリオファー
ジM13mp701(キーニー(Kieny)等、198
3)上に、SalI消化及びリゲーションにより移し、
ファージM13.TG.Sal−Sを得る。 【0052】このクローンにおいて、ScaIサイト
が、7.5K遺伝子の開始ATGに極めて近接して存在
している。7.5K遺伝子の下流に、該ベクター由来の
2つの単一なBamHI及びEcoRIサイトがある。
該BamHI及びScaIサイトを、イー.コリ ポリ
メラーゼのクレノーフラグメントでBamHI消化によ
り作られた末端中にフィリング(filling )した後に、
BglIIアダプター:5′−CAGATCTG−3′を
用いて融合する。この方法でScaIサイトは除去され
るが、BamHIサイトを再構築し単一な、EcoRI
サイトを下流に移動させる。同時に、下流のSalI
(AccI)サイトを除去し、従って、上流のSalI
サイトが単一となる。この構築物をM13.TG.7.
5Kと称する。 【0053】VVのDNAのHin−Jフラグメント
は、約30塩基対により分離されるClaI及びEco
RIサイトを有する(ウイア(Weir )及びモス(Mos
s )、1983)。M13.TG.7.5K中に存在す
る7.5KプロモーターフラグメントをAccI及びE
coRIで切除し、pTG1H−TK−P7.5Kを作
るためにpTG1H−TKのClaIサイトとEcoR
Iサイトとの間にクローン化する。 【0054】この構築において、M13ベクターの単一
なBamHI及びEcoRIサイトが、7.5Kプロモ
ーター配列のすぐ下流に配置される。これらユニークな
BamHI及びEcoRIサイトを下記の構築に用い
る。 【0055】バクテリオファージM13TG131(キ
ーニー(Kieny)等、1983)のポリリンカーセグメ
ントをEcoRI及びBglIIで切除し、プラスミドp
TG1H−TK−P 7.5KのEcoRI及びBam
HIサイト間に挿入し、pTG186polyを作る。
この構築物においては、5つの単一な制限サイト(Ps
tI、BamHI、SstI、SmaI及びEcoR
I)をp7.5Kプロモーターのコントロール下での外
来遺伝子のクローニングに用いることができる。 【0056】pEA1フラグメントのpTG186po
lyへの挿入 プラスミドpEA1のEcoRIAフラグメントを種々
の酵素で消化し、種々の大きさのフラグメントをpTG
186polyに挿入した。 【0057】pTG186poly由来で、組換えプラ
スミドpEA1のEcoRI−Aフラグメントの部分を
有する組換えプラスミドを図4に示す。 【0058】プラスミドpEA1を酵素BglIIで切断
し、数個のフラグメントを得る。BglIIフラグメント
の内の最大のものをpTG186polyベクターのB
amHIサイトに挿入し、挿入方向の異なるプラスミド
pEA5a及びpEA5bを得る。 【0059】プラスミドpEA6は、酵素PstIでp
EA5aを切断し、次に最大フラグメントを再環化(re
circularization )して得られ、これによりpEA5a
からBglII−PstIフラグメントが失われる。 【0060】プラスミドpEA7は、プラスミドpEA
6を酵素ClaIで切断し、次に得られた大フラグメン
トを再環化(recircularization )して得られ、この結
果、小フラグメントClaIが欠失する。 【0061】プラスミドpEA8は、pEA6をSph
Iで切断し、大フラグメントを再環化して得られ、その
結果右側のSphI−BglIIフラグメントの欠失が起
こる。 【0062】プラスミドpEA9は、pEA5bをSp
hIで切断し、再リゲーションすることにより得られ、
その結果左側のSphI−BglIIフラグメントの欠失
が起こる。 【0063】プラスミドpEA36は、2段階で構築さ
れた。まず小フラグメントHpaIがプラスミドpEA
9から単離され、これがM13−130ベクターのSm
aIサイトに挿入された。次に、HpaIフラグメント
を、EcoRI及びPstIサイトを用いて、M13−
130ベクターから単離し、ベクターpTG186po
lyのEcoRI及びPstIサイトに組み込んだ。 【0064】これらプラスミドのそれぞれを、該プラス
ミドにより保有されるTK遺伝子内に存在する挿入片を
ワクシニアウイルスゲノムに移入するために、実施例3
の方法に従って、形質移入試験で用いた。 【0065】ワクシニアウイルスに対しCHO細胞内で
の増殖能を与えるプラスミドは、pEA1、2、5a、
5b、6、9及び36である。 【0066】上記性質を有する最小フラグメントはプラ
スミドpEA36により保有される。それは2004塩
基対を有する。 【0067】実施例5CHO細胞内でのワクシニアウイルスの増殖を可能にす
る遺伝子の配列決定 プラスミドpEA36により保有され、2つのHpa1
サイト間に位置する牛痘ウイルスDNAは、図5に示さ
れる手法に従い、ファージM13−130及びM13−
131(キーニー(Kieney )等、1983)に最小フ
ラグメントを挿入した後、ジデオキシヌクレオチド法
(サンガー(Sanger )等、1980)を用いて完全に
配列決定した。 【0068】77000ダルトンの蛋白質をコードする
ことのできるリーディングフレーム(reading frame)
は、図5の地図に示されるようにヌクレオチドATGで
始まり、ヌクレオチドTAAで終わる。地図の下にある
矢印は、各クローンの読み取り(reading )開始点、読
み取りの長さ及びその方向を示す。読み取り開始が制限
サイトで開始しない場合、配列の一部より推察される合
成オリゴヌクレオチドからなるプライマーを用いた。 【0069】本発明の遺伝子の完全な配列及び、該遺伝
子がコードし得る77000ダルトンの蛋白質の配列を
図6〜図9に示す。 【0070】実施例6TK遺伝子外でのワクシニアDNAへの牛痘ウイルス遺
伝子の組込み及び相同組換え 実施例4に記載され、CHO細胞内で増殖し得る組換え
ウイルスの内、いくつかはTK+で他はTH-であること
が観察される。 【0071】例えば、プラスミドpEA9を用いた細胞
の形質移入において、CHO細胞での増殖により選択さ
れた組換えウイルスの27のプラクの内、16はTK-
で、11はTK+であった。 【0072】従って、CHO細胞内増殖を可能にする情
報を導入する組換えは、チミジンキナーゼをコードする
遺伝子と異なる領域で起こったのである。 【0073】この結果は、TK遺伝子以外のゲノムの領
域への外来遺伝子の挿入及び選択の可能性を意味し、同
時に、CHO細胞上での増殖による選択を意味する。こ
の目的には、選ばれた遺伝子とCHO細胞上での成長を
可能にする遺伝子とを並列に並べれば充分である。 【0074】ワクシニアウイルスゲノムを用いた相同性
組換え(homologous recombination)による、CHO細
胞での増殖を可能にする遺伝子の挿入は、外来遺伝子の
共組込みを(co-integration)惹き起こす。 【0075】本発明の代表的菌株の寄託 プラスミドpEA36を有するイー.コリ(E.Coli
)1106株を寄託No.I594で1986年9月2日
にコレクシオン ナシオナル ド クルチュール デ
ミクロオルガニスム(=Cllection Nationale de C
ultures des Microorganismes、National Collectio
n of Cultures of Microorganisms)に寄託した。 【0076】プラスミドpEA36は、CHO細胞内で
ウイルスの増殖を可能にする2004bp牛痘ウイルス
DNAフラグメントを有する。このDNAフラグメント
は、CHO細胞内で増殖しないワクシニアウイルスによ
る生体内組換えに用いられる。DNAプラスミドによる
細胞の形質移入及びワクシニアウイルスによる混合感染
(co-infection)により、CHO細胞内増殖能を有する
ワクシニアウイルスの組換え体を選択することが可能で
ある。 【0077】参考文献 ・ドリリアン,アール(Drillien ,R.)、スペーナ
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て増殖可能な組換えワクシニアウイルスを用いた、産業
上有用な蛋白質の製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術】ワクシニアウイルスは、動物細胞におけ
る発現ベクターとして、この系に特異的な方法が開発さ
れて以来(パニカリ(Panicali )及びパオレッティ
(Paoletti )、1982;マケット(Macket )等、
1982;スミス(Smith)等、1983;パニカリ
(Panicali )等;キーニー(Kieney )等、198
4)、用いられている。ヒト又は動物用医薬品分野で重
要な蛋白質を、コードする遺伝子を有するワクシニアウ
イルスの組換えウイルスの構築が特に探求されている。
該構築が完成すると、その遺伝子がワクシニアウイルス
のゲノム中に組込まれる異種蛋白質(foreign protein
)の合成は、追及される目的に従って、イン・ビトロ
の細胞培養物中或いは生体組織への接種後に得ることが
できる。ベクターとしてのワクシニアウイルスの利点の
一つは、大多数の種々のタイプの細胞内での増殖能であ
る。 【0003】しかし、これには、幾つかの例外がある。
特に、野生型ワクシニアウイルスは、チャイニーズハム
スターの卵巣(Chinese hamster ovary)、CHO、細
胞系列では増殖できない(ドリリアン(Drillien )、
スペーナー(Spehner)及びカーン(Kirn )、197
8)。従って、CHO細胞は、哺乳類細胞における蛋白
質合成のための最も有望なシステムの1つである。実
際、CHO細胞は容易に培養でき、短い世代時間を持
ち、その遺伝は全ての類似のシステム中で最も良く知ら
れている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、CHO細胞
における増殖能をワクシニアウイルスに与える外来遺伝
子を該ウイルスのゲノムに組み込むことにより該ウイル
スを変異させることに関する。 【0005】 【課題を解決するための手段】この新しい宿主特異性を
与える遺伝子は、CHO細胞中で増殖可能な牛痘ウイル
ス(cowpox virus )(又はワクシニアウイルスに関連
した牛ウイルス、牛天然痘(bovine smallpox)ウイル
ス)に由来する。牛痘及びワクシニアウイルスのゲノム
は、DNAの中心部分の10万塩基対が特に非常に類似
している(マケット(Mackett)及びアーカード(Arc
hard)、1979)。しかし、牛痘ウイルスのゲノム
(約23万bp)はワクシニアウイルスのそれ(約19万
bp)よりも大きく、牛痘ウイルスのゲノムの有する付加
的遺伝子情報は、本質的にその両末端に存すると思われ
る。ワクシニアウイルスのゲノムと牛痘ウイルスのゲノ
ム間の類似性により、CHO細胞に自然に順応されるベ
クターとしての牛痘ウイルスの使用が期待できる。 【0006】しかし、牛痘ウイルスは、ワクシニアウイ
ルスの1/10の力価で増殖し、このことは、結果とし
て、ワクシニアウイルスの組換えに比較して牛痘ウイル
スの組換えにより生産された発現蛋白質の低収率をもた
らすようである。 【0007】更に、種痘にウイルスの組換え体を用いる
点から、ワクシニアウイルスの使用は周知であり、天然
痘が完全に根絶されていることが強調されるべきであ
る。 【0008】本発明は、ワクシニアウイルスの既知の長
所及びCHO細胞における牛痘ウイルスの増殖能を有す
るベクターの開発に関する。 【0009】 【発明の実施の形態】第一に、本発明は、牛痘ウイルス
にCHO細胞における増殖能を与える遺伝情報の同定及
び位置確認(localization)に関する。 【0010】事実、実施された試験により、CHO細胞
における牛痘ウイルスの増殖に関与する配列の同定が可
能となった。これをワクシニアウイルスに移入すると、
CHO細胞における該ウイルスの増殖が確実に生じる。 【0011】従って、本発明は、特に牛痘ウイルスから
単離され、CHO細胞での該ウイルスの増殖に関与し、
図6〜図9に示される配列の全部又は機能的部分或いは
機能的に均等な配列を有するDNA配列に関する。 【0012】この遺伝子の一部(以下「機能的部分」と
いう)は、増殖をさせるのに充分なものである。又、突
然変異又はポイント変異(point variation)によって
も機能が変化しない可能性があり、この場合、“機能的
に均等な配列”という。 【0013】本明細書において、「図6〜図9に示され
る配列において1又は複数の塩基が欠失、置換若しくは
付加されているが機能は保持されているDNA配列」と
は、この遺伝子のウイルス増殖に関与する機能は変化せ
ず、突然変異、ポイント変異(point variation)など
により修飾を受けた配列をいう。 【0014】このDNA配列は、CHO細胞で発現させ
るそれ自身のコントロールシグナル(control signal)
を有することが好ましく、これは不可欠ではないが、該
DNA配列が、異なる起源を持つ要素の制御下にあるこ
とが考えられる。 【0015】上記の様に、該DNA配列は、CHO細胞
におけるその増殖を確実にする為に、ワクシニアウイル
ス内への組込みを意図したものである。この組込みは、
相同性組換え(homologous recombination )によりな
される。従って、該DNA配列は、ウイルスの細胞内増
殖中のこの相同性組換え過程に関与し得るワクシニアウ
イルスの配列に相同性を有する領域を少くとも1つ有す
ることを確認することが有用である。 【0016】事実、牛痘ウイルスにおいて、CHO細胞
中での増殖を可能にする遺伝子は、ワクシニアゲノムの
配列に相同である配列により包囲されていると思われ、
このことはプラスミド組換えベクターの製造を簡単化し
得る。 【0017】ワクシニアウイルスの場合既に知られてい
るように、本発明のDNA配列中に、宿主細胞において
その発現を与える調節要素に依存する産業上有用な蛋白
質をコードする遺伝子を挿入することが可能である。こ
の技術は、特にフランス国特許第84/06,499
号、第84/07,959号及び第85/09,225
号に既に記載され、幾つかの適応及び利点を伴い、用い
ることが可能である。特に、前述の構築において、組換
えウイルスの選択は、発現されるべき遺伝子をワクシニ
アウイルスのTK遺伝子に挿入することにより行われ
た。これにより、TK-となった組換えウイルスが得ら
れ、選択を既知の方法により行うことができる。 【0018】本発明の場合、TK遺伝子への挿入は不可
欠ではない。何故なら、産業上有用な蛋白質をコードす
る遺伝子を、CHO細胞内での増殖を可能とする遺伝子
に連結させる限り、組換えウイルスのみがCHO細胞で
増殖し、これにより、組換えウイルスの“自然”選択が
可能となるからである。 【0019】上記後者の場合、組換えられる遺伝子を有
するDNAブロックの側方に、ワクシニアウイルスの配
列に相同性のある配列を配置して該遺伝子が組換え中も
連結状態に保たれるようにすることが望ましい。 【0020】本発明は、上記のDNA配列及び特に、産
業上有用な蛋白質をコードする遺伝子を含む組換えワク
シニアウイルスで感染されたCHO細胞及び対応するウ
イルスに関する。 【0021】本発明は、上記DNA配列を含むプラスミ
ドベクターであって、イン・ビボにおける組換えを行う
ために用いることができるプラスミドベクターにも関す
る。 【0022】又、本発明は、本発明のDNA配列に組込
まれており、且つ該細胞におけるワクシニアウイルスの
増殖を確認することができる、CHO細胞に関するもの
である。 【0023】最後に、本発明は、本発明の組換えウイル
スにより感染されたCHO細胞を培養することにより産
業上有用な蛋白質の製造することに関するものである。 【0024】 【実施例】下記に実施例を示し、本発明のその他の特徴
及び長所について説明する。 【0025】実施例1CHO細胞において増殖を可能とする牛痘ウイルスゲノ
ムの領域の同定 ワクシニアウイルスと牛痘ウイルスとの組換え体を、各
ウイルスで鶏胚細胞(chick embryo cells )の混合感
染後に選択した。組換え体のDNAの分析により、CH
O細胞における増殖能が、牛痘ウイルスゲノムの左側末
端での制限サイトの保持(retention)と関連すること
が示される。 【0026】第1期(primary)鶏胚細胞を、11〜1
2日の受精卵から作製し、ワクシニアウイルスの温度感
受性突然変異、tsN7(ドリリアン(Drillien )
等、1982)及び牛痘ウイルス(ブライトン(Brigh
ton )株)により、細胞当たり2プラク形成単位(pf
u) で、同時に感染する。同時に、他の細胞ローン(la
wn)はこれらウイルスの各々で感染される。1時間吸着
後、過剰の非吸着ウイルスを除去し、新たな培地を細胞
に加える。 【0027】これらの細胞を全細胞層に壊死が出現する
まで、1〜2日間33℃で培養する。次に、感染細胞を
凍結し、解凍する。感染されたウイルスを39.5℃に
て1%精製寒天を含有する培地層下に鶏胚細胞上で滴定
する。39.5℃で2日後、2種のウイルスの混合物で
感染された細胞ローン上で形成されたウイルスのプラク
数は、対照細胞のローン上で形成されたプラク数よりも
大きい(ワクシニアウイルスの温度感受性変異体も牛痘
ウイルスも有意な数のプラクを与えない。)。従って、
混合感染より出現するプラクは牛痘ウイルスとワクシニ
アウイルスとの組換え体に相当する。 【0028】次に、可能な組換え体のプラクを別々に再
び取り、それらが有するウイルスを、鶏胚細胞上で増殖
することにより、増幅する。ウイルスのDNAを精製
し、制限酵素で切断し、次にアガロースゲル上で分析す
る。 【0029】制限プロフィールより、各プラクはワクシ
ニアウイルスDNA及び牛痘ウイルスDNA間の組換え
体に対応することが確認される。関連ウイルスの既知の
制限地図(マケット(Mackett)及びアーカード(Arc
hard)、1978、ドリリアン(Drillien )及びスペ
ーナー(Spehner)、1983)を用いれば、組換え体
の大部分のフラグメントの起源を確立し、その制限地図
を描くことができる(図1)。 【0030】CHO細胞内で増殖可能な組換え体4、
6、14、15及び19は、牛痘ウイルスゲノムの左側
末端の特性部位(Characteristic site)を保持してい
ることがわかる。CHO細胞内で増殖不可能な他の組換
え体2、7、11、16及び18は、牛痘ウイルスゲノ
ムの左側末端の特性部位を一部しか有しないか、または
全く有さない。 【0031】これらの結果から、牛痘ウイルスゲノムの
左側末端の制限部位の保持は、CHO細胞内での増殖の
表現型と関連があることがわかる。 【0032】実施例2牛痘DNAフラグメントを組込んだワクシニアウイルス
組換え体ゲノムの単離及び分析 有用な遺伝情報の位置確認をより正確に行うために、C
HO細胞で増殖できる組換え体をワクシニアウイルスで
感染し、牛痘DNAフラグメントで形質移入した後選択
した。 【0033】重要な部分の分析に有用な制限フラグメン
ト、即ち、2種のウイルスの左側末端を図2に示す。実
施例1に記載された組換えは、該ゲノムのこの部分で起
こるものと予測される。 【0034】第1期鶏胚細胞は、ワクシニアウイルス変
異体tsN(ドリリアン(Drillien )等、1982)
により、細胞当たり0.1pfuの割合で感染され、野
生株ワクシニアウイルス(コペンハーゲン(Copenhage
n )株)のインタクトなDNA及びあらかじめ酵素Hin
d IIIで消化された牛痘DNA(ブライトン(Brighton
)株)の混合物で形質移入される。DNAを用いない
かワクシニアウイルスのDNAのみを用いて形質移入を
行なった対照が作成される。39.5℃で48時間培養
後、細胞を凍結させ、解凍させる。こうして遊離したウ
イルスを、CHO細胞の単層上で滴定し、次に1%寒天
を含む培地でCHO細胞をおおう。 【0035】牛痘ウイルスDNAで形質移入された細胞
由来の試料は、CHO細胞上に多くの溶解プラクを与え
るが、対照試料はそのようなプラクを与えない。 【0036】CHO細胞上の目視できるプラクを再び個
別に取り、プラクの含有するウイルスを、鶏胚細胞上で
増幅させる。次にそのDNAを抽出し、ワクシニア及び
牛痘の2種の関連菌のDNAと比較して分析する。酵素
EcoRIで消化後、DNAフラグメントをアガロース
ゲル上の電気泳動によって分離し、次にニトロセルロー
ス膜に移行させて、32pで標識させているワクシニアウ
イルスのSalI−Kフラグメントとハイブリッド形成
させる。 【0037】非特異的に結合した放射能を除去するため
に、ニトロセルロースを洗浄した後、オースラジオグラ
フを作る。オートラジオグラフ(図3)は、牛痘ウイル
スを組込んだワクシニアウイルス組換え体が、ワクシニ
アウイルスに特有のEcoRI−Cフラグメントを失っ
ており、放射性SalI−Kワクシニアウイルスフラグ
メントを有する。このフラグメントの大きさは、牛痘ウ
イルスのEcoRI−Aフラグメントとワクシニアウイ
ルスのEcoRI−Cフラグメントの中間である。 【0038】この新しい牛痘−ワクシニアハイブリッド
EcoRIフラグメントは全ての組換え体に存在し、牛
痘ウイルスのEcoRI−Aフラグメントとワクシニア
ウイルスのEcoRI−Cフラグメント間の二重組換え
(double recombination)に由来し、CHO細胞内増殖
に要求される情報を有してなければならない。この組換
えを行うためには、CHO細胞での増殖を可能とする遺
伝情報が、ワクシニアウイルスのゲノムの配列に相同で
ある牛痘ゲノムの配列によりいずれか一方の側において
取り囲まれていることが不可欠であった。 【0039】実施例3CHO細胞内での増殖を可能とする牛痘ウイルスゲノム
の領域を有する組換えプラスミドの構築 CHO細胞内での増殖を可能とする遺伝情報を単離する
ため、実施例2に記載の組換え体の内の1つのEcoR
I−AフラグメントをバクテリアのプラスミドpAT1
53(トゥイック(twigg )及びシェラット(Sherra
t)、1980)中でクローン化した。 【0040】実施例2に記載の組換え体の内の1つのD
NAを精製し、酵素EcoRIで切断する。EcoRI
−Aフラグメントをアガロースゲルから溶離し、次に、
あらかじめEcoRIを作用させたプラスミドpAT1
53に挿入する。HB101バクテリアをリゲーション
混合物で形質転換し、次に、得られたコロニーのDNA
をニトロセルロース膜上に移し、ワクシニアウイルスの
SalI−Kフラグメントとハイブリット形成させる。
ハイブリダイゼーション−ポジティブ(hybridization-
positive)であるコロニーを増幅し、それらが有するプ
ラスミドDNAを精製する。2種のプラスミドを得た。
即ち、pEA1及びpEA2であり、ベクターpAT1
53内の2つの反対方向へのEcoRI−Aフラグメン
トの挿入に対応する。 【0041】これらプラスミドが、CHO細胞上でのウ
イルスの増殖を可能にする遺伝情報を有することを確認
するために、プラスミドDNAの挿入物とワクシニアウ
イルスとの間で組換えを誘発する。即ち、鶏胚細胞は、
ワクシニアウイルスの温度感受性変異体tsN7を用
い、細胞あたり0.1pfuの割合で感染され、次に野
生型ワクシニアウイルスのDNA及びプラスミドpEA
1又はpEA2のDNAで形質移入する。ワクシニアウ
イルスのDNAを有さない、或いは、プラスミドを有さ
ない対照も又作成される。39.5℃で48時間培養
後、細胞を凍結させ、解凍する。感染の結果得られたウ
イルスをCHO細胞上で滴定する。ワクシニアウイルス
DNA及びプラスミドpEA1又はpEA2で形質移入
された細胞由来の試料のもがCHO細胞上にプラクを形
成する。 【0042】実施例4ワクシニアウイルスと組換えられるベクタープラスミド
におけるより小さいサイズのpEA1フラグメントのサ
ブクローニング CHO細胞内での増殖を可能にする遺伝情報の位置確認
をするため、プラスミドpEA1のより小さい部分をカ
バーする制限フラグメントを、ワクシニアウイルスのチ
ミジンキナーゼ(TK)遺伝子を有するプラスミドpT
G186poly内でクローン化した。 【0043】pTG186polyの構築 ワクシニアウイルス(VV)のゲノムのHind IIIフラ
グメント(Hin−J)は、VVゲノム内での外来DN
Aフラグメントの交換及び組換えを可能にするために以
前に用いられた完全なチミジンキナーゼ(TK)遺伝子
を有する(マケット(Mackett)等、1982)。 【0044】挿入物をVVゲノムのTK遺伝子に移入す
ることによりTK−欠失ウイルスを生成し、そのことが
その選択を容易にすることに注目することは重要であ
る。 【0045】VVのHin−Jフラグメントを組み込むの
に用いることができる唯一のHindIII部位を担う小さい
サイズのプラスミドを作ることがなによりもまず必要で
あった。更に、プラスミドの不要な制限部位を、次の操
作が実施できるように、除去する必要があった。 【0046】構築はプラスミドpML2(ラスキー(L
usky)及びボッチャン(Botchan)、1981)を出発
物質とした。該プラスミドはヌクレオチドの1089か
ら2491間のセグメントが自然発生的欠失(spontane
ous deletion)により失われたプラスミドpBR322
に由来するベクターである。最初に、PstI配列を、p
UC8(ビオイラ(Vioira )及びメシング(Messin
g)、1982)のAhaIII−AhaIIIフラグメント
をpML3の2つのAhaIIIサイト間に挿入すること
により、除去し、19塩基対を除いた。 【0047】“リンカーテイリング(linker-tailin
g)”法(ラセ(Lathe) 等、1984)を用い、本プ
ラスミドのS1で処理されたNruI及びEcoRIサ
イト間にHind IIIアダプターを挿入し、BamHIサイ
トを除いた。これにより、2049塩基対を有し、機能
的β−ラクタマーゼ遺伝子(アンピシリン耐性を与え
る)並びに更にイー・コリ(E.coli)中で活性である
複製起点及び唯一のHind III制限サイトを有するプラ
スミドが得られる。この構築物をpTG1Hと称した。 【0048】TK遺伝子を有するVVのDNAのHin
−JフラグメントはpAT153ベクター内でクローン
化された(ドリリアン(Drillien )及びスペーナー
(Spehner)、1983)。この4.6−kbフラグメ
ントをpTG1HのHind IIIサイト中に再クローン化
した。TK遺伝子がアンピシリン耐性をコードする遺伝
子に比較して末端にあるクローンを選択した。この構築
物をpTG1H−TKと称した。 【0049】pTG1H−TK構築物を、下記の構築の
ベクターとして用いた。 【0050】次の操作は、VVのプロモーターを単離す
ることであった。該プロモーターは、VV内に組み込ま
れるべき外来遺伝子の発現を制御するために用いること
ができるものである。7500ダルトン(7.5K)蛋
白質をコードする初期遺伝子のためのプロモーターは、
同様の目的ですでに用いられ、好結果を得ている(スミ
ス(Smith) 等、1983)。これにより、該プロモー
ターの単離が行われた。 【0051】7.5K遺伝子は、WR型VVのゲノムの
最小SalIフラグメント(Sal−Sフラグメント)
の1つに位置する(ベンカタサン(Venkatasan )等、
1981)。小フラグメントが優先的にクローン化され
たため、SalIで切断したWR型VVのDNAをpB
R222プラスミド中に直接クローン化することにより
得られたクローンの殆んどがSal−Sフラグメントを
有する。このフラグメントをベクターバクテリオファー
ジM13mp701(キーニー(Kieny)等、198
3)上に、SalI消化及びリゲーションにより移し、
ファージM13.TG.Sal−Sを得る。 【0052】このクローンにおいて、ScaIサイト
が、7.5K遺伝子の開始ATGに極めて近接して存在
している。7.5K遺伝子の下流に、該ベクター由来の
2つの単一なBamHI及びEcoRIサイトがある。
該BamHI及びScaIサイトを、イー.コリ ポリ
メラーゼのクレノーフラグメントでBamHI消化によ
り作られた末端中にフィリング(filling )した後に、
BglIIアダプター:5′−CAGATCTG−3′を
用いて融合する。この方法でScaIサイトは除去され
るが、BamHIサイトを再構築し単一な、EcoRI
サイトを下流に移動させる。同時に、下流のSalI
(AccI)サイトを除去し、従って、上流のSalI
サイトが単一となる。この構築物をM13.TG.7.
5Kと称する。 【0053】VVのDNAのHin−Jフラグメント
は、約30塩基対により分離されるClaI及びEco
RIサイトを有する(ウイア(Weir )及びモス(Mos
s )、1983)。M13.TG.7.5K中に存在す
る7.5KプロモーターフラグメントをAccI及びE
coRIで切除し、pTG1H−TK−P7.5Kを作
るためにpTG1H−TKのClaIサイトとEcoR
Iサイトとの間にクローン化する。 【0054】この構築において、M13ベクターの単一
なBamHI及びEcoRIサイトが、7.5Kプロモ
ーター配列のすぐ下流に配置される。これらユニークな
BamHI及びEcoRIサイトを下記の構築に用い
る。 【0055】バクテリオファージM13TG131(キ
ーニー(Kieny)等、1983)のポリリンカーセグメ
ントをEcoRI及びBglIIで切除し、プラスミドp
TG1H−TK−P 7.5KのEcoRI及びBam
HIサイト間に挿入し、pTG186polyを作る。
この構築物においては、5つの単一な制限サイト(Ps
tI、BamHI、SstI、SmaI及びEcoR
I)をp7.5Kプロモーターのコントロール下での外
来遺伝子のクローニングに用いることができる。 【0056】pEA1フラグメントのpTG186po
lyへの挿入 プラスミドpEA1のEcoRIAフラグメントを種々
の酵素で消化し、種々の大きさのフラグメントをpTG
186polyに挿入した。 【0057】pTG186poly由来で、組換えプラ
スミドpEA1のEcoRI−Aフラグメントの部分を
有する組換えプラスミドを図4に示す。 【0058】プラスミドpEA1を酵素BglIIで切断
し、数個のフラグメントを得る。BglIIフラグメント
の内の最大のものをpTG186polyベクターのB
amHIサイトに挿入し、挿入方向の異なるプラスミド
pEA5a及びpEA5bを得る。 【0059】プラスミドpEA6は、酵素PstIでp
EA5aを切断し、次に最大フラグメントを再環化(re
circularization )して得られ、これによりpEA5a
からBglII−PstIフラグメントが失われる。 【0060】プラスミドpEA7は、プラスミドpEA
6を酵素ClaIで切断し、次に得られた大フラグメン
トを再環化(recircularization )して得られ、この結
果、小フラグメントClaIが欠失する。 【0061】プラスミドpEA8は、pEA6をSph
Iで切断し、大フラグメントを再環化して得られ、その
結果右側のSphI−BglIIフラグメントの欠失が起
こる。 【0062】プラスミドpEA9は、pEA5bをSp
hIで切断し、再リゲーションすることにより得られ、
その結果左側のSphI−BglIIフラグメントの欠失
が起こる。 【0063】プラスミドpEA36は、2段階で構築さ
れた。まず小フラグメントHpaIがプラスミドpEA
9から単離され、これがM13−130ベクターのSm
aIサイトに挿入された。次に、HpaIフラグメント
を、EcoRI及びPstIサイトを用いて、M13−
130ベクターから単離し、ベクターpTG186po
lyのEcoRI及びPstIサイトに組み込んだ。 【0064】これらプラスミドのそれぞれを、該プラス
ミドにより保有されるTK遺伝子内に存在する挿入片を
ワクシニアウイルスゲノムに移入するために、実施例3
の方法に従って、形質移入試験で用いた。 【0065】ワクシニアウイルスに対しCHO細胞内で
の増殖能を与えるプラスミドは、pEA1、2、5a、
5b、6、9及び36である。 【0066】上記性質を有する最小フラグメントはプラ
スミドpEA36により保有される。それは2004塩
基対を有する。 【0067】実施例5CHO細胞内でのワクシニアウイルスの増殖を可能にす
る遺伝子の配列決定 プラスミドpEA36により保有され、2つのHpa1
サイト間に位置する牛痘ウイルスDNAは、図5に示さ
れる手法に従い、ファージM13−130及びM13−
131(キーニー(Kieney )等、1983)に最小フ
ラグメントを挿入した後、ジデオキシヌクレオチド法
(サンガー(Sanger )等、1980)を用いて完全に
配列決定した。 【0068】77000ダルトンの蛋白質をコードする
ことのできるリーディングフレーム(reading frame)
は、図5の地図に示されるようにヌクレオチドATGで
始まり、ヌクレオチドTAAで終わる。地図の下にある
矢印は、各クローンの読み取り(reading )開始点、読
み取りの長さ及びその方向を示す。読み取り開始が制限
サイトで開始しない場合、配列の一部より推察される合
成オリゴヌクレオチドからなるプライマーを用いた。 【0069】本発明の遺伝子の完全な配列及び、該遺伝
子がコードし得る77000ダルトンの蛋白質の配列を
図6〜図9に示す。 【0070】実施例6TK遺伝子外でのワクシニアDNAへの牛痘ウイルス遺
伝子の組込み及び相同組換え 実施例4に記載され、CHO細胞内で増殖し得る組換え
ウイルスの内、いくつかはTK+で他はTH-であること
が観察される。 【0071】例えば、プラスミドpEA9を用いた細胞
の形質移入において、CHO細胞での増殖により選択さ
れた組換えウイルスの27のプラクの内、16はTK-
で、11はTK+であった。 【0072】従って、CHO細胞内増殖を可能にする情
報を導入する組換えは、チミジンキナーゼをコードする
遺伝子と異なる領域で起こったのである。 【0073】この結果は、TK遺伝子以外のゲノムの領
域への外来遺伝子の挿入及び選択の可能性を意味し、同
時に、CHO細胞上での増殖による選択を意味する。こ
の目的には、選ばれた遺伝子とCHO細胞上での成長を
可能にする遺伝子とを並列に並べれば充分である。 【0074】ワクシニアウイルスゲノムを用いた相同性
組換え(homologous recombination)による、CHO細
胞での増殖を可能にする遺伝子の挿入は、外来遺伝子の
共組込みを(co-integration)惹き起こす。 【0075】本発明の代表的菌株の寄託 プラスミドpEA36を有するイー.コリ(E.Coli
)1106株を寄託No.I594で1986年9月2日
にコレクシオン ナシオナル ド クルチュール デ
ミクロオルガニスム(=Cllection Nationale de C
ultures des Microorganismes、National Collectio
n of Cultures of Microorganisms)に寄託した。 【0076】プラスミドpEA36は、CHO細胞内で
ウイルスの増殖を可能にする2004bp牛痘ウイルス
DNAフラグメントを有する。このDNAフラグメント
は、CHO細胞内で増殖しないワクシニアウイルスによ
る生体内組換えに用いられる。DNAプラスミドによる
細胞の形質移入及びワクシニアウイルスによる混合感染
(co-infection)により、CHO細胞内増殖能を有する
ワクシニアウイルスの組換え体を選択することが可能で
ある。 【0077】参考文献 ・ドリリアン,アール(Drillien ,R.)、スペーナ
ー,ディ(Spehner,D)及びカーン、エー(Kirn ,
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D)、スコーリー,エス.(Skory,S.)、シュミッ
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iktor ,T.)、コプロヴスキー,エイチ.(Koprows
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アロロジー(J.Virol.)、 46、530−53
4、1983
【図面の簡単な説明】
【図1】ワクシニアウイルス及び牛痘ウイルス間の組換
え体のDNAの制限地図を示す。上部の4本の横線は、
酵素HindIII及びXhoIで切断後得られたワクシ
ニアウイルス(VV)及び牛痘ウイルス(CP)の制限
地図を示す。その下の10本の横線は、実施例1に従っ
て単離されたVV及びCP間の組換え体ゲノムを示す。
矢印で示された制限サイトは牛痘ゲノムに特有のもので
あり、縦線で示された制限サイトはワクシニアウイルス
に特有のものである。これら2種のゲノムに共通のサイ
トは明示していない。破線は、測定の未確定領域を示
す。 【図2】酵素EcoRI、HindIII及びSalIで
切断後のワクシニアウイルス(VV)及び牛痘ウイルス
(CP)の左末端の制限地図を示す。フラグメントは、
慣用の方法に従って、大きさが減少する順にABC…と
印されている。 【図3】ワクシニアウイルス及び牛痘ウイルス間の組換
え体のDNAの制限プロフィールの特徴付けを示す。ワ
クシニアウイルス(VV)のDNA、牛痘ウイルス(C
P)のDNA並びに4種の組換え体rec2、rec
3、rec4及びrec6のDNAは、実施例2に従っ
て単離され、3H−チミジンの存在下に感染された鶏胚
細胞より作られた。 図中のA部分は、EcoRIによ
るDNAの消化、フラグメントのアガロースゲル分離及
び15日間の露出時間に亘るドライゲル(dry gel)の
オートラジオグラフィ後に得られたフラグメントのオー
トラジオグラフを示す。B部分において、Aと同様に処
理されたDNAを、ニトロセルロース上に移し、プラス
ミドpAT153により担われるSalI−Kプローブ
とハイブリッド形成された。 【図4】ベクターpTG186polyに組込まれたプ
ラスミドpEA1のEcoRI−Aフラグメントの部分
を有する組換えプラスミドを示す。上部の2本の横線
は、酵素EcoRIの制限部位を持ちワクシニアウイル
ス及び牛痘ウイルスのDNAの左末端を示す。3本目の
線は、連続線で示したEcoRI−Aフラグメント及び
破線で示したプラスミドpAT153を有するプラスミ
ドpEA1の直線表示である。下の線は、連続線で示さ
れるpEA1由来のフラグメントと破線で示されるベク
ターpTG186poly由来のフラグメントとを有す
る種々の組換えプラスミドの直線表示である。7.5K
遺伝子プロモーターは、転写方向を指す白ぬき矢印によ
り示される。制限サイトは下記の文字で示される。 B BglII C ClaI E EcoRI H HpaI P PstI S SalI Sp SphI X XhoI 【図5】CHO細胞内増殖を可能にする遺伝子の配列決
定法を示す。太い横線は、2つのHpaIサイト(H
1)間に含められた配列決定されたDNAフラグメント
を示す。他の制限サイトはS(Sau3A)、H2(H
pa2)、X(XhoI)、C(ClaI)及びXb
(XbaI)で示される。80000ダルトンの蛋白質
をコードできるリーディングフレームは、地図に示され
る如く、ヌクレオチドATGで開始し、TAAで終了す
る。地図の下の矢印は、各クローンの読取り(readihg
)を開始する地点、読取りの長さ及びその方向性を示
す。 【図6】CHO細胞における増殖を可能にする遺伝子の
配列を示す(図7、図8及び図9に続く)。 【図7】図6に続いて、CHO細胞における増殖を可能
にする遺伝子の配列を示す(図8及び図9に続く)。 【図8】図7に続いて、CHO細胞における増殖を可能
にする遺伝子の配列を示す(図9に続く)。 【図9】図8に続いて、CHO細胞における増殖を可能
にする遺伝子の配列を示す。
え体のDNAの制限地図を示す。上部の4本の横線は、
酵素HindIII及びXhoIで切断後得られたワクシ
ニアウイルス(VV)及び牛痘ウイルス(CP)の制限
地図を示す。その下の10本の横線は、実施例1に従っ
て単離されたVV及びCP間の組換え体ゲノムを示す。
矢印で示された制限サイトは牛痘ゲノムに特有のもので
あり、縦線で示された制限サイトはワクシニアウイルス
に特有のものである。これら2種のゲノムに共通のサイ
トは明示していない。破線は、測定の未確定領域を示
す。 【図2】酵素EcoRI、HindIII及びSalIで
切断後のワクシニアウイルス(VV)及び牛痘ウイルス
(CP)の左末端の制限地図を示す。フラグメントは、
慣用の方法に従って、大きさが減少する順にABC…と
印されている。 【図3】ワクシニアウイルス及び牛痘ウイルス間の組換
え体のDNAの制限プロフィールの特徴付けを示す。ワ
クシニアウイルス(VV)のDNA、牛痘ウイルス(C
P)のDNA並びに4種の組換え体rec2、rec
3、rec4及びrec6のDNAは、実施例2に従っ
て単離され、3H−チミジンの存在下に感染された鶏胚
細胞より作られた。 図中のA部分は、EcoRIによ
るDNAの消化、フラグメントのアガロースゲル分離及
び15日間の露出時間に亘るドライゲル(dry gel)の
オートラジオグラフィ後に得られたフラグメントのオー
トラジオグラフを示す。B部分において、Aと同様に処
理されたDNAを、ニトロセルロース上に移し、プラス
ミドpAT153により担われるSalI−Kプローブ
とハイブリッド形成された。 【図4】ベクターpTG186polyに組込まれたプ
ラスミドpEA1のEcoRI−Aフラグメントの部分
を有する組換えプラスミドを示す。上部の2本の横線
は、酵素EcoRIの制限部位を持ちワクシニアウイル
ス及び牛痘ウイルスのDNAの左末端を示す。3本目の
線は、連続線で示したEcoRI−Aフラグメント及び
破線で示したプラスミドpAT153を有するプラスミ
ドpEA1の直線表示である。下の線は、連続線で示さ
れるpEA1由来のフラグメントと破線で示されるベク
ターpTG186poly由来のフラグメントとを有す
る種々の組換えプラスミドの直線表示である。7.5K
遺伝子プロモーターは、転写方向を指す白ぬき矢印によ
り示される。制限サイトは下記の文字で示される。 B BglII C ClaI E EcoRI H HpaI P PstI S SalI Sp SphI X XhoI 【図5】CHO細胞内増殖を可能にする遺伝子の配列決
定法を示す。太い横線は、2つのHpaIサイト(H
1)間に含められた配列決定されたDNAフラグメント
を示す。他の制限サイトはS(Sau3A)、H2(H
pa2)、X(XhoI)、C(ClaI)及びXb
(XbaI)で示される。80000ダルトンの蛋白質
をコードできるリーディングフレームは、地図に示され
る如く、ヌクレオチドATGで開始し、TAAで終了す
る。地図の下の矢印は、各クローンの読取り(readihg
)を開始する地点、読取りの長さ及びその方向性を示
す。 【図6】CHO細胞における増殖を可能にする遺伝子の
配列を示す(図7、図8及び図9に続く)。 【図7】図6に続いて、CHO細胞における増殖を可能
にする遺伝子の配列を示す(図8及び図9に続く)。 【図8】図7に続いて、CHO細胞における増殖を可能
にする遺伝子の配列を示す(図9に続く)。 【図9】図8に続いて、CHO細胞における増殖を可能
にする遺伝子の配列を示す。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
C12R 1:91)
(C12N 15/09 ZNA
C12R 1:92)
(C12P 21/00
C12R 1:91)
(58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名)
C12P 21/00 - 21/06
C12N 5/00 - 5/28
C12N 7/00 - 7/08
C12N 15/00 - 15/90
BIOSIS(DIALOG)
GenBank/EMBL/DDBJ(G
ENETYX)
WPI(DIALOG)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 1.産業上有用な蛋白質をコードする遺伝子を含み、特
に牛痘ウイルスから単離され、CHO細胞(チャイニー
ズハムスター卵巣細胞)における該ウイルスの増殖に関
与し、下に示される配列又は下に示される配列において
1又は複数の塩基が欠失、置換若しくは付加されている
が機能は保持されている配列を含むDNAを有する組換
えワクシニアウイルスで感染されたCHO細胞であっ
て、該遺伝子がCHO細胞において発現を可能とする要
素のコントロール下にあるCHO細胞を培養することを
特徴とする産業上有用な蛋白質の製造方法。 【表1】【表2】【表3】【表4】2.該DNAがCHO細胞内での発現を可能とする独自
のコントロールシグナルを更に含む請求項1に記載の製
造方法。 3.該DNAがワクシニアウイルスの細胞内増殖中の相
同性組換え過程に係わることができる該ウイルスの領域
に相同性を有する領域を少なくとも1つ含む請求項1又
は2に記載の製造方法。 4.産業上有用な蛋白質をコードする遺伝子が、CHO
細胞におけるその発現を可能とするポックスウイルスコ
ントロールシグナルの下に置かれている請求項1〜3の
いずれかに記載の製造方法。 5.該配列の末端が、組換えを可能とするワクシニアウ
イルスの領域に相同性を有する領域を含む、請求項1〜
4のいずれかに記載の製造方法。
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JPH082307B2 (ja) * | 1984-05-22 | 1996-01-17 | トランスジ−ン ソシエテ アノニム | 第▲ix▼因子の製造方法 |
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