JP3049613B2 - 組換えマウスil―6レセプターの製造方法 - Google Patents
組換えマウスil―6レセプターの製造方法Info
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スIL−6)レセプター、及び遺伝子組換法によるその製
造方法、並びにこの方法に使用するための遺伝子及び発
現ベクターに関する。
は、種々の重要な生理活性を有し、広く細胞の増殖分化
に関与しているタンパク質である。さらにIL−6の異常
産生が種々の自己免疫疾患の病因因子である可能性が報
告されている(岸本、平野、Ann.Rev.Immunol.,6,p485,
1988年参照)。
ターあるいは細胞表層より離脱している(以下、可溶性
と呼ぶ。)ヒトIL−6レセプター、及びヒトIL−6レセ
プターに対する抗体が期待されるが、これらをマウス等
の実験動物に投与して、その効果を調べることが必須と
なる。しかし、可溶性ヒトIL−6レセプターあるいはヒ
トIL−6レセプターに対する抗体をマウス等の実験動物
に投与しても、実験動物のIL−6作用を抑制することが
期待できない。実験動物の中では、マウスが、取り扱い
の容易さにおいて、さらにはIL−6過剰産生により自己
免疫疾患になるストレスが確立されているという点にお
いて、最もその使用が望まれる。従って、可溶性ヒトIL
−6レセプターあるいはヒトIL−6レスプターに対する
抗体を薬剤として開発するには、可溶性マウスIL−6レ
セプターあるいはマウスIL−6レセプターに対する抗体
をマウスに投与してその薬効を調べることが重要にな
る。
な蛋白質を大量に生産するためには、遺伝子工学的な手
法が一般に用いられる。この手法では、目的とする蛋白
質をコードするDNA配列を発現させるためのプロモータ
ー等のDNA配列を、翻訳時に該DNAから目的蛋白質が生産
されるように読取り可能に結合させ、このDNA配列を宿
主として選定された微生物または培養細胞を形質転換可
能なベクターに導入し、このベクターで宿主を形質転換
した後該DNA配列を発現させる方法である。しかし、IL
−6レセプターの様な本来膜上に存在する蛋白質を可溶
剤で発現させる場合、IL−6レセプター遺伝子に適当な
変異を挿入し、該遺伝子からIL−6と結合能を有する可
溶性IL−6レセプターが発現されなければならない。さ
らに発現されたIL−6レセプターを同定し、IL−6との
結合能を有する蛋白質を分離回収しなければならない。
った結果、マウスIL−6レセプター遺伝子に適当な変異
を挿入し、該遺伝子からIL−6と結合能を有する可溶性
IL−6レセプターを適当な宿主−ベクター系で発現さ
せ、発現した該蛋白質を同定し、遺伝子工学的に大量に
該蛋白質を生産し、さらにIL−6との結合能を有した状
態で効率良く該蛋白質を分離回収する方法を確立した。
6(マウスIL−6)レセプター、及びそれをコードする
遺伝子を含有する発現ベクターにより形質転換された宿
主を培養し、そして当該培養物からマウスIL−6レセプ
ター又はその誘導体を採取することを特徴とする可溶性
マウスIL−6レセプターの製造方法、並びにこの方法に
おいて使用するための遺伝子及び発現ベクターを提供す
るものである。
第7図にはマウスIL−6レセプターをコードするcDNAの
塩基配列、及びそれに対応するアミノ酸配列が示されて
おり、このアミノ酸配列は460アミノ酸残基からなり、
N末端側から第2番目に位置するロイシンから第19番目
に位置するアラニンにかけても、第358番目に位置する
セリンから第385番目に位置するロイシンにかけての部
分に疎水性アミノ酸残基が位置している、この2つの疎
水性領域は、前者がシグナルペプチド領域、後者が膜貫
通領域であると考えられる。
に部位特異的変異により翻訳終止コドンを挿入し、この
変異DNAを発現させることにより第323位で終るアミノ酸
配列を有する蛋白質が宿主細胞から分泌される可溶性で
あり且つIL−6に結合する能力を有することを見出し
た。この結果、少なくとも323位のアミノ酸までのアミ
ノ酸配列を含み、且つ第358位のセリンから始まると予
想される膜貫通領域を含有しない蛋白質は可溶性マウス
IL−6レセプターであることが明らかにされた。従って
本発明は、第2位のロイシンから第323位のイソロイシ
ンまでのアミノ酸配列を有する可溶性マウスIL−6レセ
プターを提供する。本発明はさらに上記アミノ酸配列に
1〜少数個のアミノ酸が付加されているか、又は上記ア
ミノ酸から1〜少数個のアミノ酸が欠失しているアミノ
酸配列を有しなおIL−6に結合することができる蛋白質
を包含する。
プターを生産するために用いるIL−6レセプターをコー
ドするDNA配列とは、前記1.において記載した塩基配列
を有するDNA、または、該配列中の1個あるいは複数個
のヌクレオチドが他のヌクレオチド配列に置換されてお
り、そして/または1個あるいは複数個のヌクレオチド
が欠失しており、そして/または1個あるいは複数個の
ヌクレオチドが付加されているDNA配列である。該DNA配
列はマウスIL−6レセプターcDNA等を出発材料として作
製してもよいし、化学的に合成してもよい。
びに本明細書の参考例1及び第7図に記載されており、
この記載に基づいて本発明のマウスIL−6レセプターを
コードするDNAを得ることができる。
するDNA配列を発現、即ちIL−6レセプターを生産しう
る複製可能な発現ベクターは、前項で説明したIL−6レ
セプターをコードするDNA配列、該DNA配列を発現させる
ためのDNA配列、及び宿主中でベクターDNAを複製するた
めの複製起点等を有し、選定した宿主を形質転換できる
ものであれば、制限無く適宜選定して使用できる。該DN
A配列を発現させるためのDNA配列としてはプロモーター
系が重要であり、乳糖プロモーター系、トリプトファン
プロモーター系、GAL4プロモーター系、SV40プロモータ
ー系、アデノウイルスプロモーター系等が例示できるが
宿主との関係において適宜選定する必要がある。またこ
れらベクターは、これらベクターを用いて選定された宿
主を形質転換させる操作に当たり、ベクターが導入され
なかった宿主と導入された宿主との選別を可能にするた
め例えば、アンピシリン等の薬剤に対する耐性を宿主に
付与するためのDNA配列を含んでいることが望ましい。
蛋白質を生産するために用いられる微生物または培養細
胞が使用できる。微生物としてはK−12等の種々の大腸
菌類、枯草菌類、酵母等を例示できる。培養細胞として
は、COS細胞(猿の腎臓線維芽細胞)、CHO細胞(チャイ
ニーズハムスターの卵巣細胞)、C127細胞(マウス癌細
胞)等を例示することができる。
工学的生産法により生産されたIL−6レセプターは、生
産に用いた微生物あるいは培養細胞中から、あるいはそ
の培養液中から、通常の生理活性蛋白質回収法によって
分離回収することができる。この方法としては、市販の
各種HPLC、カラムを用いたクロマトグラフィー等を例示
できる。また培養液中から該蛋白質を分離回収するため
には、培養液中の他の蛋白質量の減少、例えば培養細胞
を無血清培地で培養して該蛋白質を発現させることによ
り、効率を高めることができる。
すが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
プラスミドの作製 可溶性マウスIL−6レセプターを製造するため、マウ
スIL−6レセプター蛋白質のC末端側の膜貫通領域及び
細胞内領域が除去されたマウスIL−6レセプターをCHO
細胞で発現することができるプラスミドpECEdhfrm323を
作製した。
願)、及び本明細書の参考例1を参照のこと〕よりマウ
スIL−6レセプターをコードするcDNAを含むEcoR I−Ec
oR I断片を切りだし、M13mp18のEcoR Iサイトに挿入し
た。次に、オリゴヌクレオチド5′−AATCCTCTAGAACCCC
A−3′を用いて、オリゴヌクレオチドを用いた部位特
異的in vitro変異体作製システム(アマーシャム)によ
り、323番目のアミノ酸をコードするDNAの直後に終止コ
ドンを挿入し、mp18−MIL6R323を作製した。
有するプラスミドpECE(L.Ellisら、Cell,45,p721,1986
年参照)のPvu II部位に、VIII−B−b−i−4由来の
dhfr遺伝子を発現可能な方向に挿入し、新しいプラスミ
ドpECEdhfrを作製した。さらこれをKpn I及びXba Iによ
り切断し、mp18−MIL6R323の2本鎖DNAをKpn I及びXba
Iで切断することにより得られるIL−6レセプターcDNA
を含む断片をこの部位に挿入し、pECEdhfrm332を作製し
た。第1図にpECEdhfrm323の作製法を示し、第2図にpE
CEdhfrm323の構造を示す。
製 pECEdhfrm323をChenらの方法(Mol.Cell.Biol.,7,p27
45,1987年参照)により、dhfr遺伝子欠損CHO細胞株DXB
−11(G.Urlandら、Proc.,N.A.S.,77,p4216,1980年参
照)に導入し、MTX(メソトレキセート;シグマ社製)
でスクリーニングをし、可溶性マウスIL−6レセプター
高産生株MR25を作製した。
方法により行った。すなわち2μg/mlのMT18抗体(抗ヒ
トIL−6レセプターモノクローナル抗体、特願昭63第19
4885号参照)を含むPBSを96穴のマイクロタイタープレ
ートに1ウエルあたり100μ加え、1晩4℃で放置し
た。洗浄後、1ウエルあたり100μの1%BSA−PBSを
加え、2時間室温で放置した。洗浄後、100μの可溶
性ヒトIL−6レセプターを発現しているCHO細胞の培養
上清(特願昭63第194885号参照)を加え、2時間室温で
放置することにより該IL−6レセプターをプレートに固
定した。洗浄後、125I−ヒトIL−6(20,000cpm)と、
可溶性マウスIL−6レセプターを発現している細胞培養
上清の濃縮液とをそれぞれ50μづつ加え、2時間室温
で放置した。洗浄後、各ウエルを切断し、プレートに固
定された放射能をγ−カウンターで測定した〔第3図
(a)〕。対照としてpECEdhfrm323が導入されていない
細胞株DXB−11を同様に処理し放射能を測定した〔第3
図(b)〕。
していることを示している。
量培養 MR25を10層式細胞培養装置(Nunc社、セルファクトリ
ー)を用いて、10%牛胎児血清入α−MEM培地2リット
ルで密な状態まで培養後、培地を除き、PBSで洗浄後、M
EM non−essential aminoacid solution(Sigma社)及
びL−グルタミン(Sigma社)を含むエスクロンSF−0
無血清培地(三光純薬社)2リットルに置換し培養し
た。3日後、培養上清を回収し、新たな2リットルのエ
スクロンSF−0培地でさらに4日間培養した。こうして
計4リットルの可溶性IL−6レセプター含有無血清培養
上清を得た。
ー含有培養上清の遠心分離機5000g,10分間遠心し沈澱を
除き、0.22μmのフィルターで濾過した。濾過液を排除
分子量1万の中空系型限外濾過システム(東ソー)を用
いて500mlまで濃縮した。さらに、排除分子量1万の簡
易型窒素加圧式膜濃縮装置を用いて50mlまで濃縮した。
濃縮液を、20mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)、0.1
5M NaClで透析した後、TSK gel Blue−5PWカラム(東ソ
ー、21.5mm×15cm)にかけ、0から3Mのチオシアン酸カ
リウムの直線濃度勾配法により溶出した。各フラクショ
ンを実施例2に記載の方法、すなわち固相勝した抗IL−
6レセプターモノクローナル抗体MT18に結合した可溶性
ヒトIL−6レセプターへの125I−ヒトIL−6の結合に対
する、溶出画分の阻害活性を指標として、可溶性マウス
IL−6レセプターを含む画分を得た。
し、同液で平衡したTSK gel DEAEカラム(東ソー、21.5
mm×15cm)にかけた。上記の方法で可溶性マウスIL−6
レセプターを含む画分を集め、さらに濃縮した。これを
20mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4),0.15M NaClで平
衡化したTSK gel G3000SWカラム(東ソー、21.5mm×60c
m)にかけ、可溶性マウスIL−6レセプター精製標品を
得た。
を、そして第5図は可溶性マウスIL−6レセプター精製
標品のSDS/PAGEのパターンを示す。
工学的生産法、及び外蛋白質の分離回収法により、自然
状態では極めて微量にしか生産されないIL−6レセプタ
ーを大量に生産することが可能である。また本発明で提
供される該蛋白質を生産および分離回収する方法に基づ
くことにより、種々の変異を挿入したマウスIL−6レセ
プターを短期間で大量に生産することが可能となる。こ
のように本発明はIL−6作用を調節する新しい治療薬と
して期待の大きい可溶性IL−6レセプターの開発、及び
IL−6のシグナル伝達機構の研究に大きな意義をもつ。
の制限酵素による切断等)は、マニアティスらの方法
(Molecular Cloning,Cold Spring Harbor Laboratory
1982年参照)、ハーウィンらの方法(DNA cloning,a Pr
actical Approaoh vol.1,p49,IRL,Oxford,1985年参照)
を参考にして行った。
57)からmRNAを抽出し、ラムダファージgt10(アマーシ
ャム)を用いてcDNAライブラリーを作製した。次にpBSF
2R.236(K.Yamasakiら、Science,241,p825,1988年参
照)のインサートcDNAのFsp I−Ban I断片をプローブと
して用い、7.3×105クローンを以下の条件でスクリーニ
ングした。プラークをブロットするフィルターにはナイ
ロンフィルターであるジーンスクリーンプラス(NEN
社)を用いた、ハイブリーダイゼーションは、1%SDS,
1M NaCl,0.05M Tris HCl(pH7.5),5×デンハルト溶
液、200μ/mlサケ精子DNA存在下で、65℃で16時間行
った。その後、2×SSC,1%SDSで、60℃にてフィルター
を洗って非特異的にフィルターに結合したプローブを分
離させ、乾燥後、オートラジオグラフィーを行った。
部分消化し、BSF2レセプターをコードする塩基配列をす
べて含有するDNA断片を得、これを市販のベクターpIBI7
6(IBI社)のSal I部位に挿入してプラスミドpIBIBSF2R
を作製した。このプラスミドpIBIBSF2Rを含有する大腸
菌HB101−pIBIBSF2Rは、工業技術院微生物工業技術研究
所に微工研条寄第2232号(FERM BP−2232)として寄託
されている。このプラスミドから、常法に従って適当な
制限酵素によりBSF2レセプター蛋白質をコードするDNA
断片を切り出し、本発明で用いるプローブを作製するこ
とができる。
(lambda P1)と名付けた。第6図にラムダPQの制限酵
素地図および対応するIL−6レセプター蛋白質の模式図
を示す。しかしながら、ラムダP1のインサートcDNAの塩
基配列を決定した結果、ヒトIL−6レセプターとの比較
より、完全長のマウスIL−6レセプターがコードされて
いないことが判明した。
する目的で、上記方法でBALB/cの脾臓からmRNAを抽出
し、gt10を用いてcDNAライブラリーを作製した。プロー
ブとして第6図のプローブを用い、通常の方法でスクリ
ーニングした結果、1つのスローン、ラムダ301(lambd
a 301)を単離した。ラムダ301のインサートcDNAの塩基
配列を決定した結果、ヒトIL−6レセプターとの比較よ
り、完全長のマウスIL−6レセプターがコードされてい
ることが判明した。
−6レセプターcDNA塩基配列を比較したところ、第1番
目のメチオニンから第385番目のロイシンまでをコード
するDNA配列は一致したが、それ以降のアミノ酸をコー
ドするDNA配列は全く異なっていた。さらに詳細な塩基
配列の解析を行ったところ、ラムダP1の第386番目以降
のアミノ酸をコードするDNA配列は、intra−cysternal
A−particle(IAP)遺伝子由来であることが判明した。
L−6レセプター蛋白質の模式図を示す。第7図は、ラ
ムダ301のインサートcDNAの塩基配列および塩基配列か
ら推定されるマウスIL−6レセプターのアミノ酸配列を
示す。
図中、B,E,F,H,K,P、及びSは、BamH I,EcoR I,Fok I,H
ind III,Kpn I,Pst I、及びSma Iサイトをそれぞれ示
す。 第2図は、プラスミドpECEdhfrm323の構造を示す。 第3図は、(a)MR25細胞及び(b)DXB−11細胞の無
血清培養上清を10倍に濃縮したもののIL−6結合活性
を、実施例2に示す方法で測定したのプレートの残存放
射能を示す。 第4図は、(A)群特異性アフィニティーカラムクロマ
トグラフィー、(B)陰イオン交換カラムクロマトグラ
フィー、及び(C)ゲル濾過カラムクロマトグラフィー
の溶出パターン(実線がOD280、矢印が可溶性マウスIL
−6レセプター分画を示す。)を示す。 第5図は、精製された可溶性マウスIL−6レセプターの
SDS/PAGEのパターンを示す。 第6図は、ラムダP1及びラムダ301のcDNAの制限酵素地
図並びにマウスIL−6レセプター蛋白質の模式図、さら
にはプローブ1の位置を示す。BはBamH Iサイト、Eは
EcoR Iサイト、FはFok Iサイト、HはHind IIIサイ
ト、KはKpn Iサイト、PはPst Iサイト、SはSma Iサ
イトをそれぞれ示す。また、SSはシグナル配列、ECは細
胞外領域、TMは膜貫通領域、Cは細胞内領域を示す。 第7図は、ラムダ301のインサートcDNA、すなわちマウ
スIL−6レセプターをコードするDNA配列についてその
塩基配列を解析した結果、およびこのDNA配列が発現さ
れた場合に生産される蛋白質すなわちマウスIL−6レセ
プターの推定されるアミノ酸配列を示す。下線部分はN
末端側の疎水性アミノ酸領域を示し、二重下線部分はC
末端側の疎水性アミノ酸領域を示す。
Claims (6)
- 【請求項1】第7図中の第2位のロイシンから第323位
のイソロイシンまでのアミノ酸配列を有するマウスIL−
6レセプター蛋白質。 - 【請求項2】第7図中の第20位のロイシンから第323位
のイソロイシンまでのアミノ酸配列を有する可溶性マウ
スIL−6レセプター蛋白質。 - 【請求項3】請求項1または2に記載の蛋白質をコード
するDNA。 - 【請求項4】請求項3に記載のDNAが該DNAを発現させ得
る制御配列と連結されているDNA。 - 【請求項5】請求項4に記載のDNAを含んで成る発現ベ
クター。 - 【請求項6】請求項5に記載の発現ベクターにより形質
転換された宿主を培養し、そして培養物から可溶性マウ
スIL−6レセプター蛋白質を採取することを特徴とする
可溶性マウスIL−6レセプター蛋白質の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21588690A JP3049613B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 組換えマウスil―6レセプターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP21588690A JP3049613B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 組換えマウスil―6レセプターの製造方法 |
Publications (2)
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JPH0499800A JPH0499800A (ja) | 1992-03-31 |
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ID=16679890
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JP21588690A Expired - Lifetime JP3049613B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 組換えマウスil―6レセプターの製造方法 |
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
JP3458512B2 (ja) | 1995-02-23 | 2003-10-20 | 東ソー株式会社 | 骨密度の変動推定方法又は骨そしょう症の診断方法及びこれに用いる試薬キット |
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1990
- 1990-08-17 JP JP21588690A patent/JP3049613B2/ja not_active Expired - Lifetime
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