JP4716741B2 - Sugar chain-deficient HGF α chain partial protein - Google Patents
Sugar chain-deficient HGF α chain partial protein Download PDFInfo
- Publication number
- JP4716741B2 JP4716741B2 JP2005018900A JP2005018900A JP4716741B2 JP 4716741 B2 JP4716741 B2 JP 4716741B2 JP 2005018900 A JP2005018900 A JP 2005018900A JP 2005018900 A JP2005018900 A JP 2005018900A JP 4716741 B2 JP4716741 B2 JP 4716741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sugar chain
- amino acid
- hgf
- protein
- partial protein
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Description
本発明は、癌または過剰な血管新生による疾患を予防・治療するためのHGF(肝細胞増殖因子)の部分蛋白質の改変体に関する。より詳細には、糖鎖を欠損させることによって改変したHGFの部分蛋白質に関する。 The present invention relates to a variant of a partial protein of HGF (hepatocyte growth factor) for preventing or treating cancer or diseases caused by excessive angiogenesis. More specifically, the present invention relates to a partial protein of HGF modified by deleting a sugar chain.
癌の治療には、外科的療法、化学療法、放射線療法、あるいはこれらを組み合わせた集学的療法等が行われているが、画期的な制癌法の確立には未だ至っていない。原発腫瘍は外科的療法によって取り除くことが可能であるが、膵臓癌や肺癌のように転移しやすい癌では、原発腫瘍のサイズがたとえ小さい場合であっても、発見された際にはすでに目に見えない小さな転移癌を形成していることが多く、これらを外科的に取り除くことは困難である。また、抗癌剤を用いる化学療法や放射線療法では、原発腫瘍が一時的に小さくなったとしても、耐性癌の再発や、生き残った癌の転移を防ぐことは難しい。また、抗癌剤や放射線治療は、癌細胞だけではなく正常細胞をも殺す結果、激しい副作用を伴うことにより、患者の生活の質や免疫力を低下させる。このように、癌転移を効果的に阻止する方法がないのが現状であり、癌転移の阻止に有効な薬剤の開発が切望されている。 For the treatment of cancer, surgical therapy, chemotherapy, radiation therapy, or multidisciplinary therapy combining these, etc. are performed, but the establishment of a revolutionary anticancer method has not yet been established. The primary tumor can be removed by surgical therapy, but in cancers that are prone to metastasis, such as pancreatic cancer and lung cancer, even if the primary tumor is small, it is already visible to the eye. They often form invisible small metastatic cancers that are difficult to remove surgically. In addition, with chemotherapy and radiation therapy using anticancer agents, it is difficult to prevent recurrence of resistant cancer and metastasis of surviving cancer even if the primary tumor becomes temporarily small. Moreover, anticancer agents and radiotherapy kill not only cancer cells but also normal cells, resulting in severe side effects, thereby reducing the patient's quality of life and immunity. Thus, there is no method for effectively preventing cancer metastasis, and there is an urgent need for the development of a drug effective in preventing cancer metastasis.
癌転移の機構に関しては過去に多くの研究が行われている。癌の多くは上皮組織で発生し、癌細胞が原発腫瘍から離脱し、上皮組織を区切っている基底膜を破り、周囲の組織へ浸潤し、血管やリンパ管に侵入して血液やリンパ液の流れによって遠隔の組織に運ばれ、再び血管やリンパ管から血管新生を伴いながら組織に浸潤・成長し、転移が成立する。
癌転移を抑制するためには、これらの各プロセスのいずれかを阻止すればよいと考えられ、癌転移抑制剤としては、例えば、転移先の血管内皮細胞との接着を抑制する物質(非特許文献1参照。)、血管新生阻害剤(非特許文献2参照。)、癌細胞の浸潤を抑制する物質(特許文献1参照。)、基底膜分解酵素の阻害物質(特許文献2、非特許文献3参照。)等が挙げられる。
Many studies have been conducted on the mechanism of cancer metastasis in the past. Most cancers occur in epithelial tissues, and cancer cells detach from the primary tumor, break the basement membrane that separates the epithelial tissues, infiltrate surrounding tissues, and invade blood vessels and lymph vessels to flow blood and lymph Is transferred to a distant tissue by invasion / growth into the tissue with angiogenesis from the blood vessels and lymphatic vessels, and metastasis is established.
In order to suppress cancer metastasis, it is considered that any one of these processes should be blocked. Examples of cancer metastasis inhibitors include substances that suppress adhesion to vascular endothelial cells at the metastasis destination (non-patented). Reference 1), angiogenesis inhibitors (see Non-Patent Document 2), substances that suppress invasion of cancer cells (see Patent Document 1), inhibitors of basement membrane degrading enzymes (Patent Document 2 and Non-Patent Documents) 3, etc.).
最近、癌治療に関し、腫瘍休眠療法が注目を浴びている。腫瘍休眠療法とは、血管新生阻害剤を用いて、癌細胞を休眠状態にするものである。血管新生阻害剤は、癌細胞を直接殺傷するのではなく、血管新生を阻害することにより、癌細胞の成長に必要な栄養、酸素の供給経路を絶ち、アポトーシスを誘導し、癌細胞を休眠状態にする。血管新生阻害剤としては、アンジオスタチン(非特許文献2参照。)、エンドスタチン(非特許文献4参照。)等が知られている。 Recently, tumor dormancy therapy has attracted attention regarding cancer treatment. Tumor dormancy therapy is to put cancer cells into a dormant state using an angiogenesis inhibitor. Angiogenesis inhibitors do not kill cancer cells directly, but inhibit angiogenesis, thereby breaking the nutrient and oxygen supply pathways necessary for cancer cell growth, inducing apoptosis, and resting cancer cells To. As angiogenesis inhibitors, angiostatin (see non-patent document 2), endostatin (see non-patent document 4) and the like are known.
血管新生は、既存血管の毛細血管増殖により生じる。血管新生は胚発生、創傷治癒、及び組織又は臓器再生等の多数の生理学的プロセスに不可欠である一方、腫瘍成長等の病態や、転移腫瘍部位では、異常な血管新生が生じる。腫瘍血管新生の開始は、血管内皮細胞増殖因子(VEGF),塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)、HGF(HGF;Hepatocyte growth factor)等によって誘発されることが知られている。
HGFは、このような血管新生作用に加えて、マイトゲン活性、モートゲン活性、モルフォゲン活性を有し、本来は生体の自然治癒力を支える再生因子として働いている。HGFの多彩な作用は、HGFが標的細胞上のc−Met/HGF受容体に結合することで発揮されることが知られている。c−Met/HGF受容体は、癌細胞においてしばしば過剰に発現していることが知られており(非特許文献5〜7参照。)、HGFは腫瘍細胞に対しては浸潤・転移を誘発する(非特許文献8参照。)。癌細胞は、癌細胞をとりまく間質細胞との相互作用により、生体のもつHGFの作用を利用しながら、浸潤、転移を誘発する(非特許文献8、9参照。)。したがって、HGFが腫瘍細胞のc−Met/HGF受容体に結合することを阻害することができれば、腫瘍の浸潤、転移を抑制することができると考えられる。
Angiogenesis occurs by capillary growth of existing blood vessels. Angiogenesis is essential for many physiological processes such as embryogenesis, wound healing, and tissue or organ regeneration, while abnormal angiogenesis occurs at pathologies such as tumor growth and at metastatic tumor sites. The onset of tumor angiogenesis is known to be induced by vascular endothelial cell growth factor (VEGF), basic fibroblast growth factor (bFGF), HGF (HGF; Hepatocyte growth factor) and the like.
In addition to such angiogenic activity, HGF has mitogenic activity, motogenic activity, and morphogen activity, and originally functions as a regenerative factor that supports the natural healing power of the living body. It is known that various actions of HGF are exerted by binding of HGF to c-Met / HGF receptor on target cells. It is known that c-Met / HGF receptor is often overexpressed in cancer cells (see Non-Patent Documents 5 to 7), and HGF induces invasion / metastasis to tumor cells. (Refer nonpatent literature 8.). A cancer cell induces invasion and metastasis while utilizing the action of HGF of a living body by interaction with stromal cells surrounding the cancer cell (see Non-Patent Documents 8 and 9). Therefore, if it is possible to inhibit HGF from binding to the c-Met / HGF receptor of tumor cells, it is considered that tumor invasion and metastasis can be suppressed.
NK4は、HGFのα鎖のN末端ヘアピンドメインと4つのクリングルドメインからなる蛋白質である。NK4は、c−Met/HGF受容体に結合し、HGFのアンタゴニストとして作用する(非特許文献10,11参照。)。NK4は、HGFアンタゴニスト活性により腫瘍の浸潤、転移を抑制することが知られている。さらに、NK4は、HGFアンタゴニスト活性とは別のメカニズムによって、HGFだけではなく、VEGFやbFGFによる血管新生をも抑制することが知られている(非特許文献12参照。)。このように、NK4はHGFアンタゴニスト活性と血管新生阻害作用を同時に有する2機能性分子であり、NK4は新しい抗癌剤としての利用が期待されている。 NK4 is a protein composed of the N-terminal hairpin domain of the α chain of HGF and four kringle domains. NK4 binds to the c-Met / HGF receptor and acts as an antagonist of HGF (see Non-Patent Documents 10 and 11). NK4 is known to suppress tumor invasion and metastasis by HGF antagonist activity. Furthermore, NK4 is known to suppress not only HGF but also angiogenesis by VEGF and bFGF by a mechanism different from HGF antagonist activity (see Non-Patent Document 12). Thus, NK4 is a bifunctional molecule having HGF antagonist activity and angiogenesis inhibitory action at the same time, and NK4 is expected to be used as a new anticancer agent.
また、NK4は血管新生阻害作用に基づいて、血管異常増殖に起因する種々の疾患、例えばリウマチ性関節炎,糖尿病性網膜症,未熟児網膜症,老人黄班部変性,創傷治癒時の過剰瘢痕形成等の予防又は治療剤としての利用も期待できる。上述のごとく、血管新生は正常な状態においては組織の代謝を維持し、生体の機能的恒常性を保持するのに不可欠であるが、異常な血管新生は炎症性疾患を含む種々の疾患に関係していることが知られている。例えば、増殖性糖尿病、尋常性乾癬、リウマチ性関節炎、糖尿病性網膜症、老人黄班部変性,創傷治癒時の過剰瘢痕形成等の疾患及び固形腫瘍の転移や再発は、血管、特に末梢毛細血管の異常増殖に起因することが報告されている(非特許文献13、14参照。)。これらの疾患に対する予防又は治療剤として、血管新生阻害作用を有するNK4は有望である。 Moreover, NK4 is based on angiogenesis inhibitory action, and various diseases caused by abnormal growth of blood vessels such as rheumatoid arthritis, diabetic retinopathy, retinopathy of prematurity, macular degeneration in the elderly, excessive scar formation during wound healing. Use as a preventive or therapeutic agent is also expected. As mentioned above, angiogenesis is essential for maintaining tissue metabolism and maintaining the functional homeostasis of the living body under normal conditions, but abnormal angiogenesis is associated with various diseases including inflammatory diseases. It is known that For example, diseases such as proliferative diabetes, psoriasis vulgaris, rheumatoid arthritis, diabetic retinopathy, macular degeneration of the elderly, excessive scar formation during wound healing, and metastasis or recurrence of solid tumors are blood vessels, especially peripheral capillaries It has been reported that this is caused by abnormal growth of the cells (see non-patent documents 13 and 14). NK4 having an angiogenesis inhibitory action is promising as a preventive or therapeutic agent for these diseases.
さらに、NK4は、リステリアやマラリアの感染予防薬・治療薬としての用途も期待できる。リステリア菌はヒトに感染する際、c−Met/HGF受容体を感染の足場としている(非特許文献15参照。)ことや、マラリア原虫の感染では、c−Met/HGF受容体をHGFが活性化することが感染の初期の機構に必須である(非特許文献16参照。)ことが知られている。従って、HGFアンタゴニストであるNK4はこれらの感染症に対して、予防・治療の効果を示すと考えられる。 Furthermore, NK4 can be expected to be used as a preventive or therapeutic agent for infection of Listeria and malaria. When Listeria monocytogenes infects humans, c-Met / HGF receptor is used as a scaffold for infection (see Non-patent document 15), and in infection with malaria parasite, c-Met / HGF receptor is activated by HGF. It is known that it is essential for the initial mechanism of infection (see Non-Patent Document 16). Therefore, it is considered that NK4, which is an HGF antagonist, exhibits preventive and therapeutic effects on these infectious diseases.
以上のように多種の疾患の予防・治療に効果を発揮するNK4蛋白質を医薬製剤として用いるためには、遺伝子工学的手法により細胞を用いて大量に生産する必要がある。従来、NK4はチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞等の動物細胞を用いて生産できることが知られている(特許文献3参照。)が、一般にCHO細胞等の動物細胞を用いて蛋白質を生産する方法はコストが高く、引いては薬価の上昇につながることが考えられる。 As described above, in order to use the NK4 protein that exhibits an effect in the prevention and treatment of various diseases as a pharmaceutical preparation, it is necessary to produce it in large quantities using cells by genetic engineering techniques. Conventionally, it is known that NK4 can be produced using animal cells such as Chinese hamster ovary (CHO) cells (see Patent Document 3). However, in general, a method for producing proteins using animal cells such as CHO cells is known. The cost is high, and it can be thought that this will lead to an increase in drug prices.
安価に蛋白質を組換え生産する方法としては、大腸菌等の原核生物に目的遺伝子を導入して発現させる方法が知られている(非特許文献17参照。)。しかし、大腸菌等の原核生物で生産した組換え蛋白質には糖鎖が付加されないという問題がある。これは、大腸菌等の原核生物には糖鎖生合成の場である小胞体およびゴルジ体が存在しないからである。 As a method for inexpensively producing a protein recombinantly, a method is known in which a target gene is introduced into a prokaryote such as Escherichia coli and expressed (see Non-Patent Document 17). However, there is a problem that sugar chains are not added to recombinant proteins produced by prokaryotes such as E. coli. This is because prokaryotes such as Escherichia coli do not have endoplasmic reticulum and Golgi bodies, which are sugar chain biosynthesis fields.
動物細胞内での蛋白質への糖鎖付加および糖鎖の修飾は、DNAあるいは蛋白質の生合成の場合とは異なり、鋳型によらない翻訳後修飾(post-translational modification)である。この翻訳後修飾は小胞体およびゴルジ体と呼ばれる細胞内小器官に局在する数多くの糖鎖生合成関連酵素が介在する複雑な機構を通して行われる。すなわち、特定の単糖と、その結合様式に特異的な酵素(糖加水分解酵素および糖転移酵素)の連携による複雑な生合成経路に従って、単糖が順次切り取られたり付加されたりしながら、所定の糖鎖構造が得られるように糖鎖が伸長されていく(非特許文献18参照。)。このようにして蛋白質に付加される糖鎖は高等生物の生命現象全般に深く関わっていることが知られている(非特許文献19,20参照。)。 Unlike the case of DNA or protein biosynthesis, the addition of a sugar chain to a protein and the modification of a sugar chain in an animal cell are post-translational modifications that do not depend on a template. This post-translational modification is carried out through a complex mechanism mediated by a number of sugar chain biosynthesis-related enzymes located in the intracellular organelles called the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus. In other words, monosaccharides are sequentially cut and added according to a complex biosynthetic pathway based on the cooperation of specific monosaccharides and enzymes specific to the binding mode (sugar hydrolase and glycosyltransferase). The sugar chain is elongated so as to obtain the sugar chain structure (see Non-Patent Document 18). It is known that the sugar chain added to the protein in this way is deeply related to the overall life phenomenon of higher organisms (see Non-Patent Documents 19 and 20).
ヒト体内の蛋白質の半数以上は糖鎖が付加された糖蛋白質として存在することが知られており(非特許文献21参照。)、本来糖鎖の付加された形で存在する糖蛋白質を糖鎖のない状態にすると、活性を失うことが懸念される。例えば、赤血球造血ホルモンとして知られるエリスロポチンでは糖鎖を除去すると薬効を失ってしまうことが知られている(非特許文献22参照。)。 It is known that more than half of the proteins in the human body exist as glycoproteins with added sugar chains (see Non-Patent Document 21). If there is no state, there is a concern that the activity may be lost. For example, it is known that erythropotin known as an erythropoietic hormone loses its medicinal properties when a sugar chain is removed (see Non-Patent Document 22).
蛋白質を安価に生産できる宿主で糖鎖付加の能力を有する細胞としては酵母が知られている(非特許文献23〜25参照。)。酵母は真核生物であり、小胞体およびゴルジ体を有しているため、糖鎖生合成機構が備わっている。しかし、酵母の糖鎖生合成機構は動物細胞とは大きく異なっているため、糖鎖付加部位を有する蛋白質を酵母で生産すると、酵母型の糖鎖が付加されることになる。酵母の糖鎖構造はヒトその他の哺乳動物の糖鎖構造とは大きく異なっており(非特許文献26参照。)、このような組換え蛋白質はヒトその他の哺乳動物に対して抗原性を示すのでヒトおよび動物の医薬品として用いることはできない。 Yeast is known as a cell capable of producing a protein at a low cost and having a glycosylation ability (see Non-Patent Documents 23 to 25). Since yeast is a eukaryote and has an endoplasmic reticulum and a Golgi apparatus, it has a sugar chain biosynthesis mechanism. However, since the sugar chain biosynthesis mechanism of yeast is greatly different from that of animal cells, when a protein having a glycosylation site is produced in yeast, a yeast-type sugar chain is added. The sugar chain structure of yeast is greatly different from the sugar chain structure of humans and other mammals (see Non-Patent Document 26), and such recombinant proteins are antigenic to humans and other mammals. It cannot be used as a human or animal medicine.
また、昆虫細胞も糖鎖付加能を有する宿主であって、比較的安価に蛋白質を生産することができるが、昆虫細胞の糖鎖構造もヒト型の糖鎖構造とは異なり(非特許文献27参照。)、ヒトその他の哺乳動物に対して抗原性を示す可能性がある。
そこで、酵母や昆虫細胞等を用いて生産した蛋白質から糖鎖を除去するか、もしくは蛋白質分子中の糖鎖付加部位に変異が導入されるようにした遺伝子を酵母や昆虫細胞等に導入することで、糖鎖付加のない蛋白質をつくることが考えられる。しかし、上述のように、本来糖鎖の付加された形で存在する蛋白質を糖鎖のない状態にすると、活性を失うことが懸念される。
Insect cells are also hosts having sugar chain-adding ability and can produce proteins relatively inexpensively, but the sugar chain structure of insect cells is different from that of human type (Non-patent Document 27). ), And may be antigenic to humans and other mammals.
Therefore, remove the sugar chain from the protein produced using yeast or insect cells, or introduce a gene into which the mutation is introduced into the glycosylation site in the protein molecule. Thus, it is conceivable to produce a protein without glycosylation. However, as described above, there is a concern that if a protein originally present in a form to which a sugar chain is added is made free of a sugar chain, it loses its activity.
NK4はHGFα鎖の断片であり、HGFα鎖の3ヶ所の糖鎖付加部位(非特許文献28、29参照。)を含んでいるが、NK4から糖鎖を除去した場合にNK4が活性を有するかどうかについては全く知られていない。
本発明の課題は、HGFの部分蛋白質、特にHGFα鎖および、α鎖分子内断片の糖鎖を欠損させた改変体およびその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a modified product in which a sugar chain of a partial protein of HGF, particularly HGF α chain and α chain intramolecular fragment is deleted, and a method for producing the same.
本発明者らは上記課題を解決すべくNK4蛋白質の糖鎖機能に関する研究を鋭意重ねた結果、NK4蛋白質の糖鎖を除去してもNK4の機能が保持されることを見出した。HGFアンタゴニスト活性と血管新生阻害作用とを同時に有する2機能性分子であるNK4蛋白質が、糖鎖を除去してもこれらの機能を保持していることは全く予想外のことであった。以上の発見に基づき、本発明者らはさらに研究を進め本発明の完成に至った。 As a result of intensive studies on the sugar chain function of the NK4 protein in order to solve the above problems, the present inventors have found that the function of NK4 is maintained even if the sugar chain of the NK4 protein is removed. It was completely unexpected that the NK4 protein, which is a bifunctional molecule having both an HGF antagonist activity and an angiogenesis inhibitory action, retains these functions even when the sugar chain is removed. Based on the above findings, the present inventors have further studied and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、
(1) HGFα鎖の糖鎖付加部位の少なくとも一ヶ所の糖鎖が欠損し、次の(a)から(c)のいずれかの蛋白質であって、前記蛋白質はN末端ヘアピンドメインとそれに続く4つのクリングルドメインを有し、かつc−Met/HGF受容体を介するHGFの作用に対するアンタゴニスト活性を有するとともに血管新生抑制作用を有することを特徴とする糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質;
(a)配列番号1の第32位から第494位で示されるアミノ酸配列を有する蛋白質;
(b)配列番号1の第32位から第494位において、1〜30個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されたアミノ酸配列を有する蛋白質;または
(c)配列番号1の第32位から第494位のアミノ酸と少なくとも80%以上の相同性を有する蛋白質、
(2) 蛋白質の少なくとも1ヶ所の糖鎖付加部位のアミノ酸配列において、糖鎖が付加されないようにアミノ酸が置換されている上記(1)記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質、
(3) アミノ酸の置換が、次の(a)から(d)の少なくとも一つであることを特徴とする上記(2)記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質;
(a)アミノ酸配列がAsn−X−SerまたはAsn−X−Thr(XはPro以外のアミノ酸を示す)で示されるN−結合型糖鎖付加のコンセンサス配列のうち、少なくとも一つのコンセンサス配列のAsnが他のアミノ酸に置換されている;
(b)アミノ酸配列がAsn−X−SerまたはAsn−X−Thr(XはPro以外のアミノ酸を示す)で示されるN−結合型糖鎖付加のコンセンサス配列のうち、一つのコンセンサス配列のSerまたはThr、あるいは2以上のコンセンサス配列のSerまたは/およびThrが他のアミノ酸に置換されている;
(c)アミノ酸配列がAsn−X−SerまたはAsn−X−Thr(XはPro以外のアミノ酸を示す)で示されるN−結合型糖鎖付加のコンセンサス配列のうち、少なくとも一つのコンセンサス配列のXがProに置換されている;または
(d)O−結合型糖鎖付加を受けるSerまたはThrのうち、少なくとも一つのSerまたはThrが他のアミノ酸に置換されている、
(4) アミノ酸の置換が、次の(a)から(d)の少なくとも一つであることを特徴とする上記(2)記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質;
(a)配列番号1で示されるアミノ酸配列の第294位または/および第296位のアミノ酸が他のアミノ酸に、または/および第295位のアミノ酸がProに置換されていることによって第294位に糖鎖が付加されていない;
(b)配列番号1で示されるアミノ酸配列の第402位または/および第404位のアミノ酸が他のアミノ酸に、または/および第403位のアミノ酸がProに置換されていることによって第402位に糖鎖が付加されていない;または
(c)配列番号1で示されるアミノ酸配列の第476位のアミノ酸が他のアミノ酸に置換されていることによって第476位に糖鎖が付加されていない、
(5) 配列番号1で示されるアミノ酸配列の第162位から第166位のアミノ酸が欠失していることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質、および
(6) 配列番号1で示されるアミノ酸配列の第479位から第494位のアミノ酸が欠失していることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質、
に関する。
That is, the present invention
(1) A protein lacking at least one sugar chain of the sugar chain addition site of HGF α chain, and is any one of the following proteins (a) to (c), wherein the protein is an N-terminal hairpin domain followed by 4 A partial protein of sugar chain-deficient HGF, which has two kringle domains, has an antagonist activity against the action of HGF via c-Met / HGF receptor, and has an anti-angiogenic action;
(A) a protein having an amino acid sequence represented by positions 32 to 494 of SEQ ID NO: 1;
(B) a protein having an amino acid sequence in which 1 to 30 amino acids are deleted, substituted, added or inserted in positions 32 to 494 of SEQ ID NO: 1; or (c) position 32 of SEQ ID NO: 1 To a protein having at least 80% homology with the amino acid at position 494,
(2) the partial protein of sugar chain-deficient HGF according to the above (1), wherein an amino acid is substituted so that no sugar chain is added in the amino acid sequence of at least one sugar chain addition site of the protein;
(3) The partial protein of sugar chain-deficient HGF according to the above (2), wherein the amino acid substitution is at least one of the following (a) to (d):
(A) Asn-X-Ser or Asn-X-Thr (wherein X represents an amino acid other than Pro), among the consensus sequences for N-linked glycosylation, Asn of at least one consensus sequence Is replaced with another amino acid;
(B) Among the consensus sequences for N-linked glycosylation wherein the amino acid sequence is Asn-X-Ser or Asn-X-Thr (X represents an amino acid other than Pro), the Ser of one consensus sequence or Thr, or Ser or / and Thr of two or more consensus sequences are replaced with other amino acids;
(C) X of at least one consensus sequence among N-linked glycosylation consensus sequences of which the amino acid sequence is Asn-X-Ser or Asn-X-Thr (X represents an amino acid other than Pro) Is substituted with Pro; or (d) at least one of Ser or Thr undergoing O-linked glycosylation is substituted with another amino acid,
(4) The partial protein of sugar chain-deficient HGF according to the above (2), wherein the amino acid substitution is at least one of the following (a) to (d):
(A) In the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, the amino acid at position 294 or / and 296 is replaced with another amino acid, or / and the amino acid at position 295 is replaced with Pro to position 294. No sugar chain added;
(B) in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, the amino acid at position 402 and / or 404 is replaced with another amino acid, or / and the amino acid at position 403 is replaced with Pro to position 402. A sugar chain is not added; or (c) a sugar chain is not added at position 476 by substitution of the amino acid at position 476 of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 with another amino acid,
(5) The sugar chain-deficient type according to any one of (1) to (4) above, wherein the amino acids at positions 162 to 166 of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 are deleted. A partial protein of HGF, and (6) any one of (1) to (5) above, wherein the amino acids at positions 479 to 494 of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 are deleted. A partial protein of the sugar chain-deficient HGF as described,
About.
また、本発明は、
(7) 上記(1)〜(6)のいずれかに記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質をコードする塩基配列からなるDNA、
(8) 上記(7)記載のDNAを組み込んだベクター、
(9) 上記(8)記載のベクターを細胞に導入し、該細胞を培養し、該細胞内もしくは該細胞の培養液中に糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を産生せしめ、該細胞内もしくは該細胞の培養液中から糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を採取し精製することを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の製造法、
(10) 細胞が真核細胞である上記(9)に記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の製造法、
(11) 真核細胞が酵母または昆虫細胞である上記(10)記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の製造法、
(12) 上記(8)記載のベクターを昆虫個体に導入し、昆虫個体中に糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を産生せしめ、該昆虫個体から糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を採取し精製することを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の製造法、
(13) 糖鎖を有するHGFの部分蛋白質を酵素で処理することによって糖鎖を全部または部分的に除去し、該酵素反応液から糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を採取し精製することを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の製造法、
(14) 糖鎖を有するHGFの部分蛋白質をコードする塩基配列を有するDNAを組み込んだベクターまたは上記(8)記載のベクターを糖鎖付加能のない細胞に導入し、該細胞を培養し、該細胞内もしくは該細胞の培養液中に糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を産生せしめ、該細胞内もしくは該細胞の培養液中から糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を採取し精製することを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の製造法、
(15) 糖鎖を有するHGFの部分蛋白質をコードする塩基配列を有するDNAまたは上記(7)に記載のDNAを鋳型として無細胞蛋白質合成システムによって糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を合成し、該合成反応液から糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を採取し精製することを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の製造法、
(16) HGFの糖鎖付加部位の全部または少なくとも一ヶ所において糖鎖を欠損するHGFをプロテアーゼで処理するかまたは化学的な処理によって限定分解し、該処理液から糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を採取し精製することを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の製造法、および
(17) プロテアーゼがエラスターゼであることを特徴とする上記(16)記載の製造法、
に関する。
The present invention also provides:
(7) DNA comprising a base sequence encoding the partial protein of sugar chain-deficient HGF according to any one of (1) to (6) above,
(8) a vector incorporating the DNA according to (7) above,
(9) The vector described in (8) above is introduced into a cell, the cell is cultured, and a sugar chain-deficient HGF partial protein is produced in the cell or in a culture solution of the cell. The method for producing a partial protein of sugar chain-deficient HGF according to any one of the above (1) to (6), wherein a partial protein of sugar chain-deficient HGF is collected and purified from a culture medium of cells,
(10) The method for producing a partial protein of sugar chain-deficient HGF according to (9), wherein the cell is a eukaryotic cell,
(11) The method for producing a sugar chain-deficient HGF partial protein according to the above (10), wherein the eukaryotic cell is a yeast or insect cell,
(12) The vector described in (8) above is introduced into an insect individual, a sugar chain-deficient HGF partial protein is produced in the insect individual, and the sugar chain-deficient HGF partial protein is collected and purified from the insect individual. A method for producing a partial protein of a sugar chain-deficient HGF according to any one of the above (1) to (6),
(13) The sugar chain-containing HGF partial protein is treated with an enzyme to remove all or part of the sugar chain, and the sugar chain-deficient HGF partial protein is collected and purified from the enzyme reaction solution. A method for producing a partial protein of sugar chain-deficient HGF according to any one of (1) to (6),
(14) A vector in which a DNA having a base sequence encoding a partial protein of HGF having a sugar chain or a vector according to (8) above is introduced into a cell having no ability to add a sugar chain, the cell is cultured, Producing a sugar chain-deficient HGF partial protein in the cell or in the culture medium of the cell, and collecting and purifying the sugar chain-deficient HGF partial protein from the cell or in the cell culture medium. A method for producing a partial protein of sugar chain-deficient HGF according to any one of (1) to (6),
(15) A sugar chain-deficient HGF partial protein is synthesized by a cell-free protein synthesis system using a DNA having a base sequence encoding an HGF partial protein having a sugar chain or the DNA of (7) above as a template, A method for producing a sugar chain-deficient HGF partial protein according to any one of (1) to (6) above, wherein a sugar chain-deficient HGF partial protein is collected from the synthesis reaction solution and purified.
(16) HGF lacking a sugar chain at all or at least one of the glycosylation sites of HGF is treated with protease or limitedly decomposed by chemical treatment, and the glycoprotein-deficient HGF partial protein is treated from the treatment solution. The method for producing a partial protein of sugar chain-deficient HGF according to any one of (1) to (6) above, and (17) wherein the protease is elastase The production method according to (16) above,
About.
また、本発明は、
(18) 上記(1)〜(6)のいずれかに記載の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を有効成分とする医薬、
(19) 血管新生抑制剤である上記(18)記載の医薬、
(20) c−Met/HGF受容体を介するHGFの作用に対するアンタゴニストである上記(18)記載の医薬、
(21) 腫瘍の浸潤、成長または転移抑制剤である上記(18)〜(20)のいずれかに記載の医薬、
(22) アポトーシス誘導剤である上記(18)〜(20)のいずれかに記載の医薬、
(23) 感染症の予防または/および治療剤である上記(20)記載の医薬、
(24) マラリアまたはリステリア原虫によって引き起こされる感染症である上記(23)記載の医薬、および
(25) 上記(7)記載のDNAを含む遺伝子治療薬、
に関する。
さらに、本発明は、血管新生抑制などのための医薬製剤の製造のための糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の使用、糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を有効成分とする医薬を患者に投与することにより血管新生などを予防、治療する方法に関する。また、本発明は、血管新生抑制などのための遺伝子治療薬の製造のための糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質をコードするDNAの使用、糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質をコードするDNAを含む遺伝子治療薬を患者に投与することにより血管新生などを予防、治療する方法に関する。
The present invention also provides:
(18) A medicament comprising the sugar chain-deficient HGF partial protein according to any one of (1) to (6) as an active ingredient,
(19) The medicament according to the above (18), which is an angiogenesis inhibitor,
(20) The medicament according to (18) above, which is an antagonist for the action of HGF via the c-Met / HGF receptor,
(21) The medicament according to any one of (18) to (20) above, which is a tumor invasion, growth or metastasis inhibitor.
(22) The medicament according to any one of (18) to (20), which is an apoptosis inducer,
(23) The medicament according to (20) above, which is an agent for preventing or / and treating infectious diseases,
(24) The medicament according to (23) above, which is an infection caused by malaria or Listeria protozoa, and (25) a gene therapy drug comprising the DNA according to (7) above,
About.
Furthermore, the present invention uses a sugar chain-deficient HGF partial protein for the production of a pharmaceutical preparation for angiogenesis suppression and the like, and administers a medicament containing the sugar chain-deficient HGF partial protein as an active ingredient to a patient. The present invention relates to a method for preventing and treating angiogenesis. The present invention also includes the use of a DNA encoding a sugar chain-deficient HGF partial protein for the production of a gene therapy drug for angiogenesis suppression, etc., and a DNA encoding a sugar chain-deficient HGF partial protein. The present invention relates to a method for preventing or treating angiogenesis and the like by administering a gene therapy drug to a patient.
本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質(以下、糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質と略称する。)は、酵母や昆虫細胞での生産が可能であるため、糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を安価に生産することができる。特に、糖鎖欠損型NK4を安価に生産することが可能になる事の意義が大きい。
本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質(例えば糖鎖欠損型NK4)は、HGFアンタゴニスト活性および血管新生抑制作用等において糖鎖を有するHGFの部分蛋白質(例えばNK4)と同等の活性を有するので、糖鎖を有するHGFの部分蛋白質(例えばNK4)の代替品となり得る。従って、本発明の糖鎖欠損型HGF部分蛋白質は、腫瘍の浸潤抑制、成長抑制、転移抑制、アポトーシス誘導または/および血管新生抑制等に用いることができる。また、本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質をコードするDNAを含む医薬は遺伝子治療薬として用いることができる。
Since the sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention (hereinafter abbreviated as a sugar chain-deficient HGF partial protein) can be produced in yeast or insect cells, it is a sugar chain-deficient HGF partial protein. Can be produced at low cost. In particular, it is significant that sugar chain-deficient NK4 can be produced at low cost.
Since the sugar chain-deficient HGF partial protein (eg, sugar chain-deficient NK4) of the present invention has the same activity as the HGF partial protein (eg, NK4) having a sugar chain in HGF antagonist activity and angiogenesis-inhibiting action. It can be a substitute for a partial protein of HGF having a sugar chain (for example, NK4). Therefore, the sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention can be used for tumor invasion suppression, growth suppression, metastasis suppression, apoptosis induction or / and angiogenesis suppression. In addition, a medicament containing DNA encoding the sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention can be used as a gene therapy drug.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において「糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質」とは、HGFα鎖の糖鎖付加部位の全部または少なくとも一ヶ所、好ましくは全ての糖鎖が欠損しているHGFの部分蛋白質をいう。「HGFの部分蛋白質」は、ヒトおよび哺乳動物(例えば、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ等)の、例えば配列番号1の第32位から第494位で示されるアミノ酸配列を有し、N末端ヘアピンドメインとそれに続く4つのクリングルドメイン構造を有するHGFα鎖蛋白質、および少なくとも前記N末端ヘアピンドメインとそれに続く4つのクリングルドメインを有するHGFの分子内断片の蛋白質、好ましくはHGFα鎖の分子内断片の蛋白質をいう。HGFα鎖の分子内断片の蛋白質としては、HGFα鎖(例えば配列番号1の第32位から第494位)において、1〜30個、好ましくは1〜25個、より好ましくは1〜21個のアミノ酸が欠失した蛋白質が挙げられる。具体的には、例えば配列番号1で示されるアミノ酸配列のうち第162位から第166位が欠失した、配列番号2の第32位から第489位で示される5アミノ酸欠失型HGFα鎖が挙げられる。また、例えば配列番号1の第32位から第478位までのアミノ酸配列で示されるNK4(配列番号1で示されるアミノ酸配列の第479位から第494位のアミノ酸が欠失したもの。)、および、例えば配列番号2の第32位から第473位までのアミノ酸配列で示されるNK4(配列番号2で示されるアミノ酸配列の第474位から第489位のアミノ酸が欠失したもの。)等が挙げられる。
また、本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質において、HGFα鎖(例えば配列番号1の第32位から第494位)のアミノ酸配列のうち1〜30個、好ましくは1〜25個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されたアミノ酸配列を有する蛋白質とは、遺伝子工学的手法または/および突然変異等によりアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入された蛋白質をいう。具体的には、上記したHGFα鎖の分子内断片の蛋白質、HGFα鎖のN末側または/およびC末側にアミノ酸が付加された蛋白質、または/および、遺伝子工学的手法によりHGFα鎖の糖鎖付加部位のアミノ酸配列のアミノ酸が、糖鎖が付加しないよう欠失、置換、付加または挿入等された蛋白質をいう。また、特異的突然変異誘発法等の周知の技術的方法によりアミノ酸が欠失、置換、付加または挿入等された蛋白質、および天然に生じうる程度の数(1〜数個)のアミノ酸が、欠失、置換、付加または挿入等された蛋白質も含まれる。
また、糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質において、HGFα鎖のアミノ酸配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上の相同性を有する蛋白質も含まれる。本発明において「相同性」とは、蛋白質の一次構造を比較し、配列間において各々の配列を構成するアミノ酸残基の一致の程度の意味である。
また、蛋白質のN末端アミノ酸として修飾アミノ酸残基ピログルタミン酸を有するものも本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質に包含される。
また、本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質は、c−Met/HGF受容体を介するHGFの作用に対するアンタゴニスト活性を有するとともに血管新生抑制作用を有する蛋白質である。c−Met/HGF受容体を介するHGFの作用としては、c−Met/HGFレセプターのチロシンリン酸化作用、モートゲン活性(motogenic activity)、マイトゲン活性(mitogenic activity)及びモルフォゲン活性(morphogenic activity)を挙げることができる(Matsumoto,K. and Nakamura,T.,Biochem.Biophys.Res.Commun.,1997年、第239巻、p.639−644)。血管新生抑制作用とは、血管の新生を抑制する作用であればその機序の別を問うものではないが、好適にはHGF、FGF、VEGFが関与する血管新生を抑制する作用を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, “partial protein of sugar chain-deficient HGF” refers to a partial protein of HGF from which all or at least one sugar chain addition site of HGF α chain, preferably all sugar chains are deleted. The “partial protein of HGF” has an amino acid sequence represented by positions 32 to 494 of SEQ ID NO: 1, for example, in humans and mammals (eg, dogs, cats, cows, horses, pigs, sheep, etc.) An HGF α chain protein having an N-terminal hairpin domain followed by four kringle domain structures, and a protein of an intramolecular fragment of HGF having at least the N-terminal hairpin domain followed by four kringle domains, preferably an intramolecular HGF α chain A protein fragment. The protein of the intramolecular fragment of HGF α chain is 1 to 30, preferably 1 to 25, more preferably 1 to 21 amino acids in the HGF α chain (for example, positions 32 to 494 of SEQ ID NO: 1). A protein in which is deleted. Specifically, for example, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 has been deleted from positions 162 to 166, and a 5-amino acid deletion type HGFα chain represented by positions 32 to 489 of SEQ ID NO: 2 is present. Can be mentioned. Further, for example, NK4 represented by the amino acid sequence from position 32 to position 478 of SEQ ID NO: 1 (the amino acid sequence of positions 479 to 494 of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 has been deleted), and For example, NK4 represented by the amino acid sequence from position 32 to position 473 of SEQ ID NO: 2 (the amino acid sequence of position 474 to position 489 of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 has been deleted) and the like. It is done.
In the sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention, 1-30, preferably 1-25 amino acids of the amino acid sequence of the HGF α chain (for example, positions 32 to 494 of SEQ ID NO: 1) A protein having a deleted, substituted, added or inserted amino acid sequence refers to a protein in which an amino acid has been deleted, substituted, added or inserted by genetic engineering techniques or / and mutation. Specifically, the protein of the above-described intramolecular fragment of the HGF α chain, the protein having an amino acid added to the N-terminal side and / or C-terminal side of the HGF α chain, or / and the sugar chain of the HGF α chain by a genetic engineering technique A protein in which the amino acid of the amino acid sequence of the addition site has been deleted, substituted, added or inserted so that a sugar chain is not added. In addition, a protein in which amino acids have been deleted, substituted, added or inserted by a well-known technical method such as specific mutagenesis, and the number of naturally occurring amino acids (1 to several) are missing. Proteins that have been deleted, substituted, added or inserted are also included.
The partial protein of sugar chain-deficient HGF also includes proteins having homology of 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more with the amino acid sequence of HGF α chain. In the present invention, “homology” means the degree of coincidence of amino acid residues constituting each sequence by comparing the primary structures of proteins.
Further, those having a modified amino acid residue pyroglutamic acid as the N-terminal amino acid of the protein are also included in the sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention.
Moreover, the partial protein of the sugar chain-deficient HGF of the present invention is a protein having an antagonistic activity against the action of HGF via the c-Met / HGF receptor and an angiogenesis-inhibiting action. Examples of the action of HGF via c-Met / HGF receptor include tyrosine phosphorylation of c-Met / HGF receptor, motogenic activity, mitogenic activity, and morphogenic activity. (Matsumoto, K. and Nakamura, T., Biochem. Biophys. Res. Commun., 1997, 239, p. 639-644). The angiogenesis inhibitory action is not limited to the mechanism as long as it is an action that inhibits the neovascularization, but preferably means an action that inhibits angiogenesis involving HGF, FGF, and VEGF.
HGFの部分蛋白質の糖鎖の欠損は、好ましくはHGFα鎖の糖鎖付加部位の少なくとも一ヶ所において糖鎖が付加されないようにアミノ酸配列のアミノ酸が欠失、置換、付加するように塩基配列に変異を導入することにより生じさせることができるが、糖鎖を有するHGFの部分蛋白質を酵素で処理することによって生じさせる場合も含まれる。 Deletion of the sugar chain of the HGF partial protein is preferably mutated to the base sequence so that the amino acid of the amino acid sequence is deleted, substituted or added so that the sugar chain is not added at least at one of the sugar chain addition sites of the HGF α chain. However, it may also be caused by treating a partial protein of HGF having a sugar chain with an enzyme.
HGFα鎖の糖鎖付加部位の少なくとも一ヶ所において糖鎖が付加されないようにHGFの部分蛋白質の遺伝子に変異を導入する方法としては、欠損させたい糖鎖の付加部位のアミノ酸配列に対応する塩基配列に変異を導入するのがよい。蛋白質に糖鎖が付加する場合、糖鎖にはN−結合型糖鎖とO−結合型糖鎖があるので、それぞれについて次のような変異を導入する。
N−結合型糖鎖にはコンセンサス配列〔Asn−X−SerまたはAsn−X−Thr(Xはプロリン以外のアミノ酸を示す。)〕が知られている。コンセンサス配列が存在するときにはAsnに糖鎖が結合する(Kobata,A.、Eur.J.Biochem.、1992年、第209巻、p.483−501)。このため、コンセンサス配列中のAsnを他のアミノ酸(例えば、Glnなど)に変換するか、あるいは、SerまたはThrを他のアミノ酸(例えば、Gly、Alaなど)に変換するように塩基配列に変異を導入することで、該当部位のN−結合型糖鎖を欠損させることができる。この場合、変換に用いるアミノ酸は、上記コンセンサス配列の前後のアミノ酸配列と新たなコンセンサス配列を形成しないアミノ酸を適宜選択するのが好ましい。また、コンセンサス配列中のXの部位にプロリンが導入されるように塩基配列に変異を導入してもよい。
O−結合型糖鎖にはコンセンサス配列は存在しないが、O−結合型糖鎖では、SerかThrの水酸基に糖鎖が付加するので、O−結合型糖鎖付加を受ける部位のSerまたはThrを他のアミノ酸(例えば、Glyなど)に変換するように塩基配列に変異を導入することで該当部位の糖鎖を欠損させることができる。この場合、変換に用いるアミノ酸は、該アミノ酸の前後のアミノ酸配列と上記コンセンサス配列を形成しないアミノ酸を適宜選択するのが好ましい。
As a method for introducing a mutation into a gene of a partial protein of HGF so that the sugar chain is not added at at least one sugar chain addition site of the HGF α chain, a base sequence corresponding to the amino acid sequence of the sugar chain addition site to be deleted It is better to introduce a mutation into When sugar chains are added to proteins, sugar chains include N-linked sugar chains and O-linked sugar chains, and the following mutations are introduced for each.
A consensus sequence [Asn-X-Ser or Asn-X-Thr (X represents an amino acid other than proline)] is known for the N-linked sugar chain. When a consensus sequence is present, a sugar chain binds to Asn (Kobata, A., Eur. J. Biochem., 1992, 209, p. 483-501). Therefore, Asn in the consensus sequence is converted to another amino acid (eg, Gln), or the nucleotide sequence is mutated to convert Ser or Thr to another amino acid (eg, Gly, Ala, etc.). By introducing, the N-linked sugar chain at the corresponding site can be deleted. In this case, the amino acid used for the conversion is preferably appropriately selected from amino acids that do not form a new consensus sequence with the amino acid sequences before and after the consensus sequence. Further, a mutation may be introduced into the base sequence so that proline is introduced into the X site in the consensus sequence.
There is no consensus sequence for O-linked glycans, but in O-linked glycans, sugar chains are added to the hydroxyl groups of Ser or Thr, so that Ser or Thr at the site that undergoes O-linked glycan addition. The sugar chain at the corresponding site can be deleted by introducing a mutation into the base sequence so that is converted to another amino acid (eg, Gly). In this case, as the amino acid used for the conversion, it is preferable to appropriately select an amino acid that does not form the consensus sequence with the amino acid sequence before and after the amino acid.
糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の糖鎖欠損部位は、HGFの部分蛋白質の糖鎖付加部位に一致し、例えば配列番号1の第32位から第478位で示されるアミノ酸配列を有するヒトHGFのα鎖の分子内断片の部分蛋白質であるNK4においては、配列番号1の第294位のAsn(N−結合型)、第402位のAsn(N−結合型)、第476位のThr(O−結合型)である。また、配列番号2の第32位から第473位で示されるアミノ酸配列を有する5アミノ酸欠失型ヒトHGFのα鎖の分子内断片であるNK4(以下、5アミノ酸欠失型NK4と略記する。)における糖鎖付加部位は、配列番号2の第289位のAsn(N−結合型)、第397位のAsn(N−結合型)、第471位のThr(O−結合型)である。また上記NK4の上記コンセンサス配列は、配列番号1で示されるアミノ酸配列の第294位から第296位、第402位から第404位に存在し、5アミノ酸欠失型NK4では、配列番号2で示されるアミノ酸配列の第289位から第291位、第397位から第399位に存在する。 The sugar chain deficiency site of the sugar chain-deficient HGF partial protein corresponds to the sugar chain addition site of the HGF partial protein, and for example, human HGF having the amino acid sequence shown in positions 32 to 478 of SEQ ID NO: 1. In NK4, which is a partial protein of the α chain intramolecular fragment, Asn (N-linked type) at position 294, Asn (N-linked type) at position 402, Thr at position 476 (O -Bond type). In addition, NK4, which is an intramolecular fragment of the α chain of 5-amino acid-deleted human HGF having the amino acid sequence shown in positions 32 to 473 of SEQ ID NO: 2 (hereinafter abbreviated as 5-amino acid deleted NK4) ) Are Asn (N-linked) at position 289, Asn (N-linked) at position 397, and Thr (O-linked) at position 471 in SEQ ID NO: 2. The consensus sequence of NK4 is present at positions 294 to 296 and positions 402 to 404 of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, and is represented by SEQ ID NO: 2 for the 5-amino acid deletion type NK4. In the amino acid sequence from position 289 to position 291 and position 397 to position 399.
塩基配列に変異を導入する方法としては、例えばNK4をコードするDNAに変異を導入する場合、変異を導入したい部分に対応する変異プライマーを合成し、クンケル法等の既知の技術を用いて行うことができる。また、市販の変異導入キット等を用いるとより簡便に変異を導入することができる。また、NK4の公知の塩基配列情報から、変異を導入したい部分の塩基配列を改変し、従来公知の方法を用いて化学合成によりDNAを製造することもできる。化学合成法としては、例えば、フォスフォアミダイト法を利用したDNA合成機model 392(パーキン・エルマー株式会社製)等のDNA合成機で化学合成する方法が挙げられる。
HGFα鎖の部分蛋白質、例えばNK4をコードするDNAは、例えば、特開2003−250549号公報に記載の方法または記載の方法に準じて得ることができる。例えば、公知のHGFの塩基配列に基づいたプライマーを調製し、ヒトの組織又は細胞に含まれるHGFmRNAから合成したcDNAあるいはcDNAライブラリーから選択したHGFcDNAを鋳型として、PCR法を用いてDNAの増幅を行い、NK4をコードするDNAを取得することができる。また、ヒトの組織又は細胞に含まれるmRNAからRT−PCR法によってcDNA増幅することもできる。また、上記化学合成により得ることもできる。
糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質のアミノ酸配列をコードするDNAを含有するプラスミドやファージ等の組換ベクターから、制限酵素によって該DNAを切り出し、糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の発現に適したベクターのプロモーターの下流に制限酵素とDNAリガーゼを用いて再結合して組換発現ベクターを作製することが出来る。より詳しくは、転写の下流方向に順番に、必要により(1)プロモーター、(2)リボソーム結合部位、(3)開始コドン、(4)本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質をコードする塩基配列を含有するDNA、(5)終止コドン、(6)ターミネーターを含むように構築される。
As a method for introducing a mutation into a base sequence, for example, when introducing a mutation into DNA encoding NK4, a mutation primer corresponding to the portion into which the mutation is to be introduced is synthesized, and a known technique such as the Kunkel method is used. Can do. In addition, mutation can be introduced more easily by using a commercially available mutation introduction kit or the like. Alternatively, from the known nucleotide sequence information of NK4, the nucleotide sequence of the portion where mutation is to be introduced can be modified, and DNA can be produced by chemical synthesis using a conventionally known method. Examples of the chemical synthesis method include a method of chemically synthesizing with a DNA synthesizer such as a DNA synthesizer model 392 (manufactured by Perkin Elmer Co., Ltd.) using the phosphoramidite method.
A DNA encoding a partial protein of the HGF α chain, such as NK4, can be obtained, for example, according to the method described in JP-A-2003-250549 or the method described therein. For example, a primer based on a known HGF base sequence is prepared, and DNA is amplified by PCR using a cDNA synthesized from HGF mRNA contained in human tissues or cells or HGF cDNA selected from a cDNA library as a template. And DNA encoding NK4 can be obtained. In addition, cDNA can be amplified from mRNA contained in human tissues or cells by RT-PCR. It can also be obtained by the above chemical synthesis.
A vector suitable for expression of a partial protein of a sugar chain-deficient HGF by excising the DNA from a recombinant vector such as a plasmid or phage containing a DNA encoding the amino acid sequence of the partial protein of the sugar chain-deficient HGF with a restriction enzyme A recombinant expression vector can be prepared by recombining with a restriction enzyme and DNA ligase downstream of the promoter. More specifically, in the downstream direction of transcription, in order, if necessary, (1) a promoter, (2) a ribosome binding site, (3) a start codon, (4) a base encoding a partial protein of the sugar chain-deficient HGF of the present invention. Constructed to contain DNA containing sequence, (5) stop codon, (6) terminator.
なお、糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質をコードする塩基配列の前に分泌シグナル配列を組み込むことにより、糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を細胞外に分泌することができる。シグナル配列は好ましくは宿主細胞により認識され、かつ、プロセシングされるものである。例えば宿主がEscherichia属である場合は、PhoAのシグナル配列、OmpAのシグナル配列等が、宿主がBacillus属である場合は、α−アミラーゼのシグナル配列、サブチリシンのシグナル配列等が、宿主が酵母である場合は、MFαのシグナル配列、SUC2のシグナル配列等が、宿主が哺乳動物細胞である場合には、HGFのシグナル配列、インシュリンのシグナル配列、α−インターフェロンのシグナル配列等がそれぞれ利用できる。ヒトHGFの部分蛋白質においては、特に、ヒトHGFのシグナル配列を利用するのが好ましい。具体的には、例えば配列番号1の第1位から第31位で示されるアミノ酸配列をコードする塩基配列がシグナル配列に相当する。 In addition, by incorporating a secretory signal sequence before the base sequence encoding the partial protein of sugar chain-deficient HGF, the partial protein of sugar chain-deficient HGF can be secreted outside the cell. The signal sequence is preferably one that is recognized and processed by the host cell. For example, when the host belongs to the genus Escherichia, the signal sequence of PhoA, the signal sequence of OmpA, etc., and when the host is of the genus Bacillus, the signal sequence of α-amylase, the signal sequence of subtilisin, etc. are yeast. In this case, the signal sequence of MFα, the signal sequence of SUC2, and the like can be used. When the host is a mammalian cell, the signal sequence of HGF, the signal sequence of insulin, the signal sequence of α-interferon, etc. can be used. In the partial protein of human HGF, it is particularly preferable to use the signal sequence of human HGF. Specifically, for example, the base sequence encoding the amino acid sequence shown in the first to 31st positions of SEQ ID NO: 1 corresponds to the signal sequence.
上記DNAには、上記糖鎖付加部位の塩基配列に変異が導入された糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質配列をコードする塩基配列からなるDNAだけでなく、(a)前記糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質配列をコードする塩基配列の塩基の1もしくは数個の塩基が欠失、置換、付加もしくは挿入された塩基配列を有し、かつHGFアンタゴニスト活性および血管新生抑制作用を有する蛋白質をコードするDNA、(b)前記糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質配列をコードする塩基配列を有するDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつHGFアンタゴニスト活性および血管新生抑制作用を有する蛋白質をコードする塩基配列からなるDNA、または(c)前記糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質配列をコードする塩基配列を有するDNAと少なくとも80%以上の相同性を有し、かつHGFアンタゴニスト活性および血管新生抑制作用を有する蛋白質をコードする塩基配列からなるDNAも包含するものである。
上記塩基配列について、「1もしくは数個の塩基が欠失、置換、付加もしくは挿入」というときは、部位特異的突然変異誘発法等の周知の技術的方法により、または天然に生じうる程度の数(1〜数個)の塩基が、欠失、置換、付加または挿入等されていることを意味する。
ストリンジェントな条件下でハイブリダイズ可能なDNAとは、上記DNAをプローブとして、コロニー・ハイブリダイゼーション法、プラーク・ハイブリダイゼーション法、あるいはサザンブロットハイブリダイゼーション法等を用いることにより得られるDNAを意味する。
ストリンジェントな条件とは、例えば、塩濃度、0.1〜2倍程度の濃度のSSC溶液(1倍濃度のSSC溶液の組成は、150mM塩化ナトリウム、15mMクエン酸ナトリウムよりなる。)、温度約65℃程度でのハイブリダイズ条件をいう。
相同性を有するDNAとは、ハイストリンジェントな条件において、少なくとも約80%以上の相同性を有するDNA、好ましくは約85%以上の相同性を有するDNA、より好ましくは約90%以上の相同性を有するDNAをいう。なお、ハイストリンジェントな条件とは、例えば、ナトリウム濃度が約19〜40mM程度、好ましくは約19〜20mM程度で、温度が約50〜70℃程度、好ましくは約60〜65℃程度の条件をいう。特に、ナトリウム濃度が約19mMで温度が約65℃程度の場合が最も好ましい条件である。
The DNA includes not only a DNA comprising a base sequence encoding a partial protein sequence of a sugar chain-deficient HGF in which a mutation is introduced into the base sequence of the sugar chain addition site, but also (a) the sugar chain-deficient HGF. DNA encoding a protein having a base sequence in which one or several bases of a base sequence encoding a partial protein sequence have been deleted, substituted, added or inserted, and having an HGF antagonist activity and angiogenesis inhibitory action (B) hybridizing under stringent conditions with DNA having a base sequence complementary to DNA having a base sequence encoding a partial protein sequence of the sugar chain-deficient HGF, and inhibiting HGF antagonist activity and angiogenesis DNA comprising a base sequence encoding a protein having an action, or (c) a partial protein sequence of the sugar chain-deficient HGF Having DNA at least 80% or more homology with a nucleotide sequence encoding, and is intended to encompass DNA consisting of a nucleotide sequence encoding a protein having an HGF antagonist activity and neovascularization inhibitory action.
Regarding the above base sequence, when “one or several bases are deleted, substituted, added or inserted”, it is a number that can be naturally generated by a well-known technical method such as site-directed mutagenesis or the like. It means that (1 to several) bases have been deleted, substituted, added or inserted.
DNA that can hybridize under stringent conditions means DNA obtained by using colony hybridization method, plaque hybridization method, Southern blot hybridization method or the like using the above DNA as a probe.
The stringent conditions include, for example, an SSC solution having a salt concentration of about 0.1 to 2 times (the composition of a 1-fold concentration SSC solution is 150 mM sodium chloride, 15 mM sodium citrate), and a temperature of about. Hybridization conditions at about 65 ° C.
DNA having homology is DNA having at least about 80% homology, preferably DNA having about 85% homology, more preferably about 90% or more homology under highly stringent conditions. Refers to DNA having The high stringent conditions are, for example, conditions in which the sodium concentration is about 19 to 40 mM, preferably about 19 to 20 mM, and the temperature is about 50 to 70 ° C., preferably about 60 to 65 ° C. Say. In particular, the most preferable conditions are when the sodium concentration is about 19 mM and the temperature is about 65 ° C.
本発明で用いることが出来るベクターとしては、大腸菌を宿主とする場合はpBR322,pUC18、pUC19(東洋紡)等のプラスミドを、枯草菌を宿主とする場合はpUB110(シグマ社)等のプラスミドを、酵母を宿主とする場合はpYES2(Invitrogen)、pRB15(ATCC37062)等のプラスミドを用いることができる。動物細胞用の発現ベクターとしては、pCAGGSおよびpCXN2(Niwa,H.,Yamamura,K.and Miyazaki,J.、Gene、1991年、第108巻、p.193−200、特開平03‐168087)、pcDL-SRα(Takebe,Y.ら、Mol.Cell.Biol.1988年、第8巻、p.466−472)等が挙げられる。その他、バクテリオファージλgt10、λgt11(ストラタジーン社)、ウイルスSV40(BRL社)、BPV(ATCC VR−703)、レトロウイルスの遺伝子由来のベクター等が列挙できるが宿主内で複製・増幅可能なベクターであれば特に限定はない。 As vectors that can be used in the present invention, plasmids such as pBR322, pUC18, and pUC19 (Toyobo) are used when Escherichia coli is the host, and plasmids such as pUB110 (Sigma) are used when Bacillus subtilis is the host. When using as a host, plasmids such as pYES2 (Invitrogen) and pRB15 (ATCC37062) can be used. As expression vectors for animal cells, pCAGGS and pCXN2 (Niwa, H., Yamamura, K. and Miyazaki, J., Gene, 1991, Vol. 108, p.193-200, JP 03-168087), pcDL-SRα (Takebe, Y. et al., Mol. Cell. Biol. 1988, Vol. 8, p.466-472) and the like. In addition, bacteriophage λgt10, λgt11 (Stratagene), virus SV40 (BRL), BPV (ATCC VR-703), vectors derived from retrovirus genes, etc. can be listed, but these vectors can be replicated and amplified in the host. If there is no particular limitation.
プロモーターおよびターミネーターに関しても、目的とする糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質をコードする塩基配列の発現に用いられる宿主に対応したものであれば特に限定はない。プロモーターの例としては、宿主が大腸菌である場合は、trpプロモーター、lacプロモーター、recAプロモーター、λPLプロモーター、lppプロモーター等が挙げられ、宿主が酵母である場合は、PHO5プロモーター、PGKプロモーター、GAPプロモーター、ADHプロモーター等が挙げられる。動物細胞を宿主として用いる場合は、ラウス肉腫ウイルス(ウイルスRSV)、MPSV、ポリオマーウイルス、鶏頭ウイルス、アデノウイルス、ウシパピローマウイルス、トリ肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス(CMV)、B型肝炎ウイルス、シミアンウイルス40(SV40)、ワクシニアウイルス等のウイルスゲノムから得られるプロモーター、メロチオネインプロモーター、ヒートショックプロモーター等が挙げられる。また、高等哺乳動物宿主を用いる際には、好ましくは、ベクターにエンハンサーを導入する。エンハンサーを導入することにより転写が増大する。エンハンサーとしては、SV40エンハンサー、サイトメガロウイルスの初期プロモーター/エンハンサー、ポリオマーエンハンサー、アデノウイルスのエンハンサー等が挙げられる。またターミネーターとしては、宿主が大腸菌の場合、trpターミネーター、1ppターミネーター等を、宿主が枯草菌の場合、amyFターミネーター等を、宿主が酵母の場合、CYC1ターミネーター等を、宿主が動物細胞の場合、SV40ターミネーター、HSV1TKターミネーター等を例示することが出来る。これらのプロモーターとターミネーターは用いる宿主に応じて適宜に組み合わされる。 The promoter and terminator are not particularly limited as long as they correspond to the host used for the expression of the base sequence encoding the target partial protein of sugar chain-deficient HGF. Examples of the promoter include trp promoter, lac promoter, recA promoter, λPL promoter, lpp promoter, etc. when the host is Escherichia coli, and when the host is yeast, PHO5 promoter, PGK promoter, GAP promoter, ADH promoter etc. are mentioned. When animal cells are used as hosts, Rous sarcoma virus (virus RSV), MPSV, poliovirus, fowl head virus, adenovirus, bovine papilloma virus, avian sarcoma virus, cytomegalovirus (CMV), hepatitis B virus, simian Examples include promoters obtained from virus genomes such as virus 40 (SV40) and vaccinia virus, merothionein promoter, heat shock promoter, and the like. In addition, when a higher mammalian host is used, an enhancer is preferably introduced into the vector. Introducing an enhancer increases transcription. Enhancers include SV40 enhancer, cytomegalovirus early promoter / enhancer, polyomer enhancer, adenovirus enhancer, and the like. As the terminator, trp terminator, 1pp terminator, etc. when the host is Escherichia coli, amyF terminator, etc. when the host is Bacillus subtilis, CYC1 terminator, etc. when the host is yeast, and SV40 when the host is an animal cell. A terminator, HSV1TK terminator, etc. can be illustrated. These promoters and terminators are appropriately combined depending on the host to be used.
宿主として用いることのできる細胞としては、特に制限はなく、動物、植物、昆虫、真核微生物等の真核細胞、および原核微生物等の原核細胞が挙げられる。これらの細胞は個体を形成していてもよく、動物個体、植物個体、昆虫個体を宿主としてもよい。真核細胞では、付着性細胞、浮遊性細胞の何れも使用でき、例えばHGFの部分蛋白質を細胞内に生産蓄積する真核細胞でもよく、あるいはHGFの部分蛋白質を細胞外に分泌生産する真核細胞でもよい。動物細胞では、例えばCHO細胞(チャイニーズハムスター卵巣細胞)、COS細胞、BHK細胞、マウスC127細胞およびHela細胞等が挙げられる。植物細胞では、例えばイネ、タバコおよびシロイヌナズナ等を挙げることができ、昆虫細胞では、例えばSf9やSf21等の細胞を挙げることができる。昆虫個体では例えばカイコを挙げることができる。真核微生物ではSaccharomyces cerevisiae、Schizosaccharomyces pombe、Candida boidinii、Pichia pastoris等の酵母、あるいはAspergillus属、Trichoderma属およびMucor属等の糸状菌を挙げることができる。原核微生物では、大腸菌および枯草菌等が挙げられ、これらのうち、原核生物の細胞では、糖鎖付加能がないため、糖鎖付加型のHGFの部分蛋白質をコードする発現ベクターを導入してもよい。好ましくは、酵母、昆虫細胞または昆虫個体である。 The cell that can be used as a host is not particularly limited, and examples thereof include eukaryotic cells such as animals, plants, insects, and eukaryotic microorganisms, and prokaryotic cells such as prokaryotic microorganisms. These cells may form an individual, and an animal individual, a plant individual, or an insect individual may be used as a host. As eukaryotic cells, both adherent cells and suspension cells can be used. For example, eukaryotic cells that produce and accumulate HGF partial proteins in the cells may be used, or eukaryotic cells that secrete and produce HGF partial proteins. It may be a cell. Examples of animal cells include CHO cells (Chinese hamster ovary cells), COS cells, BHK cells, mouse C127 cells, and Hela cells. Examples of plant cells include rice, tobacco, and Arabidopsis. Examples of insect cells include cells such as Sf9 and Sf21. Insect individuals can include, for example, silkworms. Examples of eukaryotic microorganisms include yeasts such as Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe, Candida bodiniii, Pichia pastoris, and Aspergillus spp., Trichoderma spp. Examples of prokaryotic microorganisms include Escherichia coli and Bacillus subtilis. Among these, prokaryotic cells do not have the ability to add glycosylation. Therefore, even if an expression vector encoding a glycosylated HGF partial protein is introduced. Good. Yeast, insect cells or insect individuals are preferred.
糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質発現ベクターは、コンピテント細胞法(J.Mol.Biol.,1970年,第53巻,p.154)、プロトプラスト法(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1978年、第75巻、p.1929)、リン酸カルシウム法(Science,1983年,第221巻,p.551)、DEAEデキストラン法(Science,1982年,第215巻,p.166)、電気パルス法(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1984年,第81巻,p.7161)、インビトロパッケージング法(Proc.Nat.Acad.Sci.USA,1975年,第72巻,p.581)、ウイルスベクター法(Cell,1984年,第37巻,p.1053)、またはマイクロインジェクション法(Exp.Cell.Res.,1984年,第153巻,p.347)等によって宿主に導入され、形質転換体が作製される。 Sugar chain-deficient HGF partial protein expression vectors include competent cell method (J. Mol. Biol., 1970, Vol. 53, p. 154), protoplast method (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1978). Year 75, p. 1929), calcium phosphate method (Science, 1983, Vol. 221, p. 551), DEAE dextran method (Science, 1982, Vol. 215, p. 166), electric pulse method ( Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1984, Vol. 81, p. 7161), in vitro packaging method (Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1975, Vol. 72, p. 581), virus Vector method (Cell, 1984, 37, p. 1053) or microin Ekushon method (Exp.Cell.Res., 1984 years, 153 vol, P.347) is introduced into a host by etc., transformants are prepared.
得られた形質転換体は、目的とする糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を産生させるためにその宿主に応じた適切な培地中で培養される。培地中には該形質転換体の生育に必要な炭素源、窒素源、無機物、ビタミン、血清および薬剤等が含有される。培地の例としては、形質転換体の宿主が大腸菌の場合、LB培地(日水製薬)、M9培地(J.Exp.Mol.Genet.,Cold Spring Laboratory,New York,1972年、p.431)等が挙げられ、宿主が酵母の場合はYEPD培地(Genetic Engineering,vol.1,Plenum Press,New York,1979年、p.117)等を挙げられる。宿主が動物細胞の場合、20%以下のウシ胎児血清を含有するMEM培地、DMEM培地、RPMI1640培地(日水製薬)等を挙げることが出来る。形質転換体の培養は、通常20℃〜45℃、pHは5〜8の範囲で行われ、必要に応じて通気、撹拌が行われる。また、宿主が接着性の動物細胞等の場合は、ガラスビーズ、コラーゲンビーズ、あるいはアセチルセルロースフォローファイバー等の担体が用いられる。これら以外の培地組成あるいは培養条件下でも形質転換体が生育すれば実施でき、これらに限定されるものではない。 The obtained transformant is cultured in an appropriate medium according to the host in order to produce the target sugar chain-deficient HGF partial protein. The medium contains a carbon source, a nitrogen source, inorganic substances, vitamins, serum, drugs and the like necessary for the growth of the transformant. Examples of the medium include LB medium (Nissui Pharmaceutical), M9 medium (J. Exp. Mol. Genet., Cold Spring Laboratory, New York, 1972, p. 431) when the transformant host is E. coli. In the case where the host is yeast, YEPD medium (Genetic Engineering, vol. 1, Plenum Press, New York, 1979, p. 117) can be used. When the host is an animal cell, examples include MEM medium, DMEM medium, RPMI 1640 medium (Nissui Pharmaceutical) containing 20% or less fetal bovine serum. The transformant is usually cultured in the range of 20 ° C to 45 ° C and pH of 5 to 8, and aeration and agitation are performed as necessary. When the host is an adherent animal cell or the like, a carrier such as glass beads, collagen beads, or acetylcellulose follow fiber is used. It can be carried out if the transformant grows even under other medium composition or culture conditions, and is not limited thereto.
培養においては、培養液中にプロテアーゼインヒビターを添加すると糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の分解を抑制でき、糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の生産性向上につながる。添加するプロテアーゼインヒビターとしては、ベンズアミジン、アプロチニン、ロイペプチン、アンチパイン、キモスタチン、ペプスタチンA、フェニルメタンスルホニルフルオリド(PMSF)、エチレンジアミン4酢酸(EDTA)等が挙げられる。 In culture, when a protease inhibitor is added to the culture solution, the degradation of the sugar chain-deficient HGF partial protein can be suppressed, leading to an improvement in the productivity of the sugar chain-deficient HGF partial protein. Examples of protease inhibitors to be added include benzamidine, aprotinin, leupeptin, antipain, chymostatin, pepstatin A, phenylmethanesulfonyl fluoride (PMSF), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), and the like.
このようにして形質転換体の培養上清中または形質転換体中に生成した糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質は、公知の塩析法、溶媒沈殿法、透析法、限外濾過法、ゲル電気泳動法、あるいはゲル濾過クロマトグラフィ、イオン交換クロマトグラフィ、逆相クロマトグラフィ、アフィニティクロマトグラフィ等を組み合わせて分離採取し精製することが出来る。特に、硫酸アンモニウムによる塩析法、S−セファロースイオンクロマトグラフィ、ヘパリンセファロースアフィニティクロマトグラフィ、およびフェニルセファロース逆相クロマトグラフィの組み合せ、あるいは硫酸アンモニウムによる塩析法、S−セファロースイオンクロマトグラフィ、および抗HGF抗体セファロースアフィニティクロマトグラフィの組み合わせ等が好ましく有効な精製法である。 The sugar chain-deficient HGF partial protein thus produced in the culture supernatant of the transformant or in the transformant is obtained by known salting-out method, solvent precipitation method, dialysis method, ultrafiltration method, gel electricity It can be separated, collected and purified by a combination of electrophoresis, gel filtration chromatography, ion exchange chromatography, reverse phase chromatography, affinity chromatography and the like. In particular, a combination of salting out with ammonium sulfate, S-sepharose ion chromatography, heparin sepharose affinity chromatography, and phenyl sepharose reverse phase chromatography, or a combination of salting out with ammonium sulfate, S-sepharose ion chromatography, and anti-HGF antibody sepharose affinity chromatography Etc. are preferable and effective purification methods.
また、本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質は、従来の既知の方法により糖鎖が付加したHGFの部分蛋白質を得た後、糖鎖を除去する酵素で該HGFの部分蛋白質を処理することでも得られる。糖鎖を除去する酵素としては、N−結合型糖鎖の除去の目的ではグリコペプチダーゼF、グリコペプチダーゼA等を使用することができる。O−結合型糖鎖の除去は、シアリダーゼ、フコシダーゼ、O−グリカナーゼ等の組み合わせによって達成される。この際、反応液中にプロテアーゼインヒビターを添加することが望ましい。添加するプロテアーゼインヒビターとしては、ベンズアミジン、アプロチニン、ロイペプチン、アンチパイン、キモスタチン、ペプスタチンA、フェニルメタンスルホニルフルオリド(PMSF)、エチレンジアミン4酢酸(EDTA)等が挙げられる。酵素処理によって糖鎖除去がなされたHGFの部分蛋白質は、本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質として採取し上述の精製法によって精製することができる。 In addition, the partial protein of sugar chain-deficient HGF of the present invention is obtained by obtaining a partial protein of HGF to which a sugar chain has been added by a known method, and then treating the partial protein of HGF with an enzyme that removes the sugar chain. Can also be obtained. As an enzyme for removing a sugar chain, glycopeptidase F, glycopeptidase A, etc. can be used for the purpose of removing an N-linked sugar chain. Removal of the O-linked sugar chain is achieved by a combination of sialidase, fucosidase, O-glycanase and the like. At this time, it is desirable to add a protease inhibitor to the reaction solution. Examples of protease inhibitors to be added include benzamidine, aprotinin, leupeptin, antipain, chymostatin, pepstatin A, phenylmethanesulfonyl fluoride (PMSF), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), and the like. The HGF partial protein from which the sugar chain has been removed by enzymatic treatment can be collected as the partial protein of the sugar chain-deficient HGF of the present invention and purified by the purification method described above.
さらに、本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質は、無細胞蛋白質合成システムを利用して得ることもできる。無細胞蛋白質合成システムとは、大腸菌、ウサギ網状赤血球細胞、小麦胚芽等から調製した細胞抽出液を用いるか、あるいは細胞抽出液中に含まれる蛋白質合成因子群を利用して、目的蛋白質をコードするDNAあるいはmRNAを鋳型として、生細胞を用いずに蛋白質合成を行う方法をいう。細胞抽出液にはリボソーム、tRNA、翻訳因子等の蛋白質合成に必要な分子群が含まれているため、これにATPやGTP等のエネルギー源および基質となるアミノ酸を添加すると、蛋白質が合成される。細胞抽出液の代わりに、細胞抽出液中に含まれる蛋白質合成因子群を混合して用いてもよい。無細胞蛋白質合成システムでは、小胞体やゴルジ体が含まれないため、糖鎖付加部位を有するHGFの部分蛋白質をコードするDNAあるいはmRNAを鋳型として、糖鎖の欠損した糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を生産することができる。また、糖鎖付加部位に変異を導入したDNAあるいはmRNAを用いることもできる。
反応液中にプロテアーゼインヒビターを添加することもできる。添加するプロテアーゼインヒビターとしては、ベンズアミジン、アプロチニン、ロイペプチン、アンチパイン、キモスタチン、ペプスタチンA、フェニルメタンスルホニルフルオリド(PMSF)、エチレンジアミン4酢酸(EDTA)等が挙げられる。無細胞蛋白質合成反応液中に合成された糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質は、採取し上述の精製法によって精製することができる。
Furthermore, the sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention can also be obtained by using a cell-free protein synthesis system. A cell-free protein synthesis system uses a cell extract prepared from Escherichia coli, rabbit reticulocyte, wheat germ, etc., or encodes a target protein using a protein synthesis factor group contained in the cell extract It refers to a method of protein synthesis using DNA or mRNA as a template without using living cells. Cell extracts contain molecular groups necessary for protein synthesis such as ribosomes, tRNAs, translation factors, etc. When an amino acid serving as an energy source and substrate such as ATP and GTP is added to this, protein is synthesized. . Instead of the cell extract, a protein synthesis factor group contained in the cell extract may be mixed and used. Since the cell-free protein synthesis system does not include the endoplasmic reticulum or the Golgi apparatus, a sugar chain-deficient HGF part lacking a sugar chain using a DNA or mRNA encoding a partial protein of HGF having a glycosylation site as a template Can produce protein. Alternatively, DNA or mRNA having a mutation introduced at the glycosylation site can be used.
A protease inhibitor can also be added to the reaction solution. Examples of protease inhibitors to be added include benzamidine, aprotinin, leupeptin, antipain, chymostatin, pepstatin A, phenylmethanesulfonyl fluoride (PMSF), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), and the like. The sugar chain-deficient HGF partial protein synthesized in the cell-free protein synthesis reaction solution can be collected and purified by the purification method described above.
また、本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質は、糖鎖を欠損するHGFをプロテアーゼで消化するか、または化学的な処理によって特異的に切断することによっても製造できる。このために用いられるHGFは、既に公知のHGFの遺伝子配列等に基づいて、糖鎖付加部位に変異を導入したものが使用できる。HGFの酵素分解は、例えばエラスターゼ、HGFアクティベータ、ウロキナーゼ型プラスミノーゲンアクティベータ、マトリプターゼ等の特異的なプロテアーゼを用いてHGFを消化することにより行うことができる。生じた糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質は、採取し上述の精製法によって精製することができる。 The partial protein of sugar chain-deficient HGF of the present invention can also be produced by digesting HGF lacking a sugar chain with a protease or specifically cleaving it by chemical treatment. As the HGF used for this purpose, one having a mutation introduced at the glycosylation site based on the already known gene sequence of HGF can be used. Enzymatic degradation of HGF can be carried out by digesting HGF using a specific protease such as elastase, HGF activator, urokinase-type plasminogen activator, matriptase and the like. The resulting sugar chain-deficient HGF partial protein can be collected and purified by the purification method described above.
上記のようにして得られる本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質は、c−Met/HGF受容体を介するHGFの作用に対するアンタゴニスト活性を有するとともに、血管新生抑制作用において糖鎖付加型HGFの部分蛋白質と同等の活性を有している。 The sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention obtained as described above has an antagonistic activity against the action of HGF via the c-Met / HGF receptor and also has an anti-angiogenic action of glycosylated HGF. It has the same activity as a partial protein.
本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質は医薬として有効であり、一般的な医療製剤の形態で用いられる。本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を有効成分として含有する医薬製剤は、種々の製剤形態(例えば、液剤、固形剤、カプセル剤等)をとりうるが、一般的には有効成分である糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質のみ又はそれと製薬学的に許容される担体と共に注射剤、吸入剤、坐剤又は経口剤とされるが、注射剤が好適である。当該注射剤は常法により調製することができ、例えば、糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質および製薬学的に許容される担体を適切な溶剤(例えば、滅菌精製水、緩衝液、生理食塩水等)に溶解した後、フィルター等で濾過して滅菌し、次いで無菌的な容器に充填することにより調製することができる。注射剤中の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質含量としては、通常0.0002〜3(W/V%)程度、好ましくは0.001〜2(W/V%)程度に調整される。また、経口薬としては、例えば、錠剤、顆粒剤、細粒剤、散剤、軟又は硬カプセル剤、液剤、乳剤、懸濁剤、シロップ剤等の剤形に製剤化され、これらの製剤は製剤化の常法に準じて調製することができる。坐剤も慣用の基剤(例えば、カカオ脂、ラウリン脂、グリセロゼラチン、マクロゴール、ウィテップゾル等)を用いた製剤上の常法によって調製することができる。また、吸入剤も製剤上の常套手段に準じて調製することができる。製剤中の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質含量は、剤形、適用疾患等に応じて適宜調整することができる。 The partial protein of sugar chain-deficient HGF of the present invention is effective as a medicine and is used in the form of a general medical preparation. The pharmaceutical preparation containing the sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention as an active ingredient can take various preparation forms (eg, liquid, solid, capsule, etc.), but is generally an active ingredient. An injection, an inhalant, a suppository, or an oral preparation is used together with only a partial protein of sugar chain-deficient HGF or a pharmaceutically acceptable carrier, and an injection is preferred. The injection can be prepared by a conventional method, for example, a sugar chain-deficient HGF partial protein and a pharmaceutically acceptable carrier in an appropriate solvent (for example, sterile purified water, buffer, physiological saline, etc. ), And then sterilized by filtration with a filter or the like, and then filled into an aseptic container. The partial protein content of sugar chain-deficient HGF in the injection is usually adjusted to about 0.0002 to 3 (W / V%), preferably about 0.001 to 2 (W / V%). Oral drugs are formulated into dosage forms such as tablets, granules, fine granules, powders, soft or hard capsules, liquids, emulsions, suspensions, syrups, and the like. It can be prepared according to the conventional method of chemical conversion. Suppositories can also be prepared by a conventional method using a conventional base (for example, cacao butter, lauric butter, glycerogelatin, macrogol, witepsol). Inhalants can also be prepared according to conventional means on pharmaceutical preparations. The partial protein content of the sugar chain-deficient HGF in the preparation can be appropriately adjusted according to the dosage form, applicable disease and the like.
本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質の医薬製剤の製剤化に際して、安定化剤が添加されることが好ましい。安定化剤としては、例えば、アルブミン、グロブリン、ゼラチン、アラニン、グリシン、マンニトール、グルコース、デキストラン、ソルビトール、エチレングリコール等が挙げられる。さらに、本発明の医薬製剤は製剤化に必要な他の添加物、例えば、溶剤(例えば、生理食塩液、滅菌精製水、注射用水等)、賦形剤(例えば、果糖、D−ソルビトール、ブドウ糖、デンプン、結晶セルロース、デキストリン等)、結合剤(例えば、ゼラチン、コーンスターチ、トラガント、アラビアゴム等)、溶解補助剤(例えば、ラウロマクロゴール、ポリソルベート80、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油60、アラビアゴム、安息香酸ナトリウム等)、酸化防止剤(例えば、L−アスコルビン酸、トコフェロール、エデト酸ナトリウム等)、無痛化剤(例えば、塩化ベンザルコニウム、塩酸プロカイン等)、等張化剤(例えば、塩化ナトリウム、ブドウ糖、D−マンニトール、グルセリン等)、緩衝剤(例えば、クエン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸、酢酸ナトリウム、乳酸、リン酸水素ナトリウム等)、増粘剤(アラビアゴム、カルメロース、ポピドン、メチルセルロース等)、保存剤(例えば、パラオキシ安息香酸メチル、パラオキシ安息香酸エチル、パラオキシ安息香酸プロピル、クロロブタノール、ベンジルアルコール、塩化ベンザルコニウム等)、pH調整剤(塩酸、水酸化ナトリウム、クエン酸、酢酸等)等を含んでいてもよい。
液状製剤とした場合は凍結保存、または凍結乾燥等により水分を除去して保存するのが望ましい。凍結乾燥製剤は、用時に注射用蒸留水等を加え、再溶解して使用される。
また、経口剤とする場合には、顆粒、錠剤等は、腸溶性コーティング剤(例えば酢酸フタル酸セルロース、メタアクリル酸コポリマー、ヒドロキシプロピルセルロースフタレート、カルボキシメチルエチルセルロース等)等で剤皮を施されるのが好ましく、カプセル剤では、腸溶性カプセル剤とされるのが好ましい。
It is preferable to add a stabilizer when the pharmaceutical preparation of the sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention is formulated. Examples of the stabilizer include albumin, globulin, gelatin, alanine, glycine, mannitol, glucose, dextran, sorbitol, ethylene glycol and the like. In addition, the pharmaceutical preparation of the present invention may contain other additives necessary for formulation, such as a solvent (eg, physiological saline, sterile purified water, water for injection), excipient (eg, fructose, D-sorbitol, glucose). Starch, crystalline cellulose, dextrin, etc.), binder (eg, gelatin, corn starch, tragacanth, gum arabic, etc.), solubilizer (eg, lauromacrogol, polysorbate 80, polyoxyethylene hydrogenated castor oil 60, gum arabic, Sodium benzoate, etc.), antioxidants (eg, L-ascorbic acid, tocopherol, sodium edetate, etc.), soothing agents (eg, benzalkonium chloride, procaine hydrochloride, etc.), isotonic agents (eg, sodium chloride) , Glucose, D-mannitol, glycerin, etc.), buffer (eg citric acid, sodium citrate) Lithium, acetic acid, sodium acetate, lactic acid, sodium hydrogenphosphate, etc.), thickeners (gum arabic, carmellose, popidone, methylcellulose, etc.), preservatives (for example, methyl paraoxybenzoate, ethyl paraoxybenzoate, propyl paraoxybenzoate) Chlorobutanol, benzyl alcohol, benzalkonium chloride, etc.), pH adjusters (hydrochloric acid, sodium hydroxide, citric acid, acetic acid, etc.) and the like.
In the case of a liquid preparation, it is desirable to store it after removing moisture by freeze storage or freeze drying. The freeze-dried preparation is used by adding distilled water for injection at the time of use and re-dissolving it.
In the case of an oral preparation, granules, tablets and the like are coated with an enteric coating agent (for example, cellulose acetate phthalate, methacrylic acid copolymer, hydroxypropyl cellulose phthalate, carboxymethyl ethyl cellulose, etc.). It is preferable that the capsule is an enteric capsule.
本発明の製剤は、その製剤形態に応じた適当な投与経路により投与され得る。例えば、注射剤の形態にして静脈、動脈、皮下、筋肉内等に投与することができる。その投与量は、患者の疾患、症状、年齢、体重等により適宜調整されるが、例えば、成人に対し、通常糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質(例えば、糖鎖欠損型NK4)として0.01mg〜500mg、好ましくは0.05mg〜100mgであり、これを1日1回ないし数回に分けて投与するのが適当である。 The preparation of the present invention can be administered by an appropriate administration route according to the preparation form. For example, it can be administered into a vein, artery, subcutaneous, intramuscular, etc. in the form of an injection. The dose is appropriately adjusted depending on the disease, symptoms, age, weight, etc. of the patient. For example, for adults, 0.01 mg of a normal sugar chain-deficient HGF partial protein (eg, sugar chain-deficient NK4) is usually used. It is appropriate to administer this once a day or several times a day.
本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質は、腫瘍の浸潤抑制、成長抑制、転移抑制、アポトーシス誘導または/および血管新生抑制に使用することができる。従って、本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を含有する医薬は、癌または/および血管新生による疾患の予防・治療剤、および癌の転移防止剤として使用することができる。
対象疾患の癌としては、例えば、肺癌、卵巣癌、膵臓癌、胃癌、胆嚢癌、腎臓癌、前立腺癌、乳癌、食道癌、肝臓癌、口腔癌、結腸癌、大腸癌、子宮癌、胆管癌、膵島細胞癌、副腎皮質癌、膀胱癌、精巣癌、睾丸腫瘍、甲状腺癌、皮膚癌、悪性カルチノイド腫瘍、悪性黒色腫、骨肉腫、軟部組織肉腫、神経芽細胞腫、ウィルムス腫瘍、網膜芽細胞腫、メラノーマ、グリオーマ等が挙げられるが、なかでも卵巣癌、膵臓癌、胃癌、胆嚢癌、腎臓癌、前立腺癌、乳癌、食道癌、肝臓癌、口腔癌、結腸癌、大腸癌、肉腫、メラノーマ又はグリオーマが好ましく、特に、卵巣癌、膵臓癌、胃癌、胆嚢癌が好ましい。
The sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention can be used for tumor invasion suppression, growth suppression, metastasis suppression, apoptosis induction or / and angiogenesis suppression. Therefore, the medicament containing the partial protein of sugar chain-deficient HGF of the present invention can be used as a prophylactic / therapeutic agent for cancer or / and a disease caused by angiogenesis, and a cancer metastasis preventive agent.
Examples of target cancers include lung cancer, ovarian cancer, pancreatic cancer, stomach cancer, gallbladder cancer, kidney cancer, prostate cancer, breast cancer, esophageal cancer, liver cancer, oral cancer, colon cancer, colon cancer, uterine cancer, bile duct cancer , Pancreatic islet cell carcinoma, adrenal cortex cancer, bladder cancer, testicular cancer, testicular tumor, thyroid cancer, skin cancer, malignant carcinoid tumor, malignant melanoma, osteosarcoma, soft tissue sarcoma, neuroblastoma, Wilms tumor, retinoblast Tumors, melanoma, glioma, etc., among others, ovarian cancer, pancreatic cancer, stomach cancer, gallbladder cancer, kidney cancer, prostate cancer, breast cancer, esophageal cancer, liver cancer, oral cancer, colon cancer, colon cancer, sarcoma, melanoma Or glioma is preferable, and ovarian cancer, pancreatic cancer, gastric cancer, and gallbladder cancer are particularly preferable.
また、本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を含有する医薬は、他の抗腫瘍剤等と組み合わせて用いることができる。他の抗腫瘍剤としては、例えば、アルキル化剤(例えばナイトロジェンマスタード、メルファラン、シクロホスファミド、クロラムブシル、チオテパ、ディブロモマンニトール、ディブロモダルシトール、カルムスチン、ロムスチン、セムスチン、ニムスチンハイドロクロライド、クロロゾトシン、ラニムスチン、ブスルファン、プロカルバジン等)、各種代謝拮抗剤(例えば6−メルカプトプリン、アザチオプリン、6−チオグアニン、チオイノシン、フルオロウラシル、テガフール、カルモフール、ドキシフルリジン、ブロクスウリジン、シタラビン、エノシタビン、メトトレキサート、トリメトレキサート等)、抗腫瘍抗生物質(例えばダウノルビシン、アクラルビシン、ドキソルビシン、アクチノマイシンD、マイトマイシンC、ブレオマイシン、ペプロマイシン等)、その他の抗腫瘍剤(例えば、シスプラチン、カルボプラチン、タモキシフェン、L−アスパラギナーゼ、アセブラトン、シゾフィラン、ピシバニール、ウベニメクス、クレスチン等)、抗腫瘍性植物成分(カンプトテシン、ビンデシン、ビンクリスチン、ビンブラスチン等)、BRM(生物学的応答性制御物質;例えば腫瘍壊死因子、インドメタシン等)、細胞接着阻害剤(例えばRGD配列を有する物質等)、マトリックス・メタロプロテアーゼ阻害剤(例えば、マリマスタット、バチマスタット等)、ホルモン(例えばヒドロコルチゾン、デキサメタゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾロン、プラステロン、ベタメタゾン、トリアムシノロン、オキシメトロン、ナンドロロン、メテノロン、ホスフェストロール、エチニルエストラジオール、クロルマジノン、メドロキシプロゲステロン等)、ビタミン(例えばトコフェロール等)、抗生物質(例えばアンピシリン、スルベニシリン、セファレキシン、セファロジン、トブラマイシン、クロラルフェニコール、塩酸テトラサイクリン、キタセマイシン、塩酸リンコマイシン等)又は化学療法剤(例えばスルファメチゾール、スルファモノメトキシン、エノキサシン、ノルフロキサシン、オフロキサシン、キノキサシン等)等が挙げられる。さらに、本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を含有する医薬は、外科的療法や放射線療法と組み合わせて用いることもできる。従って、本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を含有する医薬は、他の抗腫瘍剤等または/および外科的療法や放射線療法と組み合わせた腫瘍の浸潤抑制、成長抑制、転移抑制、アポトーシス誘導または/および血管新生抑制に使用することができる。 In addition, the medicament containing the sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention can be used in combination with other antitumor agents and the like. Other anti-tumor agents include, for example, alkylating agents (eg, nitrogen mustard, melphalan, cyclophosphamide, chlorambucil, thiotepa, dibromomannitol, dibromodarcitol, carmustine, lomustine, semustine, nimustine hydro Chloride, chlorozotocin, ranimustine, busulfan, procarbazine, etc.), various antimetabolites (for example, 6-mercaptopurine, azathioprine, 6-thioguanine, thioinosine, fluorouracil, tegafur, carmofur, doxyfluridine, broxuridine, cytarabine, enotitabine, methotrexate, methotrexate, methotrexate Trexate, etc.), antitumor antibiotics (eg daunorubicin, aclarubicin, doxorubicin, actinomycin D, mitomycin C, And other antitumor agents (eg, cisplatin, carboplatin, tamoxifen, L-asparaginase, acebraton, schizophyllan, picibanil, ubenimex, krestin, etc.), antitumor plant components (camptothecin, vindesine, vincristine, vinblastine, etc.) ), BRM (biological response control substance; for example, tumor necrosis factor, indomethacin, etc.), cell adhesion inhibitor (for example, substance having RGD sequence, etc.), matrix metalloprotease inhibitor (for example, marimastat, batimastat, etc.) Hormones such as hydrocortisone, dexamethasone, methylprednisolone, prednisolone, plasterone, betamethasone, triamcinolone, oxymetholone, nandrolone, methenolone, Festrol, ethinyl estradiol, chlormadinone, medroxyprogesterone, etc.), vitamins (eg, tocopherol, etc.), antibiotics (eg, ampicillin, sulbenicillin, cephalexin, cephalodine, tobramycin, chlorralphenicol, tetracycline hydrochloride, kitacemycin, lincomycin hydrochloride, etc.) Chemotherapeutic agents (for example, sulfamethizole, sulfamonomethoxine, enoxacin, norfloxacin, ofloxacin, quinoxacin, etc.) and the like can be mentioned. Furthermore, the medicament containing the sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention can also be used in combination with surgical therapy or radiation therapy. Therefore, the medicament containing the partial protein of the sugar chain-deficient HGF of the present invention can suppress tumor invasion, growth suppression, metastasis suppression, apoptosis induction in combination with other antitumor agents and / or surgical therapy or radiotherapy. Or / and can be used to suppress angiogenesis.
本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を含有する医薬を、血管新生による疾患の予防・治療剤として用いる場合の、血管新生による疾患としては、例えば、リウマチ性関節炎、乾癬、オスラー−ウェバー(Osler−Webber)症候群、心筋の脈管形成、末梢血管拡張症、血友病性関節炎、眼の脈管形成疾患(例えば、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、老人黄班部変性、角膜移植拒絶、血管新生緑内障、水晶体後線維増殖症、又はペルオーシス等)、血管線維腫、良性腫瘍(例えば、血管腫、聴神経腫、神経線維腫、トラコーマ、化膿性肉芽腫等)、白血病を含む造血器腫瘍、固形腫瘍、腫瘍転移、創傷肉芽形成等が挙げられる。 Examples of the disease caused by angiogenesis when the medicament containing the partial protein of sugar chain-deficient HGF of the present invention is used as a prophylactic / therapeutic agent for diseases caused by angiogenesis include, for example, rheumatoid arthritis, psoriasis, Osler-Webber ( Osler-Webber syndrome, myocardial angiogenesis, peripheral vasodilatation, hemophilic arthritis, ocular angiogenic diseases (eg diabetic retinopathy, retinopathy of prematurity, aging macular degeneration, corneal transplantation) Hematopoietic organs including rejection, angiogenic glaucoma, post-lens fibroproliferation, or perosis), angiofibroma, benign tumor (eg, hemangioma, acoustic neuroma, neurofibroma, trachoma, purulent granuloma, etc.), leukemia Tumor, solid tumor, tumor metastasis, wound granulation and the like.
また、本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質を含有する医薬は、内皮細胞の過度若しくは異常な刺激によって生じる疾患の予防又は治療に広く適用することができる。かかる疾患としては、特に制限はないが、具体的には、例えば腸管癒着、クローン病、アテローム硬化症、強皮症、例えばケロイド等の過剰瘢痕形成等を挙げることができる。さらに本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質、特に糖鎖欠損したNK4を含有する医薬は、胚着床に必要な血管新生を妨げることに基づく受胎調節剤として有用であり、また病的な結果としてネコのひっかき疾患(cat scratch disease)や潰瘍といった脈管形成を伴う疾患の予防剤又は治療剤として有用である。
さらに、糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質は、リステリア、マラリア等の感染症に対しても、予防薬・治療薬として使用することができる。
本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質をコードする塩基配列は遺伝子治療薬としても用いることができる。遺伝子治療の対象疾患は上述の疾患が挙げられる。
In addition, the medicament containing the sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention can be widely applied to the prevention or treatment of diseases caused by excessive or abnormal stimulation of endothelial cells. Although there is no restriction | limiting in particular as this disease, For example, intestinal adhesion, Crohn's disease, atherosclerosis, scleroderma, for example, excessive scar formation, such as a keloid, etc. can be mentioned. Furthermore, the sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention, in particular, a drug containing sugar chain-deficient NK4 is useful as a fertility regulator based on preventing angiogenesis necessary for embryo implantation. As a result, it is useful as a prophylactic or therapeutic agent for diseases involving angiogenesis such as cat scratch disease and ulcers.
Furthermore, the sugar chain-deficient HGF partial protein can be used as a prophylactic / therapeutic agent for infectious diseases such as Listeria and malaria.
The base sequence encoding the partial protein of the sugar chain-deficient HGF of the present invention can also be used as a gene therapy drug. Examples of the disease targeted for gene therapy include the above-mentioned diseases.
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例で使用する各略号の意味は、次のとおりである。
HGF:肝細胞増殖因子
bFGF:塩基性線維芽細胞増殖因子
LB:Luria−Bertani
Amp:アンピシリン
SDS−PAGE:SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動
Tween80:ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited at all by these Examples.
In addition, the meaning of each abbreviation used in an Example is as follows.
HGF: hepatocyte growth factor bFGF: basic fibroblast growth factor LB: Luria-Bertani
Amp: ampicillin SDS-PAGE: SDS-polyacrylamide gel electrophoresis Tween 80: polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate
配列番号3に示される5アミノ酸欠失型NK4をコードする塩基配列をpCAGGSベクターに組み込んだ。得られたベクターをpCAGGS−NK4と称する。
NK4蛋白質に存在する3箇所の糖鎖付加部位(配列番号2の289位、397位、471位)に変異を導入するため、表1に示す3種類の変異プライマー(5’−リン酸化)を合成し、pCAGGS−NK4ベクターをテンプレートとして変異導入を実施した。この変異の導入により、5アミノ酸欠失型NK4のアミノ酸配列のうち、Asn289、Asn397はGlnに、Thr471はGlyに置換される。変異導入後の全アミノ酸配を配列番号4に示す。変異導入にはSTRATAGENE社のQuikChange Multi Kitを利用した。
In order to introduce mutations at three glycosylation sites (positions 289, 397, and 471 of SEQ ID NO: 2) present in the NK4 protein, three types of mutation primers (5′-phosphorylation) shown in Table 1 were used. Synthesis and mutagenesis were performed using the pCAGGS-NK4 vector as a template. As a result of this mutation, Asn289 and Asn397 are replaced with Gln and Thr471 is replaced with Gly in the amino acid sequence of NK4 of the 5-amino acid deletion type. SEQ ID NO: 4 shows the total amino acid sequence after mutagenesis. For mutation introduction, QuikChange Multi Kit manufactured by STRATAGENE was used.
変異の導入されたベクターはE.coli XL10 Goldのコンピテントセルにtransformし、LB/Ampプレート上でAmp耐性コロニーをピックアップした。得られた各クローンからプラスミドを抽出し、NK4のコード部分について塩基配列を解析することによって、目的のクローンをスクリーニングした。NK4をコードする塩基配列の3箇所に目的の変異が導入され、また他の変異がないことが確認できたベクターを選択し、以後の実験に用いた。得られた変異ベクターはpCAGGS−NK4−NGと称する。 The vector having the mutation introduced therein is E. coli. E. coli XL10 Gold competent cells were transformed and Amp resistant colonies were picked up on LB / Amp plates. A plasmid was extracted from each of the obtained clones, and the target clone was screened by analyzing the nucleotide sequence of the coding part of NK4. A vector in which the target mutation was introduced at three positions of the nucleotide sequence encoding NK4 and that no other mutation was confirmed was selected and used in the subsequent experiments. The resulting mutant vector is referred to as pCAGGS-NK4-NG.
次に、pCAGGS−NK4−NGをCOS−7細胞にトランスフェクトした。COS−7細胞はダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)に牛胎児血清(FCS)を10%添加して培養した。細胞はトランスフェクションの直前に無血清DMEM培地に交換した。トランスフェクションはLIPOFECTAMINE 2000(インビトロジェン株式会社)を用いてリポフェクション法によって行った。トランスフェクションの6時間後、1%FCS、5mMベンズアミジンを含むDMEMに培地交換し、その際にヘパリンを1μg/mLとなるように添加した。24時間後に培養液上清を0.22μmフィルターで濾過して回収した後、新しい培地(1%FCS、1μg/mLヘパリン、5mMベンズアミジンを含むDMEM)に交換してさらに24時間培養した。24時間後に再び培養液上清を同様に回収した。回収した培養液上清は採取し精製に供するまで−80℃で保存した。培溶液中に分泌された糖鎖欠損型NK4の濃度はELISAによって分析した。 PCAGGS-NK4-NG was then transfected into COS-7 cells. COS-7 cells were cultured by adding 10% fetal calf serum (FCS) to Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM). Cells were replaced with serum-free DMEM medium immediately prior to transfection. Transfection was performed by the lipofection method using LIPOFECTAMINE 2000 (Invitrogen Corporation). Six hours after transfection, the medium was changed to DMEM containing 1% FCS, 5 mM benzamidine, and heparin was added at 1 μg / mL. After 24 hours, the culture supernatant was collected by filtration through a 0.22 μm filter, and then replaced with a fresh medium (1% FCS, 1 μg / mL heparin, DMEM containing 5 mM benzamidine) and further cultured for 24 hours. After 24 hours, the culture supernatant was again collected in the same manner. The collected culture supernatant was collected and stored at −80 ° C. until purification. The concentration of sugar chain-deficient NK4 secreted into the culture solution was analyzed by ELISA.
上記の培地を解凍し、混合して再度0.22μmフィルターで濾過した後、50mMトリス−塩酸(pH7.5)、0.01%Tween 80、0.3M塩化ナトリウムで平衡化したHiTrapヘパリン(Bed volume:5mL)(アマシャムバイオサイエンス株式会社)に1mL/minの流速で添加した。カラムを50mMトリス−塩酸(pH7.5)、0.01%Tween 80、0.3M塩化ナトリウムで洗浄後、NaCl濃度を2Mまで上昇させることによって糖鎖欠損型NK4を溶出させた。溶出は1mL/minの流速で行い、2.5mL/tubeで分画した。糖鎖欠損型NK4の存在する画分を回収し、限外濾過によって50mMトリス−塩酸(pH7.5)、0.01%Tween 80、0.3M塩化ナトリウムにbuffer交換した。これを同bufferで平衡化したMini Sカラム(Bed volume:0.8mL)(アマシャムバイオサイエンス株式会社)に0.4mL/minの流速で添加した。カラムを50mMトリス−塩酸(pH7.5)、0.01% Tween 80、0.3M塩化ナトリウムで洗浄後、NaCl濃度を1Mまで上昇させることによって糖鎖欠損型NK4を溶出させた。溶出は0.4mL/minの流速で行い、0.4mL/tubeで分画した。糖鎖欠損型NK4の存在する画分を回収し、採取し精製状態をSDS−PAGEによって確認した。
また、特開2003−250549記載の方法に従ってCHO細胞によってNK4蛋白質を調製した(糖鎖付加型NK4と称する)。
糖鎖付加型NK4および糖鎖欠損型NK4蛋白質を還元処理してSDS−PAGEによって泳動した後、ゲルを銀染色した結果を図1に示す。糖鎖付加型NK4のバンドは分子量67kDaに対応する位置に認められた。糖鎖欠損型NK4では、糖鎖を欠損する分子量に対応する位置(NK4蛋白質本体の分子量51kDa)にバンドがシフトしていた。
The above medium was thawed, mixed, filtered again through a 0.22 μm filter, and HiTrap heparin (Bed) equilibrated with 50 mM Tris-HCl (pH 7.5), 0.01% Tween 80, 0.3 M sodium chloride. volume: 5 mL) (Amersham Biosciences) was added at a flow rate of 1 mL / min. The column was washed with 50 mM Tris-hydrochloric acid (pH 7.5), 0.01% Tween 80, 0.3 M sodium chloride, and then the NaCl-deficient NK4 was eluted by increasing the NaCl concentration to 2 M. Elution was performed at a flow rate of 1 mL / min and fractionated at 2.5 mL / tube. Fractions containing sugar chain-deficient NK4 were collected, and buffer exchanged to 50 mM Tris-HCl (pH 7.5), 0.01% Tween 80, 0.3 M sodium chloride by ultrafiltration. This was added to a Mini S column (Bed volume: 0.8 mL) (Amersham Biosciences) equilibrated with the same buffer at a flow rate of 0.4 mL / min. The column was washed with 50 mM Tris-hydrochloric acid (pH 7.5), 0.01% Tween 80, 0.3 M sodium chloride, and then the NaCl-deficient NK4 was eluted by increasing the NaCl concentration to 1 M. Elution was performed at a flow rate of 0.4 mL / min, and fractionation was performed at 0.4 mL / tube. Fractions containing sugar chain-deficient NK4 were collected, collected, and the purified state was confirmed by SDS-PAGE.
Further, NK4 protein was prepared by CHO cells according to the method described in JP-A-2003-250549 (referred to as glycosylated NK4).
FIG. 1 shows the result of silver-staining the gel after reducing the glycosylated NK4 and sugar-deficient NK4 proteins and performing electrophoresis by SDS-PAGE. A band of glycosylated NK4 was observed at a position corresponding to a molecular weight of 67 kDa. In sugar chain-deficient NK4, the band was shifted to a position corresponding to the molecular weight lacking the sugar chain (molecular weight of NK4 protein main body 51 kDa).
MDCK−3B細胞をDMEM培地(10%FCSを含む)に懸濁して96wellプレートに5000cells/wellとなるように播き、ここにHGFを30pMの濃度になるように添加した。この際、同時に糖鎖付加型NK4または糖鎖欠損型NK4を3nMまたは30nMまたは85nMの濃度となるように添加し、37℃で20時間培養した後、scatterの程度を顕微鏡で観察した(図2)。MDCK−3B細胞の通常の形態は図2Aに示す通りであるが、HGFを添加して培養すると細胞が分散する(図2B)。HGFと同時に糖鎖付加型NK4を加えた場合は、細胞の分散が抑制されており、糖鎖付加型NK4の濃度が高くなるほど細胞分散が抑制されていた(図2C、D、E)。また、糖鎖欠損型NK4は、糖鎖付加型NK4と同程度にMDCK−3B細胞の分散を抑制した(図2G、H、I)。すなわち、糖鎖欠損型NK4は糖鎖付加型NK4と同程度のHGFアンタゴニスト活性を有した。なお、HGFを添加しない場合は、糖鎖付加型NK4または糖鎖欠損型NK4を加えてもMDCK−3B細胞に変化はない(図2F、J)。 MDCK-3B cells were suspended in DMEM medium (containing 10% FCS), seeded on a 96-well plate at 5000 cells / well, and HGF was added to a concentration of 30 pM. At this time, glycosylated NK4 or glycosylated NK4 was added at a concentration of 3 nM, 30 nM or 85 nM, and cultured at 37 ° C. for 20 hours, and then the degree of scatter was observed with a microscope (FIG. 2). ). The normal form of MDCK-3B cells is as shown in FIG. 2A. However, when HGF is added and cultured, the cells are dispersed (FIG. 2B). When glycosylated NK4 was added simultaneously with HGF, cell dispersion was suppressed, and the cell dispersion was suppressed as the concentration of glycosylated NK4 increased (FIGS. 2C, D, and E). Furthermore, sugar chain-deficient NK4 suppressed the dispersion of MDCK-3B cells to the same extent as sugar chain-added NK4 (FIGS. 2G, H, I). That is, sugar chain-deficient NK4 had the same level of HGF antagonist activity as sugar chain-added NK4. When HGF is not added, there is no change in MDCK-3B cells even when sugar chain-added NK4 or sugar chain-deficient NK4 is added (FIG. 2F, J).
ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)をMDCB131培地(5%FCSを含む)に懸濁して96wellプレートに2000cells/wellで播き、bFGFを加えない状態で24時間培養した。その後、新しいMDCB131培地(5%FCSを含む)に交換すると同時にbFGFを3ng/mLとなるように添加し、72時間培養した。この際、bFGFを添加するのと同時に糖鎖付加型NK4または糖鎖欠損型NK4を30nMまたは85nMの濃度となるように添加した。培養72時間後のHUVECの細胞数を計測し、糖鎖付加型NK4または糖鎖欠損型NK4によるHUVECの増殖抑制効果を比較した(図3)。糖鎖付加型NK4または糖鎖欠損型NK4を加えない場合は、bFGFの作用によってHUVECが増殖し、細胞数が増加していた。bFGFと同時に糖鎖付加型NK4を加えた場合は、HUVECの増殖が抑制されており、糖鎖付加型NK4の濃度が高くなるほどHUVECの増殖が抑制されていた。また、糖鎖欠損型NK4は、糖鎖付加型NK4と同程度にHUVECの増殖を抑制した。すなわち、糖鎖欠損型NK4は糖鎖付加型NK4と同程度の血管新生抑制作用を有した。 Human umbilical vein vascular endothelial cells (HUVEC) were suspended in MDCB131 medium (containing 5% FCS), seeded on a 96-well plate at 2000 cells / well, and cultured for 24 hours without adding bFGF. Thereafter, the medium was replaced with fresh MDCB131 medium (containing 5% FCS), and at the same time, bFGF was added to 3 ng / mL, followed by culturing for 72 hours. At this time, at the same time as bFGF was added, glycosylated NK4 or glycosylated NK4 was added to a concentration of 30 nM or 85 nM. The number of HUVEC cells after 72 hours of culture was counted, and the effect of inhibiting the growth of HUVEC by glycosylated NK4 or glycosylated NK4 was compared (FIG. 3). When the glycosylated NK4 or the glycosylated NK4 was not added, HUVEC proliferated by the action of bFGF, and the number of cells increased. When glycosylated NK4 was added simultaneously with bFGF, the growth of HUVEC was suppressed, and the growth of HUVEC was suppressed as the concentration of glycosylated NK4 increased. In addition, sugar chain-deficient NK4 suppressed the growth of HUVEC to the same extent as sugar chain-added NK4. That is, sugar chain-deficient NK4 had an angiogenesis inhibitory effect similar to that of sugar chain-added NK4.
糖鎖付加型NK4および糖鎖欠損型NK4の癌細胞に対する浸潤抑制作用を調べるため、ヒト胆嚢癌細胞(GB−d1)をDMEM 培地(10%FCSを含む)に懸濁して、マトリゲルチャンバー(BD BIOCOAT Matrigel chamber、BD Biosciences社)内に添加した(15000cells/チャンバー)。チャンバーを24wellプレートにセットし、チャンバーの外側にDMEM培地(10%FCSを含む)を加えた。また、チャンバーの外側のDMEM培地にはHGFを110pMの濃度になるように添加した。この際、チャンバーの外側のDMEM培地に同時に糖鎖付加型NK4または糖鎖欠損型NK4を1nMまたは11nMまたは85nMの濃度となるように添加し、37℃で24時間培養した。その後、チャンバーの外側に浸潤したGb−d1細胞の数を計測した。HGFのみを添加した場合の浸潤細胞数を100とし、チャンバー外に浸潤した癌細胞数を相対値で示した(図4)。マトリゲルは基底膜を模しており、チャンバー外に添加したHGFの作用により、チャンバー内の癌細胞はチャンバー外に浸潤する。糖鎖付加型NK4または糖鎖欠損型NK4を加えない場合は、HGFの浸潤誘導作用によって多数の癌細胞がチャンバーの外側に浸潤していた。HGFと同時に糖鎖付加型NK4を加えた場合は、癌細胞の浸潤が抑制されており、糖鎖付加型NK4の濃度が高くなるほど浸潤が抑制されていた。また、糖鎖欠損型NK4は、糖鎖付加型NK4と同程度にGB−d1細胞の浸潤を抑制した。 In order to examine the invasion inhibitory action of glycosylated NK4 and glycosylated NK4 on cancer cells, human gallbladder cancer cells (GB-d1) were suspended in DMEM medium (containing 10% FCS), and Matrigel chamber (BD BIOCOAT Matrigel chamber, BD Biosciences) (15000 cells / chamber). The chamber was set on a 24-well plate, and DMEM medium (containing 10% FCS) was added to the outside of the chamber. Further, HGF was added to the DMEM medium outside the chamber to a concentration of 110 pM. At this time, sugar chain-added NK4 or sugar chain-deficient NK4 was added to the DMEM medium outside the chamber at a concentration of 1 nM, 11 nM, or 85 nM and cultured at 37 ° C. for 24 hours. Thereafter, the number of Gb-d1 cells infiltrating the outside of the chamber was counted. The number of infiltrating cells when only HGF was added was taken as 100, and the number of cancer cells invading outside the chamber was shown as a relative value (FIG. 4). Matrigel mimics the basement membrane, and cancer cells in the chamber infiltrate outside the chamber by the action of HGF added outside the chamber. When the glycosylated NK4 or the glycosylated NK4 was not added, a large number of cancer cells infiltrated the outside of the chamber due to the infiltration-inducing action of HGF. When glycosylated NK4 was added simultaneously with HGF, the invasion of cancer cells was suppressed, and the invasion was suppressed as the concentration of glycosylated NK4 increased. In addition, sugar chain-deficient NK4 suppressed invasion of GB-d1 cells to the same extent as sugar chain-added NK4.
配列番号4の第32位〜473位で示される糖鎖欠損型NK4(5アミノ酸欠失型)の成熟ポリペプチドをコードするDNA断片は、実施例1に記載したpCAGGS−NK4−NGを鋳型として使用し、PCRによって調製した。この際、該DNA配列の両端にNotI制限酵素部位を含む配列を付加した。該DNA断片を、NotIで消化した後、酵母発現用pPIC9Kベクター(インビトロジェン社製)のNotI制限酵素部位に挿入した。pPIC9Kベクターでは、外来遺伝子はAOX1プロモーターによってドライブされ、遺伝子産物はα−ファクター分泌シグナルによって宿主細胞から分泌される。構築されたベクターは、pPIC9K−NK4−NGと称する。次いで、ベクターをSacI消化によって直鎖化した後、エレクトロポレーション法によりメタノール資化性酵母ピキア・パストリスKM71(Pichia pastoris KM 71;インビトロジェン社製)のスフェロプラストに導入した。形質転換された細胞はヒスチジンを含まない寒天培地で培養することにより選択した。ピキア・パストリスKM71株は、ヒスチジン合成に関与するヒスチジノールデヒドロゲナーゼをコードするhis4遺伝子に変異を有するため、ヒスチジンの添加がなければ成長できない。そのためHis4遺伝子を含むpPIC9Kベクターが導入された形質転換細胞のみがヒスチジンを含まない平板培地で成長できる。このようにして200個のHis+形質転換株を選択した。次いで、ジェネティシン(geneticin)耐性クローンをHis+形質転換細胞から選択した。pPIC9Kベクターは、ピキア酵母にジェネティシン耐性を与えるカナマイシン耐性遺伝子を含んでいる。ジェネティシン耐性の度合いは、組み込まれたカナマイシン耐性遺伝子の数によって異なる。そのため、高濃度のジェネティシンに耐性を示す形質転換細胞は、該ベクターのコピーが複数組み込まれており、それにより組換えタンパク質を高発現する。糖鎖欠損型NK4産生のために、4mg/mLのジェネティシンに耐性を示すクローン(KM71−4−48)を使用した。KM71−4−48クローンは、BMGY培地[1%酵母エキス、2%ペプトン、100mM リン酸カリウム(pH6)、1.34% yeast nitrogen base、0.00004%ビオチン、1%グリセロール]5mLで、30°Cにて、1日振盪培養し、培養後の細胞は、遠心分離により回収した。次いで、回収した細胞を、組換え体の発現を誘導するためにBMMY培地(1%酵母エキス、2%ペプトン、100mM リン酸カリウム(pH6)、1.34% yeast nitrogen base、0.00004%ビオチン、0.5%メタノール)1mLに接種し、30°Cにて、5日間振盪培養した。メタノールは、24時間毎に最終濃度が0.5%となるよう補給した。5日後、培地に分泌された糖鎖欠損型NK4を分析した。抗ヒトHGFポリクロナール抗体を用いたウェスタンブロットにおいて、培養培地の糖鎖欠損型NK4のバンドは、糖鎖を欠損する分子量に対応する分子量51kDaの位置に検出された(図5)。培養培地中の糖鎖欠損型NK4の濃度は、ELISAの結果、2μg/mLであった。 A DNA fragment encoding the mature polypeptide of sugar chain-deficient NK4 (5-amino acid deletion type) shown at positions 32 to 473 of SEQ ID NO: 4 is obtained using pCAGGS-NK4-NG described in Example 1 as a template. Used and prepared by PCR. At this time, sequences containing NotI restriction enzyme sites were added to both ends of the DNA sequence. The DNA fragment was digested with NotI and then inserted into the NotI restriction enzyme site of the yeast expression pPIC9K vector (Invitrogen). In the pPIC9K vector, the foreign gene is driven by the AOX1 promoter and the gene product is secreted from the host cell by an α-factor secretion signal. The constructed vector is called pPIC9K-NK4-NG. Next, the vector was linearized by digestion with SacI, and then introduced into the spheroplast of the methanol-assimilating yeast Pichia pastoris KM71 (Pichia pastoris KM 71; manufactured by Invitrogen) by electroporation. Transformed cells were selected by culturing on agar medium without histidine. The Pichia pastoris KM71 strain has a mutation in the his4 gene encoding histidinol dehydrogenase involved in histidine synthesis and cannot grow without the addition of histidine. Therefore, only transformed cells into which the pPIC9K vector containing the His4 gene has been introduced can grow on a plate medium containing no histidine. In this way, 200 His + transformants were selected. Geneticin resistant clones were then selected from His + transformed cells. The pPIC9K vector contains a kanamycin resistance gene that confers geneticin resistance to Pichia yeast. The degree of geneticin resistance depends on the number of integrated kanamycin resistance genes. Therefore, transformed cells that are resistant to high concentrations of geneticin incorporate multiple copies of the vector, thereby highly expressing the recombinant protein. For production of sugar chain-deficient NK4, a clone (KM71-4-48) showing resistance to 4 mg / mL geneticin was used. The KM71-4-48 clone is 30% in 5 mg of BMGY medium [1% yeast extract, 2% peptone, 100 mM potassium phosphate (pH 6), 1.34% yeast nitrogen base, 0.00004% biotin, 1% glycerol]. The cells were cultured with shaking at 1 ° C. for 1 day, and the cultured cells were collected by centrifugation. The collected cells were then used to induce recombinant expression in BMMY medium (1% yeast extract, 2% peptone, 100 mM potassium phosphate (pH 6), 1.34% yeast nitrogen base, 0.00004% biotin. , 0.5% methanol) was inoculated and cultured at 30 ° C for 5 days with shaking. Methanol was replenished to a final concentration of 0.5% every 24 hours. Five days later, sugar chain-deficient NK4 secreted into the medium was analyzed. In Western blot using an anti-human HGF polyclonal antibody, a sugar chain-deficient NK4 band in the culture medium was detected at a molecular weight of 51 kDa corresponding to the molecular weight lacking the sugar chain (FIG. 5). The concentration of sugar chain-deficient NK4 in the culture medium was 2 μg / mL as a result of ELISA.
本発明の糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質は、糖鎖が付加したHGFの部分蛋白質の代替HGFの部分蛋白質として有用である。 The sugar chain-deficient HGF partial protein of the present invention is useful as a substitute HGF partial protein for the HGF partial protein to which a sugar chain is added.
Claims (20)
(A)配列番号1の第32位から第494位で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質;
(B)配列番号1の第32位から第494位において、1〜数個のアミノ酸が欠失、置換、付加もしくは挿入されたアミノ酸配列からなる蛋白質;または
(C)配列番号1の第32位から第494位のアミノ酸と少なくとも90%のアミノ酸残基が一致する蛋白質
のいずれかの蛋白質中の、少なくとも1ヶ所の糖鎖付加部位のアミノ酸配列において、糖鎖が付加されないようにアミノ酸が置換されていることにより、糖鎖付加部位の少なくとも一ヶ所の糖鎖が欠損している蛋白質であって、前記蛋白質はN末端ヘアピンドメインとそれに続く4つのクリングルドメインを有し、かつc−Met/HGF受容体を介するHGFの作用に対するアンタゴニスト活性を有するとともに血管新生抑制作用を有することを特徴とする糖鎖欠損型HGFの部分蛋白質。 Next (A) to (C)
(A) a protein comprising an amino acid sequence represented by positions 32 to 494 of SEQ ID NO: 1;
(B) a protein comprising an amino acid sequence in which one to several amino acids are deleted, substituted, added or inserted in positions 32 to 494 of SEQ ID NO: 1; or
(C) from # 32 of SEQ ID NO: 1 of the 494 of the amino acid at least 90% of any protein in the protein <br/> the amino acid residue matches, at least one position of glycosylation sites acids A protein in which at least one sugar chain at the glycosylation site is deleted by substitution of an amino acid so that a sugar chain is not added in the sequence, and the protein is followed by an N-terminal hairpin domain. it has four kringle domains, and partially the protein carbohydrate-deficient HGF characterized by having angiogenesis inhibitory action and having antagonist activity against the action of HGF which via a c-Met / HGF receptor.
(a)アミノ酸配列がAsn−X−SerまたはAsn−X−Thr(XはPro以外のアミノ酸を示す)で示されるN−結合型糖鎖付加のコンセンサス配列のうち、少なくとも一つのコンセンサス配列のAsnが他のアミノ酸に置換されている;
(b)アミノ酸配列がAsn−X−SerまたはAsn−X−Thr(XはPro以外のアミノ酸を示す)で示されるN−結合型糖鎖付加のコンセンサス配列のうち、一つのコンセンサス配列のSerまたはThr、あるいは2以上のコンセンサス配列のSerまたは/およびThrが他のアミノ酸に置換されている;
(c)アミノ酸配列がAsn−X−SerまたはAsn−X−Thr(XはPro以外のアミノ酸を示す)で示されるN−結合型糖鎖付加のコンセンサス配列のうち、少なくとも一つのコンセンサス配列のXがProに置換されている;または
(d)O−結合型糖鎖付加を受けるSerまたはThrのうち、少なくとも一つのSerまたはThrが他のアミノ酸に置換されている。 The amino acid substitution, partial protein glycosylation-deficient HGF according to claim 1, wherein the at least one of the the following (a) (d);
(A) Asn-X-Ser or Asn-X-Thr (wherein X represents an amino acid other than Pro), among the consensus sequences for N-linked glycosylation, Asn of at least one consensus sequence Is replaced with another amino acid;
(B) Among the consensus sequences for N-linked glycosylation wherein the amino acid sequence is Asn-X-Ser or Asn-X-Thr (X represents an amino acid other than Pro), the Ser of one consensus sequence or Thr, or Ser or / and Thr of two or more consensus sequences are replaced with other amino acids;
(C) X of at least one consensus sequence among N-linked glycosylation consensus sequences of which the amino acid sequence is Asn-X-Ser or Asn-X-Thr (X represents an amino acid other than Pro) Is substituted with Pro; or (d) Of Ser or Thr that undergoes O-linked glycosylation, at least one Ser or Thr is substituted with another amino acid.
(a)配列番号1で示されるアミノ酸配列の第294位または/および第296位のアミノ酸が他のアミノ酸に、または/および第295位のアミノ酸がProに置換されていることによって第294位に糖鎖が付加されていない;
(b)配列番号1で示されるアミノ酸配列の第402位または/および第404位のアミノ酸が他のアミノ酸に、または/および第403位のアミノ酸がProに置換されていることによって第402位に糖鎖が付加されていない;または
(c)配列番号1で示されるアミノ酸配列の第476位のアミノ酸が他のアミノ酸に置換されていることによって第476位に糖鎖が付加されていない。 The amino acid substitution, partial protein glycosylation-deficient HGF according to claim 1, wherein the at least one of the the following (a) (c);
(A) In the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, the amino acid at position 294 or / and 296 is replaced with another amino acid, or / and the amino acid at position 295 is replaced with Pro to position 294. No sugar chain added;
(B) in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, the amino acid at position 402 and / or 404 is replaced with another amino acid, or / and the amino acid at position 403 is replaced with Pro to position 402. No sugar chain is added; or (c) the sugar chain is not added to position 476 because the amino acid at position 476 of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is substituted with another amino acid.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005018900A JP4716741B2 (en) | 2004-01-27 | 2005-01-26 | Sugar chain-deficient HGF α chain partial protein |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004018882 | 2004-01-27 | ||
JP2004018882 | 2004-01-27 | ||
JP2005018900A JP4716741B2 (en) | 2004-01-27 | 2005-01-26 | Sugar chain-deficient HGF α chain partial protein |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005237373A JP2005237373A (en) | 2005-09-08 |
JP4716741B2 true JP4716741B2 (en) | 2011-07-06 |
Family
ID=35019753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005018900A Expired - Fee Related JP4716741B2 (en) | 2004-01-27 | 2005-01-26 | Sugar chain-deficient HGF α chain partial protein |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4716741B2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999055361A1 (en) * | 1998-04-28 | 1999-11-04 | Toshikazu Nakamura | Neovascularization inhibitors |
JP2003250549A (en) * | 2002-02-25 | 2003-09-09 | Kringle Pharma Inc | Pharmaceutical preparation made from nk4 gene or recombinant nk4 protein |
-
2005
- 2005-01-26 JP JP2005018900A patent/JP4716741B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999055361A1 (en) * | 1998-04-28 | 1999-11-04 | Toshikazu Nakamura | Neovascularization inhibitors |
JP2003250549A (en) * | 2002-02-25 | 2003-09-09 | Kringle Pharma Inc | Pharmaceutical preparation made from nk4 gene or recombinant nk4 protein |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005237373A (en) | 2005-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6060167B2 (en) | Fibroblast growth factor 21 mutant | |
EP1809661B1 (en) | Human interferon-beta mutein | |
US6887848B2 (en) | Vascular endothelial growth factor variants | |
JP2002527100A (en) | Interferon-β fusion proteins and uses | |
JP2000507456A (en) | Variant of vascular endothelial cell growth factor with antagonistic properties | |
KR20070050454A (en) | Muteins of fibroblast growth factor 21 | |
JP2018502095A (en) | Ophthalmic disease treatment peptide and ophthalmic disease treatment composition containing the same | |
EP2014676B1 (en) | Hgf precursor protein mutant and activated form thereof | |
CA2242417A1 (en) | Novel administration of thrombopoietin | |
US8420350B2 (en) | Glycosylation-deficient hepatocyte growth factor | |
EP1559723B1 (en) | Use of a segment of glycosylation-deficient HGF alpha-chain | |
US20040241800A1 (en) | Vascular endothelial growth factor dimers | |
US5958442A (en) | Oncostatin M for treating inflammation | |
JP2017510635A (en) | Ostreolysin, functionally related variants thereof, extracts containing ostreolysin, and uses thereof | |
JP4716741B2 (en) | Sugar chain-deficient HGF α chain partial protein | |
WO1998018483A1 (en) | Oncostatin m for treating inflammation | |
KR101040396B1 (en) | Modified human thrombopoietin polypeptide fragment and method for preparing the same | |
JPH10295382A (en) | Interferon tau modified substance | |
JPH10113191A (en) | Human interferon tau variant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050715 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071204 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101228 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110210 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110315 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110329 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140408 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |