JPH01165395A - 組換えタンパク質発現のための一時発現系 - Google Patents
組換えタンパク質発現のための一時発現系Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、トランスフェクションから約1日〜約2週間
の間に所望のタンパク質を発現し得る発現系を、組換え
DNA技術を適用して開発することに関するものである
。さらに詳しくは、本発明は、所望のタンパク質を発現
させるための、安定な細胞質mRNAを生成させ得る発
現ベクター、およびトランス−活性化(trans−a
ctivating)タンパク質および/またはある種
の翻訳調節エフエクターを発現し得るベクターで宿主細
胞を形質転換することにより、所望のタンパク質の一時
的な生産を高めることに関するものである。また、本発
明は、選択した真核性宿主細胞を、そのようなベクター
でトランスフェクトし、所望のタンパク質の一時的な生
産を得ることに関するものである。
の間に所望のタンパク質を発現し得る発現系を、組換え
DNA技術を適用して開発することに関するものである
。さらに詳しくは、本発明は、所望のタンパク質を発現
させるための、安定な細胞質mRNAを生成させ得る発
現ベクター、およびトランス−活性化(trans−a
ctivating)タンパク質および/またはある種
の翻訳調節エフエクターを発現し得るベクターで宿主細
胞を形質転換することにより、所望のタンパク質の一時
的な生産を高めることに関するものである。また、本発
明は、選択した真核性宿主細胞を、そのようなベクター
でトランスフェクトし、所望のタンパク質の一時的な生
産を得ることに関するものである。
近年、組換え技術は真核性細胞に適用されるようになり
、特に、選択可能な表現型をコードしているヘテロロー
ガスDNAによる哺乳類細胞の形質転換が行なわれてい
る[ウィグラーら(Wigler。
、特に、選択可能な表現型をコードしているヘテロロー
ガスDNAによる哺乳類細胞の形質転換が行なわれてい
る[ウィグラーら(Wigler。
M、 )Cell 11:223 232(1
977) コ。
977) コ。
また、真核性細胞を形質転換して真核性細胞核の染色体
DNAにヘテロローガス(異種の)DNAが組み込まれ
た形質転換体が得られることも示された。
DNAにヘテロローガス(異種の)DNAが組み込まれ
た形質転換体が得られることも示された。
真核性細胞培養の形質転換に成功し、所望のタンパク質
をコードしているDNA配列の発現に成功したという報
告がある。例えば、英国特許請求の範囲公開第73.6
59および73,656号がある。これらの形質転換成
功例では、エンハンサ−類[グルラマン(Gluzma
n、 Y、)およびシエンク(S henk、 T、
)編、E nhancers and E uk
aryotic Gene Expression
(Cold Spring Harb。
をコードしているDNA配列の発現に成功したという報
告がある。例えば、英国特許請求の範囲公開第73.6
59および73,656号がある。これらの形質転換成
功例では、エンハンサ−類[グルラマン(Gluzma
n、 Y、)およびシエンク(S henk、 T、
)編、E nhancers and E uk
aryotic Gene Expression
(Cold Spring Harb。
r L aboratory、 1983 )]、
プロモーター類[ハマーら(Hamer、 D、
H,)、Ce112上:697(1980)]のような
5°調節シグナルと、3゛ポリアデニル化部位[ブラウ
トフット(P rodfoot、 N。
プロモーター類[ハマーら(Hamer、 D、
H,)、Ce112上:697(1980)]のような
5°調節シグナルと、3゛ポリアデニル化部位[ブラウ
トフット(P rodfoot、 N。
J、)およびブラウンリー(B rownlee+ G
、 G、 )Nature263:211(1976)
]のみを必要とする相補性DNA(cDNA類)の発現
ベクターを使用していた。
、 G、 )Nature263:211(1976)
]のみを必要とする相補性DNA(cDNA類)の発現
ベクターを使用していた。
1977年に、真核性細胞内では、細胞質mRNAとD
NAが常に、相互に直線関係(co −1inear)
にあるとは限らないということが見出された。
NAが常に、相互に直線関係(co −1inear)
にあるとは限らないということが見出された。
タンパク質をコードしているDNA配列はコードしてい
ない(非暗号)、−続き(ストレッチ)のDNAで中断
されていることが分かった。遺伝子のDNAには、最終
mRNAには現れない−続きの塩基配列がある。−次m
RNA転写物は、非暗号化配列、即ち、タンパク質をコ
ードしていない配列を除去するよう「スプライシング」
されていることが観察された。これら、DNA中の非暗
号化配列は、一般に、イントロン(従来は介在配列と称
した)と呼ばれており、暗号配列はエクソンとじて知ら
れている。RNAポリメラーゼは、全DNA。
ない(非暗号)、−続き(ストレッチ)のDNAで中断
されていることが分かった。遺伝子のDNAには、最終
mRNAには現れない−続きの塩基配列がある。−次m
RNA転写物は、非暗号化配列、即ち、タンパク質をコ
ードしていない配列を除去するよう「スプライシング」
されていることが観察された。これら、DNA中の非暗
号化配列は、一般に、イントロン(従来は介在配列と称
した)と呼ばれており、暗号配列はエクソンとじて知ら
れている。RNAポリメラーゼは、全DNA。
イントロンおよびエクソン両者の一次転写物を作成する
。この転写物は、イントロンを除去すると同時に、全エ
クソンを正しい順番に連結するようプロセッシングされ
る。上記の結果を与える機構を「スプライシング」とい
う。
。この転写物は、イントロンを除去すると同時に、全エ
クソンを正しい順番に連結するようプロセッシングされ
る。上記の結果を与える機構を「スプライシング」とい
う。
数多くのスプリットまたはスプライスされた遺伝子が発
見された。実際、事実上、全ての哺乳類およびを推動物
の遺伝子、さらには、真核性微生物の遺伝子にもイント
ロンが存在する。イントロンはメツセージをコードする
領域内に限定されない。例えば、プラスミノーゲン活性
化因子mRNAには、遺伝子の様々な箇所にある多数の
スプライス部位に加えて、暗号配列前方のリーダー領域
にも1個のイントロンが見出されている[フィッシャー
ら(F 1sher、 R,)、J、 Boil、
Chem。
見された。実際、事実上、全ての哺乳類およびを推動物
の遺伝子、さらには、真核性微生物の遺伝子にもイント
ロンが存在する。イントロンはメツセージをコードする
領域内に限定されない。例えば、プラスミノーゲン活性
化因子mRNAには、遺伝子の様々な箇所にある多数の
スプライス部位に加えて、暗号配列前方のリーダー領域
にも1個のイントロンが見出されている[フィッシャー
ら(F 1sher、 R,)、J、 Boil、
Chem。
260:1122(1985)]=イフィンンが何故生
し、それが真核性遺伝子の一般的な特徴となっているの
か、ということについて、かなりの考察がなされている
[クリック(Crick、 F 、 ) S cien
ce204.264(1979)およびシャープ(Sh
arp。
し、それが真核性遺伝子の一般的な特徴となっているの
か、ということについて、かなりの考察がなされている
[クリック(Crick、 F 、 ) S cien
ce204.264(1979)およびシャープ(Sh
arp。
P、 A、 )Cellλ旦、643−646(’19
81)]。
81)]。
至る所にイントロンが存在しているので、組換え技術の
流れにおいてイントロンが研究されているということは
、驚くに値しない。例えば、ウサギβ−グロビンcDN
A、転写の開始および終止に関連した領域、β−グロビ
ンcDNA配列の5”側に位置する多数に分かれたリー
ダー配列のスプライシング部位、およびポリアデニル化
配列を含有させ、5V4Qベクターが構築された[ムリ
ガンら(Mulligan、 R,C,)Natur
e 277% 108−114(1979)]。こ
の組換えゲノムをサル腎細胞に感染させると、16Sお
よび19S後期RNAのリーダー領域およびβ−グロビ
ン暗号配列を含有するハイブリッドmRNAが生産され
ることが見出された。このハイブリッドmRNAは、実
質的な量のウサギβ−グロビンポリペプチドを産生じた
。ムリガンらはスプライシング能力を欠く突然変異体が
別々のmRNAを生産することができないという実験に
ついて論じている(前掲109頁)。
流れにおいてイントロンが研究されているということは
、驚くに値しない。例えば、ウサギβ−グロビンcDN
A、転写の開始および終止に関連した領域、β−グロビ
ンcDNA配列の5”側に位置する多数に分かれたリー
ダー配列のスプライシング部位、およびポリアデニル化
配列を含有させ、5V4Qベクターが構築された[ムリ
ガンら(Mulligan、 R,C,)Natur
e 277% 108−114(1979)]。こ
の組換えゲノムをサル腎細胞に感染させると、16Sお
よび19S後期RNAのリーダー領域およびβ−グロビ
ン暗号配列を含有するハイブリッドmRNAが生産され
ることが見出された。このハイブリッドmRNAは、実
質的な量のウサギβ−グロビンポリペプチドを産生じた
。ムリガンらはスプライシング能力を欠く突然変異体が
別々のmRNAを生産することができないという実験に
ついて論じている(前掲109頁)。
RNAスプライシングか遺伝子発現に果たす生理学的役
割を確立するために、ハマー(Hamer。
割を確立するために、ハマー(Hamer。
D、 H,)およびレダー(Leder、 P、 )
[Ce1l上8.1299−1302(1979)]は
、サル細胞にトランスフェクトされたSV40組換え体
のスプライス部位の位置および/または存在を操作して
いる。ハマーおよびレダー(前掲)は所望のタンパク質
をコードしている遺伝子内の1個のスプライス部位を用
いるか、所望のタンパク質をコードしている遺伝子の5
″に位置する第1のスプライス部位と、該遺伝子内にa
在する第2のスプライス部位の、2つのスプライス部位
配列を用いた。
[Ce1l上8.1299−1302(1979)]は
、サル細胞にトランスフェクトされたSV40組換え体
のスプライス部位の位置および/または存在を操作して
いる。ハマーおよびレダー(前掲)は所望のタンパク質
をコードしている遺伝子内の1個のスプライス部位を用
いるか、所望のタンパク質をコードしている遺伝子の5
″に位置する第1のスプライス部位と、該遺伝子内にa
在する第2のスプライス部位の、2つのスプライス部位
配列を用いた。
彼等は、少なくとも1個の機能的なスプライス連結部(
ジャンクション)を保持する全てのウィルスによって一
時的にRNAが産生されることを見出した。彼等は、ス
プライソングは安定なRNA形成のための必要条件であ
ると結論した。グルメら(Gruss、 P、 )
[PNAS(USA)76 43 17−4321(1
979)]は、このことを確認すると共に、介在配列を
含有しないS V 4 ’O突然変異体を構築すると、
キャプンドタンパク質の生産が検出されないことを発見
した。これらの2つの報告は、RNAスプライシングが
組換え環境において重要であることを示唆するものであ
る。しかしながら、他の研究では、エンハンサ−および
プロモーター等の5″調節ングナル、および3゛ポリア
デニル化部位のみを用いてタンパク質を発現させ、スプ
ライシングを放棄している。実際、レディら(Redd
y、 U、 B、 、転写調節機構、J、 Ce1l
。
ジャンクション)を保持する全てのウィルスによって一
時的にRNAが産生されることを見出した。彼等は、ス
プライソングは安定なRNA形成のための必要条件であ
ると結論した。グルメら(Gruss、 P、 )
[PNAS(USA)76 43 17−4321(1
979)]は、このことを確認すると共に、介在配列を
含有しないS V 4 ’O突然変異体を構築すると、
キャプンドタンパク質の生産が検出されないことを発見
した。これらの2つの報告は、RNAスプライシングが
組換え環境において重要であることを示唆するものであ
る。しかしながら、他の研究では、エンハンサ−および
プロモーター等の5″調節ングナル、および3゛ポリア
デニル化部位のみを用いてタンパク質を発現させ、スプ
ライシングを放棄している。実際、レディら(Redd
y、 U、 B、 、転写調節機構、J、 Ce1l
。
B iochem、 S uppl、 ユ OD
154(1986)コによる最近の研究では、発現
ベクター中にイントロンが含有されると、所望のタンパ
ク質の発現量が事実上、減少することが分かった。
154(1986)コによる最近の研究では、発現
ベクター中にイントロンが含有されると、所望のタンパ
ク質の発現量が事実上、減少することが分かった。
エンハンサ−、プロモーターおよび3゛ポリアデニル化
部位のような標準的な組換え調節シグナルを用いた平明
な発現が常に成功するとは限らない。多くのcDNAの
直接発現に、スプライシング部位を含有しない5V4Q
プロモーターか用いられた。β−ガラクトシダーゼ[ホ
ールら(Hall、C,V、 )J、 Mo1. A
pplied Geneticsλ]、ヒトインター
フェロン[グレイら(Gray、 P、 W。
部位のような標準的な組換え調節シグナルを用いた平明
な発現が常に成功するとは限らない。多くのcDNAの
直接発現に、スプライシング部位を含有しない5V4Q
プロモーターか用いられた。β−ガラクトシダーゼ[ホ
ールら(Hall、C,V、 )J、 Mo1. A
pplied Geneticsλ]、ヒトインター
フェロン[グレイら(Gray、 P、 W。
)、N ature λ旦5.503(1982)コ
、ヘマグルチニン[ゲッシング(Gething)Na
ture 293 620(1981)]、]ヒトー
レシチンーコレステロールアシルトランスフェラーゼ[
マクリーンら(McLean、J、)、PNAS33.
2335(1986)]、DHFR[シモンセンら(S
imonsen、 C,C,)PNAS80.249
5(1983)]、ヒトインターロイキン2[レオナー
ドら(L eonard。
、ヘマグルチニン[ゲッシング(Gething)Na
ture 293 620(1981)]、]ヒトー
レシチンーコレステロールアシルトランスフェラーゼ[
マクリーンら(McLean、J、)、PNAS33.
2335(1986)]、DHFR[シモンセンら(S
imonsen、 C,C,)PNAS80.249
5(1983)]、ヒトインターロイキン2[レオナー
ドら(L eonard。
W、 T、 )Nature 3上ユ、626(1
,984,)]、ras −2、カボンら(Capon
、 D、 J、) N ature304.198
3]、src[スナイダーら(S nyder+M、A
、)Cell 32 891(1983)]およびB
型肝炎表面抗原[クロウリ−ら(Crowley+ C
。
,984,)]、ras −2、カボンら(Capon
、 D、 J、) N ature304.198
3]、src[スナイダーら(S nyder+M、A
、)Cell 32 891(1983)]およびB
型肝炎表面抗原[クロウリ−ら(Crowley+ C
。
W )、Mo1. Ce11. Boil144 5
5(1983)]。
5(1983)]。
一時(transient)発現系は、組換え技術の一
手段として用いられる。例えば、プロモーター配列、エ
ンハンサ−の効果、並びに転写制御の表現の分析は、−
時発現系を用いて容易に行うことができる。充分に特徴
づけられた一時発現系の1つに、クロラムフェニコール
アセチルトランスフェラーゼ(CAT)の発現系がある
[ゴーマンら(G orman。
手段として用いられる。例えば、プロモーター配列、エ
ンハンサ−の効果、並びに転写制御の表現の分析は、−
時発現系を用いて容易に行うことができる。充分に特徴
づけられた一時発現系の1つに、クロラムフェニコール
アセチルトランスフェラーゼ(CAT)の発現系がある
[ゴーマンら(G orman。
C,M、 )Mo1. Ce11. Boil、
2:1044 1051(1982)]。
2:1044 1051(1982)]。
DNAウィルスに感染した細胞によって生産される様々
なウィルス性タンパク質が、−時的に制御された溶菌ラ
イフサイクルの後期用に発現されるウィルス遺伝子を活
性化することが知られている[ケラ−ら(K elle
r、 J 、 M、 )、Ce11. 36:38
1−389(1984)]。これらのタンパク質にはシ
ミアンウィルス40(SV40)T抗原、アデノウィル
スElaおよびElbタンパク質、ヘルペスウィルス前
初期(I E)タンパク質flf2びにヒトおよびシミ
アンの免疫欠損ウィルスか含まれる[ベノイスト(B
enoist、 C、)およびチャンバー(Cham
ber、 P、 )Nature (Lond、 )
290 :304−310(1981)]; ヒアリ
ング(Hearing、 P)およびシエンク(Sh
enk、 T、 )Ce11. 39:653−66
2(1983)]: 0センら(Rosen、 C。
なウィルス性タンパク質が、−時的に制御された溶菌ラ
イフサイクルの後期用に発現されるウィルス遺伝子を活
性化することが知られている[ケラ−ら(K elle
r、 J 、 M、 )、Ce11. 36:38
1−389(1984)]。これらのタンパク質にはシ
ミアンウィルス40(SV40)T抗原、アデノウィル
スElaおよびElbタンパク質、ヘルペスウィルス前
初期(I E)タンパク質flf2びにヒトおよびシミ
アンの免疫欠損ウィルスか含まれる[ベノイスト(B
enoist、 C、)およびチャンバー(Cham
ber、 P、 )Nature (Lond、 )
290 :304−310(1981)]; ヒアリ
ング(Hearing、 P)およびシエンク(Sh
enk、 T、 )Ce11. 39:653−66
2(1983)]: 0センら(Rosen、 C。
)Nature 3 19 555 556(
1986)コ、これらのタンパク質はシス(cis)−
作用要素によって活性化された有効なプロモーターを含
有する遺伝子の産物である。個々のタンパク質はまた、
他のウィルス性遺伝子の発現を賦活化し、そのウィルス
を、溶菌サイクルを通して増殖させる、トランス−活性
化機能をも有する。これら各タンパク質が、他のウィル
ス遺伝子の発現を増大することによって転写を活性化す
る作用は、個々のウィルス系で証明されている。この転
写活性化は、別々のプラスミドによるコトランスフェク
ションによってなされるので、「トランス−活性化(t
rans −activation)Jと呼ばれている
[パークら(B erk+ A −J、 )Cell
17:935 944(1979);ブラッディーら
(B rady+ J、)PNAS(USA)81:
2040−2044(1984); デイ’)ソンcD
ixon、 R,A、 F、 )およびシェフy
(Sheffer。
1986)コ、これらのタンパク質はシス(cis)−
作用要素によって活性化された有効なプロモーターを含
有する遺伝子の産物である。個々のタンパク質はまた、
他のウィルス性遺伝子の発現を賦活化し、そのウィルス
を、溶菌サイクルを通して増殖させる、トランス−活性
化機能をも有する。これら各タンパク質が、他のウィル
ス遺伝子の発現を増大することによって転写を活性化す
る作用は、個々のウィルス系で証明されている。この転
写活性化は、別々のプラスミドによるコトランスフェク
ションによってなされるので、「トランス−活性化(t
rans −activation)Jと呼ばれている
[パークら(B erk+ A −J、 )Cell
17:935 944(1979);ブラッディーら
(B rady+ J、)PNAS(USA)81:
2040−2044(1984); デイ’)ソンcD
ixon、 R,A、 F、 )およびシェフy
(Sheffer。
P、A、)J、Virol、36:189−203(1
980); ジョーンズ(Jones+ N、 )お
よびシェンク(Shenk、T、)PNAS(USA)
7’6:3665−3669(1979)]。Elaお
よびElbタンパク質を用いた一時発現によって得られ
た結果を示す幾つかのデーターは、これらのタンパク質
もまた、個々のウィルス系にとってホモローガスでない
、トランス−活性化プロモーターとなり得ることを示唆
している[グリーンら(Green、 M。
980); ジョーンズ(Jones+ N、 )お
よびシェンク(Shenk、T、)PNAS(USA)
7’6:3665−3669(1979)]。Elaお
よびElbタンパク質を用いた一時発現によって得られ
た結果を示す幾つかのデーターは、これらのタンパク質
もまた、個々のウィルス系にとってホモローガスでない
、トランス−活性化プロモーターとなり得ることを示唆
している[グリーンら(Green、 M。
R,)Cell 35:137 148(1983):
インペリアルら(Imperiale、 M、 R,
)Cell 35:127−136(1983)]。他
のデーターはElgが幾つかのエンハンサ−を抑制する
ことを暗示している[ボレリら(Borelli、
E、 R,)NaLure(Lond、)312:6
08 612(1984)]。
インペリアルら(Imperiale、 M、 R,
)Cell 35:127−136(1983)]。他
のデーターはElgが幾つかのエンハンサ−を抑制する
ことを暗示している[ボレリら(Borelli、
E、 R,)NaLure(Lond、)312:6
08 612(1984)]。
本発明の目的は、所望のタンパク質を生産し得る一時発
現系を提供することにある。また、本発明は、所望のタ
ンパク質を得るための連続生産を確立するのに要する時
間を不要にすることを目的とするものである。また本発
明は、トランスフェクションから約1日〜約2週間の間
に有用量の所望の組換えタンパク質を提供することを目
的とするものである。さらに本発明は、−時発現系に有
用な発現ベクターを提供することを目的とするものであ
る。さらにまた、本発明は、トランスフェクションから
約1日〜14日間の間に所望のタンパク質を生産するた
めの一時発現系に用い得る宿主細胞を提供することを目
的とするものである。
現系を提供することにある。また、本発明は、所望のタ
ンパク質を得るための連続生産を確立するのに要する時
間を不要にすることを目的とするものである。また本発
明は、トランスフェクションから約1日〜約2週間の間
に有用量の所望の組換えタンパク質を提供することを目
的とするものである。さらに本発明は、−時発現系に有
用な発現ベクターを提供することを目的とするものであ
る。さらにまた、本発明は、トランスフェクションから
約1日〜14日間の間に所望のタンパク質を生産するた
めの一時発現系に用い得る宿主細胞を提供することを目
的とするものである。
また、本発明は、トランスフェクトされたDNAを安定
化することにより、−時発現系における所望のタンパク
質の収量を向上させ得る、ある種のトランス−活性化因
子および/または翻訳調節エフェクターを提供すること
を目的とするものである。
化することにより、−時発現系における所望のタンパク
質の収量を向上させ得る、ある種のトランス−活性化因
子および/または翻訳調節エフェクターを提供すること
を目的とするものである。
発明の要約
本発明の目的は、所望のヘテロローガスタンパク質を真
核性宿主細胞内で生産する新規な方法、即ち、プロモー
ター、安定化配列、所望のヘテロローガスタンパク質を
コードしているDNA、およびポリアデニル化配列を含
む第1発現ベクターを構築し、真核性宿主細胞を第1発
現ベクターでトランスフェクトし、さらに、トランス−
活性化タンパク質エフェクターを産生ずるベクターで宿
主細胞をトランスフェクトし、トランスフェクトされた
宿主細胞を、所望のタンパク質の生産に好適な条件下で
培養し、約2日〜約14日の間に有用量の所望のタンパ
ク質を回収することからなる方法によって達成された。
核性宿主細胞内で生産する新規な方法、即ち、プロモー
ター、安定化配列、所望のヘテロローガスタンパク質を
コードしているDNA、およびポリアデニル化配列を含
む第1発現ベクターを構築し、真核性宿主細胞を第1発
現ベクターでトランスフェクトし、さらに、トランス−
活性化タンパク質エフェクターを産生ずるベクターで宿
主細胞をトランスフェクトし、トランスフェクトされた
宿主細胞を、所望のタンパク質の生産に好適な条件下で
培養し、約2日〜約14日の間に有用量の所望のタンパ
ク質を回収することからなる方法によって達成された。
本発明方法には、翻訳調節エフェクターを発現し得るベ
クターによる宿主細胞のトランスフェクションを付は加
えてもよい。本発明方法によれば、連続的な生産を確立
せずに、有用量の所望のタンパク質を提供し得るという
、顕著な利益が得られる。本発明方法は、かなり短期間
の間に、有用量のタンパク質を得ることができるという
著しい利点を有する。従って、本発明は、組換技術によ
り、トランスフェクション後約1〜約14日の内に、所
望のヘテロローガスタンパク質を生産する方法を提供す
るものである。また本発明は、−時的な発現により、有
用量の所望のヘテロローガスタンパク質を生産するよう
トランスフェクトされた宿主細胞を提供するものである
。また、本発明は、ある特定のベクター成分と、ある種
のトランス−活性化タンパク質との相互作用を最適なも
のにする一時発現系を提供するものである。さらにまた
本発明は、翻訳調節エフェクターでトランスフェクトす
ることにより、−時発現系での発現を増大させることを
目的とするものである。
クターによる宿主細胞のトランスフェクションを付は加
えてもよい。本発明方法によれば、連続的な生産を確立
せずに、有用量の所望のタンパク質を提供し得るという
、顕著な利益が得られる。本発明方法は、かなり短期間
の間に、有用量のタンパク質を得ることができるという
著しい利点を有する。従って、本発明は、組換技術によ
り、トランスフェクション後約1〜約14日の内に、所
望のヘテロローガスタンパク質を生産する方法を提供す
るものである。また本発明は、−時的な発現により、有
用量の所望のヘテロローガスタンパク質を生産するよう
トランスフェクトされた宿主細胞を提供するものである
。また、本発明は、ある特定のベクター成分と、ある種
のトランス−活性化タンパク質との相互作用を最適なも
のにする一時発現系を提供するものである。さらにまた
本発明は、翻訳調節エフェクターでトランスフェクトす
ることにより、−時発現系での発現を増大させることを
目的とするものである。
図面の簡単な記載
第1図は第■因子の生産細胞系統(セルライン)を樹立
するために用いられた第■因子発現ベクター、pF8c
Isの構築模式図である。
するために用いられた第■因子発現ベクター、pF8c
Isの構築模式図である。
第2図は、第■因子の生産細胞系統(セルライン)を樹
立するために用いられた第■因子発現ベクター、pF3
SCISの構築模式図である。
立するために用いられた第■因子発現ベクター、pF3
SCISの構築模式図である。
第3図はトランスフェクション後のイムノパーオキシダ
ーゼ染色の結果を示す写真の模写図であって、(A)は
pF8CISによるトランスフェクション後、(B)は
pF8SCISによるトランスフェクション後の結果を
示す。
ーゼ染色の結果を示す写真の模写図であって、(A)は
pF8CISによるトランスフェクション後、(B)は
pF8SCISによるトランスフェクション後の結果を
示す。
第4図は第■因子変異体の生産細胞系統を樹立するため
に用いられた第■因子変異体発現ベクター、pF8cI
s9080の構築模式図である。
に用いられた第■因子変異体発現ベクター、pF8cI
s9080の構築模式図である。
第5図は、活性化プロティンCによる蛋白分解的開裂に
耐性を有する第■因子をコードしているcDNAを含有
する発現ベクター、pF8CIS−336Eの構築模式
図である。
耐性を有する第■因子をコードしているcDNAを含有
する発現ベクター、pF8CIS−336Eの構築模式
図である。
第6図は、活性化プロティンCによる蛋白分解的開裂に
耐性を有する第■因子の融合タンパク質をコードしてい
るcDNAを含有する発現ベクター、pF89080−
336Eの構築模式図である。
耐性を有する第■因子の融合タンパク質をコードしてい
るcDNAを含有する発現ベクター、pF89080−
336Eの構築模式図である。
第7図は、プロレラキシンの生産細胞系統(セルライン
)を樹立するために用いられたブロレラキシン発現ベク
ター、pc[HRXの構築模式図である。
)を樹立するために用いられたブロレラキシン発現ベク
ター、pc[HRXの構築模式図である。
第8図は、プロレラキシンの生産細胞系統(セルライン
)を樹立するために用いられたプロレラキシン発現ベク
ター、pcIsRXの構築模式図である。
)を樹立するために用いられたプロレラキシン発現ベク
ター、pcIsRXの構築模式図である。
第9図は、t−PAの生産細胞系統(セルライン)を樹
立するために用いられたt−PA発現ベクター、pcI
Ht−PAの構築模式図である。
立するために用いられたt−PA発現ベクター、pcI
Ht−PAの構築模式図である。
第10図は、pF8cIsの部分配列式である。
サイトメガロウィルスのエンハンサ−、プロモーター(
ヌクレオチド1−732)、安定化配列、即ち、スプラ
イス供与イントロン配列、Ig可変領域のイントロンお
よびスプライス受容配列(ヌクレオチド733−900
)を含有する発現ベクターのDNA配列である。
ヌクレオチド1−732)、安定化配列、即ち、スプラ
イス供与イントロン配列、Ig可変領域のイントロンお
よびスプライス受容配列(ヌクレオチド733−900
)を含有する発現ベクターのDNA配列である。
第11図は、pF88cIsの部分配列式である。SV
4 Qエンハンサ−およびプロモーター(ヌクレオチド
1−360)、サイトメガロウィルスの供与およびイン
トロン配列、1g可変領域のイントロンおよびスプライ
ス受容配列を含む安定化配夕1バヌクレオチド361−
580)を含有する発現ベクターのDNA配列である。
4 Qエンハンサ−およびプロモーター(ヌクレオチド
1−360)、サイトメガロウィルスの供与およびイン
トロン配列、1g可変領域のイントロンおよびスプライ
ス受容配列を含む安定化配夕1バヌクレオチド361−
580)を含有する発現ベクターのDNA配列である。
第12図は、pF8CSSSの部分配列式である。サイ
トメガロウィルスのエンハンサ−プロモーターおよびリ
ーダー(ヌクレオチドl−732)、操作されたスプラ
イス供与および受容配列を含む安定化配列(ヌクレオチ
ド733−73i3)およびリーダーの残余を含有する
発現ベクターのDNA配列である。
トメガロウィルスのエンハンサ−プロモーターおよびリ
ーダー(ヌクレオチドl−732)、操作されたスプラ
イス供与および受容配列を含む安定化配列(ヌクレオチ
ド733−73i3)およびリーダーの残余を含有する
発現ベクターのDNA配列である。
第13図は、t−PAの生産細胞系統(セルライン)を
樹立するために用いられたt−PA発現ベクター、pc
rst−pAの構築模式図である。
樹立するために用いられたt−PA発現ベクター、pc
rst−pAの構築模式図である。
詳細な記述
定義および一般的な方法
本明細書中、「ヌクレオチド配列」という語句は、RN
AまたはDNA配列の5°から3°へのりん酸ジエスエ
テル結合中の一連のヌクレオチドを含有する核酸を指す
。DNAの場合、ヌクレオチド配列は1本鎖または2本
鎖のいずれであってよい。
AまたはDNA配列の5°から3°へのりん酸ジエスエ
テル結合中の一連のヌクレオチドを含有する核酸を指す
。DNAの場合、ヌクレオチド配列は1本鎖または2本
鎖のいずれであってよい。
同様に、rDNA配列」という語句は、1本鎖または2
本鎖の両方を指す。
本鎖の両方を指す。
「所望のヘテロローガスタンパク質」という語句は、宿
主細胞内で発現させることが望まれるタンパク質である
が、正常な状態では宿主細胞自身は生産しないか、また
は極く少量しか生産しない夕ンパク質であり、しかも、
通常は、細胞の連続的な存在にとって不要なタンパク質
を指す。そのようなタンパク質には、プレーアミノ酸配
列または成熟アミノ酸配列を含有する分子、並びに所望
のタンパク質と共通の生物学的活性を顕し得るアミノ酸
変異体またはグリコジル化変異体(天然のアレル変異体
をも含む)が包含される。そのようなタンパク質には、
例えば、成長ホルモン、インシュリン、第■因子、組織
プラスミノーゲン活性化因子、腫瘍壊死因子αおよびβ
、リンホトキシン、エンケファリナーゼ、ヒト血清アル
ブミン、ムレリアン(mullerian)阻害物質、
レラキシン、組織因子タンパク質、インヒビン、エリス
ロボエチン、イシターフエロンα、β、γ、過酸化物デ
・イスムターゼ、崩壊促進因子、AIDSエンベロープ
の1部ようなウィルス抗原、並びにインターロイキンが
ある。
主細胞内で発現させることが望まれるタンパク質である
が、正常な状態では宿主細胞自身は生産しないか、また
は極く少量しか生産しない夕ンパク質であり、しかも、
通常は、細胞の連続的な存在にとって不要なタンパク質
を指す。そのようなタンパク質には、プレーアミノ酸配
列または成熟アミノ酸配列を含有する分子、並びに所望
のタンパク質と共通の生物学的活性を顕し得るアミノ酸
変異体またはグリコジル化変異体(天然のアレル変異体
をも含む)が包含される。そのようなタンパク質には、
例えば、成長ホルモン、インシュリン、第■因子、組織
プラスミノーゲン活性化因子、腫瘍壊死因子αおよびβ
、リンホトキシン、エンケファリナーゼ、ヒト血清アル
ブミン、ムレリアン(mullerian)阻害物質、
レラキシン、組織因子タンパク質、インヒビン、エリス
ロボエチン、イシターフエロンα、β、γ、過酸化物デ
・イスムターゼ、崩壊促進因子、AIDSエンベロープ
の1部ようなウィルス抗原、並びにインターロイキンが
ある。
「スプライシング」という語句は、−時転写物のプロ七
ソシングの間に、RNAの1またはそれ以上の−続きの
内部配列(ストレッチ)が除去されて一個の機能的なR
NA分子が生成される機構を指す。スプライシングは、
イントロンをループ状にして取り出し、イントロンの5
°末端(供与部位と称する)とイントロンの3゛末端(
受容部位と称する)とを連結することで開始されると考
えられている。イントロンーエキリン連結部の塩基配列
を比較すると、各イントロンの5″末端の最初の2塩基
がGT、3“末端の最後の2塩基がAGというコンセン
サス配列が見出される。
ソシングの間に、RNAの1またはそれ以上の−続きの
内部配列(ストレッチ)が除去されて一個の機能的なR
NA分子が生成される機構を指す。スプライシングは、
イントロンをループ状にして取り出し、イントロンの5
°末端(供与部位と称する)とイントロンの3゛末端(
受容部位と称する)とを連結することで開始されると考
えられている。イントロンーエキリン連結部の塩基配列
を比較すると、各イントロンの5″末端の最初の2塩基
がGT、3“末端の最後の2塩基がAGというコンセン
サス配列が見出される。
本明細書中、[スプライスされたmRNAJという語句
は、1またはそれ以上のRNAの内部配列が除去される
ことにより、あるいは、転写された際に、スプライシン
グに供されたと同様の特性を有するmRNAであるが、
実際には、何らのヌクレオチド配列も除去されていない
mRNAを与え得るDNAを構築することにより、生産
されたmRNAを指す。
は、1またはそれ以上のRNAの内部配列が除去される
ことにより、あるいは、転写された際に、スプライシン
グに供されたと同様の特性を有するmRNAであるが、
実際には、何らのヌクレオチド配列も除去されていない
mRNAを与え得るDNAを構築することにより、生産
されたmRNAを指す。
「安定化配列」という語句は、スプライス供与−イント
ロン−受容配列をコードしているか、あるいはスプライ
スされたmRNAと同様の機能的なmRNAを与えるよ
う、供与および受容配列と完全にコンセンサスな配列あ
るいはその1部、並びに受容/供与連結部の適切なヌク
レオチドをコードしていることのいずれかに基づいて、
スプライスされたmRNAを与え得るDNA配列を指す
。安定化配列は、所望のヘテロローガスタンパク質をコ
ードしている遺伝子のリーダー配列中に置かれる。「リ
ーダー配列」という語句は、mRNAのCAP部位と、
AUG翻訳開始シグナルの間の5゜非翻訳領域内の領域
を指す。
ロン−受容配列をコードしているか、あるいはスプライ
スされたmRNAと同様の機能的なmRNAを与えるよ
う、供与および受容配列と完全にコンセンサスな配列あ
るいはその1部、並びに受容/供与連結部の適切なヌク
レオチドをコードしていることのいずれかに基づいて、
スプライスされたmRNAを与え得るDNA配列を指す
。安定化配列は、所望のヘテロローガスタンパク質をコ
ードしている遺伝子のリーダー配列中に置かれる。「リ
ーダー配列」という語句は、mRNAのCAP部位と、
AUG翻訳開始シグナルの間の5゜非翻訳領域内の領域
を指す。
「コンセンサス配列」という語句は、本明細書中、エク
ソン−イントロン境界(または供与配列)に見出される
配列:CAG/GTAAGTおよび、イA
G ントロンーエクソン境界(または受容配列)に見出され
る配列: (T)nNCAG/Gを指す[マウントT (Mount、 S、 M、 )Nucleic
Ac1ds Re5each上追工乙459−4
72(1982)]。特定の位置に個々の塩基が現れる
頻度を分析することにより、供与配列および受容配列の
ためのコンセンサス配列が得られる。また、イントロン
は、GTで始まり、AGで終わることが知られている[
ブリースナツバら(Breathnach、 R,)
PNAS(USA)ヱ54853−4857(1978
)]。複数のスプラインシングが起こる、多数に分かれ
たリーダー配列のあるものにおいては、適切なプロセッ
シングを達成するために、初期遺伝子機能に係る因子が
さらに必要とされることも分かっている[バビスら(B
abiss、 L、 E、 )Mo1. and
Ce1l。
ソン−イントロン境界(または供与配列)に見出される
配列:CAG/GTAAGTおよび、イA
G ントロンーエクソン境界(または受容配列)に見出され
る配列: (T)nNCAG/Gを指す[マウントT (Mount、 S、 M、 )Nucleic
Ac1ds Re5each上追工乙459−4
72(1982)]。特定の位置に個々の塩基が現れる
頻度を分析することにより、供与配列および受容配列の
ためのコンセンサス配列が得られる。また、イントロン
は、GTで始まり、AGで終わることが知られている[
ブリースナツバら(Breathnach、 R,)
PNAS(USA)ヱ54853−4857(1978
)]。複数のスプラインシングが起こる、多数に分かれ
たリーダー配列のあるものにおいては、適切なプロセッ
シングを達成するために、初期遺伝子機能に係る因子が
さらに必要とされることも分かっている[バビスら(B
abiss、 L、 E、 )Mo1. and
Ce1l。
Boil、5(10)、2552−2558(1985
)]。当業者は、供与および受容コンセンサス配列、複
数のスプラインシングが起こる、初期遺伝子機能の必要
な多数に分かれたリーダー配列、並びに本発明に従った
コンセンサスなスプライシング配列に関するルールにつ
いての知識を用い、所望のタンパク質のための特定の安
定化配列を選択することができる。
)]。当業者は、供与および受容コンセンサス配列、複
数のスプラインシングが起こる、初期遺伝子機能の必要
な多数に分かれたリーダー配列、並びに本発明に従った
コンセンサスなスプライシング配列に関するルールにつ
いての知識を用い、所望のタンパク質のための特定の安
定化配列を選択することができる。
「調節(コントロール)領域」という語句は、真核性遺
伝子の5′および3°末端の、転写または翻訳に関与す
る特異的な配列を指す。実際、全ての真核性遺伝子が、
転写が開始される部位から約25〜30塩基上流に、A
Tに富んだ配列を有する。
伝子の5′および3°末端の、転写または翻訳に関与す
る特異的な配列を指す。実際、全ての真核性遺伝子が、
転写が開始される部位から約25〜30塩基上流に、A
Tに富んだ配列を有する。
転写開始部位の70〜80塩基上流に見出される他の配
列はCXCAAT領域(ここにXは何であってもよい)
である。大多数の真核性遺伝子の3′末端にはAATA
AA配列があり、これは転写されたmRN Aの3°末
端にポリアデニル化テールを付与するためのシグナル配
列であるらしい。
列はCXCAAT領域(ここにXは何であってもよい)
である。大多数の真核性遺伝子の3′末端にはAATA
AA配列があり、これは転写されたmRN Aの3°末
端にポリアデニル化テールを付与するためのシグナル配
列であるらしい。
「プロモーター」という語句は、RNA合成を開始する
RNAポリメラーゼによって認識されるヌクレオチドセ
グメントを指す。哺乳類宿主細胞内でベクターからの転
写をコントロールするのに好ましいプロモーターは様々
な供給源、例えばウィルス由来のゲノム、即ち、ポリオ
ーマ、シミアンウィルス40(SV40)、アゾンウィ
ルス、ラウス肉腫ウィルス(R3V)のごときレトロウ
ィルス、B型肝炎ウィルスおよび最も好ましくはサイト
メガロウィルス、またはベーターアクチンプロモーター
の如きヘテロローガスな哺乳類起源から得られる。SV
40ウィルスの早期および後期プロモーターは5V4Q
ウイルスの複製起源をも含有している5V4Q制限断片
(フラグメント)として都合よく得られる[ファイヤー
ズら(Fier’s)、1978°゛ネイチヤー”27
3: 113]。ヒトサイトメガロウィルスの前初期
プロモーターは、HindIIIE制限断片として好都
合に得られる[グリーンナラエイら(Greenawa
y、 P、 J 、 )、 Genel 3゜355
−360(1978)]。R3VプR3−ターおよびエ
ンハンサ−はpR3VCat制限断片からHindII
[−Ndel消化により得られる[ゴーマン(Gorm
an、 C,) P N A S 70.6777(1
982)]。勿論、宿主細胞またはその近縁種からのプ
ロモーターも本発明には有用である。
RNAポリメラーゼによって認識されるヌクレオチドセ
グメントを指す。哺乳類宿主細胞内でベクターからの転
写をコントロールするのに好ましいプロモーターは様々
な供給源、例えばウィルス由来のゲノム、即ち、ポリオ
ーマ、シミアンウィルス40(SV40)、アゾンウィ
ルス、ラウス肉腫ウィルス(R3V)のごときレトロウ
ィルス、B型肝炎ウィルスおよび最も好ましくはサイト
メガロウィルス、またはベーターアクチンプロモーター
の如きヘテロローガスな哺乳類起源から得られる。SV
40ウィルスの早期および後期プロモーターは5V4Q
ウイルスの複製起源をも含有している5V4Q制限断片
(フラグメント)として都合よく得られる[ファイヤー
ズら(Fier’s)、1978°゛ネイチヤー”27
3: 113]。ヒトサイトメガロウィルスの前初期
プロモーターは、HindIIIE制限断片として好都
合に得られる[グリーンナラエイら(Greenawa
y、 P、 J 、 )、 Genel 3゜355
−360(1978)]。R3VプR3−ターおよびエ
ンハンサ−はpR3VCat制限断片からHindII
[−Ndel消化により得られる[ゴーマン(Gorm
an、 C,) P N A S 70.6777(1
982)]。勿論、宿主細胞またはその近縁種からのプ
ロモーターも本発明には有用である。
「エンハンサ−」は通常約1O−300bpのシス−作
用性DNA要素であって、プロモーターに作用し、その
転写を増大する要素(エレンメント)である。高等な真
核生物からの、所望のヘテロローガスタンパク質をコー
ドしているDNAの転写は、ベクターにエンハンサ−配
列を挿入することにより増大される。エンハンサ−゛は
、比較的、方向性や位置に非依存性であり、転写単位の
5°側[レイミンスら(Leimins、L、)PNA
S78.993(1981)]および3°[ラスキーら
(Lusky、M、 L、)Mail、 Ce1l
B io、 3、l 108(1983)]、ま
たはイントロンの中[パネルジー(B anerji、
J 。
用性DNA要素であって、プロモーターに作用し、その
転写を増大する要素(エレンメント)である。高等な真
核生物からの、所望のヘテロローガスタンパク質をコー
ドしているDNAの転写は、ベクターにエンハンサ−配
列を挿入することにより増大される。エンハンサ−゛は
、比較的、方向性や位置に非依存性であり、転写単位の
5°側[レイミンスら(Leimins、L、)PNA
S78.993(1981)]および3°[ラスキーら
(Lusky、M、 L、)Mail、 Ce1l
B io、 3、l 108(1983)]、ま
たはイントロンの中[パネルジー(B anerji、
J 。
L、 )Cel133.729(1983)]または暗
号配列の中[オスポーン(Osborne、T、 F
、 )Mol。
号配列の中[オスポーン(Osborne、T、 F
、 )Mol。
Ce1l Bio、 4.1293(1984)]
に見出されている。今日、哺乳類遺伝子由来の多くのエ
ンハンサ−が知られている(グロビン、エラスターセ、
アルブミン、α−フェトプロティンおよびイン7ユリン
)。しかしながら、一般に、真核細胞ウィルス由来のエ
ンハンサ−を用いることになろう。その様な例としてS
V40の複製起源(bp 100〜270)の後期部位
に存在するエンノ\ンサー、サイトメガロウィルスの初
期プロモーターのエンハンサ−、ポリオーマ−の複製起
源の後期部位に存在するエンハンサ−1並びにアデノウ
ィルスのエンハンサ−が含まれる。
に見出されている。今日、哺乳類遺伝子由来の多くのエ
ンハンサ−が知られている(グロビン、エラスターセ、
アルブミン、α−フェトプロティンおよびイン7ユリン
)。しかしながら、一般に、真核細胞ウィルス由来のエ
ンハンサ−を用いることになろう。その様な例としてS
V40の複製起源(bp 100〜270)の後期部位
に存在するエンノ\ンサー、サイトメガロウィルスの初
期プロモーターのエンハンサ−、ポリオーマ−の複製起
源の後期部位に存在するエンハンサ−1並びにアデノウ
ィルスのエンハンサ−が含まれる。
真核性宿主細胞(酵母、真菌、植物、動物、ヒトまたは
他の多核生物由来の有核細胞)に用いられる発現ベクタ
ーはmRNAの発現に影響する、転写の終止に必要な配
列をも含有している。これらの領域は、所望のヘテロロ
ーガスなタンパク質をコードするmRNAの非翻訳領域
内のポリアデニル化セグメントとして転写される。3′
非翻訳領域もまた、転写終止部位を包含している。
他の多核生物由来の有核細胞)に用いられる発現ベクタ
ーはmRNAの発現に影響する、転写の終止に必要な配
列をも含有している。これらの領域は、所望のヘテロロ
ーガスなタンパク質をコードするmRNAの非翻訳領域
内のポリアデニル化セグメントとして転写される。3′
非翻訳領域もまた、転写終止部位を包含している。
発現ベクターは、選択遺伝子、選択可能なマーカーとも
称する、を含有していてよい。選択遺伝子はベクターで
形質転換された宿主細胞の生存または増殖に必要なタン
パク質であって、ときには第2タンパク質と呼ばれるタ
ンパク質をコードしている。哺乳類細胞にとって好適な
選択マーカー類を例示すると、ジヒドロ葉酸還元酵素(
DHFR)、チミジンキナーゼまたはネオマイシンであ
る。そのような選択マーカーが哺乳類宿主細胞にうまく
導入されると、形質転換された宿主細胞は、選択圧の下
に置かれた場合に生き残ることができる。選択方法には
、明確に区別される、広範な2種類(カテゴリー)の方
法がある。第1カテゴリーは、細胞代謝に基盤を置いて
おり、補充培地から独立して増殖する能力を持たない変
異細胞系統を用いる方法である。例として、CHODH
FR=細胞およdマウスLTK−細胞の2つがある。こ
れらの細胞は、チミジンやヒポキサンチンのような栄養
物の添加なしに増殖する能力を持たない。
称する、を含有していてよい。選択遺伝子はベクターで
形質転換された宿主細胞の生存または増殖に必要なタン
パク質であって、ときには第2タンパク質と呼ばれるタ
ンパク質をコードしている。哺乳類細胞にとって好適な
選択マーカー類を例示すると、ジヒドロ葉酸還元酵素(
DHFR)、チミジンキナーゼまたはネオマイシンであ
る。そのような選択マーカーが哺乳類宿主細胞にうまく
導入されると、形質転換された宿主細胞は、選択圧の下
に置かれた場合に生き残ることができる。選択方法には
、明確に区別される、広範な2種類(カテゴリー)の方
法がある。第1カテゴリーは、細胞代謝に基盤を置いて
おり、補充培地から独立して増殖する能力を持たない変
異細胞系統を用いる方法である。例として、CHODH
FR=細胞およdマウスLTK−細胞の2つがある。こ
れらの細胞は、チミジンやヒポキサンチンのような栄養
物の添加なしに増殖する能力を持たない。
これらの細胞は、ヌクレオチド合成経路を完結するのに
必要なある種の遺伝子を欠くために、この不足するヌク
レオチドが補充培地に供給されないと生存することがで
きないのである。培地に補充する方法に代えて、無傷の
DHFR遺伝子またはTK遺伝子を、それぞれの遺伝子
を欠いている細胞に導入し、それらの増殖における要求
を変化させる方法がある。DHFR遺伝子またはTK遺
伝子で形質転換されなかった個々の細胞は、補充のない
培地では生き残ることができない。従って、これらの細
胞を直接選択するには補充栄養の非存在下で細胞を増殖
させる必要がある。
必要なある種の遺伝子を欠くために、この不足するヌク
レオチドが補充培地に供給されないと生存することがで
きないのである。培地に補充する方法に代えて、無傷の
DHFR遺伝子またはTK遺伝子を、それぞれの遺伝子
を欠いている細胞に導入し、それらの増殖における要求
を変化させる方法がある。DHFR遺伝子またはTK遺
伝子で形質転換されなかった個々の細胞は、補充のない
培地では生き残ることができない。従って、これらの細
胞を直接選択するには補充栄養の非存在下で細胞を増殖
させる必要がある。
第2のカテゴリーはあらゆる細胞型に適用可能であって
、変異細胞系統を用いる必要がない選択計画方法、即ち
、優性選択法である。通常、これらの方法には、宿主細
胞の増殖を阻害する薬物を用いる。新規な遺伝子を含有
する細胞は薬物耐性を伝えるタンパク質を発現し、選択
において生き残るであろう。その様な顕著な薬物を用い
る選択法には、ネオマイシン[サザーン(S outh
ern、 P )およびバーブ(B erL P
、)、S cience 209.1422(1’9
80]またはハイグロマイシン[サジエンら(Sugd
en、 B、)、Mo1. Cel 1. B i
ol。
、変異細胞系統を用いる必要がない選択計画方法、即ち
、優性選択法である。通常、これらの方法には、宿主細
胞の増殖を阻害する薬物を用いる。新規な遺伝子を含有
する細胞は薬物耐性を伝えるタンパク質を発現し、選択
において生き残るであろう。その様な顕著な薬物を用い
る選択法には、ネオマイシン[サザーン(S outh
ern、 P )およびバーブ(B erL P
、)、S cience 209.1422(1’9
80]またはハイグロマイシン[サジエンら(Sugd
en、 B、)、Mo1. Cel 1. B i
ol。
互:41〇二413(1985)]を用いる。上記の3
例では適当な薬物、それぞれ、ネオマイシン(G418
またはジエネチシン)、xgpt(マイコフェノール酸
)またはハイグロマイシンに対する耐性を伝えるために
、真核性のコントロール下、細菌性遺伝子を使用してい
る。以下の実験で最も頻繁に用いられる好ましい選択試
薬は、特にCHODHFR−細胞に関係がない限り、G
4.18ジエネチシンである。この場合には、DHFR
生産の直接選択が用いられる。
例では適当な薬物、それぞれ、ネオマイシン(G418
またはジエネチシン)、xgpt(マイコフェノール酸
)またはハイグロマイシンに対する耐性を伝えるために
、真核性のコントロール下、細菌性遺伝子を使用してい
る。以下の実験で最も頻繁に用いられる好ましい選択試
薬は、特にCHODHFR−細胞に関係がない限り、G
4.18ジエネチシンである。この場合には、DHFR
生産の直接選択が用いられる。
「増幅」という語句は、細胞の染色体DNAの、単離さ
れた領域が増加または複製されることを意味する。増幅
は、選択物質、例えばDHFRを不活化するメトトレキ
セート(MTX)のような物質の存在下で達成される。
れた領域が増加または複製されることを意味する。増幅
は、選択物質、例えばDHFRを不活化するメトトレキ
セート(MTX)のような物質の存在下で達成される。
DHFR遺伝子の増幅、またはD HF R遺伝子の連
続的なコピー作成により、多量のMTXの存在下でも、
多量のDHFRが産生されることになる。より多くのM
TXを添加することで、内因性DHFRが存在していて
も、増幅圧が課される。所望のタンパク質をコードする
DNAと、DHFRをコードするDNAまたは増幅遺伝
子を有するプラスミドで哺乳類宿主細胞をコトランスフ
ェクトし、同時組込みを起こさせることにより、所望の
遺伝子の増幅を達成することができる。より多量のMT
X濃度下で連続的に循環して増殖し得る細胞を選択する
だけで、より多(のDHFRを必要とする細胞、その要
求は選択遺伝子の複製によりかなえられるが、を確保す
ることができる。所望のタンパク質をコードする遺伝子
を、増幅可能な遺伝子と一緒に同時組込みする限り、こ
の遺伝子の複製により、所望のタンパク質をコードする
遺伝子の複製が増大されることになる。その結果、所望
のタンパク質をコードしている遺伝子(即ち、増幅され
た遺伝子)のコピー数が増加し、所望のタンパク質が多
く発現されることになる。
続的なコピー作成により、多量のMTXの存在下でも、
多量のDHFRが産生されることになる。より多くのM
TXを添加することで、内因性DHFRが存在していて
も、増幅圧が課される。所望のタンパク質をコードする
DNAと、DHFRをコードするDNAまたは増幅遺伝
子を有するプラスミドで哺乳類宿主細胞をコトランスフ
ェクトし、同時組込みを起こさせることにより、所望の
遺伝子の増幅を達成することができる。より多量のMT
X濃度下で連続的に循環して増殖し得る細胞を選択する
だけで、より多(のDHFRを必要とする細胞、その要
求は選択遺伝子の複製によりかなえられるが、を確保す
ることができる。所望のタンパク質をコードする遺伝子
を、増幅可能な遺伝子と一緒に同時組込みする限り、こ
の遺伝子の複製により、所望のタンパク質をコードする
遺伝子の複製が増大されることになる。その結果、所望
のタンパク質をコードしている遺伝子(即ち、増幅され
た遺伝子)のコピー数が増加し、所望のタンパク質が多
く発現されることになる。
所望のヘテロローガスなタンパク質を高等な真核生物に
発現させるのに好適な宿主細胞として、ヒト胚腎細胞系
統[293、グラハムら(G r a h a m +
F、 L、 )、J、 Gen、 Virol、
36:59(1977)、ジャックリックス(J B
cklicks)培地中に懸濁して増殖するよう適応さ
せた293細胞のクローンを293sというコおよびJ
W2[ライタツカ−ら(Whittaker、 J、
L、 ) M、 C,B、 4 :1 to−
116(1984)]等、トランス作用をするElaお
よびElbタンパク質を産生ずる細胞系統を挙げること
ができる。これらの2つの細胞系統は内因性のトランス
−作用タンパク質ElaおよびElbを生産するように
形質転換されているが、他の宿主細胞を、これらの、あ
るいは同等のトランス作用タンパク質で形質転換し、本
発明の教示に従って宿主細胞として用いることができる
と考えられる。そのような宿主細胞には、例えば、ベビ
ーハムスター腎細胞(BHK、ATCCCCLIO];
チャイニーズハムスター卵巣細胞−DHFR[ウララブ
(Urlaub)およびチャッシン(Chasin)
P N A S (U S A)7ユ:4.216(1
980);マウスセロトリ細胞[TM4、マザー(Ma
ther。
発現させるのに好適な宿主細胞として、ヒト胚腎細胞系
統[293、グラハムら(G r a h a m +
F、 L、 )、J、 Gen、 Virol、
36:59(1977)、ジャックリックス(J B
cklicks)培地中に懸濁して増殖するよう適応さ
せた293細胞のクローンを293sというコおよびJ
W2[ライタツカ−ら(Whittaker、 J、
L、 ) M、 C,B、 4 :1 to−
116(1984)]等、トランス作用をするElaお
よびElbタンパク質を産生ずる細胞系統を挙げること
ができる。これらの2つの細胞系統は内因性のトランス
−作用タンパク質ElaおよびElbを生産するように
形質転換されているが、他の宿主細胞を、これらの、あ
るいは同等のトランス作用タンパク質で形質転換し、本
発明の教示に従って宿主細胞として用いることができる
と考えられる。そのような宿主細胞には、例えば、ベビ
ーハムスター腎細胞(BHK、ATCCCCLIO];
チャイニーズハムスター卵巣細胞−DHFR[ウララブ
(Urlaub)およびチャッシン(Chasin)
P N A S (U S A)7ユ:4.216(1
980);マウスセロトリ細胞[TM4、マザー(Ma
ther。
J、P、)Biol、 Reprod、23:243
251(1980)];サル腎細胞(CVI AT
CCCCL70)、アフリカミドリザル腎細胞(VER
O−76、ATCCCRL−1587);ヒト類がん細
胞(HELA、ATCCCCL2);イヌ腎細胞(MD
CKSATCCCCL34);バッファローラット肝細
胞(BRL 3A、ATCCCRL 1442):
ヒト肺細胞(W 138、ATCCCCL75);ヒト
肝細胞(HepG2、)(B 8065);マウス乳
がん(MMT 060562、ATCCCCL51)
;ラット肝がん細胞(HTC,Ml、54)[バウマン
ら(Baumann、H,)J、 Ce1l Bio
l、 85.1−8(1980)];TR1細胞[マ
ザーら(Mather、 J 、 P、)Annals
N、 Y、 Acad、 S ci、 38旦:44
−68(1982)]、およびヒトKB細胞[バビスら
(Babiss、L、 E、 )J、 Virol
、 ’46:454−465(1983)]がある。
251(1980)];サル腎細胞(CVI AT
CCCCL70)、アフリカミドリザル腎細胞(VER
O−76、ATCCCRL−1587);ヒト類がん細
胞(HELA、ATCCCCL2);イヌ腎細胞(MD
CKSATCCCCL34);バッファローラット肝細
胞(BRL 3A、ATCCCRL 1442):
ヒト肺細胞(W 138、ATCCCCL75);ヒト
肝細胞(HepG2、)(B 8065);マウス乳
がん(MMT 060562、ATCCCCL51)
;ラット肝がん細胞(HTC,Ml、54)[バウマン
ら(Baumann、H,)J、 Ce1l Bio
l、 85.1−8(1980)];TR1細胞[マ
ザーら(Mather、 J 、 P、)Annals
N、 Y、 Acad、 S ci、 38旦:44
−68(1982)]、およびヒトKB細胞[バビスら
(Babiss、L、 E、 )J、 Virol
、 ’46:454−465(1983)]がある。
宿主細胞を、グルタミンを添加し、抗生物質を含有しな
いF12 :DMEM(Gibco)(50:50)中
で培養した。
いF12 :DMEM(Gibco)(50:50)中
で培養した。
「トランス−活性化因子」という語句は、例えばシミア
ンウィルス(または5v40)T抗原[ロケンら(Lo
eken、 M、 R,)、M、C,B、6:202
0(1986);ロピンスら(Robbins、 P
、 D、 )、M、C,B、6:1283(1986
);ケラ−(Keller、 J、 M、 )および
アルウィン(A 1w1ne、 J 。
ンウィルス(または5v40)T抗原[ロケンら(Lo
eken、 M、 R,)、M、C,B、6:202
0(1986);ロピンスら(Robbins、 P
、 D、 )、M、C,B、6:1283(1986
);ケラ−(Keller、 J、 M、 )および
アルウィン(A 1w1ne、 J 。
)、M、 C,B、互+1859(1985)]、アデ
ノウィルスElaおよびElbタンパク質[ロケン(L
oeken、 M、 R,)(1986)前掲: ト
リースマ−(Triesmer、 R,XI 983
)同上;ガイノーら(Gaynor、 R,B、 )
、PNAS 8ユニ1193(1984);インペリ
アルら(I mperiale、 M、J 、 )、前
掲]およびヘルペスウィルス前初期(I E)タンパク
質[エベレット(Everett、 R,D、 )E
MBOJ、3:3135(1984)、パーソンら(P
ersson、 R,H,)J、 Virol、
54:414(1985)]等のウィルス初期タンパ
ク質、fos[セトヤマら(Setoyama、 C)
PNAS 83:3123(1986、)]およびヒ
トおよび免疫不全シミアンウィルス(tat、ウィルス
にコードされているトランス−活性化因子)[ローセン
ら(Rosen、 C1)Nature3↓9:555
−559(1986)]を指す。
ノウィルスElaおよびElbタンパク質[ロケン(L
oeken、 M、 R,)(1986)前掲: ト
リースマ−(Triesmer、 R,XI 983
)同上;ガイノーら(Gaynor、 R,B、 )
、PNAS 8ユニ1193(1984);インペリ
アルら(I mperiale、 M、J 、 )、前
掲]およびヘルペスウィルス前初期(I E)タンパク
質[エベレット(Everett、 R,D、 )E
MBOJ、3:3135(1984)、パーソンら(P
ersson、 R,H,)J、 Virol、
54:414(1985)]等のウィルス初期タンパ
ク質、fos[セトヤマら(Setoyama、 C)
PNAS 83:3123(1986、)]およびヒ
トおよび免疫不全シミアンウィルス(tat、ウィルス
にコードされているトランス−活性化因子)[ローセン
ら(Rosen、 C1)Nature3↓9:555
−559(1986)]を指す。
これらのタンパク質は有効なプロモーターを有する遺伝
子の産物である。各トランス−活性化因子の転写活性化
機能は、他のウィルス遺伝子の発現を増大することにあ
る。これらのトランス−活性化因子は自身のウィルス遺
伝子にホモローガスでないプロモーターをも活性化し得
る。上記のトランス−活性化因子は現在既知のものであ
るが、他のウィルス系に由来する他のトランス−活性化
因子も本発明に包含される。
子の産物である。各トランス−活性化因子の転写活性化
機能は、他のウィルス遺伝子の発現を増大することにあ
る。これらのトランス−活性化因子は自身のウィルス遺
伝子にホモローガスでないプロモーターをも活性化し得
る。上記のトランス−活性化因子は現在既知のものであ
るが、他のウィルス系に由来する他のトランス−活性化
因子も本発明に包含される。
「翻訳調節エフェクター」という語句は、ある種のRN
A、例えば、所望のヘテロローガスタンパク質をコード
するRNAの翻訳を有効なものとする、ウィルスに随伴
するRNAを指す。エプスタイン−バールウィルス(E
BV)[ファツト(B hat。
A、例えば、所望のヘテロローガスタンパク質をコード
するRNAの翻訳を有効なものとする、ウィルスに随伴
するRNAを指す。エプスタイン−バールウィルス(E
BV)[ファツト(B hat。
R,A、)およびチマバヤ(T himmappaya
、 B 。
、 B 。
J、)Virol、56:750(1985)]および
HBV[アウーフィエロら(Au−Fiero、 B
、 )Abstract Conf’erence
on SV40 Polyma andAde
novirus[ケンブリッジ(Cambr idge
)、England、 1987年7月、88頁頁中
中類似したRNAポリメラーゼIII (pol m
)転写物か存在しており、これらは同様の翻訳調節作用
を有するらしいしチマパヤら(Thimmappaya
、 B、 ) Ce1l 3上:543(1982)
、スベンソン(S venson、 C、)およびア
クスジャービ(Akusjarvi、 G、 )EM
BOJ、4:957(1985)、シュナイダーら(S
chneider、 R,)Cell 37 :29
1(1984)]。
HBV[アウーフィエロら(Au−Fiero、 B
、 )Abstract Conf’erence
on SV40 Polyma andAde
novirus[ケンブリッジ(Cambr idge
)、England、 1987年7月、88頁頁中
中類似したRNAポリメラーゼIII (pol m
)転写物か存在しており、これらは同様の翻訳調節作用
を有するらしいしチマパヤら(Thimmappaya
、 B、 ) Ce1l 3上:543(1982)
、スベンソン(S venson、 C、)およびア
クスジャービ(Akusjarvi、 G、 )EM
BOJ、4:957(1985)、シュナイダーら(S
chneider、 R,)Cell 37 :29
1(1984)]。
そのようなRNAの作用機序に関する示唆が示されてい
る[ライチェルら(Reichel、 P 、 A
、 ) N ature 313:196(198
5)、キタジュースキーら(Kitajewski、
J、 )Cell 45:]95(1986)、お
よびオーマレ−ら(0’Malley、 R,’)C
ell 44:391(1986)]。
る[ライチェルら(Reichel、 P 、 A
、 ) N ature 313:196(198
5)、キタジュースキーら(Kitajewski、
J、 )Cell 45:]95(1986)、お
よびオーマレ−ら(0’Malley、 R,’)C
ell 44:391(1986)]。
「形質転換」とは、DNAを生物内に導入し、その結果
、DNAが染色体外成分として、あるいは染色体内に組
込まれて複製することを意味する。
、DNAが染色体外成分として、あるいは染色体内に組
込まれて複製することを意味する。
特に明示しない限り、本発明における宿主細胞の形質転
換にはグラハム(Graham、 F、 )およびフ
ァン・デルーxブ(Fan der Eb、 A、 )
、Virology 52:456−457(197
3)の方法を用いる。
換にはグラハム(Graham、 F、 )およびフ
ァン・デルーxブ(Fan der Eb、 A、 )
、Virology 52:456−457(197
3)の方法を用いる。
宿主細胞を、本発明の発現ベクターで形質転換し、プロ
モーターの誘導、形質転換体の選択、または遺伝子の増
幅に好適なように改良された通常の栄養培地で培養する
ことができる。温度およびpH等の培養条件は、先に発
現の選択に用いたものと同じであり、当業者には明らか
である。
モーターの誘導、形質転換体の選択、または遺伝子の増
幅に好適なように改良された通常の栄養培地で培養する
ことができる。温度およびpH等の培養条件は、先に発
現の選択に用いたものと同じであり、当業者には明らか
である。
「トランスフェクション」という語句は、実際になんら
かの暗号配列が発現されるか否かには関係なく、宿主細
胞に発現ベクタ・−が取り込まれることを意味する。当
業者は多くのトランスフェクション法を知っており、そ
れらには、例えば、CaPO4法および電気穿孔法があ
る。宿主細胞内で、このベクターの機能が生起されたと
ことを示すなんらかの徴候が認められたならば、通常、
トランスフェクションは成功といえる。しかしながら、
本発明においては、トランスフェクションの成功とは、
幾世代にも渡って、所望のヘテロローガスなタンパク質
が宿主培養から安定かつ連続的に発現されることを意味
するものとする。
かの暗号配列が発現されるか否かには関係なく、宿主細
胞に発現ベクタ・−が取り込まれることを意味する。当
業者は多くのトランスフェクション法を知っており、そ
れらには、例えば、CaPO4法および電気穿孔法があ
る。宿主細胞内で、このベクターの機能が生起されたと
ことを示すなんらかの徴候が認められたならば、通常、
トランスフェクションは成功といえる。しかしながら、
本発明においては、トランスフェクションの成功とは、
幾世代にも渡って、所望のヘテロローガスなタンパク質
が宿主培養から安定かつ連続的に発現されることを意味
するものとする。
「−時発現」とは、本発明方法を用い、トランスフェク
ションから約1日〜2週間の間に増幅されていない発現
が起きることを意味する。特定の所望のヘテロローガス
なタンパク質の一時発現のために最適な時間は、例えば
、所望の特定のヘテロローガスタンパク質、トランス作
用タンパク質、翻訳調節エフェクター、および宿主細胞
等の幾つかの因子によって変動する。既にトランスフェ
クトされている機能、即ち特定のプラスミドが転写され
、翻訳されて所望のタンパク質が生産されると、−時発
現が起きる。この期間に、細胞内のプラスミドDNAは
核内に移行する。DNAは非組込み状態にあり、核内で
遊離している。細胞に取り込まれたプラスミドの転写は
、この期間中に起こる。次いで、所望のヘテロローガス
タンパク質を一時的に生産する能力を有すると同定され
たベクターを用いて安定で連続的な生産細胞を樹立する
。−時発現とは、トランスフェクション後、短期間、約
1日〜約2週間、好ましくは、1日から約7日間、最も
好ましくは、約1日から4日間の期間を指すが、この期
間は、上記の因子によって変動し得る。トランスフェク
ション後、プラスミドDNAは、細胞分裂によって分解
または希釈される。細胞クロマチンへのランダム組込み
も起きる。本発明の一時発現法により、有用量の所望の
タンパク質を生産し得る、安定な、DNAがトランスフ
ェクトされた形質転換細胞を製造することができる。
ションから約1日〜2週間の間に増幅されていない発現
が起きることを意味する。特定の所望のヘテロローガス
なタンパク質の一時発現のために最適な時間は、例えば
、所望の特定のヘテロローガスタンパク質、トランス作
用タンパク質、翻訳調節エフェクター、および宿主細胞
等の幾つかの因子によって変動する。既にトランスフェ
クトされている機能、即ち特定のプラスミドが転写され
、翻訳されて所望のタンパク質が生産されると、−時発
現が起きる。この期間に、細胞内のプラスミドDNAは
核内に移行する。DNAは非組込み状態にあり、核内で
遊離している。細胞に取り込まれたプラスミドの転写は
、この期間中に起こる。次いで、所望のヘテロローガス
タンパク質を一時的に生産する能力を有すると同定され
たベクターを用いて安定で連続的な生産細胞を樹立する
。−時発現とは、トランスフェクション後、短期間、約
1日〜約2週間、好ましくは、1日から約7日間、最も
好ましくは、約1日から4日間の期間を指すが、この期
間は、上記の因子によって変動し得る。トランスフェク
ション後、プラスミドDNAは、細胞分裂によって分解
または希釈される。細胞クロマチンへのランダム組込み
も起きる。本発明の一時発現法により、有用量の所望の
タンパク質を生産し得る、安定な、DNAがトランスフ
ェクトされた形質転換細胞を製造することができる。
所望のヘテロローガスタンパク質が発現された・か否か
を迅速に評価するために、トランスフェクトされた細胞
のイムノパーオキシダーゼ染色に基く分析法が開発され
た[ゴーマンら(Gorman、 CN、 )Cel1
42.519−522(1985)]。
を迅速に評価するために、トランスフェクトされた細胞
のイムノパーオキシダーゼ染色に基く分析法が開発され
た[ゴーマンら(Gorman、 CN、 )Cel1
42.519−522(1985)]。
この分析法に用いるために、ヘテロローガスタンパク質
に特異的なモノクローナル抗体をスクリーニングした。
に特異的なモノクローナル抗体をスクリーニングした。
ベクターを含有する宿主細胞を染色して親細胞系統と比
較し、特異的なタンパク質を産生ずる細胞をスクリーニ
ングした。バックグラウンドが最小であり、最強のシグ
ナルを与えるモノクローナル抗体を選択した。所望のタ
ンパク質を産生ずる能力について試験するために一時ト
ランスフエクションを行った。CaPO4法[ゴーマン
(Gorman、C,M、 )によって改良されたグラ
ハム(G raham)およびファン・デル・ウヴ(V
an der Eb)の方法、S cience2
2土、551−553(1983)]を用いて細胞(C
os、293、CHO,、BHKSTM4)をトランス
フェクトした。
較し、特異的なタンパク質を産生ずる細胞をスクリーニ
ングした。バックグラウンドが最小であり、最強のシグ
ナルを与えるモノクローナル抗体を選択した。所望のタ
ンパク質を産生ずる能力について試験するために一時ト
ランスフエクションを行った。CaPO4法[ゴーマン
(Gorman、C,M、 )によって改良されたグラ
ハム(G raham)およびファン・デル・ウヴ(V
an der Eb)の方法、S cience2
2土、551−553(1983)]を用いて細胞(C
os、293、CHO,、BHKSTM4)をトランス
フェクトした。
試験すべき特定のタンパク質ベクターの沈殿1!Qにつ
いて10μg用いた。沈殿を、細胞上に3−4時間放置
した。次いで、細胞を平均1分間グリセロールショック
に付した。トランスフェクションから36時間後、アセ
トン−メタノール(50:50)で細胞を固定化し、り
ん酸緩衝化食塩水(PBS)で洗浄した。希釈していな
いモノクローナル抗体上清、または10%ウシ胎児血清
を含有するPBSで、l/3000に希釈した精製抗体
のいずれかを用いて染色を行った。第1抗体を、2時間
、細胞上に維持した。この間、プレートを緩やかに振と
うした。10分間に5回細胞を洗浄した。使用した第2
抗体はウサギの抗マウスIgG(Dakopatts)
である。これをPBS+ウシ胎児血清で1/150に希
釈した。2時間インキュベーションした後、再び一連の
洗浄を繰り返した。パーオキシダーゼ試薬を発現させる
ために、オルトジアニシジン(ortho−dians
idine)を基質として用いた。オルトジアニシジン
のエーテル飽和溶液を1/10.000希釈の過酸化水
素を含有するPBSで1/100に希釈した。この基質
を室温で2時間、または4°Cで一夜、細胞上に維持し
た。
いて10μg用いた。沈殿を、細胞上に3−4時間放置
した。次いで、細胞を平均1分間グリセロールショック
に付した。トランスフェクションから36時間後、アセ
トン−メタノール(50:50)で細胞を固定化し、り
ん酸緩衝化食塩水(PBS)で洗浄した。希釈していな
いモノクローナル抗体上清、または10%ウシ胎児血清
を含有するPBSで、l/3000に希釈した精製抗体
のいずれかを用いて染色を行った。第1抗体を、2時間
、細胞上に維持した。この間、プレートを緩やかに振と
うした。10分間に5回細胞を洗浄した。使用した第2
抗体はウサギの抗マウスIgG(Dakopatts)
である。これをPBS+ウシ胎児血清で1/150に希
釈した。2時間インキュベーションした後、再び一連の
洗浄を繰り返した。パーオキシダーゼ試薬を発現させる
ために、オルトジアニシジン(ortho−dians
idine)を基質として用いた。オルトジアニシジン
のエーテル飽和溶液を1/10.000希釈の過酸化水
素を含有するPBSで1/100に希釈した。この基質
を室温で2時間、または4°Cで一夜、細胞上に維持し
た。
この方法により、所望のタンパク質をコードしている広
範囲に及ぶ様々なベクターを、所望のタンパク質の発現
を指令する能力に関して迅速にスクリーニングした。
範囲に及ぶ様々なベクターを、所望のタンパク質の発現
を指令する能力に関して迅速にスクリーニングした。
実施例の記載を簡単にするため、頻繁に用いられる方法
または語句を説明する。
または語句を説明する。
“プラスミド”は小文字のpを先頭にし、モして/また
は大文字および/または数字を続けることによって表わ
される。本発明の出発物質であるプラスミドは市販され
ているか、または非制限的な施設から一般に入手可能で
あり、あるいはこの様にして入手し得るプラスミドから
、公知の方法に従って組立てることができる。更に、そ
の他の同等なプラスミドも当業者には知られており、通
常の技術者にとって自明であろう。
は大文字および/または数字を続けることによって表わ
される。本発明の出発物質であるプラスミドは市販され
ているか、または非制限的な施設から一般に入手可能で
あり、あるいはこの様にして入手し得るプラスミドから
、公知の方法に従って組立てることができる。更に、そ
の他の同等なプラスミドも当業者には知られており、通
常の技術者にとって自明であろう。
DNAの「消化」とは、DNAを、該DNAのある部位
、即ち、制限部位に対してのみ作用する酵素で触媒的に
開裂することを指す。本発明において用いる様々な制限
酵素は市販されており、その反応条件、コファクター、
およびその他必要なものは、当業者既知のごとくにして
用いた。分析目的のためには、通常、プラスミドまたは
DNA断片1μgと約2単位の酵素を、緩衝液約20μ
a中で用いる。プラスミドの構築のためにDNA断片を
単離する目的の場合には、通常、さらに多量の緩衝液中
で、DNA5〜1011gを酵素20〜40単位により
消化する。特定の制限酵素にとって適切な緩衝液および
基質の同は製造者により明示されている。一般に、イン
キュベーション時間は37°Cで1時間が採用されるが
、供給者の教示に従って変わり得る。消化後、反応混合
物を直接ゲルに適用して所望の断片を単離する。
、即ち、制限部位に対してのみ作用する酵素で触媒的に
開裂することを指す。本発明において用いる様々な制限
酵素は市販されており、その反応条件、コファクター、
およびその他必要なものは、当業者既知のごとくにして
用いた。分析目的のためには、通常、プラスミドまたは
DNA断片1μgと約2単位の酵素を、緩衝液約20μ
a中で用いる。プラスミドの構築のためにDNA断片を
単離する目的の場合には、通常、さらに多量の緩衝液中
で、DNA5〜1011gを酵素20〜40単位により
消化する。特定の制限酵素にとって適切な緩衝液および
基質の同は製造者により明示されている。一般に、イン
キュベーション時間は37°Cで1時間が採用されるが
、供給者の教示に従って変わり得る。消化後、反応混合
物を直接ゲルに適用して所望の断片を単離する。
「脱りん酸化」とは、細菌性アルカリホスファターゼ(
BAP)処理により、5°末端のりん酸が除去されるこ
とを意味する。この工程により、他のDNA断片の制限
酵素切断部位への挿入の妨げとなり得る、DNA断片の
両制限末端が「閉環」または閉じたループを形成するこ
とを防止する。脱りん酸化の方法および試薬は常法通り
である[マニアティスら(Maniatis、 T )
、CSI−IL(1982)Molecular
Ctoning 1 3 3 − 1 3 4
頁コ。
BAP)処理により、5°末端のりん酸が除去されるこ
とを意味する。この工程により、他のDNA断片の制限
酵素切断部位への挿入の妨げとなり得る、DNA断片の
両制限末端が「閉環」または閉じたループを形成するこ
とを防止する。脱りん酸化の方法および試薬は常法通り
である[マニアティスら(Maniatis、 T )
、CSI−IL(1982)Molecular
Ctoning 1 3 3 − 1 3 4
頁コ。
BAPを用いる反応は、酵素製品中に存在している可能
性のあるエキソヌクレアーゼの作用を抑制するために、
50mM Tris中、68°Cにおいて行なわれる
。反応は1時間行なわれる。反応後、DNA断片をゲル
精製する。
性のあるエキソヌクレアーゼの作用を抑制するために、
50mM Tris中、68°Cにおいて行なわれる
。反応は1時間行なわれる。反応後、DNA断片をゲル
精製する。
「オリゴヌクレオチド」とは、既知の方法で化学的に合
成され、次いで、ポリアクリルアミドゲルで精製されて
いてよい一本領ポリゾオキシヌクレオチドまたは二本鎖
相補的ポリデオキシヌクレオチド鎖を指す。
成され、次いで、ポリアクリルアミドゲルで精製されて
いてよい一本領ポリゾオキシヌクレオチドまたは二本鎖
相補的ポリデオキシヌクレオチド鎖を指す。
「ライゲーション(結合)」とは、2個の2本鎖核酸断
片の間にホスホジエステル結合を形成する工程を言う(
T、マニアティスら、前掲、pi 46)。
片の間にホスホジエステル結合を形成する工程を言う(
T、マニアティスら、前掲、pi 46)。
特に明示しない限り、ライゲーションは既知の緩衝液と
条件を使用し、ライゲートすべき適当な等モル量のDN
A断片0.5μg当たりT4 DNAリガーゼ(“リガ
ーゼ゛′)10単位を用いて行う。
条件を使用し、ライゲートすべき適当な等モル量のDN
A断片0.5μg当たりT4 DNAリガーゼ(“リガ
ーゼ゛′)10単位を用いて行う。
「充填(フィリング)」または「平滑末端化(プランテ
ィング)」とは、制限酵素で開裂した核酸の粘着末端の
一本鎖末端を二本鎖に変換する工程を指す。
ィング)」とは、制限酵素で開裂した核酸の粘着末端の
一本鎖末端を二本鎖に変換する工程を指す。
このことにより、粘着末端が消滅して平滑末端が形成さ
れる。この工程は、1個またはほんの少数の他の制限酵
素によって作られた末端とのみ結合し得る制限的な切断
末端を、あらゆる、平滑に切断する制限エンドヌクレア
ーゼで形成された末端または他の充填後の粘着末端に適
合し得る末端に変える上で多方面に利用可能な手段であ
る。一般に、平滑末端化は、目的とするDNA2〜15
μ9を、DNAポリメラーゼIのフレ/つ断片8単位と
4種類のデオキシヌクレオチドトリホスフェート各25
0μMの存在下、I OmM MgCQ、、1+++
Mジチオトレイトール、50mM NaC(1,10
mM)リス(pH7,5)バッファーの混液中、37°
Cでインキュベートすることにより行われる。
れる。この工程は、1個またはほんの少数の他の制限酵
素によって作られた末端とのみ結合し得る制限的な切断
末端を、あらゆる、平滑に切断する制限エンドヌクレア
ーゼで形成された末端または他の充填後の粘着末端に適
合し得る末端に変える上で多方面に利用可能な手段であ
る。一般に、平滑末端化は、目的とするDNA2〜15
μ9を、DNAポリメラーゼIのフレ/つ断片8単位と
4種類のデオキシヌクレオチドトリホスフェート各25
0μMの存在下、I OmM MgCQ、、1+++
Mジチオトレイトール、50mM NaC(1,10
mM)リス(pH7,5)バッファーの混液中、37°
Cでインキュベートすることにより行われる。
通常、30分後にフェノールおよびクロロホルムで抽出
し、エタノール沈澱に付すことによりインキュベーショ
ンを終了する。
し、エタノール沈澱に付すことによりインキュベーショ
ンを終了する。
「ノーザーン」ブロッティングとは、既知の、標識した
オリゴヌクレオチドまたはDNA断片とのハイブリザイ
ゼーションにより、細胞性mRNAの存在を確認する方
法である。本発明においては、特に明記しない限り、/
−ザーン分析とは、マニアティスの記載のごとく、変性
剤(7%ホルムアルデヒド)の存在下、1%アガロース
ゲル上でmRNAを電気泳動的に分離し、標識した断片
とのニトロセルロース上でのハイブリザイゼーションに
付すことを意味するものとする[マニアティスら、前掲
、202頁]。
オリゴヌクレオチドまたはDNA断片とのハイブリザイ
ゼーションにより、細胞性mRNAの存在を確認する方
法である。本発明においては、特に明記しない限り、/
−ザーン分析とは、マニアティスの記載のごとく、変性
剤(7%ホルムアルデヒド)の存在下、1%アガロース
ゲル上でmRNAを電気泳動的に分離し、標識した断片
とのニトロセルロース上でのハイブリザイゼーションに
付すことを意味するものとする[マニアティスら、前掲
、202頁]。
以下に実施例を挙げ、本発明の詳細な説明する。
ただし、これらの実施例は単なる例示にすぎず、本発明
を制限するものとみなされるべきでない。
を制限するものとみなされるべきでない。
実施例1−時発現系の一般的方法
a)クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ
(CAT)をコードしているプラスミドCMVエンハン
サープロモーターおよびスプライス供与領域を含有する
全領域[実施例3.1.a)1)に記載]をpuc8(
New England Biolabs。
(CAT)をコードしているプラスミドCMVエンハン
サープロモーターおよびスプライス供与領域を含有する
全領域[実施例3.1.a)1)に記載]をpuc8(
New England Biolabs。
)にクローニングした。HpaU平滑−BamHIリン
カ−でpUC8構築物からCMVプロモーターを切り取
り、H4ndlll消化し、それを、利用可能なりロー
ニング部位の増加およびcap部位から120bp3’
側のスプライス供与配列を除去するために、I)UCl
3(New England Biolabs、
)にクローニングした(pUC,CMVと称する)。
カ−でpUC8構築物からCMVプロモーターを切り取
り、H4ndlll消化し、それを、利用可能なりロー
ニング部位の増加およびcap部位から120bp3’
側のスプライス供与配列を除去するために、I)UCl
3(New England Biolabs、
)にクローニングした(pUC,CMVと称する)。
5V40T抗原のスプライスおよびポリアデニル化部位
を含有するCAT暗号領域をHindIII−BamH
r断片としてpSV2CAT[ゴーマン(Gorman
、C,)ら、Mo1. Cel 1. B iol
、前掲1にサブクローニングし、次いで、puc、CM
Vベクターに挿入してpUC,CMVCATを得た。p
UC。
を含有するCAT暗号領域をHindIII−BamH
r断片としてpSV2CAT[ゴーマン(Gorman
、C,)ら、Mo1. Cel 1. B iol
、前掲1にサブクローニングし、次いで、puc、CM
Vベクターに挿入してpUC,CMVCATを得た。p
UC。
CMVCATをAatllで切断し、CM V xンハ
ンサーの大部分を欠失しているベクター、pCMVpr
oを構築した。この3′突出をpol Iで充填し、ベ
クターをBamHIで切断した。得られた断片を、pU
C18(New England Biolabs
)のSa+arおよびBamH1部位にサブクローニン
グした。このベクターは、CMV TATAボックス
領域の上流100bpを含有しているので、CΔATボ
ックスおよびGCに富む領域を保存している。比較のた
めに、SV40のエンハンサ−およびプロモーターを含
有するベクター(pS V 2 cat)(ゴーマンら
、Mo1. Cell、 B iol、前掲)または
5v40プロモーターのみを含有するベクター(pS
V 1cat)(ゴーマンら、前掲)を単独で用いた。
ンサーの大部分を欠失しているベクター、pCMVpr
oを構築した。この3′突出をpol Iで充填し、ベ
クターをBamHIで切断した。得られた断片を、pU
C18(New England Biolabs
)のSa+arおよびBamH1部位にサブクローニン
グした。このベクターは、CMV TATAボックス
領域の上流100bpを含有しているので、CΔATボ
ックスおよびGCに富む領域を保存している。比較のた
めに、SV40のエンハンサ−およびプロモーターを含
有するベクター(pS V 2 cat)(ゴーマンら
、Mo1. Cell、 B iol、前掲)または
5v40プロモーターのみを含有するベクター(pS
V 1cat)(ゴーマンら、前掲)を単独で用いた。
CMVエンハンサ−およびS■40プロモーターを含有
するベクター(pCM V S V cat、構築方法
は後述)およびSV40エンハンサ−およびCMVプロ
モーターを含有するベクター(pS V CM V c
at、構築方法は後述)の2ベクターをさらに構築した
。
するベクター(pCM V S V cat、構築方法
は後述)およびSV40エンハンサ−およびCMVプロ
モーターを含有するベクター(pS V CM V c
at、構築方法は後述)の2ベクターをさらに構築した
。
CATトランスフェクション実験の間に用いる内部対照
プラスミドは、R3V LTRの3°にクローニング
されたhGHをコードするDNA(pUC8にクローニ
ングされたEcoRI断片から得た、米国特許第4,3
42,832号参照)を含有している。このベクター、
pRsVhGHには肝炎表面抗原のボIJ A付加部位
が用いられている。
プラスミドは、R3V LTRの3°にクローニング
されたhGHをコードするDNA(pUC8にクローニ
ングされたEcoRI断片から得た、米国特許第4,3
42,832号参照)を含有している。このベクター、
pRsVhGHには肝炎表面抗原のボIJ A付加部位
が用いられている。
5V4Qエンハンサ−およびCMVプロモーターを含有
するpSVCMVcatの構築には、上記のpCMVp
roを用いた。pUCI8の唯一のKpn1部を切断し
、3′突出をDNAポリメラーゼlにより、記載の方法
に従って充填した。CMVプロモーターの5′に隣接し
たこの充填部位に5V4oエンハンサ−を挿入した。こ
のエンハンサ−は、pSV2catから、234 bp
Ncol −Pvull断片として得た。Ncol末端
の5°突出をフレノウ反応によって充填した後、平滑末
端ライゲーションを行い、ベクターpSVCMVcat
を得た。
するpSVCMVcatの構築には、上記のpCMVp
roを用いた。pUCI8の唯一のKpn1部を切断し
、3′突出をDNAポリメラーゼlにより、記載の方法
に従って充填した。CMVプロモーターの5′に隣接し
たこの充填部位に5V4oエンハンサ−を挿入した。こ
のエンハンサ−は、pSV2catから、234 bp
Ncol −Pvull断片として得た。Ncol末端
の5°突出をフレノウ反応によって充填した後、平滑末
端ライゲーションを行い、ベクターpSVCMVcat
を得た。
CMVエンハンサ−および5v40プロモーターを含有
するプラスミドを構築するために、pSV2cat(ゴ
ーマンら、1982、前掲)をs ph rおよびAc
cIで消化した。生じた3′突出末端を、DNAポリメ
ラーゼIのホロエンザイム中に存在するエキソヌクレア
ーゼ活性を用いて充填した。
するプラスミドを構築するために、pSV2cat(ゴ
ーマンら、1982、前掲)をs ph rおよびAc
cIで消化した。生じた3′突出末端を、DNAポリメ
ラーゼIのホロエンザイム中に存在するエキソヌクレア
ーゼ活性を用いて充填した。
CMVエンハンサ−を含有する482bp断片を、SV
40プロモーターの5”側に隣接するこの領域に挿入し
た。この482bp断片は、pUC,CMVのBanI
およびHind[による消化で得た。
40プロモーターの5”側に隣接するこの領域に挿入し
た。この482bp断片は、pUC,CMVのBanI
およびHind[による消化で得た。
フレノウ反応によってBam1部位を充填した後、断片
をpsU2cat由来の断片とライゲーションしてpC
MVSVcatを得た。
をpsU2cat由来の断片とライゲーションしてpC
MVSVcatを得た。
293細胞中で高レベルに一時発現させるために、一連
のCMV始動(drive)hG Hベクターを構築し
た。C1al、Xbal、Xhol、NotI、および
HpaI制限酵素認識部位をコードしているポリリンカ
ーを伴った第■因子cDNAを配することにより、下記
実施例3に記載のプロトタイプベクターpF8cIsを
改良した。hGHDNAを、平滑末端化したEcoRI
断片として、平滑末端化したXho1部位にサブクロー
ニングした。このシリーズの第1番目のベクター、pc
[5hG)Iは、hGHcDNAの3°側にSV40ポ
リA付加部位、次いで、5V4Q−マウスデヒドロ葉酸
還元酵素(DHFR)転写単位を含有している。pcI
s4hGHは、5V4Q初期プロモーターー複製起源−
DHFR領域の全部を欠失しているので、5V4QT抗
原の存在下では、哺乳類細胞中で複製し得ない。pc
I S 5hGHはSV40を保持しているが、D)I
FRのcDNAおよび肝炎表面抗原ポリA付加部位が除
去されている。複製を可能にするSV40複製起源を維
持し、DHFR遺伝子の除去を増すことにより、発現を
増大することができる。
のCMV始動(drive)hG Hベクターを構築し
た。C1al、Xbal、Xhol、NotI、および
HpaI制限酵素認識部位をコードしているポリリンカ
ーを伴った第■因子cDNAを配することにより、下記
実施例3に記載のプロトタイプベクターpF8cIsを
改良した。hGHDNAを、平滑末端化したEcoRI
断片として、平滑末端化したXho1部位にサブクロー
ニングした。このシリーズの第1番目のベクター、pc
[5hG)Iは、hGHcDNAの3°側にSV40ポ
リA付加部位、次いで、5V4Q−マウスデヒドロ葉酸
還元酵素(DHFR)転写単位を含有している。pcI
s4hGHは、5V4Q初期プロモーターー複製起源−
DHFR領域の全部を欠失しているので、5V4QT抗
原の存在下では、哺乳類細胞中で複製し得ない。pc
I S 5hGHはSV40を保持しているが、D)I
FRのcDNAおよび肝炎表面抗原ポリA付加部位が除
去されている。複製を可能にするSV40複製起源を維
持し、DHFR遺伝子の除去を増すことにより、発現を
増大することができる。
b)アデノウィルス遺伝子ベクター
E1aDNA[ゼーラーら(Zerler、B、 )M
、 C。
、 C。
B、7・821(1987)]を、アアデノウィルスD
NからpUc8にサブクローニングし、pUc。
NからpUc8にサブクローニングし、pUc。
EIAを得た。このプラスミドは、Elaの12Sおよ
び13SメツセージのcDNAを含有している。Elb
DNAを含有するプラスミドはルーレイ(Ruley、
H,E、 )(Nature、 304 :60
2(1983)により報告されている。pUC,VAは
VA RNA遺伝子(New England
BiolabSから入手可能)を含有するアデノウィル
スのSmal−HindII[断片をpUc19にサブ
クローニングすることにより作成された。
び13SメツセージのcDNAを含有している。Elb
DNAを含有するプラスミドはルーレイ(Ruley、
H,E、 )(Nature、 304 :60
2(1983)により報告されている。pUC,VAは
VA RNA遺伝子(New England
BiolabSから入手可能)を含有するアデノウィル
スのSmal−HindII[断片をpUc19にサブ
クローニングすることにより作成された。
SV40 T抗原はリオら(Rio、D、C,)Sc
ienceλ又ヱ:23(1985)が記載しているよ
うに、複製の研究に用いられた。このプラスミドをpR
3VTsと表示した。
ienceλ又ヱ:23(1985)が記載しているよ
うに、複製の研究に用いられた。このプラスミドをpR
3VTsと表示した。
c)トランスフェクション
トランスフェクションにはCaPO4法を用いた。
CATトランスフェクションは、沈殿0.5i&にDN
A5μgを用い、60mmの皿でトランスフェクトして
行った。この5μgの内、0.5〜1μgはCATをコ
ードしているDNAであって、1100nはpR3Vh
GHであり、残るDNAはpUCプラスミドを構成する
担体であった。トランスフェクションの36時間後、上
清のhGHレベル(a131F )をイムノラジオメト
リック・アッセイ(I RMA)(市販品から入手可能
)で測定し、CATア1.セイのための細胞リゼイト(
溶液)を調製するために細胞を収穫した。ゴーマンら(
Gorman)のCI4クロラムフェニコール(CM)
を用いる方法、またはノーディーンら(Nordeen
、S、 K、 )[DNA6:173(1987)]
が改良したH3酢酸ナトリウムを用いる方法[クロムブ
ルッゲら(Crombrugghe) N ature
241:237(1973)]のいずれかによってCA
T活性を測定した。各試料について測定されたhG)l
の基礎レベルに従い、トランスフェクション効率の変異
に対してCAT活性を標準化した。
A5μgを用い、60mmの皿でトランスフェクトして
行った。この5μgの内、0.5〜1μgはCATをコ
ードしているDNAであって、1100nはpR3Vh
GHであり、残るDNAはpUCプラスミドを構成する
担体であった。トランスフェクションの36時間後、上
清のhGHレベル(a131F )をイムノラジオメト
リック・アッセイ(I RMA)(市販品から入手可能
)で測定し、CATア1.セイのための細胞リゼイト(
溶液)を調製するために細胞を収穫した。ゴーマンら(
Gorman)のCI4クロラムフェニコール(CM)
を用いる方法、またはノーディーンら(Nordeen
、S、 K、 )[DNA6:173(1987)]
が改良したH3酢酸ナトリウムを用いる方法[クロムブ
ルッゲら(Crombrugghe) N ature
241:237(1973)]のいずれかによってCA
T活性を測定した。各試料について測定されたhG)l
の基礎レベルに従い、トランスフェクション効率の変異
に対してCAT活性を標準化した。
hGHプラスミドlOμgとpUC,VA DNA1
05μgを含有する沈殿1MQでトランスフェクトする
ことにより100mmの培養皿でhGHを−時生産した
。グリセールショックの後、4〜72時間上清を分析す
ることにより、発現の経時変化を求めた。これらの上清
はIRMAで分析された。
05μgを含有する沈殿1MQでトランスフェクトする
ことにより100mmの培養皿でhGHを−時生産した
。グリセールショックの後、4〜72時間上清を分析す
ることにより、発現の経時変化を求めた。これらの上清
はIRMAで分析された。
実施例2 トランス−活性化因子の発現に対する影響
293111胞での5V−4Qエンハンサ−プロモータ
ー領域の発現はエンハンサ−非依存性のようである。S
V40エンハンサ−を含有させることによる、RNA合
成への付加的な作用は認められない。5V4Qおよびポ
リオーマイムノグロビンエンハンサ−の両者に結合し、
抑制するトランス−活性化因子が、Ela含有細胞中に
存在していると思われる[ボレリーら(Borelli
、 E、 )Nature 312:608(19
84)、ベルシッチ(Velcich、 A、 )お
よびシッフ(Z iff、 E、 )Cell 40
ニア05(1985)、ヘンら(Hen、 R,)S
cience 230:1391(1985)、Hen
、 R,らNature 321:249(1986)
]。ラウス肉腫ウィルス(RSV)のロングターミナル
リピート(LTR)による転写もまた、293細胞およ
びJW2細胞中、あるいはElaの存在下では抑制され
る。RSV LTRは、霊長類細胞中で、極めて効率良
<RNA合成を指令することが知られている[ゴーマン
ら(Gorman、 C,)PNAS 79:677
7(1982)、G orman、 C、らS ci
enceλ21:551(1983)]。しかしながら
、表1から分かるように、R3VプロモーターからのC
ATの相対的な発現レベルは、他の霊長類細胞での発現
に比較して293細胞およびJW2細胞では、はるかに
低くなっている。Elaの存在下、および非存在下、C
vl細胞内でpR3VhGHを用いて行ったコトランス
フェクション実験では、Elaの存在下におけるhGH
レベルは1/20倍に減少した。pR3VhGH100
ngでトランスフェクトし、cv−1細胞中のhGHを
分析したところ、平均濃度は58 n9/ yQであっ
た。これらのトランスフェクションに、1μ9のEla
を含有するプラスミドを用いると、濃度は3 ng/
mQに減少した。
ー領域の発現はエンハンサ−非依存性のようである。S
V40エンハンサ−を含有させることによる、RNA合
成への付加的な作用は認められない。5V4Qおよびポ
リオーマイムノグロビンエンハンサ−の両者に結合し、
抑制するトランス−活性化因子が、Ela含有細胞中に
存在していると思われる[ボレリーら(Borelli
、 E、 )Nature 312:608(19
84)、ベルシッチ(Velcich、 A、 )お
よびシッフ(Z iff、 E、 )Cell 40
ニア05(1985)、ヘンら(Hen、 R,)S
cience 230:1391(1985)、Hen
、 R,らNature 321:249(1986)
]。ラウス肉腫ウィルス(RSV)のロングターミナル
リピート(LTR)による転写もまた、293細胞およ
びJW2細胞中、あるいはElaの存在下では抑制され
る。RSV LTRは、霊長類細胞中で、極めて効率良
<RNA合成を指令することが知られている[ゴーマン
ら(Gorman、 C,)PNAS 79:677
7(1982)、G orman、 C、らS ci
enceλ21:551(1983)]。しかしながら
、表1から分かるように、R3VプロモーターからのC
ATの相対的な発現レベルは、他の霊長類細胞での発現
に比較して293細胞およびJW2細胞では、はるかに
低くなっている。Elaの存在下、および非存在下、C
vl細胞内でpR3VhGHを用いて行ったコトランス
フェクション実験では、Elaの存在下におけるhGH
レベルは1/20倍に減少した。pR3VhGH100
ngでトランスフェクトし、cv−1細胞中のhGHを
分析したところ、平均濃度は58 n9/ yQであっ
た。これらのトランスフェクションに、1μ9のEla
を含有するプラスミドを用いると、濃度は3 ng/
mQに減少した。
人↓ CMVプロモーターが好適な株の分析細胞型
エンハ ブロモ CHOCVI 293 He1a
BHK JW2ンサー −ター CMV CMV 100100100 100
100 100SV40 SV40 67 87
20 5 60 26CMV SV40 13
0 87 40 18120 48SV40 CM
V 40 83 85 25 15 108R3V
RSV 76 66 46 73 60 3
2表1において、CAT活性データは、CI4クロラム
フェニコール法(ゴーマンら、1982)テ測定し、各
細胞系統における相対的CAT発現を、CMVエンハン
サー−プロモーター転写要素(エレメント)含有プラス
ミドでトランスフェクトした細胞の抽出物によるCMア
セチル化物の比率(%)と比較した。これらのデータは
4回の別個の反復トランスフェクションの結果を表して
いる。用イした細胞系統間のトランスフェクション効果
における潜在的な相違の故に、比較は、特定の細胞系統
における様々なベクターからの発現レベルに限定されな
ばならなかった。
BHK JW2ンサー −ター CMV CMV 100100100 100
100 100SV40 SV40 67 87
20 5 60 26CMV SV40 13
0 87 40 18120 48SV40 CM
V 40 83 85 25 15 108R3V
RSV 76 66 46 73 60 3
2表1において、CAT活性データは、CI4クロラム
フェニコール法(ゴーマンら、1982)テ測定し、各
細胞系統における相対的CAT発現を、CMVエンハン
サー−プロモーター転写要素(エレメント)含有プラス
ミドでトランスフェクトした細胞の抽出物によるCMア
セチル化物の比率(%)と比較した。これらのデータは
4回の別個の反復トランスフェクションの結果を表して
いる。用イした細胞系統間のトランスフェクション効果
における潜在的な相違の故に、比較は、特定の細胞系統
における様々なベクターからの発現レベルに限定されな
ばならなかった。
CMVエンハンサ−は様々な細胞型において強力なエン
ハンサ−であることが示されている(B。
ハンサ−であることが示されている(B。
5harLら、1985前掲)。驚くべきことに、CM
■プロモーターは、強い種特異性を示し、特にハムスタ
ー細胞において極めて弱く、霊長類細胞系統、とりわけ
ヒト細胞において極めて強力であることを見出した(表
1)。5V4Qエンハンサ−の存在下(第2および第4
行)、ハムスター細胞系統において5V4Qプロモータ
ーはCMVプロモーターの約4倍も強力である。このこ
とは表1の第1行および第3行のデータからも確認され
る。CMVプロモーターは、293、HELAおよびJ
W2の3つの全ヒト細胞系統において有効であった。絶
対的なCAT活性はj■胞型によって異なる。
■プロモーターは、強い種特異性を示し、特にハムスタ
ー細胞において極めて弱く、霊長類細胞系統、とりわけ
ヒト細胞において極めて強力であることを見出した(表
1)。5V4Qエンハンサ−の存在下(第2および第4
行)、ハムスター細胞系統において5V4Qプロモータ
ーはCMVプロモーターの約4倍も強力である。このこ
とは表1の第1行および第3行のデータからも確認され
る。CMVプロモーターは、293、HELAおよびJ
W2の3つの全ヒト細胞系統において有効であった。絶
対的なCAT活性はj■胞型によって異なる。
発現は、cvl、CHOまたはBHK細胞よりも293
細胞において大きい。CHO,、CVlおよび293細
胞は相対的に同じ効率でトランスフェクトされているの
で、このCATタンパク質の■は単にトランスフェクシ
ョン効果の相違によるものではない。
細胞において大きい。CHO,、CVlおよび293細
胞は相対的に同じ効率でトランスフェクトされているの
で、このCATタンパク質の■は単にトランスフェクシ
ョン効果の相違によるものではない。
アデノウィルス初期遺伝子のトランス−活性化因子の、
CMVエンハンサ−およびプロモーターの発現に及ぼす
影響を調へた。5V4Q、ポリオーマまたはR3Vにお
ける観察結果と異なり、CMVエンハンサー−プロモー
ター単位の一致した抑制は認められなかった(表2)。
CMVエンハンサ−およびプロモーターの発現に及ぼす
影響を調へた。5V4Q、ポリオーマまたはR3Vにお
ける観察結果と異なり、CMVエンハンサー−プロモー
ター単位の一致した抑制は認められなかった(表2)。
しかしながら、。
CMVプ0モーターは、C1aとのコトランスフェクシ
ョンによってトランス−活性化されることが認められた
。発現の増大は平均12倍である。
ョンによってトランス−活性化されることが認められた
。発現の増大は平均12倍である。
表2 エンハンサ−およびプロモーターに対するEla
の影響 火胸 十Ela SV40 SV40 70 72 3 2
(29<)CMV SV40 70 65 9
0 86 (1,3>)SV40 CMV
50 66 40 45 (1,5<)CMV
CMV 100 111Q 155 137
(1,4>)CMV 23 12 37Q
124 (13>)表2二〇AT活性は、トリチル化
アセチルC。
の影響 火胸 十Ela SV40 SV40 70 72 3 2
(29<)CMV SV40 70 65 9
0 86 (1,3>)SV40 CMV
50 66 40 45 (1,5<)CMV
CMV 100 111Q 155 137
(1,4>)CMV 23 12 37Q
124 (13>)表2二〇AT活性は、トリチル化
アセチルC。
Aの再生分析においてH3酢酸ナトリウムを用いて測定
された。直線性を確かにするために、30分および1時
間にタイムポイントをおいて分析を行った。データは、
Eta非添加時における、CV−1中でのCMV対照単
位との比較による相対的なCAT単位として表されてい
る。この対照値を100に設定した。実験1では、この
値は155.828cpmであり、実験2では、この値
は555.300cpmである。これらのプラスミドを
Elaと一緒にコトランスフエクトした場合の発現の変
化は、最右欄に()で囲んで記載されている。
された。直線性を確かにするために、30分および1時
間にタイムポイントをおいて分析を行った。データは、
Eta非添加時における、CV−1中でのCMV対照単
位との比較による相対的なCAT単位として表されてい
る。この対照値を100に設定した。実験1では、この
値は155.828cpmであり、実験2では、この値
は555.300cpmである。これらのプラスミドを
Elaと一緒にコトランスフエクトした場合の発現の変
化は、最右欄に()で囲んで記載されている。
(〈)は総発現の減少、(〉)は総発現の増加を示す。
Ela領域は、5個(5)の別々の情報即ち、タンパク
質をフードしている[ペリコーデットら(Perric
oudet、 M、 G、 )Nature 281
:594 (1929)、ウルフェンダールら(Ul
fendall、 P。
質をフードしている[ペリコーデットら(Perric
oudet、 M、 G、 )Nature 281
:594 (1929)、ウルフェンダールら(Ul
fendall、 P。
J、X1987)前掲130頁、ステフェン(Step
hens、 C,)およびバーロウ(Harlow、
E、 )Abstract、 Polyoma
And Adenovirus Conferen
ce (Cambridge、 E ngland、
1987 )]。これらのメツセージの内、2つにコー
ドされているタンパク質の転写活性化作用を調べた。全
Ela領域、並びに123および13Sが夫々コードし
ているタンパク質の効果を調べた。CATをコードする
様々なプラスミドと、全Ela領域、12Sをコードす
るcDNAまたは13SをコードするCDNAを含有す
るプラスミドとでCV1サル腎細胞をコトランスフエク
トした[ロバーツ(Roberts。
hens、 C,)およびバーロウ(Harlow、
E、 )Abstract、 Polyoma
And Adenovirus Conferen
ce (Cambridge、 E ngland、
1987 )]。これらのメツセージの内、2つにコー
ドされているタンパク質の転写活性化作用を調べた。全
Ela領域、並びに123および13Sが夫々コードし
ているタンパク質の効果を調べた。CATをコードする
様々なプラスミドと、全Ela領域、12Sをコードす
るcDNAまたは13SをコードするCDNAを含有す
るプラスミドとでCV1サル腎細胞をコトランスフエク
トした[ロバーツ(Roberts。
B、 E、 )J、 Virol、 56.40
6(1985)]。
6(1985)]。
既述のごとく、hGI(遺伝子を含有する少量の内部対
照プラスミドを含有させて用いた。Elaの12Sおよ
び13Sメツセージをコードしている別々のプラスミド
でCVI細胞をコトランスフェクトすると、12Sをコ
ードしているタンパク質は、CMVエンハンサ−の存在
下での発現に殆んど効果を示さなかった。このメツセー
ジはある種のエンハンサ−を抑制するようである。表3
は、13ScDNAのコトランスフェクションが、CM
V指令による転写に強力な正の作用を有し、CAT活性
を7−15倍に増大させることを示している。発現増大
の最大は15倍増であって、プロモーター単独の、エン
ハンサ−を含有しない構築物において見られた。全El
a領域がトランスフェクンヨンに包含されていると、C
MVのエンハンサ−+プロモーターの組み合わせに必要
最低限の効果が得られる。しかしながら、このような条
件下、プロモーター単独では16倍の増大かみられた。
照プラスミドを含有させて用いた。Elaの12Sおよ
び13Sメツセージをコードしている別々のプラスミド
でCVI細胞をコトランスフェクトすると、12Sをコ
ードしているタンパク質は、CMVエンハンサ−の存在
下での発現に殆んど効果を示さなかった。このメツセー
ジはある種のエンハンサ−を抑制するようである。表3
は、13ScDNAのコトランスフェクションが、CM
V指令による転写に強力な正の作用を有し、CAT活性
を7−15倍に増大させることを示している。発現増大
の最大は15倍増であって、プロモーター単独の、エン
ハンサ−を含有しない構築物において見られた。全El
a領域がトランスフェクンヨンに包含されていると、C
MVのエンハンサ−+プロモーターの組み合わせに必要
最低限の効果が得られる。しかしながら、このような条
件下、プロモーター単独では16倍の増大かみられた。
表3 CMVエンハンサ−およヒプロモーターに特異
的なElaタンパク質の作用の分析A;CV11[[1
胞のコトランスフエクションに用いたもの エンハ+ブロモ ブロモ−ター ンサー −ター PIJC1910021 12S l 18(1) 33(
1,5)13s 694(7) 3
12(14)全Ela 123(1,2)
345(16)表3=上記の実験において、CM■
エンハンサ−+プロモーター領域に対するElaタンパ
ク質の共発現(coexpress 1on)効果を調
べるために、pCMVcatを用い、CMVプロモータ
ー単独に対する効果を調べるためにpCMVproを用
いた。Cv1細胞を、CATプラスミド500 ng、
適当なElaプラスミド2.5μgSpR3VbGHt
o。
的なElaタンパク質の作用の分析A;CV11[[1
胞のコトランスフエクションに用いたもの エンハ+ブロモ ブロモ−ター ンサー −ター PIJC1910021 12S l 18(1) 33(
1,5)13s 694(7) 3
12(14)全Ela 123(1,2)
345(16)表3=上記の実験において、CM■
エンハンサ−+プロモーター領域に対するElaタンパ
ク質の共発現(coexpress 1on)効果を調
べるために、pCMVcatを用い、CMVプロモータ
ー単独に対する効果を調べるためにpCMVproを用
いた。Cv1細胞を、CATプラスミド500 ng、
適当なElaプラスミド2.5μgSpR3VbGHt
o。
ngsおよびpUc19を加えてDNAを5μgとし、
コトランスフェクトした。抽出物100μf2中25μ
gのCAT活性をH3酢酸ナトリウム法で分析した。分
析は40分間行った。100=124899 cpmo 293細胞におけるトランス−活性化実験はElaの役
割に焦点が向けられていた。しかしながら、これらの細
胞はElbタンパク質をも産生ずることが知られている
(G raham、 F 、 ら、前掲、1977)
。発現におけるElbタンパク質の役割を定めるために
Elb発現プラスミドのコトランスフエクション実験を
行った。これらの実験において、再度CVl細胞を用い
、CATプラスミド単独でのトランスフェクション、E
lbとCATプラスミドとのコトランスフェクション、
または、最後にElaおよびElbの両者とCATプラ
スミドのコトランスフェクションのいずれかの後、CA
T活性を調べた。表4から分かるように、E1b単独と
のコトランスフェクションによす、CATレベル4−1
0倍増大した。再び、最大の増加は、CMVプロモータ
ーのみを用い、CAT発現を指令するエンハンサ−を欠
< pCM V proコトランスフェクションにおい
て認められた。Eta単独ではある種のベクターに否定
的な(負の)影響を認めた前記の結果(表2)と対照的
に、ElaおよびElbのコトランスフエクンヨンは、
全ベクターに正の影響をおよぼした(表4)。CMVプ
ロモーターで指令される発現を用いるベクターにおいて
、6倍から30倍の著しい相加作用が見られた。
コトランスフェクトした。抽出物100μf2中25μ
gのCAT活性をH3酢酸ナトリウム法で分析した。分
析は40分間行った。100=124899 cpmo 293細胞におけるトランス−活性化実験はElaの役
割に焦点が向けられていた。しかしながら、これらの細
胞はElbタンパク質をも産生ずることが知られている
(G raham、 F 、 ら、前掲、1977)
。発現におけるElbタンパク質の役割を定めるために
Elb発現プラスミドのコトランスフエクション実験を
行った。これらの実験において、再度CVl細胞を用い
、CATプラスミド単独でのトランスフェクション、E
lbとCATプラスミドとのコトランスフェクション、
または、最後にElaおよびElbの両者とCATプラ
スミドのコトランスフェクションのいずれかの後、CA
T活性を調べた。表4から分かるように、E1b単独と
のコトランスフェクションによす、CATレベル4−1
0倍増大した。再び、最大の増加は、CMVプロモータ
ーのみを用い、CAT発現を指令するエンハンサ−を欠
< pCM V proコトランスフェクションにおい
て認められた。Eta単独ではある種のベクターに否定
的な(負の)影響を認めた前記の結果(表2)と対照的
に、ElaおよびElbのコトランスフエクンヨンは、
全ベクターに正の影響をおよぼした(表4)。CMVプ
ロモーターで指令される発現を用いるベクターにおいて
、6倍から30倍の著しい相加作用が見られた。
[4CAT発現に対するElb領域の作用エンハ ブロ
モ 単独 Elb EIa+ Elbンサー −タ
ー SV40 SV40 70 416(6)
273(4)CMV SV40 67 25
4(4) 200(3)SV40 CMV
50 543(11) 339(7)CMV
CMV 100 385(4)
594(6)CMV 23 267(11)
489(20)表4:CAT DNAll1g、p
R3VhGH100ngおよびpU C19D N A
を加えて5μgとし、CV1細胞をトランスフェクトし
た。H’酢酸ナトリウム法のために、100μgの抽出
物の内、数μρを用いた。分析は 分間行なわれた。デ
ータは、pcMVcatベクターにおける発現に対する
相対的な値として表されている。1oo=155゜82
8cpmo ()内の値は、アデノウィルス遺伝子との
コトランスフェクションに際して各ベクターに認められ
た倍率の変化を表している。
モ 単独 Elb EIa+ Elbンサー −タ
ー SV40 SV40 70 416(6)
273(4)CMV SV40 67 25
4(4) 200(3)SV40 CMV
50 543(11) 339(7)CMV
CMV 100 385(4)
594(6)CMV 23 267(11)
489(20)表4:CAT DNAll1g、p
R3VhGH100ngおよびpU C19D N A
を加えて5μgとし、CV1細胞をトランスフェクトし
た。H’酢酸ナトリウム法のために、100μgの抽出
物の内、数μρを用いた。分析は 分間行なわれた。デ
ータは、pcMVcatベクターにおける発現に対する
相対的な値として表されている。1oo=155゜82
8cpmo ()内の値は、アデノウィルス遺伝子との
コトランスフェクションに際して各ベクターに認められ
た倍率の変化を表している。
プラスミドの安定性の測定
転写活性化に果たす役割をElb単独に帰す報告は殆ん
ど無い。しかしながら、Elbタンパク質、殊に19に
タンパク質が宿主細胞およびウィルスDNAの両者の有
効であることも示されているしホワイトら(White
、 E、 ) 1986、−MCB 6:3763
;ビルダーら(P 1lder、 S 、 J、)1
984、J、Virol、52:664;サブラマニア
ンら(S ubramanian、 T、 ) 198
4、J、 Virol、 52:336;タケモリ
ら(Takemori、 N、 ) l 984、J、
Virol、52ニア93J。この行程は殆んど理解さ
れておらず、この効果が検出されるためにはE1aタン
パク質の同時発現(コエクスプレソション)を必要とし
、複雑である。従って、本発明者らは、これらの初期ア
デノウィルス遺伝子の一方または両方の存在下において
も、プラスミドDNAが分解により抵抗性を有するが否
かに疑問を抱いた。
ど無い。しかしながら、Elbタンパク質、殊に19に
タンパク質が宿主細胞およびウィルスDNAの両者の有
効であることも示されているしホワイトら(White
、 E、 ) 1986、−MCB 6:3763
;ビルダーら(P 1lder、 S 、 J、)1
984、J、Virol、52:664;サブラマニア
ンら(S ubramanian、 T、 ) 198
4、J、 Virol、 52:336;タケモリ
ら(Takemori、 N、 ) l 984、J、
Virol、52ニア93J。この行程は殆んど理解さ
れておらず、この効果が検出されるためにはE1aタン
パク質の同時発現(コエクスプレソション)を必要とし
、複雑である。従って、本発明者らは、これらの初期ア
デノウィルス遺伝子の一方または両方の存在下において
も、プラスミドDNAが分解により抵抗性を有するが否
かに疑問を抱いた。
pR3VhGHDNAをElaおよびElbを含有する
2つの細胞系統、およびこれらの遺伝子を欠く細胞系統
、例えばCVl、Co57、He1a。
2つの細胞系統、およびこれらの遺伝子を欠く細胞系統
、例えばCVl、Co57、He1a。
またはKB細胞にトランスフェクトした後、Hirを法
[ハート(Hirt、 B、 I 、 )Mo1.
B iol、 26.365(1967)]でプ
ラスミドDNAを単離するために、4時間から80時間
までの様々な時間に細胞を収穫した。細胞の外表面に残
存するDNAをDNase処理によって除去した。トラ
ンスフェクション後様々な時間におけるpR3VhGH
DNAの存在を、hGH特異プローブを用いたサザーン
ブロッティングによって測定した。2つのサル細胞系統
、即ちC■1およびその誘導体Co57は、24時間の
Hirt法で検出可能なプラスミドを含有していた。興
味深いことに、Co57細胞内でのT抗原の発現は、複
製の非存在下でのこのプラスミドDNAの維持になんら
影響を及ぼさなかった。
[ハート(Hirt、 B、 I 、 )Mo1.
B iol、 26.365(1967)]でプ
ラスミドDNAを単離するために、4時間から80時間
までの様々な時間に細胞を収穫した。細胞の外表面に残
存するDNAをDNase処理によって除去した。トラ
ンスフェクション後様々な時間におけるpR3VhGH
DNAの存在を、hGH特異プローブを用いたサザーン
ブロッティングによって測定した。2つのサル細胞系統
、即ちC■1およびその誘導体Co57は、24時間の
Hirt法で検出可能なプラスミドを含有していた。興
味深いことに、Co57細胞内でのT抗原の発現は、複
製の非存在下でのこのプラスミドDNAの維持になんら
影響を及ぼさなかった。
このプラスミドDNAは、He1a細胞内で4時間安定
であった。293.293sおよびJW2細胞中では、
プラスミドDNAは72時間まで検出可能であった。こ
れらの細胞はすべてアデノウィルスのElaおよびEl
b両領域を発現する。それらの形態学的表現型は非常に
異なっているので、これらの細胞内に存在するアデノウ
ィルスタンパク質は、これらの細胞系統における上皮性
DNAの安定性の増大に寄与しているのかもしれない。
であった。293.293sおよびJW2細胞中では、
プラスミドDNAは72時間まで検出可能であった。こ
れらの細胞はすべてアデノウィルスのElaおよびEl
b両領域を発現する。それらの形態学的表現型は非常に
異なっているので、これらの細胞内に存在するアデノウ
ィルスタンパク質は、これらの細胞系統における上皮性
DNAの安定性の増大に寄与しているのかもしれない。
実施例3 第■因子発現ベクター
10発現ベクターの構築
ヒト第■因子をコードするcDNAを用い、トランスフ
ェクトされた哺乳類細胞内で第■因子タンパク質の発現
を指令するプラスミドを構築した[ウッドら(Wood
、 W、 )Nature [Lond、 ]3
1λ:330−337(1984)]。これら、形質転
換された哺乳類細胞は約0.14 mU/y(lの第■
囚子を分泌した。本発明方法は、第■因子の収率を著し
く増大し、連続的に生産する方法を提供するものである
。
ェクトされた哺乳類細胞内で第■因子タンパク質の発現
を指令するプラスミドを構築した[ウッドら(Wood
、 W、 )Nature [Lond、 ]3
1λ:330−337(1984)]。これら、形質転
換された哺乳類細胞は約0.14 mU/y(lの第■
囚子を分泌した。本発明方法は、第■因子の収率を著し
く増大し、連続的に生産する方法を提供するものである
。
a)pF8cIs
サイトメガロウィルスのエンハンサ−[ポジヤードら(
Boshart、 M、 )Cell 土↓ 5
20(1985)]およびプロモーター[トムセンら(
Thomsen、 D、 R,)、PNAS8↓6
59−663(1984)]、サイトメガロウィルスの
スプライス供与部位およびイントロンの一部[ステルン
ベルグら(Sternberg、 R,M、 )T、
of Virol、 49190−199(19
84)]、Ig可変領域イントロンおよびスプライス受
容部位、第■因子をコードするcDNAおよびSV40
ポリアデニル化部位を含有するベクターpF3CISを
構築した。
Boshart、 M、 )Cell 土↓ 5
20(1985)]およびプロモーター[トムセンら(
Thomsen、 D、 R,)、PNAS8↓6
59−663(1984)]、サイトメガロウィルスの
スプライス供与部位およびイントロンの一部[ステルン
ベルグら(Sternberg、 R,M、 )T、
of Virol、 49190−199(19
84)]、Ig可変領域イントロンおよびスプライス受
容部位、第■因子をコードするcDNAおよびSV40
ポリアデニル化部位を含有するベクターpF3CISを
構築した。
第■因子のための細胞系統を樹立するために用いた第■
因子発現ベクターの構築模式図を第1図に示す。構築に
用いた3部分について、以下に詳しく説明する。
因子発現ベクターの構築模式図を第1図に示す。構築に
用いた3部分について、以下に詳しく説明する。
1)j%終ベクターのアンピシリン耐性マーカーおよび
複製起源は、プラスミドpML[ラスキー(Lusky
、 M、 )およびボッチエン(B ochen、 M
、 )Nature 293 79(1981)]の変
異体である出発プラスミドpUc13pMLから導かれ
た。pUC13pMLは、pUc13[ベイラ(Ve+
ra+J。
複製起源は、プラスミドpML[ラスキー(Lusky
、 M、 )およびボッチエン(B ochen、 M
、 )Nature 293 79(1981)]の変
異体である出発プラスミドpUc13pMLから導かれ
た。pUC13pMLは、pUc13[ベイラ(Ve+
ra+J。
)およびメノシング(Messing、 J 、 )
Gene 19 :259(1982)]のポリリンカ
ーをpMLのEc。
Gene 19 :259(1982)]のポリリンカ
ーをpMLのEc。
R1および+(indI11部位に移すことにより構築
された。第2の出発プラスミドpUC8CMVは、CM
Vエンハンサ−、プロモーターおよびスプライス供与配
列の供給源である。pLIc8cMVは、第17図に示
すように、CMVエンハンサ−、プロモーターおよびス
プライス供与配列のためのヌクレオチド1〜732をp
UC8の平滑末端化したPstlおよびS ph 1部
位に挿入することにより構築された[ビエラおよびメッ
シング、前掲)。BamHI粘着末端に合成り amH
l −t(1ndIIlリンカ−(N ew E n
gland B 1olabsから購入可)をライゲ
ートしてH4ndl11部位を創成した。このライゲー
ションの後、H1ndI[[−Hinc II消化を行
った。
された。第2の出発プラスミドpUC8CMVは、CM
Vエンハンサ−、プロモーターおよびスプライス供与配
列の供給源である。pLIc8cMVは、第17図に示
すように、CMVエンハンサ−、プロモーターおよびス
プライス供与配列のためのヌクレオチド1〜732をp
UC8の平滑末端化したPstlおよびS ph 1部
位に挿入することにより構築された[ビエラおよびメッ
シング、前掲)。BamHI粘着末端に合成り amH
l −t(1ndIIlリンカ−(N ew E n
gland B 1olabsから購入可)をライゲ
ートしてH4ndl11部位を創成した。このライゲー
ションの後、H1ndI[[−Hinc II消化を行
った。
この消化により、CMvエンハンサ−、プロモーター、
およびスプライス供与部位を含有する約800bp断片
を得た。ゲル単離の後、この800bp断片をpUc1
3MPLの2900bp片(piece)にライゲート
した。pF3crsの構築に必要な断片は、上記の中間
体プラスミドをS aQ IおよびHindlI[で消
化して得た。この312Sbp片はアンピシリン耐性マ
ーカー、pUc13pML由来の複製起源、エンハンサ
−、プロモーターおよびスプライス供与部位を含むCM
Vのための調節配列を含有していた。
およびスプライス供与部位を含有する約800bp断片
を得た。ゲル単離の後、この800bp断片をpUc1
3MPLの2900bp片(piece)にライゲート
した。pF3crsの構築に必要な断片は、上記の中間
体プラスミドをS aQ IおよびHindlI[で消
化して得た。この312Sbp片はアンピシリン耐性マ
ーカー、pUc13pML由来の複製起源、エンハンサ
−、プロモーターおよびスプライス供与部位を含むCM
Vのための調節配列を含有していた。
2)第1図の中央部分に示した合成オリゴマーを用いて
Ig可変領域のイントロンおよびスプライス受容配列を
構築した。IgGイントロンおよびスプライス受容部位
のために以下の配列を有する99merおよび30me
rを化学合成した[ボスウェルら(Bothwell)
19811゜1 ”AGTAGCAAGCTTGA
CGTGTGGCAGGCTTGA・・・31 G
ATCTGGCCATACACTTGAGTGACAA
TGA・・・60 CATCCACTTTGCCT
TTCTCTCCACAGGT・・・88 GTC
CACTCCCAG3゜1 ”CAGGTGAGGG
TGCAGCTTGACGTCGTCGGA”DNAポ
リメラーゼI(フレノウフラグメント)によって合成物
を充填し、二本鎖断片を得た[ワーテル(Wartel
l、 R,M、 )およびレズニコフ(W、 S
、 Reznikof「)、Gene9 307(1
980)]。
Ig可変領域のイントロンおよびスプライス受容配列を
構築した。IgGイントロンおよびスプライス受容部位
のために以下の配列を有する99merおよび30me
rを化学合成した[ボスウェルら(Bothwell)
19811゜1 ”AGTAGCAAGCTTGA
CGTGTGGCAGGCTTGA・・・31 G
ATCTGGCCATACACTTGAGTGACAA
TGA・・・60 CATCCACTTTGCCT
TTCTCTCCACAGGT・・・88 GTC
CACTCCCAG3゜1 ”CAGGTGAGGG
TGCAGCTTGACGTCGTCGGA”DNAポ
リメラーゼI(フレノウフラグメント)によって合成物
を充填し、二本鎖断片を得た[ワーテル(Wartel
l、 R,M、 )およびレズニコフ(W、 S
、 Reznikof「)、Gene9 307(1
980)]。
次いで、これをPstlおよびHindI[[で二重消
化した。この合成リンカ−をpUc13のPstlおよ
びHindI[[部位にクローニングした[ベイラ(V
eira、 J、 )およびメノシング(Messi
ng、 J、 )Gene 19 259(1982
)]。合成オリゴマヌクレオチドを含有するクローン(
pUCIg、’ 10と表示)をPstlで消化した。
化した。この合成リンカ−をpUc13のPstlおよ
びHindI[[部位にクローニングした[ベイラ(V
eira、 J、 )およびメノシング(Messi
ng、 J、 )Gene 19 259(1982
)]。合成オリゴマヌクレオチドを含有するクローン(
pUCIg、’ 10と表示)をPstlで消化した。
Pstl−C1alリンカ−を用いて、このフラグメン
トに1個のClal部位を付加した。HindlII消
化の後、1gイントロンの一部とrg可変領域スプライ
ス受容部位とを含有する118bp断片をゲル上で単離
した。
トに1個のClal部位を付加した。HindlII消
化の後、1gイントロンの一部とrg可変領域スプライ
ス受容部位とを含有する118bp断片をゲル上で単離
した。
3)構築方法の第3の部分は肝炎表面抗原の3′末端を
、5V4Qの初期領域のポリアデニル化部位および転写
終止部位で置換することである。SV40配列を有スル
ヘクター、pUC,SV40をpUc8のBamH1部
位に挿入した(ビエラおよびメッシング、前掲)。次い
で、pUC,5V4QをEcoRIおよびHpalで消
化した。5V4Qポリアデニル化部位のみを含有する1
43bp断片をこの消化物からゲル単離した。pSVE
、8clDの消化後、さらに2つの断片がゲル単離され
た(欧州特許公開No、160,457)。EcoRI
およびC1al消化により生成した4、8kb断片はS
■4Q−DHFR転写単位、pMLの複製起源およびア
ンピシリン耐性マーカーを含有している。C1alおよ
びHpaI消化で生成された755kb断片は第■因子
のcDNAを含有している。3成分ライゲーションによ
ってpSVE、8c24Dを得た。
、5V4Qの初期領域のポリアデニル化部位および転写
終止部位で置換することである。SV40配列を有スル
ヘクター、pUC,SV40をpUc8のBamH1部
位に挿入した(ビエラおよびメッシング、前掲)。次い
で、pUC,5V4QをEcoRIおよびHpalで消
化した。5V4Qポリアデニル化部位のみを含有する1
43bp断片をこの消化物からゲル単離した。pSVE
、8clDの消化後、さらに2つの断片がゲル単離され
た(欧州特許公開No、160,457)。EcoRI
およびC1al消化により生成した4、8kb断片はS
■4Q−DHFR転写単位、pMLの複製起源およびア
ンピシリン耐性マーカーを含有している。C1alおよ
びHpaI消化で生成された755kb断片は第■因子
のcDNAを含有している。3成分ライゲーションによ
ってpSVE、8c24Dを得た。
この中間体プラスミドをC1a+および5allで消化
し、SV40ポリアデニル化部位および転写終止部位、
次いで、5V40DHFR転写単位を伴った第■因子の
cDNAを含有する9611bp断片を得た。
し、SV40ポリアデニル化部位および転写終止部位、
次いで、5V40DHFR転写単位を伴った第■因子の
cDNAを含有する9611bp断片を得た。
pF8cIsを得るための最後の3成分ライゲーション
には以下の断片を用いた。a)複製起源、アンピシリン
耐性マーカー並びにCMVエンハンサ−、プロモーター
およびスプライス供与を含有する3 L 23bpSa
lI−HindI[I断片、b)1gイントロンおよび
スプライス受容を含有する118bpH1ndIII
−Cla I断片、およびC)第■因子のcDNA、S
V40ポリアデニル化部位および5v40DHFR転写
部位を含有する9 611bpC1alS al I断
片。発現ベクターpF8CISの配列の1部を第10図
に示す。
には以下の断片を用いた。a)複製起源、アンピシリン
耐性マーカー並びにCMVエンハンサ−、プロモーター
およびスプライス供与を含有する3 L 23bpSa
lI−HindI[I断片、b)1gイントロンおよび
スプライス受容を含有する118bpH1ndIII
−Cla I断片、およびC)第■因子のcDNA、S
V40ポリアデニル化部位および5v40DHFR転写
部位を含有する9 611bpC1alS al I断
片。発現ベクターpF8CISの配列の1部を第10図
に示す。
b)pF8C3SS
サイトメガロウィルスのエンノ\ンサーおよびプロモー
ター、合成(eng 1neered)安定化配列、第
■因子をコードしているcDNAおよびSV40のポリ
アデニル化部位を含有するベクターpF3C8SSを構
築した。供与および受容配列を含めて全イントロン領域
を切除し、合成安定化配列で置き換えた。安定化配列は
成熟mRNA、次いて、スプライシング部位の配列を含
有する合成2本漬オリゴマーである。安定化配列をpF
8cIsの唯一の5acI[−Clal部位に粗挿入し
た。
ター、合成(eng 1neered)安定化配列、第
■因子をコードしているcDNAおよびSV40のポリ
アデニル化部位を含有するベクターpF3C8SSを構
築した。供与および受容配列を含めて全イントロン領域
を切除し、合成安定化配列で置き換えた。安定化配列は
成熟mRNA、次いて、スプライシング部位の配列を含
有する合成2本漬オリゴマーである。安定化配列をpF
8cIsの唯一の5acI[−Clal部位に粗挿入し
た。
合成オリゴマーの配列式を以下に示す。
鉦■
5’ GGCCGGGAACGGTGATTGGAAC
GCG3°CGCCGGCCCTTGCCACTAAC
CTTGCGC5°GATTCCCCGTGCCAAG
AGTGAC呵GTCTAAGGGGCACGGTTC
TCACTGCCΔC八5’ CCΔCTCCCACG
TCCAACTGCCGTGAGGGTG CAGGT
TGACG5’ AGCTCCGGTTCGAAT3’
TCGAGGCCAAGCTTAGC5’qハI 合成オリゴマーは、供与および受容のコンセンサススプ
ライス配列の適切なヌクレオチドを含有している。スプ
ライス供与配列とスプライス受容配列との連結部は下線
で示されている。このベクターは、イントロン部分を欠
如し、合成安定化配列で置換されていることを除いて、
前記のpF8CISベクターと類似している。この構築
物は、最近に転写されたmRNAからの非暗号化領域の
実際のスプライシングが除去されている。合成安定化配
列を含有する発現ベクターpF8csssの配列の1部
を第12図に示す。
GCG3°CGCCGGCCCTTGCCACTAAC
CTTGCGC5°GATTCCCCGTGCCAAG
AGTGAC呵GTCTAAGGGGCACGGTTC
TCACTGCCΔC八5’ CCΔCTCCCACG
TCCAACTGCCGTGAGGGTG CAGGT
TGACG5’ AGCTCCGGTTCGAAT3’
TCGAGGCCAAGCTTAGC5’qハI 合成オリゴマーは、供与および受容のコンセンサススプ
ライス配列の適切なヌクレオチドを含有している。スプ
ライス供与配列とスプライス受容配列との連結部は下線
で示されている。このベクターは、イントロン部分を欠
如し、合成安定化配列で置換されていることを除いて、
前記のpF8CISベクターと類似している。この構築
物は、最近に転写されたmRNAからの非暗号化領域の
実際のスプライシングが除去されている。合成安定化配
列を含有する発現ベクターpF8csssの配列の1部
を第12図に示す。
c)SV40エンハンサ−およヒプロモーター、サイト
メガロウィルスのスプライス供与部位およびイントロン
の1部、1gイントロンおよびスプライス受容部位、第
■因子をコードしているcDNA並びに5V4Qのポリ
アデニル化部位および転写終止部位をコードしているベ
クターpFgcIsを構築した。pF8cIsの構築模
式図を第2図に示す。
メガロウィルスのスプライス供与部位およびイントロン
の1部、1gイントロンおよびスプライス受容部位、第
■因子をコードしているcDNA並びに5V4Qのポリ
アデニル化部位および転写終止部位をコードしているベ
クターpFgcIsを構築した。pF8cIsの構築模
式図を第2図に示す。
このベクターは3成分ライゲーションを用いて構築され
た。このライゲーションに、用いた3つの各断片の調製
を以下に示す。
た。このライゲーションに、用いた3つの各断片の調製
を以下に示す。
第1・断片はSV40初期領域プロモーターおよびエン
ハンサ−並びにプラスミドpML由来のアンピシリン耐
性マーカーの半分を含有している。
ハンサ−並びにプラスミドpML由来のアンピシリン耐
性マーカーの半分を含有している。
3断片の第1断片の出発プラスミドはpAML3P、8
C1(欧州特許公開No、160,457)である。こ
のプラスミドをS ac lで切断した。DNAポリメ
ラーゼIの全酵素を用いてS ac Iで生成されたこ
の3°突出を充填した。この反応の後、プラスミドをP
vuIで切断した。所望の434bp断片をアクリルア
ミドゲルから単離した。
C1(欧州特許公開No、160,457)である。こ
のプラスミドをS ac lで切断した。DNAポリメ
ラーゼIの全酵素を用いてS ac Iで生成されたこ
の3°突出を充填した。この反応の後、プラスミドをP
vuIで切断した。所望の434bp断片をアクリルア
ミドゲルから単離した。
この構築に用いた第2および第3の断片は前記のプラス
ミドpF8CISから単離された。
ミドpF8CISから単離された。
断片2はCMV前初期遺伝子由来のスプライス供与およ
びその下流のイントロンの1部並びに上記のごとくにし
て合成されたイントロンおよびスプライス受容を含有し
ている。pF3cIsをSac■で切断し、生成した3
°突出をDNAポリメラーゼIを用いて充填した。この
反応に続いてC1a■で開裂した。pF8cIsにおい
てC]aI部位を囲む配列は、該プラスミドをメチル化
十株中で増殖させると開裂を妨害するので、pF8cI
sの調製はdam−株GM48内で行なわれた[マリナ
ス(Marinus、M、 G、 )およびマリス(M
aris、N。
びその下流のイントロンの1部並びに上記のごとくにし
て合成されたイントロンおよびスプライス受容を含有し
ている。pF3cIsをSac■で切断し、生成した3
°突出をDNAポリメラーゼIを用いて充填した。この
反応に続いてC1a■で開裂した。pF8cIsにおい
てC]aI部位を囲む配列は、該プラスミドをメチル化
十株中で増殖させると開裂を妨害するので、pF8cI
sの調製はdam−株GM48内で行なわれた[マリナ
ス(Marinus、M、 G、 )およびマリス(M
aris、N。
R、) B acteriol、1上1.1143−1
150(1973)、並びにガイヤー(Geier、G
、 E、 )およびマドリッド(Madrid、 P
、 ) J 、 B iol、 Chem。
150(1973)、並びにガイヤー(Geier、G
、 E、 )およびマドリッド(Madrid、 P
、 ) J 、 B iol、 Chem。
254.1408−1413(1979)。Sac[I
およびC]aI部位はいずれもこのベクター内の唯一の
部位なので、231bp断片は容易にアガロースゲルか
ら単離される。
およびC]aI部位はいずれもこのベクター内の唯一の
部位なので、231bp断片は容易にアガロースゲルか
ら単離される。
第3の断片は第■因子のcDNA、SV40初期領域ポ
リアデニル化部位、5V40−DHFRHF型位、pM
L複製起源、およびアンピシリン遺伝子の半分を含有し
ている。pF 8CI S(dam→をC1alおよび
P vu Iで切断し、11308bp断片を調製した
。
リアデニル化部位、5V40−DHFRHF型位、pM
L複製起源、およびアンピシリン遺伝子の半分を含有し
ている。pF 8CI S(dam→をC1alおよび
P vu Iで切断し、11308bp断片を調製した
。
3成分ライゲーションによってS ac IおよびSa
c[[部位が破壊され、Clal部位が保存され、Pv
u1部位にamp’遺伝子が再構築されたpF83CI
sが創成された。発現ベクターpF3’5clsのヌク
レオチド配列の1部を第11図に示す。
c[[部位が破壊され、Clal部位が保存され、Pv
u1部位にamp’遺伝子が再構築されたpF83CI
sが創成された。発現ベクターpF3’5clsのヌク
レオチド配列の1部を第11図に示す。
実施例4−時発現
形質転換細胞のイムノバーオキシターゼ染色に基づいて
第■因子の発現を検定した。ゴーマン等(Gorman
et al、)、セル(Cell) 42.519−
526(1985)。第■因子の発現についてベクター
を試験するために、この検定を行なった。この検定で使
用するために、第■囚子に特異的な12種のモノクロー
ナル抗体をスクリーニングした。
第■因子の発現を検定した。ゴーマン等(Gorman
et al、)、セル(Cell) 42.519−
526(1985)。第■因子の発現についてベクター
を試験するために、この検定を行なった。この検定で使
用するために、第■囚子に特異的な12種のモノクロー
ナル抗体をスクリーニングした。
第■因子を産生ずる細胞をスクリーニングするために、
BHK31A3B細胞(ヨーロッパ特許公開第160,
457号)を染色し、元のBHKラインと比較した。モ
ノクローナル抗体BH6は最少型のバックグラウンドで
最も強いシグナルを与えることかわかった。形質転換を
行ない、第■因子の一時発現を評価した。CaPO4法
を使用し、細胞(Cos、 293、CHO,BHK、
TM4)をトランスフェクトした。10マイクログラム
/ミリリットルの第■因子ベクター沈澱を試験した。沈
澱を細胞上に3−4時間維持した。次いで、細胞に平均
1分間、グリセロールショックを与えた。
BHK31A3B細胞(ヨーロッパ特許公開第160,
457号)を染色し、元のBHKラインと比較した。モ
ノクローナル抗体BH6は最少型のバックグラウンドで
最も強いシグナルを与えることかわかった。形質転換を
行ない、第■因子の一時発現を評価した。CaPO4法
を使用し、細胞(Cos、 293、CHO,BHK、
TM4)をトランスフェクトした。10マイクログラム
/ミリリットルの第■因子ベクター沈澱を試験した。沈
澱を細胞上に3−4時間維持した。次いで、細胞に平均
1分間、グリセロールショックを与えた。
36時間後、トランスフェクトした細胞をアセトン−メ
タノール(50:50)で固定し、リン酸緩衝化食塩水
(PBS)で洗浄した。非希釈BH6上澄液、または1
0%ウシ胎児血清を含有しているPBS中、1 : 3
000に希釈した精製BH6抗体を使用し、細胞を染色
した。この第1の抗体を細胞上に2時間維持した。この
間、プレートを低速振盪機に置いた。細胞を10分間で
5回洗浄した。第2の抗体であるウサキ抗−マウスIg
G[ダコバッツ(D akopatts)]を、PBS
+ウシ胎児血清中、1:150の希釈度で希釈した。2
時間インキュベートした後、更に一連の洗浄を行なった
。
タノール(50:50)で固定し、リン酸緩衝化食塩水
(PBS)で洗浄した。非希釈BH6上澄液、または1
0%ウシ胎児血清を含有しているPBS中、1 : 3
000に希釈した精製BH6抗体を使用し、細胞を染色
した。この第1の抗体を細胞上に2時間維持した。この
間、プレートを低速振盪機に置いた。細胞を10分間で
5回洗浄した。第2の抗体であるウサキ抗−マウスIg
G[ダコバッツ(D akopatts)]を、PBS
+ウシ胎児血清中、1:150の希釈度で希釈した。2
時間インキュベートした後、更に一連の洗浄を行なった
。
パーオキシダーゼ試薬を発現させるための基質として、
オルト−ジアニシジン[シグマ(S igma)]を使
用した。オルト−ジアニシジンの飽和エタノール溶液を
、1/10000希釈の過酸化水素を含有するPBSで
1:100に希釈した。この基質を細胞上、室温で2時
間または4°Cで一夜維持した。
オルト−ジアニシジン[シグマ(S igma)]を使
用した。オルト−ジアニシジンの飽和エタノール溶液を
、1/10000希釈の過酸化水素を含有するPBSで
1:100に希釈した。この基質を細胞上、室温で2時
間または4°Cで一夜維持した。
この方法によって、第■因子の発現を導く第■因子ベク
ターについてスクリーニングを行なった。
ターについてスクリーニングを行なった。
この方法は第■因子の一時的な発現を示した。トランス
フェクションから36時間後の染色は、ベクターが転写
され、mRNAが翻訳されたか否かの指標となる。
フェクションから36時間後の染色は、ベクターが転写
され、mRNAが翻訳されたか否かの指標となる。
pF8(、Isは、少なくとも5種の異なった細胞系統
、即ちCOS、293、CHO,TM4およびBHKで
第■因子の一時発現を導いた。第3図Aは、CHO細胞
におけるベクターpF8cISの一時発現を示す。
、即ちCOS、293、CHO,TM4およびBHKで
第■因子の一時発現を導いた。第3図Aは、CHO細胞
におけるベクターpF8cISの一時発現を示す。
pF33cIsは、pF3C(Sと同程度に効果的に第
■因子の一時発現を導くことかわかった。
■因子の一時発現を導くことかわかった。
第3図Bは、CHO細胞におけるベクターpF8sct
sの一時発現を示す。CMVエンハンサ−およびプロモ
ーターは類似の5V4Qエンハンサ−およびプロモータ
ーによって完全に置き換えることができるので、第■因
子の産生は特異的な転写開始シグナルに依存するのでは
なく、ベクター中の安定化配列部位の様な、調節領域の
その他の部分に依存する。
sの一時発現を示す。CMVエンハンサ−およびプロモ
ーターは類似の5V4Qエンハンサ−およびプロモータ
ーによって完全に置き換えることができるので、第■因
子の産生は特異的な転写開始シグナルに依存するのでは
なく、ベクター中の安定化配列部位の様な、調節領域の
その他の部分に依存する。
細胞をトランスフェクトして産生細胞系統を樹立すると
同時に、各細胞ハ11のプレートを一時発現について検
定した。第■囚子について一時発現をスクリーニングし
たところ、2タイプの細胞が得られた:トランスフエク
ションの36時間後、第■因子についてポジティブに染
色された細胞型(カテゴリー1)、および検出し得る第
■因子の一時発現を有していない細胞型(カテコリー2
)。各カテゴリーを構成する宿主細胞を以下に示す:カ
ナコリー1 カテゴリー2 CHOMDCK 293 BRL BHK Hela TM4 Ver。
同時に、各細胞ハ11のプレートを一時発現について検
定した。第■囚子について一時発現をスクリーニングし
たところ、2タイプの細胞が得られた:トランスフエク
ションの36時間後、第■因子についてポジティブに染
色された細胞型(カテゴリー1)、および検出し得る第
■因子の一時発現を有していない細胞型(カテコリー2
)。各カテゴリーを構成する宿主細胞を以下に示す:カ
ナコリー1 カテゴリー2 CHOMDCK 293 BRL BHK Hela TM4 Ver。
HT CW 138
cos cv I
epG2
RI
上記の様に、他の調節領域を維持しながら1g可変領域
イントロンおよび供与および受容部位を欠失させると、
第■因子の一時発現が得られない。
イントロンおよび供与および受容部位を欠失させると、
第■因子の一時発現が得られない。
このデータから、発現のためには少なくとも1個のスプ
ライス供与−イントロン−受容配列が必要であるらしい
。
ライス供与−イントロン−受容配列が必要であるらしい
。
別の実験は、安定化配列の位置が重要であることを示す
。例えば第■因子をコードしているcDNAに対する3
″にイントロンが位置すると、第■因子を発現すること
ができなかった。天然の第■因子スプライス部位、即ち
コード領域内のスプライス部位を含むように構築された
ベクターも発現しないことがわかった。CMVスプライ
ス供与配列、およびCMV配列および合成1g可変領域
イントロンからなるキメライントロン、および受容配列
を含有するスプライス供与−受容配列は、第■因子の連
続産生を与える細胞系統の樹立を導く安定化配列の例で
ある。
。例えば第■因子をコードしているcDNAに対する3
″にイントロンが位置すると、第■因子を発現すること
ができなかった。天然の第■因子スプライス部位、即ち
コード領域内のスプライス部位を含むように構築された
ベクターも発現しないことがわかった。CMVスプライ
ス供与配列、およびCMV配列および合成1g可変領域
イントロンからなるキメライントロン、および受容配列
を含有するスプライス供与−受容配列は、第■因子の連
続産生を与える細胞系統の樹立を導く安定化配列の例で
ある。
実施例5 変異型筒■囚子発現ベクターより有効なタン
パクを獲得するための1つのアブローチは、加工である
。即ち、DNAレベルで遺伝子内の変化を誘導すること
によって、細胞培養中で、タンパク機能が1−+j異的
に改変された変異体を製造することができる。3種の変
異体を製造した。天然の第■因子−本領300,000
ダルトンタンハクを、90. OOOおよび80,00
0ダルトンのサブユニットに切断し、次いて、50゜0
OO143,000および73,000ダルトンの活性
サブユニットに切断する。アミノ酸742から1648
のB領域は明白な機能を有していない。ベハール等(V
ehar、 G、 A、 et al、)、ネイチャー
(N ature) 3↓λ、330−337(198
4)。
パクを獲得するための1つのアブローチは、加工である
。即ち、DNAレベルで遺伝子内の変化を誘導すること
によって、細胞培養中で、タンパク機能が1−+j異的
に改変された変異体を製造することができる。3種の変
異体を製造した。天然の第■因子−本領300,000
ダルトンタンハクを、90. OOOおよび80,00
0ダルトンのサブユニットに切断し、次いて、50゜0
OO143,000および73,000ダルトンの活性
サブユニットに切断する。アミノ酸742から1648
のB領域は明白な機能を有していない。ベハール等(V
ehar、 G、 A、 et al、)、ネイチャー
(N ature) 3↓λ、330−337(198
4)。
突然変異体を発現するために、完全長の組み換え第■因
子タンパクの発現について記載された細胞系と同一の系
を使用した。
子タンパクの発現について記載された細胞系と同一の系
を使用した。
I)F8CI39080
第■囚子融合タンパクを発現するために使用した真核性
発現ベクターは、ヒトサイトメガロウィルス(CM V
)前初期遺伝子のエンハンサ−(ポジヤード等(Bo
shart et al、)、前掲)およびプロモータ
ー(トムセン等(Thomsen et al、)、前
掲);この遺伝子の転写開始部位の3゛に位置するスプ
ライス供与配列(ポジヤード等(Boshart et
al、)、前掲、ステンハーグ等(S tenber
g eLal、)、前掲):およびマウス免疫グロブリ
ン可変領域からの合成スプライス受容部位(ボスウェル
等(B othwel 1eta1.)、前掲)を含有
している。新規な暗号領域の3゛末端は、5V4Q初期
ポリアデニル化配列および転写終止部位と接している(
ライアース等(Fiers et at、)、前掲)。
発現ベクターは、ヒトサイトメガロウィルス(CM V
)前初期遺伝子のエンハンサ−(ポジヤード等(Bo
shart et al、)、前掲)およびプロモータ
ー(トムセン等(Thomsen et al、)、前
掲);この遺伝子の転写開始部位の3゛に位置するスプ
ライス供与配列(ポジヤード等(Boshart et
al、)、前掲、ステンハーグ等(S tenber
g eLal、)、前掲):およびマウス免疫グロブリ
ン可変領域からの合成スプライス受容部位(ボスウェル
等(B othwel 1eta1.)、前掲)を含有
している。新規な暗号領域の3゛末端は、5V4Q初期
ポリアデニル化配列および転写終止部位と接している(
ライアース等(Fiers et at、)、前掲)。
ベクターは、増幅可能なマーカー、SV40−DトIF
R中云写ユニットを含有している。
R中云写ユニットを含有している。
第■囚子融合タンパク90ka+ 142aa+80k
dをフードしている発現ベクター、即ちpF3CIS9
080の構築を第4図に示す。プラスミドpsVE、8
cID(ヨーロッパ特許公開第160゜457号)を出
発物質とし、5stIIで切断し、Slで粘着末端を平
滑化し、更に±pa、Iて切断し、2個の平滑末端を再
うイゲーノヨンすることによって、3″非翻訳領域で短
い欠失を起こし、pSVE。
dをフードしている発現ベクター、即ちpF3CIS9
080の構築を第4図に示す。プラスミドpsVE、8
cID(ヨーロッパ特許公開第160゜457号)を出
発物質とし、5stIIで切断し、Slで粘着末端を平
滑化し、更に±pa、Iて切断し、2個の平滑末端を再
うイゲーノヨンすることによって、3″非翻訳領域で短
い欠失を起こし、pSVE。
8c9を得た。このプラスミドをC1aIおよびS計■
て切断し、Σ旦1、qハIに10031bp断片をクロ
ーニングした。6761 bpプロモーターは、I)A
ML3P、D22(ヨーロッパ特許公開第160.45
7号)の断片を含有している。第■囚子の遺(H子内に
充填されたT thll 11と充填されたBamHI
(アミノ酸1563)部位をライゲートすることによっ
て第■因子遺伝子で融合を行なった。第5図は、pAM
l、、 3 P、 8c 1. (ヨーロッパ特許公開
第160..4.57号)の2516bp断片とpAM
L3P、8c9の1.]991bp断片とのライゲート
による、融合領域を含有するpAML 3 P、 8L
19の構築を示す。この融合をDNA配列決定によって
確認した。融合領域を含有している4722bpCハI
−入恒[断片を、CMVプロモーター−エンハンサ−発
現ベクターを含有しているpF8CIsの5828 b
p堕l−巧I断片にクローニングした。CM V断片は
、メチル化がClal部位における切断を妨害しない大
腸菌(E、 coll)のdam一体から得た。
て切断し、Σ旦1、qハIに10031bp断片をクロ
ーニングした。6761 bpプロモーターは、I)A
ML3P、D22(ヨーロッパ特許公開第160.45
7号)の断片を含有している。第■囚子の遺(H子内に
充填されたT thll 11と充填されたBamHI
(アミノ酸1563)部位をライゲートすることによっ
て第■因子遺伝子で融合を行なった。第5図は、pAM
l、、 3 P、 8c 1. (ヨーロッパ特許公開
第160..4.57号)の2516bp断片とpAM
L3P、8c9の1.]991bp断片とのライゲート
による、融合領域を含有するpAML 3 P、 8L
19の構築を示す。この融合をDNA配列決定によって
確認した。融合領域を含有している4722bpCハI
−入恒[断片を、CMVプロモーター−エンハンサ−発
現ベクターを含有しているpF8CIsの5828 b
p堕l−巧I断片にクローニングした。CM V断片は
、メチル化がClal部位における切断を妨害しない大
腸菌(E、 coll)のdam一体から得た。
実施例q 発現結果
実施例4に記載の方法を、ヌクレオチド796から15
62を欠失させた第■囚子変異体、pF8CIS908
0の発現に適用した。90kd+142aa+80kd
融合タンパクは、完全長タンパクより高レベルで発現さ
れる。しかしながら、融合タンパクの発現能には細胞型
間でかなりの差かある。
62を欠失させた第■囚子変異体、pF8CIS908
0の発現に適用した。90kd+142aa+80kd
融合タンパクは、完全長タンパクより高レベルで発現さ
れる。しかしながら、融合タンパクの発現能には細胞型
間でかなりの差かある。
以下のデータは、適当な宿主細胞を選択することによっ
て所望の融合タンパクか商業的に利用し得る量で連続産
生されることを証明する。pF8CIS9080でトラ
ンスフェクトされたTM41111胞は、融合タンパク
の一時的および安定な発現の両者を示した。pF8cI
s9080てトランスフェクト レベルにおいて、完全長筒■囚子に比較して5倍の増加
を示した。loonMメトトレキセートでは、プールし
た融合第■因子のクローンは12mU/10’細胞/日
を産生した。HT C♀11胞は、融合第■因子の発現
において、完全長第1Vl囚子と同程度の増加を示した
。
て所望の融合タンパクか商業的に利用し得る量で連続産
生されることを証明する。pF8CIS9080でトラ
ンスフェクトされたTM41111胞は、融合タンパク
の一時的および安定な発現の両者を示した。pF8cI
s9080てトランスフェクト レベルにおいて、完全長筒■囚子に比較して5倍の増加
を示した。loonMメトトレキセートでは、プールし
た融合第■因子のクローンは12mU/10’細胞/日
を産生した。HT C♀11胞は、融合第■因子の発現
において、完全長第1Vl囚子と同程度の増加を示した
。
293細胞では、融合タンパク第■因子の発現は、完全
長筒■因子の発現に比較して非常に高い。
長筒■因子の発現に比較して非常に高い。
融合タンパクベクター、pF8cIs9080で形質転
換された293細胞では、通常、85mU/104細胞
/日の非増幅数レベルが達成された。
換された293細胞では、通常、85mU/104細胞
/日の非増幅数レベルが達成された。
完全長筒■因子の発現レベルは融合筒■因子より低(,
2,5mU/10’細胞/日を産生じた。調節シグナル
はpF3cIsおよびpF8cIs9080で同一なの
で、発現レベルの差は完全長メツセージおよび/または
タンパクを産生ずる細胞の能力にあるに違いない。
2,5mU/10’細胞/日を産生じた。調節シグナル
はpF3cIsおよびpF8cIs9080で同一なの
で、発現レベルの差は完全長メツセージおよび/または
タンパクを産生ずる細胞の能力にあるに違いない。
実施例7 活性化プロティンCに耐性な第■因子変異体
の発現ベクター 血漿タンパクである活性化プロティンC(APC)は、
制限タンパク分解によってヒト第■因子を不活化するこ
とがわかっている。この不活化切断の可能な部位の1つ
は、336位のアルギニンである。336位のアルギニ
ンを、例えばリジンまたはグルタミン酸の如き他のアミ
ノ酸に変えることができる。336位が不活化の部位で
あるか否かを決定するために、2個のベクタニ、pF8
CIS336EおよびpF8crs9080−336E
を構築した。イン・ビトロでの突然変異誘発[ノリス等
(Norris、に、 et al、)、ヌクレイツク
・アシッズ・リサーチ(Nucleic Ac1ds
Re5earch)土工、5103−5112(198
3)コを使用し、336位のアルギニンをグルタミン酸
に突然変異させたく第5図)。突然変異誘発のために、
pF8CISからの792bpHindIII )(
pnl断片を、m13のHindlll−Kpn1部位
に挿入した。この断片に突然変異を誘発するために、以
下に示す18bpオリゴマーを使用した。
の発現ベクター 血漿タンパクである活性化プロティンC(APC)は、
制限タンパク分解によってヒト第■因子を不活化するこ
とがわかっている。この不活化切断の可能な部位の1つ
は、336位のアルギニンである。336位のアルギニ
ンを、例えばリジンまたはグルタミン酸の如き他のアミ
ノ酸に変えることができる。336位が不活化の部位で
あるか否かを決定するために、2個のベクタニ、pF8
CIS336EおよびpF8crs9080−336E
を構築した。イン・ビトロでの突然変異誘発[ノリス等
(Norris、に、 et al、)、ヌクレイツク
・アシッズ・リサーチ(Nucleic Ac1ds
Re5earch)土工、5103−5112(198
3)コを使用し、336位のアルギニンをグルタミン酸
に突然変異させたく第5図)。突然変異誘発のために、
pF8CISからの792bpHindIII )(
pnl断片を、m13のHindlll−Kpn1部位
に挿入した。この断片に突然変異を誘発するために、以
下に示す18bpオリゴマーを使用した。
P Q L E M KN
5°CCCAA CTA GAA ATCAAA A
3’* 鎖を伸長させた後、二本鎖の突然変異したM13クロー
ンをAcclおよびKpnlで切断した。778bp断
片をゲルによって精製した。プラスミドpF8cIsを
大腸菌GM48のdam−株で増殖さセタ。Pstl−
C1aIリンカ−は第1図に示される配列を有するので
、プラスミドを上記の如きメチル化プラスの細菌株で増
殖させると、pF8CIsのClal部位は切断されな
いであろう。2個の断片、即ち10kbKpn1部分的
−〇lal断片および1108bpC1aI−Accl
断片をdam−pF 8CISDNAから単離した。天
然の第■因子配列を突然変異した配列で置き換えるため
には、3成分ライゲーションが必要であった。第5図参
照。
3’* 鎖を伸長させた後、二本鎖の突然変異したM13クロー
ンをAcclおよびKpnlで切断した。778bp断
片をゲルによって精製した。プラスミドpF8cIsを
大腸菌GM48のdam−株で増殖さセタ。Pstl−
C1aIリンカ−は第1図に示される配列を有するので
、プラスミドを上記の如きメチル化プラスの細菌株で増
殖させると、pF8CIsのClal部位は切断されな
いであろう。2個の断片、即ち10kbKpn1部分的
−〇lal断片および1108bpC1aI−Accl
断片をdam−pF 8CISDNAから単離した。天
然の第■因子配列を突然変異した配列で置き換えるため
には、3成分ライゲーションが必要であった。第5図参
照。
pF89080−336Eの構築は、第6図に示される
ように、他の3成分ライゲーションによって行なった。
ように、他の3成分ライゲーションによって行なった。
336E変異アミノ酸を含有している1115bpジ凹
I−旦1、■断片を移し、pF8c+59080から単
離した8 91bpsacll−3per断片および8
564bpBglII−ΣacI[断片とライゲーショ
ンして別の変異融合タンパクを作り出した。
I−旦1、■断片を移し、pF8c+59080から単
離した8 91bpsacll−3per断片および8
564bpBglII−ΣacI[断片とライゲーショ
ンして別の変異融合タンパクを作り出した。
これらのタンパク両変異体は、293細胞中で発現され
た。この突然変異を有する完全長筒■因子は2.8mU
/10’細胞/日で発現されたが、融合変異体は15m
U/10’細胞/日で発現された。
た。この突然変異を有する完全長筒■因子は2.8mU
/10’細胞/日で発現されたが、融合変異体は15m
U/10’細胞/日で発現された。
実施例8 プロレラキシン発現ベクター1、pc[’H
RX ベクダー、pCIHRXは、サイトメガロウィルスエン
ハンサ−およびプロモーター、サイトメガロウィルスス
プライス供与部位、rg可変領域スプライス受容部位、
H2ブレブロレラキシンをコードしているcD N A
、および肝炎表面抗原ポリアデニル化および転写終止部
位を含有している。
RX ベクダー、pCIHRXは、サイトメガロウィルスエン
ハンサ−およびプロモーター、サイトメガロウィルスス
プライス供与部位、rg可変領域スプライス受容部位、
H2ブレブロレラキシンをコードしているcD N A
、および肝炎表面抗原ポリアデニル化および転写終止部
位を含有している。
第7図はブロレラキシンベクターの構築のための工程を
示す。前記と同じ1g可変領域からのイントロンおよび
スプライス受容配列を維持した。677bpのプレプロ
レラキシンcDNAは、これらの5′プロセツシングシ
グナルの次に位置した。
示す。前記と同じ1g可変領域からのイントロンおよび
スプライス受容配列を維持した。677bpのプレプロ
レラキシンcDNAは、これらの5′プロセツシングシ
グナルの次に位置した。
5′調節シグナルはpFBc−rsと同一であったが、
ポリアデニル化領域および終止配列シグナルはSV40
ではなく、肝炎表面抗原遺伝子から得た。
ポリアデニル化領域および終止配列シグナルはSV40
ではなく、肝炎表面抗原遺伝子から得た。
まず、中間体プラスミド、pClaRXを構築した。プ
ラスミドpsVERX(ヨーロッパ特許出願公開第02
60148号参照)をHindlI[で切断し、プレー
プロレラキシンcDNA、次いでB型肝炎表面抗原(H
BsAg)3″ポリアデニル化部位を含有している17
00bp断片を単離した。KpnI部位はHBsAgポ
リアデニル化部位の3°側、このベクター中、DHFR
cDNAを発現させるために使用した5V4Q初期プロ
モーターの開始点の5゛側である。
ラスミドpsVERX(ヨーロッパ特許出願公開第02
60148号参照)をHindlI[で切断し、プレー
プロレラキシンcDNA、次いでB型肝炎表面抗原(H
BsAg)3″ポリアデニル化部位を含有している17
00bp断片を単離した。KpnI部位はHBsAgポ
リアデニル化部位の3°側、このベクター中、DHFR
cDNAを発現させるために使用した5V4Q初期プロ
モーターの開始点の5゛側である。
このHindllr断片を、Hindll[部位で直線
化されたpMLに挿入した。細菌性アルカリホスファタ
ーゼ(BAP)で処理して閉環を最小にした。アンピシ
リン耐性コロニーをスクリーニングし、プレープロレラ
キシン遺伝子の5°末端がpMLの幼1部位の次に位置
するように遺伝子が挿入されているクローンを単離した
。
化されたpMLに挿入した。細菌性アルカリホスファタ
ーゼ(BAP)で処理して閉環を最小にした。アンピシ
リン耐性コロニーをスクリーニングし、プレープロレラ
キシン遺伝子の5°末端がpMLの幼1部位の次に位置
するように遺伝子が挿入されているクローンを単離した
。
中間体プラスミド、pclARXをC1alおよびKp
nlで切断し、プレーブロレラキシン遺伝子、次に肝炎
表面抗原3′ポリアデニル化配列を含有する1360b
p断片を単離した。この断片を、pことによって得た5
143bp断片にライゲートした。
nlで切断し、プレーブロレラキシン遺伝子、次に肝炎
表面抗原3′ポリアデニル化配列を含有する1360b
p断片を単離した。この断片を、pことによって得た5
143bp断片にライゲートした。
2.1)CISRX
ポリアデニル化配列の選択がメツセンジャーRNAの5
′プロセツシングに影響する[ウィルソンおよびネウ゛
インス(Wilson & Nevins)、前掲]こ
とが知られているので、pCIHRX中の3”肝炎ポリ
アデニル化配列をpsV40ポリアデニル化配列で直配
列えた。pCISRXの構築のための工程を第8図に示
す。この構築のための2個の出発ベクターは、pcIH
RXおよびpF8cIsである。後者のベクターはpc
IHRXと同じ5°側節配列を有しているが、第■因子
のcDNAおよびSV40ポリアデニル化部位を含有し
ている。
′プロセツシングに影響する[ウィルソンおよびネウ゛
インス(Wilson & Nevins)、前掲]こ
とが知られているので、pCIHRX中の3”肝炎ポリ
アデニル化配列をpsV40ポリアデニル化配列で直配
列えた。pCISRXの構築のための工程を第8図に示
す。この構築のための2個の出発ベクターは、pcIH
RXおよびpF8cIsである。後者のベクターはpc
IHRXと同じ5°側節配列を有しているが、第■因子
のcDNAおよびSV40ポリアデニル化部位を含有し
ている。
5aclIを使用してcDNAの3′を切断した。得ら
れた3°突出部分をT4ポリメラーゼによって平滑末端
化した。次いで、pcIHRXをB↓H1で切断した。
れた3°突出部分をT4ポリメラーゼによって平滑末端
化した。次いで、pcIHRXをB↓H1で切断した。
この部位は、レラキシン遺伝子の5゛末端からキメライ
ントロンを分離する。BamHI処理物から861bp
断片をゲル単離した。pF8CISから、SV40ポリ
アデニル化部位、DHFR1転写ユニット、細菌の複製
起源およびampr遺伝子、並びにCMVエンハンサ−
およびプロモーターおよびスプライス供与部位を単離し
た。
ントロンを分離する。BamHI処理物から861bp
断片をゲル単離した。pF8CISから、SV40ポリ
アデニル化部位、DHFR1転写ユニット、細菌の複製
起源およびampr遺伝子、並びにCMVエンハンサ−
およびプロモーターおよびスプライス供与部位を単離し
た。
これらの要素は2525bpSal I−Ban…I断
片および3113bpHpaI−ジall断片の、2個
の断片として単離された。以amHI−災acI!(平
滑末端化)断片、比匹■−ジ鮭I断片およびSalI−
BamHI断片を3成分ライゲーンヨンし、pCISR
Xを得た。
片および3113bpHpaI−ジall断片の、2個
の断片として単離された。以amHI−災acI!(平
滑末端化)断片、比匹■−ジ鮭I断片およびSalI−
BamHI断片を3成分ライゲーンヨンし、pCISR
Xを得た。
実施例9 ブロレラキシンの発現
2個のレラキシン発現ベク9−1pc I HRXおよ
びpclsRXの発現能を、数種の抗しラキシン抗体を
用い、前記のイムノパーオキシダーゼ法で検定した。3
種のウサギポリクローナル抗体および3種のマウスモノ
クローナル抗体を、pSVERXでトランスフェクトし
たCO8細胞で試験した。1つのモノクローナル、RX
−rはバックグラウンドを全く伴わずに強いくセ色を与
えることがわかった。
びpclsRXの発現能を、数種の抗しラキシン抗体を
用い、前記のイムノパーオキシダーゼ法で検定した。3
種のウサギポリクローナル抗体および3種のマウスモノ
クローナル抗体を、pSVERXでトランスフェクトし
たCO8細胞で試験した。1つのモノクローナル、RX
−rはバックグラウンドを全く伴わずに強いくセ色を与
えることがわかった。
本発明の2個のベクター、pcIHRXおよびpCIS
RXをプロレラキシンの発現について試験し、pSVE
RXと比較した。pcIHRXおよびpCISRXベク
ターは、ポリアデニル化配列が異なっている。pcIH
RXは肝炎表面抗原ポリアデニル化配列を含有していた
が、pcTsRXはSV40初期領域ポリアデニル化配
列を含有していた。
RXをプロレラキシンの発現について試験し、pSVE
RXと比較した。pcIHRXおよびpCISRXベク
ターは、ポリアデニル化配列が異なっている。pcIH
RXは肝炎表面抗原ポリアデニル化配列を含有していた
が、pcTsRXはSV40初期領域ポリアデニル化配
列を含有していた。
293、TM4およびCHO細胞を、pR3Vneo
1μ9、サケ精子担体5μ9、およびプラスミド、ps
VERX、pc I HRXおよびpc I SRX
4μ9を含有している総DNA 10μ9でトランスフ
ェクトした。細胞に、前記の如くにしてグリセロールシ
ョックを与えた。トランスフェクションから36時間後
、細胞を固定し、I H6で染色して、プロレラキシン
を産生じている形質転換細胞を調べた。ポジティブな染
色細胞は、pCIHRXおよびpCISRXで形質転換
した293およびTM4細胞に見られた。プロレラキ/
ン産生細胞をスクリーニングするために、複製(dup
licate)プレートのCHO,293および7M4
細胞を分割し、前記の染色プロトコールに付した。
1μ9、サケ精子担体5μ9、およびプラスミド、ps
VERX、pc I HRXおよびpc I SRX
4μ9を含有している総DNA 10μ9でトランスフ
ェクトした。細胞に、前記の如くにしてグリセロールシ
ョックを与えた。トランスフェクションから36時間後
、細胞を固定し、I H6で染色して、プロレラキシン
を産生じている形質転換細胞を調べた。ポジティブな染
色細胞は、pCIHRXおよびpCISRXで形質転換
した293およびTM4細胞に見られた。プロレラキ/
ン産生細胞をスクリーニングするために、複製(dup
licate)プレートのCHO,293および7M4
細胞を分割し、前記の染色プロトコールに付した。
発現結果は以下の表に示され、これから、プロレラキシ
ンをコードしているDNAの5′に安定化配列を含有し
ているベクターは参照プラスミドであるpSVERXよ
り有意に高いレベルのプロレラキシンを産生ずることが
わかる。安定な発現の場合、プロレラキシンの培地の検
定は細胞の総数に基づいた。
ンをコードしているDNAの5′に安定化配列を含有し
ているベクターは参照プラスミドであるpSVERXよ
り有意に高いレベルのプロレラキシンを産生ずることが
わかる。安定な発現の場合、プロレラキシンの培地の検
定は細胞の総数に基づいた。
プロレラキシンの一時発現
細胞型 プラスミド タンパクのfit(ng/m1)
CHOpSVERX O,4pc[HRX
0.9 pcIsRX 3 7M4 pSVERX O,4pcIH
RX 2 pcIsRX 10 293 pSVERX Q、4pcIH
RX 100 pcIsRX ’200 実施例IQt−PA発現ベクター 1、pCIHt−PA サイトメガロウィルスのエンハンサ−及びプロモーター
、サイトメガロウィルスのスプライス供与部位およびイ
ントロン、1g可変領域のスプライス受容部位、t−P
AをコードしているcDNA(ペニカ等(Pennic
a et al、)、ネイチャー(Nature)−ジ
」」4.214(1983))、および肝炎表面抗原ポ
リアデニル化および転写終止部位を含有しているベクタ
ー、pCIHt−PAを構築した。
CHOpSVERX O,4pc[HRX
0.9 pcIsRX 3 7M4 pSVERX O,4pcIH
RX 2 pcIsRX 10 293 pSVERX Q、4pcIH
RX 100 pcIsRX ’200 実施例IQt−PA発現ベクター 1、pCIHt−PA サイトメガロウィルスのエンハンサ−及びプロモーター
、サイトメガロウィルスのスプライス供与部位およびイ
ントロン、1g可変領域のスプライス受容部位、t−P
AをコードしているcDNA(ペニカ等(Pennic
a et al、)、ネイチャー(Nature)−ジ
」」4.214(1983))、および肝炎表面抗原ポ
リアデニル化および転写終止部位を含有しているベクタ
ー、pCIHt−PAを構築した。
第9図は、t−PAベクター構築のための工程を示す。
先ず、t−PAcDNAをpMLにクローニングし、遺
伝子の5“末端にClaI部位を得た。これを行なうた
めに、pS Vpa−DHF R(または、英国特許第
2,119,804B号ではpETPFRと呼ばれる)
由来の3238 bpH1ndlll断片をpMLのH
ind[1部位に挿入した。その5゛末端がClal部
位に並列しているcDNAを有するクローンについて、
コロニーをスクリーニングした。中間体プラスミド、p
cLAt−PAと表示、を第9図に示す。3′ポリアデ
ニル化領域が後続するt−pAcDNAを2870bp
のC1al−Kpnr断片として単離した。この断片を
pF8CISの5146bp断片にライゲートした。C
XSベクターのこのq田1−に門1断片は、5°調節領
域、5V40−DHFR転写ユニット、アンピシリンk
l 性遺伝子およびpM!−由来の調製起源領域を与え
た。pCll−1t−PAは、所望のヘテロローガスな
遺伝子をコードしているcDNA以外は上記のpcIH
RXに類似している。
伝子の5“末端にClaI部位を得た。これを行なうた
めに、pS Vpa−DHF R(または、英国特許第
2,119,804B号ではpETPFRと呼ばれる)
由来の3238 bpH1ndlll断片をpMLのH
ind[1部位に挿入した。その5゛末端がClal部
位に並列しているcDNAを有するクローンについて、
コロニーをスクリーニングした。中間体プラスミド、p
cLAt−PAと表示、を第9図に示す。3′ポリアデ
ニル化領域が後続するt−pAcDNAを2870bp
のC1al−Kpnr断片として単離した。この断片を
pF8CISの5146bp断片にライゲートした。C
XSベクターのこのq田1−に門1断片は、5°調節領
域、5V40−DHFR転写ユニット、アンピシリンk
l 性遺伝子およびpM!−由来の調製起源領域を与え
た。pCll−1t−PAは、所望のヘテロローガスな
遺伝子をコードしているcDNA以外は上記のpcIH
RXに類似している。
CHOおよび293細胞をpS VpaD HF R,
pCM V t −P kおよびpcHTL−PAでト
ー1+7スフエクトし、t−PAの発現レベルを比較し
た。
pCM V t −P kおよびpcHTL−PAでト
ー1+7スフエクトし、t−PAの発現レベルを比較し
た。
前者2ベクターは安定化配列を含有しておらず、本発明
に従って構築されたt−PAをコードしているcDNA
を含有するベクター、pcIHt−PAの対照としては
たらいた。培養された各形質転換293細胞からの培地
を検定し、以下の結果を得た: pSVpaDHFRか
ら30 ng/ml ; pCMVt−PAから200
ng/ml ;およびpcIHt−PAから420ng
/mlのt−PAを得た。
に従って構築されたt−PAをコードしているcDNA
を含有するベクター、pcIHt−PAの対照としては
たらいた。培養された各形質転換293細胞からの培地
を検定し、以下の結果を得た: pSVpaDHFRか
ら30 ng/ml ; pCMVt−PAから200
ng/ml ;およびpcIHt−PAから420ng
/mlのt−PAを得た。
2、pc I 5t−PA
サイトメガロウィルスエンハンサ−およびプロモーター
、サイトメガロウィルススプライス供与部位およびイン
トロン、rg可変領域スプライス受容部位、t−PAを
コードしているcDNAおよびpsV40ポリアデニル
化配列を含有しているベクター、pclst−PAを構
築した。
、サイトメガロウィルススプライス供与部位およびイン
トロン、rg可変領域スプライス受容部位、t−PAを
コードしているcDNAおよびpsV40ポリアデニル
化配列を含有しているベクター、pclst−PAを構
築した。
この構築のための出発ベクターはpcIHt−PAおよ
びpF3clsである(第13図参照)。後者のベクタ
ーはpcIHL PAと同じ5°調節配列を有してい
るが、第■因子のcDNAおよびSV40ポリアデニル
化部位を含有している。Sac■を使用してt−PA
cDNAの3°を切断した。
びpF3clsである(第13図参照)。後者のベクタ
ーはpcIHL PAと同じ5°調節配列を有してい
るが、第■因子のcDNAおよびSV40ポリアデニル
化部位を含有している。Sac■を使用してt−PA
cDNAの3°を切断した。
得られた3°突出末端をT4ポリメラーセによって平滑
末端化だ。次いで、pCTHt−PAをC1a■で切断
した。この部位はt−PAの5゛末端からキメライント
ロンを分離する。C1al処理物から2870bp断片
をゲルによって単離した。SV40ポリアデニル化部位
、DHFR,転写調節部位、細菌の複製起源およびam
pr遺伝子、並びにCMVエンハンサ−およびプロモー
ターおよびスプライス供与部位をpF8cIsから単離
した。これらの要素は、2525bp刈I−CハI断片
および3113Hpal−3all断片として単離され
た。
末端化だ。次いで、pCTHt−PAをC1a■で切断
した。この部位はt−PAの5゛末端からキメライント
ロンを分離する。C1al処理物から2870bp断片
をゲルによって単離した。SV40ポリアデニル化部位
、DHFR,転写調節部位、細菌の複製起源およびam
pr遺伝子、並びにCMVエンハンサ−およびプロモー
ターおよびスプライス供与部位をpF8cIsから単離
した。これらの要素は、2525bp刈I−CハI断片
および3113Hpal−3all断片として単離され
た。
ジ肥■(プラント)−免ハI断片、比匹I−ジ1■断片
およびS al I Cla I断片の3成分ライゲ
ーンヨンによってpclst−PAを得る。
およびS al I Cla I断片の3成分ライゲ
ーンヨンによってpclst−PAを得る。
293およびCHO細胞をpcIHt−PAおよびpc
lst−PAで形質転換することによって、t−PAの
発現レベルを比較した。培養した各形質転換細胞からの
培地を検定し、以下の結果を得たニ 一時発現(t −P A ng/ ml)CHOCIS
55 CIH15 293CIS 3000 CIH1300 実施例11 タンパク産生レベルの一時発現CMVで指
令されるCATベクターによって293細胞中で、高レ
ベルのCAT活性が産生されたので、本発明者等はトラ
ンスフエクンヨンから数日内に有用な量の所望のヘテロ
ローガスなタンパクを得るために、この系を使用した。
lst−PAで形質転換することによって、t−PAの
発現レベルを比較した。培養した各形質転換細胞からの
培地を検定し、以下の結果を得たニ 一時発現(t −P A ng/ ml)CHOCIS
55 CIH15 293CIS 3000 CIH1300 実施例11 タンパク産生レベルの一時発現CMVで指
令されるCATベクターによって293細胞中で、高レ
ベルのCAT活性が産生されたので、本発明者等はトラ
ンスフエクンヨンから数日内に有用な量の所望のヘテロ
ローガスなタンパクを得るために、この系を使用した。
2個のパラメーターを使用してタンパク産生の一時レベ
ルを操作した。複製を増大させることによって、293
および293S細胞におけるプラスミドコピー数を増加
させた。これらの細胞中で、所望のタンパクをコードし
ているメツセージの翻訳を増大させるために、アデノウ
ィルスVA RNA遺伝子、翻訳調節エフェクターを使
用したくシンマバヤ等(T himmappaya、
B 、 et al、 )、前掲、1982)。
ルを操作した。複製を増大させることによって、293
および293S細胞におけるプラスミドコピー数を増加
させた。これらの細胞中で、所望のタンパクをコードし
ているメツセージの翻訳を増大させるために、アデノウ
ィルスVA RNA遺伝子、翻訳調節エフェクターを使
用したくシンマバヤ等(T himmappaya、
B 、 et al、 )、前掲、1982)。
Co57細胞およびCV1細胞における発現データに基
き、コピー数を増大させることにより発現を増大させる
ために実験を行なった。5V4Q複製起源含有プラスミ
ドは293細胞中で高コピー数に複製することが知られ
ている。(レポコウスキー等(Lebokowski、
J、S、 et al、)、ネイチャー(Natur
e)317. 169(1985)):(ルイスおよび
マンレイ(Lewis、 E、 D、 and Man
ley。
き、コピー数を増大させることにより発現を増大させる
ために実験を行なった。5V4Q複製起源含有プラスミ
ドは293細胞中で高コピー数に複製することが知られ
ている。(レポコウスキー等(Lebokowski、
J、S、 et al、)、ネイチャー(Natur
e)317. 169(1985)):(ルイスおよび
マンレイ(Lewis、 E、 D、 and Man
ley。
J、、 ネイチャ (Nature)317,172
(1985戸。293細胞における5V4Qベクターの
複製の間、5V4Q初期プロモーターから非常に僅かの
転写が起こる。本発明者等は、293細胞中で有用な複
製発現系を導くように複製および転写の調節部位を分離
し得るか否かを調べた。その結果、本発明者等は、SV
40初期プロモーターを用いて、転写と複製とが組み合
わせられている時には転写が起こらず、非常にわずかの
タンパクしか検出されないということを確認した。使用
されるエンハンサ−に関係なく、SV40プロモーター
起源領域を使用するベクターについて、これは真実であ
った。pR3VTsとコトランスフエクトした時、上記
の5V40−3V40ベクターもCMV−3V4Qベク
ターも測定し得るレヘルのタンパクを産生じなかった。
(1985戸。293細胞における5V4Qベクターの
複製の間、5V4Q初期プロモーターから非常に僅かの
転写が起こる。本発明者等は、293細胞中で有用な複
製発現系を導くように複製および転写の調節部位を分離
し得るか否かを調べた。その結果、本発明者等は、SV
40初期プロモーターを用いて、転写と複製とが組み合
わせられている時には転写が起こらず、非常にわずかの
タンパクしか検出されないということを確認した。使用
されるエンハンサ−に関係なく、SV40プロモーター
起源領域を使用するベクターについて、これは真実であ
った。pR3VTsとコトランスフエクトした時、上記
の5V40−3V40ベクターもCMV−3V4Qベク
ターも測定し得るレヘルのタンパクを産生じなかった。
これらのコトランスフェクションでは、非常に高いプラ
スミドコピー数が容易に達成されたが、タンパクを発現
しなかった。しかしなから、ベクター、pcIshGH
またはpc I S 5hGHにおける如く、転写の部
位から5V4Q複製起源を分離した時、プラスミドコピ
ーは増加し、hGHの発現は容易に検出された。
スミドコピー数が容易に達成されたが、タンパクを発現
しなかった。しかしなから、ベクター、pcIshGH
またはpc I S 5hGHにおける如く、転写の部
位から5V4Q複製起源を分離した時、プラスミドコピ
ーは増加し、hGHの発現は容易に検出された。
第5表は複製を伴うか伴わないCVIおよび293細胞
におけるhGHの発現の比較を示す。これらのデータは
トランスフヱクション後数日で高レベルのhGHタンパ
クが産生されたことを示す。
におけるhGHの発現の比較を示す。これらのデータは
トランスフヱクション後数日で高レベルのhGHタンパ
クが産生されたことを示す。
3白目までに、293細胞の培地中に10−15マイク
ログラム/mlのhGHが発現される。この実験ではT
抗原の存在下での発現の時間的経過および上限は少し異
なるが、これらの高レベルのタンパク産生は293細胞
における複製に依存しない。CVI細胞では、得られる
hGHの最も高い力価は2マイクログラム/+nlであ
り、この発現レベルはT抗原に依存する複製に関連する
。293細胞から製せられたハート(H1rt)抽出D
NAのサザーンプロットの分析は、プラスミドDNAの
量は複製のために非常に増加したことを示す。しかしな
から、高レベルのタンパク産生は、このコピー数の増加
に伴って増加したのではなく、変化がないように見える
。
ログラム/mlのhGHが発現される。この実験ではT
抗原の存在下での発現の時間的経過および上限は少し異
なるが、これらの高レベルのタンパク産生は293細胞
における複製に依存しない。CVI細胞では、得られる
hGHの最も高い力価は2マイクログラム/+nlであ
り、この発現レベルはT抗原に依存する複製に関連する
。293細胞から製せられたハート(H1rt)抽出D
NAのサザーンプロットの分析は、プラスミドDNAの
量は複製のために非常に増加したことを示す。しかしな
から、高レベルのタンパク産生は、このコピー数の増加
に伴って増加したのではなく、変化がないように見える
。
第5表 T抗原同時形質転換による発現の比較紳jνW
旦 −T +TCVI
1 250 50’03 150
.300 293s L 320 460第5
表において、hGHレベルはI RMAで検定したナノ
グラム/mlで表わされている。これらのデータを得る
ために、100mmデイツシュを10マイクログラムの
pcrshcHでトランスフェクトした。細胞を10m
1の培地に維持し、検定のために100マイクロリツト
ルずつを採取した。
旦 −T +TCVI
1 250 50’03 150
.300 293s L 320 460第5
表において、hGHレベルはI RMAで検定したナノ
グラム/mlで表わされている。これらのデータを得る
ために、100mmデイツシュを10マイクログラムの
pcrshcHでトランスフェクトした。細胞を10m
1の培地に維持し、検定のために100マイクロリツト
ルずつを採取した。
293細胞が、転写され得る量のDNAで飽和されたか
否かを調べるために、実験を行った。本発明のベクター
でトランスフェクトされたDNAの安定性の増大は、D
NA飽和を意味している。
否かを調べるために、実験を行った。本発明のベクター
でトランスフェクトされたDNAの安定性の増大は、D
NA飽和を意味している。
種々の細胞型で、トランスフェクション効率を満たすの
に必要な総DNAの量を調べた。本明細書記載の全ての
細胞系統は、至適発現のために10マイクログラム/m
lの総DNAの沈澱を必要とした。293および293
s細胞は、トランスフェクションを成功させるために必
要なりNAの基本的なレベルにおいて、その他の細胞型
と異なっていなかった。しかしながら、hGH産生を満
たすためには、この10マイクログラム/mlのうちの
少量がhGH特異的DNAであることだけが必要とされ
る。第6表は293s細胞が、合計10マイクログラム
の内わずか0.6マイクログラムのみがpcrshGH
ベクターであるものでトランスフェクトされた場合に、
高レベルのhGHが産生されるということを示している
。このレベルのDNAでは、トランスフェクションから
2日後に4゜5マイクログラム/ll1lのhGHが分
泌された。293細胞では挿入されたDNAが非常に安
定なので、発現レベルを飽和状態に持続しておくために
は、比較的僅かのDNAでよい。
に必要な総DNAの量を調べた。本明細書記載の全ての
細胞系統は、至適発現のために10マイクログラム/m
lの総DNAの沈澱を必要とした。293および293
s細胞は、トランスフェクションを成功させるために必
要なりNAの基本的なレベルにおいて、その他の細胞型
と異なっていなかった。しかしながら、hGH産生を満
たすためには、この10マイクログラム/mlのうちの
少量がhGH特異的DNAであることだけが必要とされ
る。第6表は293s細胞が、合計10マイクログラム
の内わずか0.6マイクログラムのみがpcrshGH
ベクターであるものでトランスフェクトされた場合に、
高レベルのhGHが産生されるということを示している
。このレベルのDNAでは、トランスフェクションから
2日後に4゜5マイクログラム/ll1lのhGHが分
泌された。293細胞では挿入されたDNAが非常に安
定なので、発現レベルを飽和状態に持続しておくために
は、比較的僅かのDNAでよい。
i6人 hGHの発現レベルに対するDNA濃度の影響
DNAの量(マイクログラム)
0.2 0.6 1 5 10第
1日 9g 200 280 460 13
80第2日 690 4200 5100 56
00 4500第6表において、hGHレベルはナノグ
ラム/mlである。293または293sの100mm
デイツシュを総DNA10マイクログラムの一定量で形
質転換した。pcIshGIrの量は示される如く、種
々である;10マイクログラムを完全に行うためのキャ
リヤーとしてpUc19DNAを使用した。
1日 9g 200 280 460 13
80第2日 690 4200 5100 56
00 4500第6表において、hGHレベルはナノグ
ラム/mlである。293または293sの100mm
デイツシュを総DNA10マイクログラムの一定量で形
質転換した。pcIshGIrの量は示される如く、種
々である;10マイクログラムを完全に行うためのキャ
リヤーとしてpUc19DNAを使用した。
アデノウィルスのVA RNA遺伝子で同時形質転換す
ることによって一時的に産生されるタンパクの量を増加
させるための実験を行なった。−時的なトランスフェク
ション、特に293細胞においては、−時的に生成され
るRNAの翻訳は、これらの遺伝子の付加によって促進
され得ることがわかった。本発明者等は、第7表に、V
A RNA遺伝子の付加によって実際にhGHレベルが
10マイクログラム/itから19マイクログラム/m
lに高められることを示す。この発現レベルを達成する
ために必要なVA RNA DNAの至適量は、5マイ
クログラム/ml沈澱であった。VARNA遺伝子の同
時形質転換によって見られるhGH発現の上限は、T抗
原の存在下で産生されるhGHの最も高いレベルと同等
である。T抗原およびVA RNA遺伝子の作用が相加
的でないことがわかったのは興味深い。この−時的な系
によって産生されるタンパクの量はトランスフェクショ
ンの数日後に突然変異タンパクの検定を行うのに充分で
ある。第7表かられかる様に、第■因子変異体およびt
−PAについて、同様の実験を行なった。
ることによって一時的に産生されるタンパクの量を増加
させるための実験を行なった。−時的なトランスフェク
ション、特に293細胞においては、−時的に生成され
るRNAの翻訳は、これらの遺伝子の付加によって促進
され得ることがわかった。本発明者等は、第7表に、V
A RNA遺伝子の付加によって実際にhGHレベルが
10マイクログラム/itから19マイクログラム/m
lに高められることを示す。この発現レベルを達成する
ために必要なVA RNA DNAの至適量は、5マイ
クログラム/ml沈澱であった。VARNA遺伝子の同
時形質転換によって見られるhGH発現の上限は、T抗
原の存在下で産生されるhGHの最も高いレベルと同等
である。T抗原およびVA RNA遺伝子の作用が相加
的でないことがわかったのは興味深い。この−時的な系
によって産生されるタンパクの量はトランスフェクショ
ンの数日後に突然変異タンパクの検定を行うのに充分で
ある。第7表かられかる様に、第■因子変異体およびt
−PAについて、同様の実験を行なった。
鼻り嚢 発現に対するVA RNAの効果+VA RN
A 150 500 2000tPA
200 600+VA
RNA 600 1200hG H100
005600 +VA RNA 19000 120
00る。
A 150 500 2000tPA
200 600+VA
RNA 600 1200hG H100
005600 +VA RNA 19000 120
00る。
第1図はpF8cIsの構築模式図、第2図はpF83
CISの構築模式図、第3図(A)はpF8CISによ
るトランスフェクションL (B)はpF8SCISに
よるトランスフェクション後のイムノパーオキシダーゼ
染色の結果の写真の模写図、第4図はpF8CIs90
80の構築模式図、第5図はpF8CIS336Eの構
築模式図、第6図はpF 89080336 Eの構築
模式図、第7図はpcIHRxの構築模式図、第8図は
pCr sRXの構築模式図、第9図はpCIHtP’
Aの構築模式図、第10図は、pF8cIsの部分配列
式の模式図、第11図は、pF83cIsの部分配列式
の模式図、第12図は、pF3C3SSの部分配列式の
模式図、第13図は、pcrstPAの構築模式図であ
る。
CISの構築模式図、第3図(A)はpF8CISによ
るトランスフェクションL (B)はpF8SCISに
よるトランスフェクション後のイムノパーオキシダーゼ
染色の結果の写真の模写図、第4図はpF8CIs90
80の構築模式図、第5図はpF8CIS336Eの構
築模式図、第6図はpF 89080336 Eの構築
模式図、第7図はpcIHRxの構築模式図、第8図は
pCr sRXの構築模式図、第9図はpCIHtP’
Aの構築模式図、第10図は、pF8cIsの部分配列
式の模式図、第11図は、pF83cIsの部分配列式
の模式図、第12図は、pF3C3SSの部分配列式の
模式図、第13図は、pcrstPAの構築模式図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、真核性宿主細胞内で所望のヘテロローガスタンパク
質を生産する方法であって、 a)トランス−活性化タンパク質をコードするベクター
で真核性宿主細胞をトランスフェクトし、b)以下の要
素: 1)プロモーターの下流にあり、所望のヘテロローガス
タンパク質のアミノ酸配列をコードするDNAの上流に
ある安定化配列、 2)該安定化配列の下流にある、所望のタンパク質のア
ミノ酸配列をコードしているDNA、および、 3)その下流が転写終止部位であるポリアデニル化配列
をコードしているDNA を含有する二本鎖DNA配列を有する発現ベクターで真
核性宿主細胞をトランスフェクトし、c)トランスフェ
クトされた真核性宿主細胞を所望のタンパク質の生産に
好適な条件下で培養し、さらに d)トランスフェクションから約1日〜約14日の間に
所望のタンパク質を回収することからなる方法。 2、トランス−活性化タンパク質がElbである請求項
1記載の方法。 3、トランス−活性化タンパク質がT抗原である請求項
1記載の方法。 4、トランス−活性化タンパク質がElaである請求項
1記載の方法。 5、トランス−活性化タンパク質がElaおよびElb
である請求項1記載の方法。 6、トランス−活性化タンパク質がElbおよびT抗原
である請求項1記載の方法。 7、プロモーターが、ヒトサイトメガロウイルスの前初
期遺伝子由来のプロモーターである請求項1記載の方法
。 8、プロモーターがシミアンウイルス40(SV40)
由来のプロモーターである請求項1記載の方法。 9、プロモーターが、ラウス肉腫ウイルス(RSV)由
来のプロモーターである請求項1記載の方法。 10、発現ベクターがエンハンサーを含有している請求
項7記載の方法。 11、エンハンサーがプロモーターの上流に位置してい
る請求項10記載の方法。 12、エンハンサーがヒトサイトメガロウイルスの前初
期遺伝子由来のエンハンサーである請求項10記載の方
法。 13、発現ベクターがエンハンサーを含有している請求
項8記載の方法。 14、エンハンサーがプロモーターの上流に位置してい
る請求項13記載の方法。 15、エンハンサーがシミアンウイルス(SV40)由
来のエンハンサーである請求項13記載の方法。 16、発現ベクターがエンハンサーを含有している請求
項9記載の方法。 17、エンハンサーがプロモーターの上流に位置してい
る請求項16記載の方法。 18、エンハンサーがラウス肉腫ウイルス(RSV)由
来のエンハンサーである請求項17記載の方法。 19、トランス−活性化タンパク質がE1bである請求
項12記載の方法。 20、トランス−活性化タンパク質がE1aである請求
項12記載の方法。 21、トランス−活性化タンパク質がE1bおよびE1
aである請求項12記載の方法。 22、トランス−活性化タンパク質がE1bおよびT抗
原である請求項12記載の方法。 23、翻訳調節エフェクターを生産するベクターで真核
性宿主細胞をトランスフェクトする工程をも含む請求項
1記載の方法。 24、翻訳調節エフェクターがVA RNAである請求
項24記載の翻訳調節。 25、真核性宿主細胞が、内因性のトランス−活性化タ
ンパク質を生産するよう、既に形質転換されているもの
である請求項1記載の方法。 26、真核性宿主細胞がヒト胚腎細胞(293)である
請求項1記載の方法。 27、真核性宿主細胞がJW2である請求項1記載の方
法。 28、真核性宿主細胞内で所望のヘテロローガスタンパ
ク質を生産する方法であって、 a)トランス−活性化タンパク質をコードするベクター
で真核性宿主細胞をトランスフェクトし、b)以下の要
素: 1)プロモーターの下流にあり、所望のヘ テロローガスタンパク質のアミノ酸配列をコードするD
NAの上流にある安定化配列、 2)該安定化配列の下流にある所望のタンパク質のアミ
ノ酸配列をコードしているDNA、および、 3)その下流が転写終止部位であるポリアデニル化配列
をコードしているDNA を含有する二本鎖DNA配列を有する発現ベクターで真
核性宿主細胞をトランスフェクトすることからなる方法
。 29、請求項29記載の方法で形質転換された宿主細胞
。 30、ヒト胚腎細胞(293)である請求項30記載の
宿主細胞。 31、JW2である請求項30記載の宿主細胞。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US101712 | 1987-09-25 |
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---|---|
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JP2738544B2 JP2738544B2 (ja) | 1998-04-08 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP2738544B2 (ja) |
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ES (1) | ES2061671T3 (ja) |
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