JPH01503515A - 脈管抗凝固性タンパク質、それらをコードするdna、それらの製造方法及びそれらの使用 - Google Patents
脈管抗凝固性タンパク質、それらをコードするdna、それらの製造方法及びそれらの使用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。
Description
【発明の詳細な説明】
脈管抗凝固性タンパク質、それらをコードするDNA、それらの製造方法及びそ
れらの使用〔技術分野〕
本発明は生物活性タンパク質、それらをコードするDNA分子、それらの製造方
法及びそれらの使用に関する。
補乳動物の大部分には凝固抑制作用を有するタンパク質がある。
これらのタンパク質は異なる活性機構に基き3つの群に分けることができる。
1 凝固因子と複合体を形成して凝固因子を不活性にするタンパク質、これらは
以下のタンパク質を包含するニC) αz−マクログロフ゛リン(Ann、Re
v、Bioches、 52.6552i固因子をタンパク質加水分解により切
断して凝固因子を不活化するタンパク質、過去記述されたこの種のタンパク質は
プロティンC(J、Biol、Chem、251.355−363 (1976
))のみである。
3 負に荷電したリン脂質を遮蔽し及び/または加水分解して血液凝固機構のリ
ン脂質依存性反応を抑制するタンパク質、これまでに種々のタイプの蛇毒から単
離されたホスホリパーゼのみが記述されている(Eur、J、Biochem、
1上1.25−32 (1980))。
一段階ずつ進行する凝固系は近年精力的に研究されてきた。この系は酵素がチモ
ーゲンを活性形態に変換する種々の連鎖性のタンパク質加水分解反応の自己強化
型多段階系であることが理解されている(Jackson C,M、、Neme
rson Y、、^nt+、Rev、Btocbem、 −4−二6−1765
−811 (1980))、この反応の速度はリン脂質及び他のコファクター例
えばVa因子及びVII[a因子の存在により明白に増加する。生体内では、前
凝固反応は凝固カスケードのわずかな活性化の後の爆発的に血栓性の損傷(an
explosivelytbrombotic trauma)を防ぐ種々の
抑制機構によって調節されている。
抗凝固機構は以下のごとく分けることができる( Rosenberg。
R,D、 、 Rosenberg、 J、S、 、 J、CI in、 In
vest、ユ土、1−6 (1984)) :1 セリン−プロテアーゼ因子X
a及びトロンビンは抗トロンビン■または抗トロンビン/ヘパリン複合体への結
合の結果不活性化される。プロトロンビン活性化及びフィブリンの生成は共にこ
のようにして抑制することができる。抗トロンビンmに加えてそれらの活性が時
間に依存するα茸−マクログロブリン及び抗トリプシン等の種々の他の血漿プロ
テアーゼ阻害剤がある。
2 プロティンCの発見は別の抗凝固機構の発見を導いた。プロティンCが一旦
活性化されると、タンパク質コファクターであるVa及びVllla因子の選択
的タンパク質加水分解によりて抗凝固として働き、それによってプロトロンビナ
ーゼ、及びX因子を変換する酵素が不活化される。
3 プラスミンはフィブリノーゲンに対するトロンビンの作用の産物である単量
体フィブリンを切断し、不溶性フィブリンの生成を防止する(Nossel、H
,L、、Nature、 1iLs 165−167(1981))。
上記凝固プロセスに含まれる生来のタンパク質のうち目下のところ抗トロンビン
mのみが臨床上の使用に供せられている。しかしながら、このタンパク質の使用
は出血傾向を増大させる重大な欠点があることが分った。
抗凝固剤として従来用いられてきた物質は生来的性質のものであれ合成的性質の
ものであれあるやり方で凝固因子を不活性にし、それによって凝固プロセスに不
利な影響を与える副作用をもたらす。
驚くべきことにこれらのタンパク質に加え、特定の条件下に望ましい凝固抑制作
用を発揮するが出血の危険性を増大せしめない、身体に固有の他の物質を単離す
ることが今や可能となった。かなりの出血が生ずるとき、これらのタンパク質は
凝固抑制活性を失い、かかる場合に生存に必要な凝固プロセスを妨害しない、こ
れらのタンパク質は強度に脈管化された組織からはじめて単離されたので、「脈
管抗凝固性タンパク質」(νascular anticoagulating
pnoteins) 、’V A Cとして知られている。WR帯管(umbi
licalcord vessels) 、胎盤等の強度に脈管化された組織(
stronglyvasculanised tissue )から単離された
タンパク質は約70X108、約60X10”、約34X10”及び約32xl
O”の分子量を有し、34及び32X10”の分子量を育する物質はそれぞれ単
一のポリペプチド鎖よりなフている。これらのタンパク質の正確な生化学的特徴
づけ、及びそれらの単離及び精製はEP−A−0181465(1986年5月
21日)に見い出される。
VAC活性を存するタンパク質は血液凝固カスケードに2つの点で干渉する天然
の血液凝固抑制剤である。
最初の場合においては、それらはIXa及びVma因子によって触媒される因子
XからXaへの活性化に対する阻害作用を有し、第2の場合においてはそれらは
因子Xa及びVaによって仲介されるプロトロンビンの切断によるトロンビンの
生成を防止する。
再活性化工程に共通なものはそれらがカルシウムイオン及びリン脂質を必要とす
る事実である。明らかにVACタンパク質もリン脂質と相互作用することができ
、この結合作用によって凝固因子の活性化工程を阻止することができる。
これらの性質はこれらのタンパク質を興味深いそして薬理的に非常に価値ある活
性物質にする。しかしながら、高度に精製された形態で利用できる十分な量のそ
れらのタンパク質を得るには天然組織からのタンパク質の精製以外の方法によっ
てそれらを生産することが必要である。解決は遺伝子操作法によってなされると
思われる。
ゆえに本発明の目的は遺伝子操作によってVAC活性を有するタンパク質を生産
することである。
この目的は強度に脈管化された組織から単離され高度に精製されたVAC活性保
’4ifタフ):’)質(EPAO181465)の部分アミノ酸配列を明らか
にし、これらの配列を用いて合成りNAプローブを製造し、そのcDNAライブ
ラリーを捜索することによって達成された。そのプローブとハイブリッドするc
DNAO単離、配列決定及び適当な操作(+manipulation)の後、
このcDNAを適当な宿主系、例えば殺菌、酵母もしくは哺乳動物細胞中で形質
発現させた。
精製したタンパク質のひとつはトリプシンで酵素的に切断した。
生成ペプチドを分離し、選ばれた断片を配列決定した。しかしなから、N−末端
の配列は、最初のアミノ酸が明らかにブロックされているので直接分析すること
はできなかうた。
配列情報を図0.1に示す。
適当なりNAプローブは基本的に3つの方法によって生産することができる。タ
ンパク質のかなり長い部分(region) 、大ざっばにいうて30以上のア
ミノ酸長が知られていると、哺乳動物で好ましく用いられるコドンを考慮に入れ
て、対応するmRNA部分(region)のかなり確実な配列を確立すること
ができる。この種のプローブは最悪の場合実際の配列と約60%相同である(6
6%bo@orogous ) 、これが非緊縮条件下で(under boa
−stringer+tconditions)ハイブリッドすることができる
ためにはプローブは比較的長くなければならない理由である。
第2の可能性は短い、大ざっばにいって6〜7アミノ酸長のペプチド部分に対す
るオリゴヌクレオチドのすべての考えられる変種(variations)を合
成することである。かかる複雑な混合物(complex m1xtures)
をcDNAライブラリーの調査(investigation )に用いる場合
には比較的多数の「誤った」陽性に応答するクローン(” false” po
sitive−reacting clones)が単離されるかもしれない、
しかも完全に和合する(compatible)単一のオリゴヌクレオチドは全
混合物のほんの小さな部分しか構成しないのでハイブリダイゼーションシグナル
は非常に弱くなるかもしれない。
明らかに第3の方法はオリゴヌクレオチドプローブの変化性(variabil
ity )をうまくさけはしない(does not get round)が
、特定のヌクレオチドトリホスフェ−) (ITP)の選択によって該プローブ
のすべての分子をめるcDNA(または「誤まったJcDNA)に結合させるこ
とができる。かくしてトリプシンペプチド(P 30/T)に対応する23塩基
長のオリゴヌクレオチドがイノシントリホスフェートを用いて合成された。
すでに述べたごとく、VACタンパク質は強度に脈管化されたm織から単離する
ことができる。理想的な組織は請帯管及び胎盤である。従って、及び、他の特定
組織と対照して、殆どすべての遺伝子は胎盤で形質発現されるので、上記DNA
プローブを胎盤組織からそれ自体公知の手法で製造した胎盤cDNAライブラリ
ーを調査してVACタンパク質をコードするcDNA分子を見つけ出すのに用い
た。
VACタンパク質をコードするcDNAをめて該cDNAライブラリーを捜索す
るために、トリプシンペプチド(trypticpeptide ) P 16
/ nの配列に対応する2つのオリゴヌクレオチドを合成し、5taph A
ペプチドP20/I/6の配列に対して1つのオリゴヌクレオチドを合成した(
図1)、これらのオリゴヌクレオチドは各々対応mRNAのあらゆるコードの可
能性を考慮に入れたすべての変種(νarjants)の混合物である。EBI
−386は20ヌクレオチドの鎖長を存する512の変種(variation
s)をもち、5taph−AペプチドP20/l/6に和合する。トリプシンペ
プチドP16/nに対するオリゴヌクレオチド中の変動(νariation
)を低く保つために、2つのオリゴヌクレオチド(20−*ers)を合成した
:EBI−387:128変種及びEBr−388=64変種。
さらに「ゆうぎ」の位置にある塩基としてデスオキシイノシン(desoxyi
nosine )を用いてトリプシンVACペプチドP30/■に対応する2つ
のオリゴヌクレオチドEBI−118及びFBI−119を合成した(図2)、
この置換は E、0htsukaらは、J。
Biol、Ches、26015 (1985) 、 PP、 2605−26
08 、及びY、Takahashi ら、Proc、Nat、Acad、Sc
i、 (1985) pp、、 1931−1935に記述されている。イノシ
ンはシトシンとよく塩基対をつくるが、他のヌクレオチドがパートナ−として提
供される場合も二重らせんの形成を殆ど妨害しない。
これらのオリゴヌクレオチドの各々に公知の手法で放射標識した後、ファージプ
レートからの抽出物を公知の手法によってそれとハイブリッドする。
EBI−386,387及び388とのハイブリダイゼーションによってλファ
ージ(ラムダファージ)−PI 1/3、λファージ−P615及びλファージ
−P6/6が生産された。EBI−118及び119とのハイブリダイゼーショ
ンはλファージ−N、15、λファージ−N、19及びλファージ−N、22を
与えた。
ファージから単離されたDNAはEcoRIで切断され、生産された断片を単離
した。
λ−pH/3、λ−P615及びλ−P6/6クローンのcDNA挿入物(c
D N A 1nserts)は約1300〜1400bpの大きさを有してい
た。配列分析は3つのクローンがすべて1つの同じmRNAから導かれたことを
示した。しかしながら−RNAの5′末端はcDNAではなくなっていた。λフ
ァージ−N715、λファージ−N、19及びλファージ−N222の挿入物は
約1600.1100及び1000bpの長さを有していた。配列分析はほぼ完
全なcDNAを示した。
2つのファージ群λ−pH/3、λ−P615及びλ−P6/6、及びλ−N、
15、λ−N、19及びλ−N、22のcDNAは配列分析によって示されたご
とく2つの異なるーRN^に由来している。3つのクローンλ−pH/3、λ−
P615及びλ−P6/6のEcoR1挿入物を単離し、EcoRI切断プル−
スクライプ(Bluescribe) M 13″″ベクター(Vector
cloniBSystems 社、 3770τaasy 5treet、Sa
n Diego、CA 92121.tlSA )につないだ、得られたクロー
ンをp P 615、pP6/6及びpP11/3と名づけた。
3つのクローンλ−N、15、λ−N119及びλ−N、22のEcoR1挿入
物を単離し、EcoRI切断ブル切断ブルーデク541M13−につないだ、得
られたクローンをpRH201%pRH202及びpRH203と名づけた。
他のcDNAクローンを得るためにヒト胎盤λ−1t10ライブラリーをもう1
度、今度は放射標識したpP11/3のEcoRI挿入物(EcoRI 1ns
ert of pP11/3)をプローブとして用いて捜索した。
全部で69の陽性反応する(positively−reacting )クロ
ーンが%;)hた(λ−VACI〜λ−VAC69)。
これらのクローンのうち12は上記した小スケールで調製し、cDNA挿入物を
EcoRIで遊離しくwere freed) 、単離した。
クローンλ−VACIOの挿入物はVACタンパク質をコードする全読取り枠番
含んでいる。VAC−α及びVAC−βをコードするcDNAを特徴づけるため
にノーザンブロ7ト実験、配列分析及びゲノムサザンプロット分析を行りた。
結果を図3に示す、クローンpP11/3のcDNAは約1700の塩基長のm
RNAにバイブリフトしrVAc−α」)、クローンpRH203のCDNAは
約2200塩基長のmRNAにハイブリッドする(rVAc−β」)。
第1にトレース(trace)あたりの放射能の量及び通用mRNAの量はほぼ
等しく、第2に同じ溶液中のゲノムプロットのハイブリダイゼーシヨンは両方の
cDNAで同じ強度のバンド(baIIds)を生じたので(下記参照)、胎盤
中にはより短いmRNA (シAC−α)がより長いmRNA (VAC−β)
より多量に存在すると結論できる。
VAC−αc D N Aの配列分析については、クローンpP615、p P
6/6及びpP11/3のCDNAは全体的に配列決定され、クローンλ−V
AC1〜12のcDNAは部分的に配列決定された。結果を図4に示す、すべて
において、1465塩基が配列決定された。1cDNAは320のアミノ酸をコ
ードできる長い読取り枠(open reading frame)を示す、こ
のDNA配列をアミノ酸配列に翻訳する場合、トリプシン断片(tryptic
fraε+ments)のすべての配列決定されたペプチドをこの配列中に収容
することができる1(図5)、従って、このcDNAは対応するmRNAがVA
Cタンパク質をコードするcDNAである。第2の単jlcDNAの配列は部位
のタンパク質ではあるがVACとは異なるタンパク質をコードするので、VAC
−αの名をここに導入する。
第1のATGコドン(塩基3′5〜37)は同じ読取り枠中で停止コドンによ゛
って先行される。塩基30〜38は翻訳開始コドン近(の共通配列CC(^/G
) CCALIGGを与えるコザーク則(Kozak rule)(M、Koz
ak、Nature 30B (19B4) 、pH,241246)をかなり
良←満足する(ここでの対応配列はTCGCTATGGである)。
3′非翻訳SJ!域は471塩基長である。ポリーA部分開始前15塩基にポリ
アデニル化配列AATAAAがある(N、J、Proudfootら、Natu
re263 (1976) 、pp、211 214)、mRNAのポリーA部
分が150〜200塩基の鎖長を有するとすると、cDNA配列に基<mRNA
の総長は1600〜1650塩基である。ノーザンプロット実験ではより高い値
が測定されたので、5′翻訳領域はいずれのcDNAにも完全には含まれていな
い。
他のすべてのcDNAクローンと異なり、クローンp P 615のcDNAは
100位にへの代りにCを有する。その結果、トリプレット98〜10G(22
番目のコドン)はGAAからGACに変わりGjuの代りにAspをコードする
。この逸脱はいくつかの原因を有する:a)逆転写酵素が間違ったヌクレオチド
を入れた、b)この点で異なる2つの対立遺伝子(allelic He!1e
s)の転写産物がある、またはC)この点で異なる2つの非対立遺伝子がある。
長い読取り枠は、それからMet−1が恐らく切断され、それに続くアラニンが
アミノ基の位置でもしかするとアシル化によってブロックされる、320のアミ
ノ酸を有するタンパク質をコードする。計真した分子量は35.896Dであり
、S D S −PAGE(SDS−ポリアクリルアミド電気泳動)による値よ
り高い、確かに荷電したアミノ酸(Asp 、 Glu % Lys % Ar
g 、 His)の比率30.6%(9B/320)は平均値25.1%に比べ
十分高い、このことは5DS−PAGEにおけるタンパク質の異なる移動特性を
説明している0強<荷重したアミノ酸中塩基性アミノ酸(Lys及びArg)(
数41)に比べ酸性アミノ酸(Asp及びGJu)(数54)が優勢である。こ
れはVAC−αタンパク質の酸性の等電点(pl=4.4〜4.8)を説明して
いる。VAC−αタンパク質はシスティン(アミノ酸位置316)をコードする
トリプレットを1つしか含まない、典形的なN−グリコジル化部位(Asn−X
XX−5er/Thr)はない。
アミノ酸配列の構造分析(Pustell、Jら、Nucleic Ac1ds
Res。
1G (1982)pp4765〜4782に従って修飾した)の結果、67ア
ミノ酸長の配列の4回の(4重)の繰返しく以下、「リピート」という)がある
ことが判明した(図6)、この配列の中で7つのアミノ酸(10,4%)は4つ
のリピートのすべてに保持されており、15のアミノa(22,4%)は4つの
リピートの3つに存在し、28の位置(28positions) (41,8
%)で2つのリピートは各々同じアミノ酸(the same amino a
cid)を含有している。
公けのデータ(1’1.J、Geisow、FEBs Letters 203
(1986)、pp、99−103 ;M、J、Geisowら、丁IBS
11(1986) 、pp、420−423)との比較の結果、驚(べきことに
VAC−αがかなり広い意味での(afainly large group
of) Ca”依存性リン脂質結合タンパク質に属することが判明した。共通配
列はLys−G l y−fob−G l y−Thr−Asp−G/u−va
r−var−Leu−II!e−fij!−14!e−Leu−Ala−fob
−Arg (fob=疎水性、fiJ−親水性、var−変化し得る)として記
述されており、Ca’″゛結合において必要とされ得るCM、J、Geisow
ら、Nature320 (1986) 、pp、636−638)、この配列
は本発明のタンパク質の4つの反復した、67のアミノ成長よりなる配列の各々
において存在する(図6)。
殆ど疎水性アミノ酸のみよりなる、各リピートの末端の6アミノ酸長の部分もま
た人目を引く (図6のroooooOJ”)。
クローンN715、N、19及びN722の配列分析はポリA部分に没入する、
VAC−βcDNAについての1940b、を示した(図7)、ポリA部分の1
6塩基前にポリアデニル化シグナルAATAAAがある。確かに、この共通配列
はヌクレオチド位1704−1709で生ずる。この配列がポリアデニル化シグ
ナルとして用いられない理由は分らない、へATAAA配列の3′末端に付加的
に必要とされる配列YGTGTTYY (G411 A、ら、Natur@31
2 (1984)、pp、473−474)は比較的長く離れるまで(TGTG
TTAT、位置1735−1742)存在しない、このことをこの最初のポリア
デニル化配列が受け入れられないこと(non−acceptance)の説明
とすることが可能である。
tscDNAはその初めから1087位までに亘る長い読取り枠を含んでいる。
それは362のアミノ酸のコード能力(codingpotential)を含
んでいる。VAC−aとの類似性とVACの精製中に34000Dのタンパク質
も存在する(E、P、^、 181.465参照)事実から、最初のメチオニン
コドン(ATG、 107−109位)を翻訳の開始点を考えた。コザーク則は
VAC−αの場合と同様ここでもあまりよく満足されない(^AGAGATGG
、102−110位)、得られたタンパク質(VAC−β)は327アミノ酸
長である。それは4つのシスティン基(アミノ部位、16L 206.250及
び293)及び能力あるN−グリコジル化部位(Asn−Lys−5erxアミ
ノ酸位225−227)を有している。計算された分子量は36837 (図9
)である、VAC−βにおいても同様に平均より大きな数の荷電基があり(97
/327 (29,6%))、一方酸性アミノa (Asp+Gju 49)が
塩基性アミノ酸(Lys+Arg42)より多い、このことは5DS−PAGE
によりめたより低い分子量の説明となる。
VAC−βも67アミノ酸長の配列よりなる内部繰返しを有する(図8)、この
配列中で7つのアミノa(10,4%)は4つのリピートのすべてで保持され、
17のアミノa(25,4%)は4つのリピートの3つで存在し、25の位置(
37,7%)で2つの繰返しは各々同じアミノ酸を含有する。VAC−βも17
アミノ酸長の共通配列と高い類似性を有している。VAC−αについてなされた
注釈がVAC−βにもあてはまる。この領域での制御した突然変異Ccontr
olled論utation)によってタンパク質の生物活性を変える試みをな
すことができる0本発明でいう突然変異は例えば保存領域(the conse
rved region)の17アミノ酸をコードする領域の全もしくは部分置
き代えを包含する。
該ペプチドを比較したとき、もっとも注目される相違点はN−末端ペプチドであ
ることが分る。従うて本発明での修飾としてはこれらのN−末端ペプチド上の交
換が考えられる。これらの修飾タンパク質はN−末端ペプチドをコードするDN
A分子を例えばそれ自体公知の方法であるオリゴヌクレオチド合成によって製造
し、それらを残余のリピート及びリンカ一部分をコードする「残余のDNAJと
つなぐことによって製造することができる。このDNAを備えた形質発現ベクタ
ーは適当な宿主生物中公知の手法で形質発現することができ、形質発現されたタ
ンパク質は単離精製される。
ヒト胎盤からの染色体DNAのサザンによる分析は複雑な画像(a compl
ex picture)を示す、このDNAをEcoRI %Hind ml。
Bawl(I及びPstlで切断した。ニトロセルロースに移されたDNAをV
AC−αDNA (pPl 1/3)及びVAC−β[1NA(pPH203)
とハイブリッドした。フィルターの洗浄と緊縮(stringent)条件下に
行ったが、各消化(digestion)について比較的多くの数のバンドが得
られた(図10)、2つのプロットの比較はこれらの条件下でのVAC−αDN
AとVAC−βDNAの交差反応を考えられるより無視できる(can be
ruled out)ことを示している。バンドの多重度はVAC−αもしくは
VAC−β遺伝子に類似の遺伝子の存在によって説明できるか、またはそれは多
くの及び/または長いイントロンによって中断されている遺伝子である。
図11はVAC−αとVAC−βのアミノ酸配列の比較を示す。
繰返された構造は両タンパク質とも同じである。結合ペプチドも2番目と3番目
のリピートの間の結合ペプチドを除いて同じ長さである0両配列の最適の釣合い
(matching)をもたらすためにはギャップをVAC−αの結合ペプチド
に挿入しなければならない。
これらの2つのタンパク質のN末端ペプチドは異なった長さを有し、VAC−α
では19アミノ酸、VAC−βでは25アミノ酸である。このペプチドはまたも
っとも低い相同性を有する。この2つのタンパク質は320のアミノ部位中17
6が等しく、相同率55.0%に相当する。
この時点でVAC−a cDNAとVAC−βcDNAのヌクレオチド配列の比
較を示す、2つの遺伝子及びその産物を比較すると、DNA (−RNA)面(
plane)の方がアミノ酸面より大きな相同性を示す、このことは核酸におい
ては塩基トリプレット(base triplet)の変化が新しいアミノ酸を
コードするのに十分であるという事実によって説明される。
図にはVAC−cr cDNAとVAC−βcDNAのコード領域の比較を示す
、驚くべきことにDNAはたった54.2%の相同性度しか示さない(すなわち
2つのタンパク質より幾分低い相同性度である)。
t113は2つのタンパク質の親水性プロフィール(hydroohilici
typrofiles)を示す、 Hopp及びWoodの演夏法を用いた(丁
、p、noppら、Proc、Natl、Acad、Sci、78 (1981
)pp、3824−3823) 。
4つのリピート領域は棒(bars)によって示され、結合ペプチドは下に示さ
れた配列中に枠組まれている(are fra+*ed) *驚くべきことに、
2番目と3番目のリピートの間の結合ペプチドは特に親水性である。このペプチ
ドはVAC−αにおいてもVAC−βにおいても同じ位置にアルギニンを含んで
いる。ゆえにこのアルギニンがトリプシン様特異性を有するプロテアーゼに対す
る好ましい攻撃点となる可能性がある。この分子はついで約等しいサイズの2つ
のハーフ(halves)に切断されるであろう、この種の「半分子J (ha
lf molecule)が生物活性、例えば抗凝固活性を発揮する(deve
lop)することは考えられる。このタンパク質の例えばトリプシン様特異性を
有するプロテアーゼによる制御された消化とは別に、これらの半分子またはわず
かな修飾を伴った半分子は種々の方法で製造できる。それ自体公知の手法で製造
できるこれらの半分子をコードするDNA分子を適当な形質発現ベクターにこの
DNAが形質発現制御配列によって調節されるように挿入し、これらのベクター
で形質変換された宿主生物を培養することによって半分子を形質発現させ、単離
精製することができる。
わずかな修飾を伴った半分子は例えばあるプロテアーゼに必要とされる特異性を
全体としてのタンパク質に与える切断部位を挿入することによって得ることがで
きる。かくして例えばXa因子様特異性の切断部位を有するタンパク質を、Xa
因子プロテアーゼの認識テトラペプチドをコードするオリゴヌクレオチドを2番
目と3番目の構造の間のリンカ−配列をコードする部分(section)に挿
入すること゛によって製造することができる。このようにして、修飾された性質
、例えばタンパク質加水分解攻撃に対して改良された安定性を有し、他方Xa因
子プロテアーゼに対する高度に特異的な切断部位を含有する完全タンパク質がは
じめて得られる。
この結果2つの半分子を計画的に製造し治療目的に用いることができる。
VAC活性を有するタンパク質をコードするDNAの制御された突然変異によっ
て、タンパク質加水分解攻撃により抵抗性のタンパク質を製造することも可能で
ある。このように例えば2番目と3番目のリピート構造の間のVAC−α及びV
AC−βに共通のアルギニンをヒスチジンに置き代えることによってタンパク質
の安定性を改善することができる。他のアルギニン及びリジンのヒスチジンによ
る、恐らくは対応コドンの置き代えによる、制御された置代えによってトリプシ
ンの加水分解に抵抗性のタンパク質を得ることができる。これらの制御された突
然変異はタンパク質/ポリペプチドの生物活性、例えば抗凝固活性を本質的に変
化させずに温存するが、タンパク質の変化、例えば安定性の改良(すなわち半減
期の変化)をもたらす。
多くの場合、例えばタンパク質の形質発現のために成熟した(mature)目
的のタンパク質/ポリペプチド配列にシグナル配列または宿主生物に固有のタン
パク質配列を先行させて融合タンパク質を形質発現産物として生産されるように
するのが有利である。
シグナルペプチドをコードするシグナル配列は微生物起源でも哺乳動物細胞起源
でもよいが、好ましくはシグナルペプチドは宿主生物と相同である(homol
ogous) *これらの産物を目的とする成熟タンパク質に変換することがで
きるようにするために、シグナル/融合部分と成熟タンパク質の間に特異的切断
部位が必要である。
この目的のために例えばXa因子プロテアーゼの認識テトラペプチドをコードす
るオリゴペプチドを上記したようにこの個所に挿入することができる。その結果
、形質発現された融合タンパク質はXa因子プロテアーゼにより制御された様式
で切断される。
アミノ部位lのメチオニン以外のメチオニンのコドンをロイシン、イソロイシン
またはバリンをコードするコドンに置き代える場合には、得られる非成熟もしく
は融合タンパク質はBrCN切断によって成熟タンパク質に変換することができ
る。こういう風にして修飾したタンパク質が同じか優れた生物活性を有すること
が明らかになるならば、この方法は収率を増加する可能な方法となり、また天然
のVACタンパク質より優れた性質を有するタンパク質を製造する可能な方法と
なる。
別の計画的な突然変異はセリンもしくはバリンによる、対応コドンの変換による
ひとつまたは可能なそれ以上のシスティンの制御された置代えである。この変換
が生物活性に有害な影響を与えないなら、この方法は該タンパク質の単離及び/
または収率に改善をもたらす、タンパク質の性質の改善も除外されない、さらな
る突然変異は本発明のタンパク質をコードする異なる完全もしくは部分配列の組
合せであり、それによって脈管抗凝固活性を有するハイブリッドタンパク質を得
る。これらのもしくは同様な突然変異によって得ることができるすべてのタンパ
ク質、それらをコードするDNA、それらの製造及び使用も本発明の目的である
。
1113はVAC−αもVAC−βも膜を通してのタンパク質の分泌または膜中
へのタンパク質の析出を可能にする(permit)長い疎水性領域を有してい
ないことを示している。従ってVAC−αもVAC−βも細胞内タンパク質であ
ると思われる。
Wallnerら(Nature320 (1986) +pp、77−81)
はヒトリボコルチン■の構造を報告し、5aris ら(Cell 46(19
86)、pp。
201−212)及びHuangら(Cell 46(1986)、pp、19
1−199)はネズミのもしくはヒトのカルバクチン(Calpactin)
I にれはリボコルチン■としても知られる)の構造を報告している。これらの
タンパク質もCa”依存性リン脂質結合タンパク質の範ちゅうに属する。それら
の構造はVAC−α及びβと部位的に書くことができる(図14)、Lかしなが
ら、VAC−αとVAC−βの間の相同性はVACとリボコルチンの間の相同性
よりもっと著しい。
VAC−α−VAC−β 55.0%
VAC−a−リボコルチyI 41.9%VAC−α−リボコルチンII 43
.8%VAC−β−リボコルチンI 41.7%VAC−β−リボコルチンIt
44.6%従ってリボコルチンもそれらのam構造ゆえに抗凝固活性を有し、
従って抗凝固剤として用いることができ、さらにはこのことはこのクラスのCa
”依存性リン脂質結合タンパク質の一般的性質であると推測することができる。
さらに、類似構造により本発明のタンパク質も抗凝固活性に加え、すでに知られ
たCa”依存リン脂質結合タンパク質の部類の性質を有すると思われる。VAC
のホスホリパーゼが阻害活性によって保証することができる仮定(下記参照)0
例えばリボコルチン類の抗炎症活性をここに述べる。従って本発明は本発明タン
パク質の抗炎症剤としての使用、及びリボコルチン類にあてはまるすべての適応
症、例えばりウマチ愁訴の処置(treatment)への使用にも関する。こ
の目的のため必要に応じ、天然タンパク質に相当する本発明産物を上記したよう
にして修飾し性質を改善することができる。
タンパク質VAC−α、VAC−β、リボコルチンI及びリボコルチン■の゛比
較は、タンパク質問のもっとも顕著な相違がN末端ペプチド、特に一方でのVA
Cタンパク質と他方でのりポコルチン類の間のN末端ペプチドにあることを示す
、従って本発明の修飾としてはこれらのN末端ペプチドの変換かも(ろまれる、
これらの修飾タンパク質はこれらのN末端ペプチドをコードするDNA分子を、
例えばそれ自体公知の手法であるオリゴヌクレオチド合成によって生産し、それ
らを、残余のリピート及びリンカ一部分をコードする「残余DNAJとつなぐこ
とによって製造することができる。このDNAを有する形質発現ベクターは適当
な宿主生物中公知の手法で形質発現することができ、形質発現されたタンパク質
は単離し精製される。
Ca”依存リン脂質結合タンパク質の多くのメンバーは細胞骨格の精製した分泌
小胞もし他の構成要素に結合する(R,B、Kretsingerら、Natu
re320 (1986) 、p573 (要約))6分泌の間、導管(the
vessels)は細胞のゴルジ器管から離れ、細胞膜に移行し、そして融合
する。かくして小胞の内容物は細胞から離れる。
興奮と筋肉収縮のカンプリング(coapling)と類似して、刺激と分泌が
Ca”を介してカップリングされることが提案された(WJ。
Donglas、Br、J、Pharmac、34 (1986) 、451)
sca″#依存リン脂質す合タンパク質は重要な役割を演することができる。
各リピートの保存された(conserved) 17アミノ酸長領域において
、VAC−αはヒドロキシル基を有する5〜6のアミノa(Asp、Gju 、
Thr 、 5er)を(それらのうち3つは同じ位置に)有する。
VAC−βにおいては、これらのアミノ酸のしち4つは各リピートに存在する。
該タンパク質のいずれもカルモジュリン、トロポニン(troponin) C
、S 100及びバーブアルブミン(parvalbus+in)に観察され、
これらの分子におけるCa”結合の役割を担うEF−Hand構造(R,H,K
retsinger ら、CRCCr1t、Rev、Biochem−8(19
80)、p 119)を有さないが、各リピートにおけるこのサブセフシラン(
サブ領域) (subsection)の保存はこの領域がCa”結合の役割を
担うという結論に導く。
この領域における制御された突然変異によって該タンパク質の生物活性を変化さ
せる試みがなされ得る0本発明による突然変異は例えば保存領域の17のアミノ
酸をコードする領域の完全なもしくは部分的置代えを想定する:
a)VACタンパク質の、リボコルチンの対応アミノ酸をコードする領域による
置代え
b)VAC−αの、VAC−βの対応アミノ酸をコードする領域によ・る置代え
、及びその逆
C)リボコルチン!の、リボコルチン■の対応アミノ酸をコードする領域による
置代え、及びその逆
d)リボコルチンの、VACタンパク質の対応アミノ酸をコードする領域による
1代え、または
e)その他のポリペプチド/タンパク質におけるこれらのアミノ酸をコードする
対応領域の、それぞれ他のポリペプチド/タンパク質の対応アミノ酸をコードす
る領域による置代え上記の類似構造はまた、この類似性を示すタンパク質類が抗
炎症作用と抗凝固作用の両方を有し、従って治療的及び/または予防的に用いる
ことができることを期待させる。
従って本発明は特に該ポリペプチドの抗炎症剤、抗リウマチ剤としての使用、リ
ボコルチンにあてはまる適応症における使用;リピート領域ををする該ポリペプ
チド/タンパク質の血液凝固抑制剤、トロンビン抑制剤、抗炎症剤、抗リウマチ
剤としての使用;リボコルチンの凝固抑制剤、トロンビン阻害剤としての使用、
VACタンパダ質にあてはまる適応症における使用に関し、この種のリピート領
域を有するタンパク質の既知の使用(そのいくつかはこの出願で述べられている
)を特に排除するものである。
本発明はさらに医薬上不活性な担体(pharmaceutically 1n
ertcarriers)に加え、有効量のこれらのポリペプチドのひとつを含
有する治療処置用剤に関する。
本発明はまたリピート領域を有するポリペプチド/タンパク質をコードするDN
A分子、リピート領域のひとつをコードするDNA分子、全リピートをコードす
る領域が再配置されていることで特徴づけられるDNA分子、それらによってコ
ードされたタンパク質、それらの製造及び使用に関する。
本発明はまたこれらのもしくは同様な突然変異によって得ることができるすべて
のタンパク質、それらをコードするDNA、それらの製造及び使用を包含するが
、他方既知のタンパク質(それらのいくつかは本出願に記載されている)、それ
らをコードするDNA、それらの既知の製造及び使用は特に除外されている。
本発明はまた非ヒト起源のDNA分子、それらによってコードされるタンパク質
、それらの製造及び使用に関する(これらは本発明に類似の方法で製造すること
ができる)。
本発明は本発明のタンパク質を特異的にコードする遺伝子配列に関するのみなら
ず、突然変異、分N(degradation) 、転位または付加によって容
易にかつルーチンに(routinely)得ることができる修飾に関する0本
発明のタンパク質(ここに示す活性の生物スペクトルを有する)をコードし、そ
れらと比較して縮重したCdegenera te)いかなる配列も包含される
。当業者はコード領域のDNA配列を縮重させることができる。同様に本発明の
タンパク質の活性スペクトルを有するポリペプチドをコードし、緊縮条件(例え
ば85%、好ましくは90%より大きい相同性を選び出す条件)下で示された配
列(またはその部分)とハイブリッドするいかなる配列も包含される。
ハイブリダイゼーシヨンは6XSSC15デンハート溶液(Denhardt’
a 5olution) / 0.1%SDS中65℃で行った。緊縮(str
ingency)の度合いは洗浄工程において決定する。かくして約85%より
大きい相同性を有するDNA配列の選択について適当な条件は0.2xSSC1
0,01%SDS/65℃であり、約90%より大きい相同性を有するDNA配
列の選択について適当な条件は0.1xSSC10,01%SDS/65℃であ
る。
本発明はさらにVACをコードするDNA配列を含有し、 VAC活性を有する
ポリペプチドがこの形質発現ベクターで形質転換された宿主細胞中で形質発現さ
れるように形質発現制御配列によって調節される形質発現ベクターに関する。
本発明の形質発現ベクターは例えばVACコードDNA配列を、形質発現制御配
列を有するベクターDNA中に形質発現制御配列が該DNA配列を調節するよう
に導入することによって製造することができる。
適当なベクターは形質転換に用いる特定の宿主細胞によって選択する。適当な宿
主は例えば微生物例えばサツカロマイセス・セレビシェ等の酵母、特に制限酵素
や修飾酵素を有しない細菌株、特にエシェリキア・コリの株、例えばE、コリX
1776、E。
コリHB101、E、コリW3110、E、コリHBIOI/LM1035、E
、コリJA221 (30)もしくはE、コリに12株294、バチルス・ズブ
チリス、バチルス・ステアロサーモフィラスムぶy工止虹五坦山匡位、シュード
モナス、ヘモフィラス7小遍ユリ−、ストレプトコッカス等;より高等な生物の
細胞、特に株化された(established)ヒトもしくは動物の細胞系を
包含する。好ましい宿主細胞はすべてE、コリの株、特にE、コリHBIOI、
E、コリJMI O1及びE、コリW3110である。
理論的には、選ばれた宿主中でVACをコードする異種DNA配列を複製し、形
質発現するベクターはすべて適当である。
E、コリ株中でのVAC遺伝子の発現に適当なベクターの例はバクテリオファー
ジ(例えばバクテリオファージλの誘導体(derivatives)) ;プ
ラスミド、特にプラスミドcolE1及びその誘導体、例えばpMB9、psF
2124、pBR317またはpBR322である6本発明の好ましいベクター
はプラスミドpBR322から導かれる。適当なベクターは完全なレプリコンと
、形質発現プラスミドで形質変換した微生物を表現型特徴(a phenoty
pical feature)に基いて選択し、同定することを可能にする標識
遺伝子とを含有する。適当な標識化(markings)は微生物に例えば重金
属、抗生物等に対する抵抗性を与えることである。さらに本発明の好ましいベク
ターはレプリコン及び標識遺伝子領域に加え、制限エンドヌクレアーゼの認識配
列(recognitionsequences)を含み、その結果これらの点
でVACのアミノ酸配列をコードするDNA配列及び任意的に形質発現制御配列
を挿入することができる。
好ましいベクター、プラスミドpBR322、は完全なレプリコン、テトラサイ
クリン及びアンピシリンに対する抵抗性を与える標識遺伝子(tet”及びam
p” ) 、及び制限エンドヌクレアーゼ、例えばPstl (asp”遺伝子
中で切断し、tet”遺伝子はそっくり残る) 、Ba5HI、Hind m、
5a11 (いずれもLet”遺伝子内で切断、他方amp”遺伝子はそっくり
残る)、Nrul及びEcoRIのいくつかの個有の認識配列を含む。
いくつかの形質発現制御配列を、VAC形質発現を調節するのに用いることがで
きる。特に、形質転換される宿主細胞の強く形質発現された遺伝子の形質発現制
御配列を用いる0例えば、pBR322をハイブリッドベクター、及びE、コリ
を宿主生物とする場合、ラクトースオペロン、トリプトファンオペロン、アラビ
ノースオペロン等の形質発現制御配列(これらの配列は特にプロモーター及びリ
ポソーム結合部位を含有する) ;β−ラクタマーゼ遺伝子;ファージλN遺伝
子もしくはファージ、d一層タンパク質遺伝子及びその他の遺伝子の対応配列が
適当である。β−ラクタマーゼ遺伝子(β−jac遺伝子)のプロモーターはす
でにプラスミドpBR322に含まれているが、他の形質発現制御配列はこのプ
ラスミド中に導入しなげればならない0本発明において好ましい形質発現制御配
列はトリプトファンオペロン(江しPO)の形質発現制御配列、セラチア・アル
セフスンス及びE、コリの形質発現制御配列、アルカリホスファターゼプロモー
ターまたはそれらのハイブリッドである。
これらの特にありふれたプロモーターに加え、他の微生物プロモーターも開発さ
れ用いられるようになった0本発明のタンパク質の遺伝子配列は例えばバタテリ
オファージλ(P、)の左方の(Ieftward)プロモーターの制御下に用
いることができる。このプロモーターは特に有効な制御可能プロモーターである
。制御はその隣りの制限切断部位が知られているλ−リプレッサーによって可能
となる。このリプレッサー遺伝子の温度感受性対立遺伝子をタンパク質遺伝子配
列を含有するベクター中に挿入することができる。温度が42℃まであがると、
リプレッサーは不活化され、プロモーターが活性化される。このシステムを用い
て、機能タンパク質(fs+actional protein)遺伝子配列を
リポソーム結合部位のすぐ近くに、APLプロモーターからの距離を変えて配置
したクローンバンクを確立する(establish)ことができる、これらの
クローンはついでチェックし、もっとも高い収率でそれらを選択することができ
る。
本発明のタンパク質をコードする配列の形質発現及び翻訳もその未形質転換形態
での生物と「相同」であるとみなされる他の調節系の制御下に行うことができる
。かくして例えばラクトース依存E、コリからの染色体DNAは酵素β−ガラク
トシダーゼを分泌することによってラクトースの分解を可能にするラクトースオ
ペロン(1匹オペロン)を含有する。
1匹制御要素はE、コリに対し感染力をもつバタテリオファージλ−p l a
c 5から得られる。ファージのlacオペロンは同じ細菌種から形質導入によ
って得ることができる0本発明方法で用いることができる調節系は生物に固有の
プラスミドDNAを源とすることができる。1匹−プロモーター−オペレーター
系はI PTGによって誘導することができる。
他のプロモーター−オペレーター系またはその部分は等しく良好な効果(eff
ect)で用いることができる0例えばコリシン(colicin ) E、オ
ペレーター、ガラクトースオペレーター5.キシロースAオペレーター、tac
オペレーター等。
原核生物に加え、真核微生物、例えば酵母培養1i (yeastcultur
e)も用いることができる。サツカロマイセス・セレビシェが真核微生物中もっ
ともふつうに用いられるが、いくつかの他の種も一般に入手可能である。
酵母中での複製及び形質発現に適当なベクターは酵母複製開始点(a yeas
t replication 5tart )及び酵母に選択的な遺伝マーカー
を含む、酵母複製開始点、例えば染色体自律複製断片(thechromoso
@al autonomically replicating segmen
t) (ars ) を含有するハイブリッドベクターは形質転換後酵母細胞内
の染色体外に保持される。サツカロマイセスの形質発現に対しては、例えばプラ
スミドY Rp 7 (Stinchcos+bら、Nature282.39
(1979) ;Kingsmanら、Gene−ヱー、141 (1979
) ;Tscbu+5per ら、Gene上工、157(1980))及びプ
ラスミドYEP 13 CBwachら、Gene 8.121−133 (1
979)が通常用いられる。プラスミドYRP7はトリプトファン非常を(tr
yptophan−free)培地で成育できない酵母変異株、例えばATCC
44076に対して選択し得るマーカーであるTRPI遺伝子を含有する。
酵母宿主ゲノムの特性としてのTRPI欠損の存在は培養をトリプトファンなし
に行う場合に形質転換を検出する有効な助けとなる。この関係はLEU2−マイ
ナス変異株を相補する(co+mplement )のに用いることができる酵
母遺伝子LEU2を含有するプラスミドYEP13と非常によく位でいる。
酵母のための他の適当なマーカー遺伝子(marking genes)は一般
に栄養要求酵母変異株の場合に宿主の欠損(defects)を補う(coso
pement)遺伝子である。対応する遺伝子、例えばURA3及びHrS3遺
伝子は栄養要求酵母変異株における原栄養性(prototrophy)を確か
にする。好ましくは酵母ハイブリッドベクターにも複製開始点及び細菌宿主、特
にE、コリについてのマーカー遺伝子を含ませその結果ハイブリッドベクター及
びその前駆体の構築及びクローニングを細菌宿主中で起こさせることができるよ
うにする。酵母中での形質発現に適当な他の形質発現制御配列は例えばPH03
もしくはPH05遺伝子の形質発現制御配列、及び解糖分解に必要とされるプロ
モーター、例えばPGK及びGAPDHプウモーターを包含する。
酵母ベクターについての他の適当なプロモーター配列はADD 1(Ammer
er G、、Methods of Enzymology 1 0 1 、1
92−201(19B3))、3−ホスホグリセレートキナーゼ(3−phos
phoglycerate l[1nase)(Bi Lzeman ら、 J
、Biol、Cbem、2 5 5.2073 (1980))、または他の解
糖酵素系(Kawasaki及びFraet+kelJBRC10B、1107
−1112 (1982))例えばエノラーゼ(enolase ) %グリセ
ルアルデヒドー3−ホスフェートデヒドロゲナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルベー
トデカルボキシラーゼ、ホスホフラクトキナーゼ、グルコ−ルー6−ホスフェー
トイソメラーゼ、ホスホグルコースイソメラーゼ及びグルコキナーゼの5′−フ
ランキング(翼) (flanking)領域を包含する。
適当な形質発現プラスミドを構築する(construct)ことによって〜こ
れらの遺伝子と結合した終結配列も形質発現させる配列の3′末端で形質発現ベ
クターに挿入することができ、もってmRNAのポリアデニル化及び終結(te
rmination )を確保することができる。
増殖(growth)条件によって転写を制御できる利点も有する他のプロモー
ターはアルコールデヒドロゲナーゼ−2、イソチトクロームC1酸性ホスフアタ
ーゼ、窒素代謝と連関させた(coapledto)分解酵素、上記グリセルア
ルデヒド−3−ホスフェートデヒドロゲナーゼ、及びマルトース及びガラクトー
スの処理の役を担う(responsible for)酵素の遺伝子のプロモ
ーター領域である。
酵母接合型遺伝子座によって調節されるプロモーター、例えば遺伝子BARI、
MFα1.5TE2.5TE3及び5TE5のプロモーターは温度依存■L突然
変異の使用による温度調節系(temperature−regulated
system )におし1て用いることができる(Rhins、Ph、D、Th
esis、Llniversity of Oregon+Eugene、Or
egon(1979) 、Herskowttz and Osbima、Th
e Mo1ecular Iliologyof the Yeast Sac
charom ces、Part I % 1 8 1 − 2 0 9 (1
981) 、Co1d Sprig Harbour Laboratory
) 、これらの突然変異は酵母の休止接合型カセットの型質発現、従って間接的
に接合型依存性プロモーターに影響を与える。しかしながら一般に、酵母適合性
プロモーター、原複製(original replication)及び終結
配列を含有するプラスミドベクターはいずれも適当である。
かくして、酵母2μプラスミドDNAに相同の配列を含有するハイブリッドベク
ターも用いることができる。この種のハイプリラドベクターは存在する2μプラ
スミドとの組換えによって細胞中に入れるか、自己復製させる。2μ配列は高い
形質転換頻度を有するプラスミドに適当であり、高いコピー数を可能にする。
微生物に加え、多細胞生物の培養細胞に(cell culture)も適当な
宿主生物である。理論的には、を椎動物から得られた培養細胞でも無を椎動物か
ら得られた培養細胞でも用いることができる。
しかしながら、を椎動物細胞の培養(組織培養)による増殖が近年ルーチンな方
法となつている(Tissue Cu1ture、Academic Pres
s+Editors Kruse and Patterson、 (1973
) )のでを椎動物細胞にもっとも大きい興味が向けられている。この種の有用
な宿主細胞系の例はVERO及びヒーラ細胞、CHO細胞及びW13B、BHK
%CO3−7及びMDCK細胞系を包含する。これらの細胞に対する形質発現ベ
クターは一般に必要な何らかのリポソーム結合部位、RNAスプライシング部位
、ポリアデニル化部位及び転写終結配列と共に、(必要な場合の)複製開始点、
形質発現させる遺伝子の前に位置するプロモーターを含有する。
哺乳動物細胞中で用いられる場合、形質発現ベクター中の制御えば通常用いられ
るプロモーターはポリオーマ、アデノウィルス2を起源とし、特にしばしば51
w1anウイルス40 (SV40)を起源とする。SV40の初期及び後期プ
ロモーターは両者ともSV40のウィルス複製部位も含む断片としてウィルスか
ら容品に得ることができるので特に有用である(Fiersら、Nature2
73.113 (1978))、5V40(7)より小さいもしくはより太き部
位に亘る役250bp長の配列を含む限り用いることができる。
さらにプロモーターを用いることも、または目的とする遺伝配列に正常に結合し
た制御配列を用いることもこれらの制御配列が宿主細胞系に和合する限り可能で
ありしばしば望ましい。
複製開始点を、例えばSV40もしくは他のウィルス源(例えばポリオーマ、ア
デノ、VSV、PBV等)からの外来部位(a+> exogenic 5it
e)を入れるために、対応するベクター構築によって提供するか、宿主細胞の染
色体複製機構によって提供する。
ベクターを宿主細胞染色体中に組込む場合には後者の手段(■easure)は
通常十分にみたされる。
本発明は特に複製することができ、表現型の選択ができる形質発現ベクターであ
って;形質発現制御配列をVACが配置された該形質発現プラスミドで形質転換
された宿主細胞中で形質発現される形で含有し、VACのアミノ酸配列をコード
するDNA配列を該形質発現プラスミド中で転写開始シグナル及び終結シグナル
、及び翻訳開始シグナル及び停止シグナルと共に含有する形質発現ベクターに関
する。
有効な形質発現を達成するために、VAC遺伝子は形質発現制御配列を共に正し
く (同位相に(in phase))配置しなければならない、主mRNA開
始点と、天然では形質発現制御配列(例えば、β−facプロモーターを用いる
場合はβ−1acコード配列)に結合している(is 1inked)遺伝子コ
ード配列のATGとの間の領域において、形質発現制御配列を、VAC遺伝子、
好ましくはそれと共にそれ自身の翻訳開始シグナル(ATG)及び翻訳停止シグ
ナル(例えばTAG)をもってくるVAC遺伝子に結合させる(l 1nk)の
が有利である。これによって有効な転写及び翻訳が確保される。
例えば、ベクター、特にpBR322を制限エンドヌクレアーゼで切断し、生成
直鎖状ベクターの任意的な修飾後、対応する開眼末端を有する形質発現制御配列
を導入する。形質発現m鍵配列は3′末端(翻訳の方向)に制限エンドヌクレア
ーゼの認識配列を含有し、その結果形質発現制御配列をすでに含有するベクター
は該制限酵素で消化され、対応する末端を備えたVAC遺伝子を用いることがで
きる。このようにして正しいもしくは誤った方向性(orientation)
において遺伝子を含有する、2つのハイブリッドプラスミドの混合物が形成され
る。形質発現制御配列をすでに含んでいるベクターをそのベクターDNA内で第
2の制限エンドヌクレアーゼで切断すること、及び得られるベクター断片におけ
る正しい末端(the right ends)を備えたVACを用いることが
有利である。ベクターに対するすべての操作はレプリコンの機能及び少なくとも
ひとつのマーカー遺伝子の機能が損われないように行うのが好ましい。
本発明の好ましいB祿においては、pBR322から導かれ、形質発現制御配列
、好ましくはトリプトファンオペロン旦■PG)の形質発現制御配列を含をする
ベクターであつて、好ましくは粘着末端を形成させる制限エンドヌクレアーゼ例
えばEeoRlの認識配列をその3′末端(主mRNA開始点と最初のATGO
間)に有するベクターを上述の制限エンドヌクレアーゼ、及びベクターDNA部
分では平滑末端もしくは好ましくは粘着末端を形成する第2の制限エンドヌクレ
アーゼ、例えばBamHlで消化し、ついでかくして直鎖化されたベクターを対
応する末端(例えばATG開始前のEcoRI末端及び翻訳停止コドン後のBa
s+HI*端)を有するVAC−DNAと結合する。結合は公知の手法で相補(
粘着)末端を対合させ、ついで例えばT、−DNAリガーゼでつなぐことによっ
て行われる。
好ましくは本発明によるDNA配列はまた形質発現プラスミドp E R103
(E、Rastle−Dworkin et al、、Gene 21.237
−248(1983)及びEp−A−・0115613.1983年12月20
日にDSM2773の番号でDSMに寄託)、プラスミドparp ER33(
EP−A−0115613)またはプラスミドpRH100で形質発現すること
ができる。これらのベクターはすべてクローン化遺伝子の高い形質発現率をもた
らす調節要素(regulatory elements)を含有している0本
発明によればセラチア・マルセフスンスからの調節可能なトリプトファンプロモ
ーターと人工リポゾーム結合部位を含有するプラスミドpRH100を合成タン
パク質遺伝子の形質発現ベクターとして用いる。形質発現プラスミドpRH10
0を製造するために、プラスミドp E R103(Eva Dworkin−
Rastl et al、、Gene 21(1983)237−248 、
EP−A−0115613)を制限エンドヌクレアーゼHind mで直鎖化し
、オリゴヌクレオチド配列
5’ AGCTTAAAGATGAGCTCATCTTTA 3’3’ ATT
TCTACTCGAGTAGAAATTCGA 5’を挿入した。
対応する(特にEcoRI及びBa+*Ht )末端を備え、ゲノムDNAから
mRNA法でもしくは合成で得られるVAC−DNAは、例えば配列分析用によ
り多い量のVAC−DNAを得るために、形質発現プラスミドに導入する前に、
pBR322等のベクター中ヘクローン化することができる。ハイブリッドプラ
スミドを含をするクローンの単離は例えばVAC−DNA特異的で放射探射した
オリゴヌクレオチドプローブ(上記参照)を用いて行う、 VAC−DNAは例
えばマクサム・ギルバー)(11)法を用いて性質を調べる。
本発明の別の態様においてはVAC−DNAの断片を合成する。
本発明はまた宿主細胞を形質発現制御配列で調節され、VACのアミノ酸配列を
コードするDNA配列を含有する形質発現ベクターで形質転換することを特徴と
する形質転換された宿主細胞を製造する方法に関する。
適当な宿主細胞は例えば上述の微生物、例えばサンヵロマイセス・セレビシェ、
バチルス・ズブチリス、及び特にエシェリキア・コリの株である0本発明の形質
発現プラスミドを用いる形質転換は例えば文献に記載されているようにしてS、
セレビシェ(12)、B、ズブチリス(13)及びE、コリ (14)に対して
行う、形質転換した宿主細胞は有利には形質発現プラスミドに含まれるマーカー
遺伝子がそれに対する抵抗性を与える生物致死剤を加えた選択栄養培地から単離
する。好ましい場合として、形質発現プラスミドa霞p1遺伝子を含む場合には
アンピシリンを栄養培地に加える。形質発現プラスミドを含有しない細胞はかか
る培地では死滅する。
本発明はまた記述した方法によって得ることができる形質転換宿主細胞に関する
。形質転換された宿主細胞はVAC活性を有する化合物を製造するのに用いるこ
とができる。この化合物を製造する方法は形質転換宿主細胞を培養し、生産物を
宿主細胞から放出させ、単離することを特徴とする。
従つて本発明は特にVACのアミノ酸配列をコードし、形質発現制御配列で調節
されたDNA配列を含有する形質発現プラスミドで形質転換された宿主細胞を、
同化し得る炭素及び窒素源を含有する液体栄養培地に培養し;生産物を宿主細胞
から遊離させ単離し;必要ならば得られる生産物をジスルフィド結合を切断する
のに適当な還元剤を混合し、必要ならば得られる還元ポリペプチドをジスルフィ
ド結合の新たな形成に適する酸化則で処理し:必要ならば得られるVAC化合物
を別のVAC化合物に変換し、得られるVAC活性化合物の混合物を各化合物に
分離し;及び/または必要ならば得られる塩をポリペプチドに変換し、及び得ら
れるポリペプチドを対応する塩に変換することを特徴とするVAC活性を有する
化合物及それらの塩を製造する方法に関する。
本発明は特にVAC化合物を製造する方法に関する。
本発明の形質転換宿主細胞はそれ自体公知の方法で培養する。
ここで種々の炭素源を本発明の形質転換宿主微生物の培養に用いることができる
。好ましい炭素源の例は同化し得る炭水化物、例エバグルコース、マルトース、
マンニトールもしくはラクトースまたは酢酸塩を包含し、これらは単独でも適当
な混合物としても用いることができる。適当な窒素源は例えばカザミノ酸等のア
ミノ酸、ペプチド及びタンパク質及びそれらの分解産物(例えばトリプトン、ペ
プトンもしくはミートエキス)、酵母エキス、マルトエキス(salt ext
ract) %アンモニウム塩(例えば塩化アンモニウム、硫酸アンモニウムも
しくは硝酸アンモニウム)を包含し、これらは単独ででも適当な混合物としてで
も用いることができる。
用いることができる無機塩は例えばナトリウム、カリウム、マグネシウム及びカ
ルシウムの硫酸塩、塩化物、リン酸塩及び炭酸塩を包含する。
培地はまた例えば成長促進物質例えば鉄、亜鉛、マンガン等の微量元素等、及び
好ましくは選択圧を及ぼして形質発現プラスミドを失った細胞の増殖を防止する
物質を含有する。かくして例えば形質発現プラスミドがcI−P”遺伝子を含有
する場合はアンピシリンを培地に加える。このように抗生物質活性を有する物質
の添加により、汚染する、抗生物質感受性微生物も死滅する。
温度、培地pH,発酵時間等の培養条件は最大のVAC力価が得られるように選
択する。か(して、E、コリまたは酵母株を好ましくは好気的条件下液内振盪も
しくは攪拌培養で約20〜40℃、好ましくは約30℃の温度、4〜9、好まし
くは7のpnで約4〜20時間好ましくは8〜12時間培養する。形質発現産物
は細胞内に蓄積する。
細胞密度が十分なレベルに達したら、培養を停止し、必要に応じ生産物を微生物
細胞から遊離させる。この目的のためには細胞を例えばSDSもしくはトリトン
等の洗剤で処理して破壊するか、またはリンチームまたは同類の活性を存する酵
素で溶菌する。別法としてまたは付加的に、剪断力等の機械的力(例えばXプレ
ス、フレンチプレ°スまたはダイノミル(Dyno−Mill)を用いてもよい
し;またはガラスピーズもしくは酸化アルミニウムと振盪することによって、例
えば液体窒素中で凍結しついで例えば30〜40℃にして融解することによって
、または超音波によって細胞を破壊してもよい、得られるタンパク質、核酸及び
他の細胞構成成分を含有する混合物を遠心分離後公知の手法でタンパク質を濃縮
する。
ついで例えば非タンパク質成分の大部分をポリエチレンイミン処理で分離除去し
、VAC化合物を含有するタンパク質を例えば硫酸アンモニウムもしくは他の塩
の飽和溶液で沈澱させる。他の精製工程は例えばイオン交換クロマトグラフィー
、HPLC,逆相HPLC等のクロマトグラフィー法を包含する。ついで混合物
の成分を°、ゲル電気泳動もしくは無担体(carrier−free)電気泳
動(適当なセファデフクスカラムを用い、分子サイズに従う)を用いて荷電後の
透析によって;例えば抗体特にモノクローナル抗体またはアフィニティークロマ
トグラフィー用の適当な担体に結合させた(coupled to) )ロンビ
ンを用いるアフィニティークロマトグラフィーによって;または他の方法、特に
文献公知の他の方法によって分離する。
例えば、形質発現VAC化合物の!離は以下の工程を包含する。
遠心分離による培養液から細胞の分離;例えば溶菌酵素での処理及び/または凍
結及び再融解による細胞の破壊にょる粗抽出物の調製;遠心分離による不溶物質
の除去;ポリエチレンイミンの添加によるDNAの沈s;gaアンモニウムによ
るタンパク質の沈澱;溶解した沈澱物のモノクローナル抗VAC抗体カラムでの
アフィニティークロマトグラフィー;得られる溶液から透析まはたセファデック
スG25もしくはセファデックスGIOでのクロマトグラフィーによる塩の除去
。
他の精製工程はセファデックスG25(またはG75)でのゲル濾過及び逆相H
PLCを包含する。塩はセファデックスG25で除去できる。
VAC活性は抗VAC抗体(例えばウサギ/マウスまたはハイプリドーマ細胞か
ら得られるモノクローナル抗体)を用いるテストまたはEPAO181465に
記述のテストを用いて検出することができる。
すでに述べたごとく、アルカリホスファターゼプロモーターは本発明のタンパク
質の形質発現のために特に適当である。
E、コリからのアルカリホスファターゼ(上国人)の遺伝子は厳密な調節下に置
くべきである。リン酸塩の存在下では該遺伝子は完全にスイッチを切られるが、
培地中リン酸塩の不存在下では遺伝子発現が起こるS R,Shuttlewo
rth旦 at、+ Nucleic Ac1dsRes、14 (1986)
page8689及びC,N、 ChaB 旦 11.。
Gene44 (1986)、page121−125はこの遺伝子のヌクレオ
チド配列を記述している0適当な形質発現ベクターを構築するために、m人遺伝
子のプロモーター領域をいくつかのオリゴヌクレオチドから組み立て、EcoR
I C1al切断PAT153(A■ersha+s)に挿入した。リポソーム
結合部位の前にXho1部位を導入した。もとのEcoR1部位は合成りNA断
片をつなぎ入れるときに破壊される。翻訳開始ATG (Gは5acI (=S
stl)部位の最初のヌクレオチドである)をリポソーム結合部位の後に装備し
た。形質発現ベクターはこの部位で5aclにより切断して直鎖状とすることが
でき、3′突出し部分は、dGTPの存在下DNAポリメラーゼ!−クレノー断
片で処理してストレート末端(straightend )にすることができる
、このようにしてこの位置に(at this point)いずれかの望まし
い遺伝子を挿入することができる。正しい形質発現のためにはそれはコード領域
の最初の塩基から始まる必要がある。
pAT部分のHindm−3ail断片は除去され、アルカリホスファターゼ転
写ターミネータ−に置き置き代えた。もとの5ai1部位は破壊した。これをな
すため、それをBawaHS部位と共にターミネータ−の前に再導入した(Ba
mHI部位もpAT153から削除された)0合成的に生産したDNAの配列を
図15に示す、得られるベクターをpRH2847と名づけた。VAC−αの形
質発現に適したベクターを調製するために、VAC−αをコードするDNA分子
をpRH284Tに導入した。この目的のために、c D N Aクローンp
P 6/SをBgjII及びPstIで切断し、コード1域の大部分と約200
bpの3′非翻訳領域を含む98Obp長の断片を単離した。コード領域のなく
なっている5′末端はオリゴヌクレオチドを用いて置き代えた。Kpnl切断部
位を同時の2つ突然変異(GGC−GGT 、 Gj!y −7及びACT −
ACC、丁hr−8)によってVAC−cDNA中に導入した。
オリゴヌクレオチドは以下の外観を有していた:IEBI−678 1 IEB
I−6771EBI−68011
このようにして生産したベクターはpRH291と命名した(図16)。
VAC−βを形質発現するために、プラスミドpER103を形質発現ベクター
として好適に用いた(E、Rastl−Dworkin et al、+Gen
e21 (1983)、237−248)、!亥ベクターを旧nd■で直鎖化し
た。5′突出末端をdATP及びDNAポリメラーゼl/クレノー断片で部分的
にみたし、残余の一本鎖残基をStヌクレアーゼで消化した。該ベクターをBa
mHIで切断し、大きな断片を単離した(図17)、VAC−βをコードするD
NA分子を得られたベクターにつないだ、この目的のためにコドン13〜157
を含をする44Obp長のMaem−BamH1断片をクローンpRH203か
ら単離した。消失している5′末端をオリゴヌクレオチド:
を用いて補った。
最適コドンをE、コリに対して用いた(例えばR,Granthamat al
、、Nucleic Ac1ds R@s、8 (1980) 、1893−1
912) *このコドン交換はコドン5〜7に新しいHindl11部位をもた
らした。BamHIで再切断後、5′末端VAC断片を調製されたpER103
ベクターにつなぎ込んだ、形成されたベクターをpRH211と命名した。VA
C−βをコードする領域を完成させるために、123Obp長のBamHI −
Sph !断片をクローンpRH201から単離した。BamHIから5phI
まで約200bp長のpBR322の部分をプラスミドpRH211から除去し
、対応するVAC−cDNA部分と置き代えた。これはベクターpRH212に
帰結した。Trpプロモーター(S、マルセツスンス)、リポソーム結合部位、
及び合成的に製造したVAC−β遺伝子のはじまりの部分(beginning
)を含有するEcoRI −Ba5H1断片を配列法定記よってチェックした。
プラスミドにコード化されたVAC−βをマキセル系(a maxicell
system)で検出した(A。
5ancar et al、、J、 Bacteriol、137 (1979
) 、pp。
692−693)。
pRH284Tからはじまる形質発現ベクターの構築がVAC−βの形質発現の
ため特に好ましい、この目的のため、VAC−βをコードする挿入物(inse
rt)を適当な方法で形質発現ベクター中につないだ0例えばベクターpR)I
212をこの挿入物の出発物質として用いることができる。
形質発現ベクターpRH284Tを5aclで長鎖化し、3′突出末端をDNA
ポリメラーゼl/クレノー断片及びdGTPを用いてストレイト(straig
ht)末端に変換した。ベクターを5all断片で再切断し、長い断片を単離し
た。クローンpRH212のHindll[−3ail挿入物を単離した。一対
のオリゴヌクレオチドをVAC−β挿入物及び調製されたpRH284Tでつな
いだ。
E、コリ HBIOIをリガーゼ溶液で形質転換した。得られたクローンをpR
H292と命名した(図18)。
テトラサイクリン抵抗性遺伝子はそのプロモーターから5ai1部位まで形質発
現ベクターpRH291(VAC−α)及びpRH292(VAC−β)におい
て削られているので、これらのベクターはテトラサイクリン抵抗性を与えること
ができない、テトラサイクリン抵抗性形質発現ベクターは例えば図36の計画に
従う構築によって得ることができる。VAC−α及びVAC−βCDNAは各々
3′非翻訳領域に5phI部位を有する。該ベクターのβ−ラクタマーゼ遺伝子
内にPvuI部位がある0両認識配列とも単数(singular)である、従
ってPvul及び5phIで切断することによって、β−ラクタマーゼ遺伝子、
phoAプロモーター、及びVAC−αもしくはβといくばくかの3′非翻訳c
DNAの全コード部分を含有するcDNAを2つの形質発現ベクターから遊離さ
せることができる。他方、pvul及びEcoRIで切断することにより、β−
ラクタマーゼ遺伝子の残り、複製開始点(thereplicatio+lIo
rigin) 、及びプロモーター含有全テトラサイクリン抵抗性遺伝子をプラ
スミドpAT153から遊離させることができる。5phlまたはEC0RI末
端を酵素処理でまっすぐにする(are straightened)場合には
和合性末端(co+5patible ends)が得られる。ベクター断片と
VAC−αもしくはVAC−βcDNA合音断片をつなぐ場合には、完全なテト
ラサイクリン抵抗性遺伝子を合音する形質発現ベクターpGN25 (VAC−
α)、pGN26 (VAC−β)が形成される。
受容宿主生物、特にE、コリより具体的にはE、コリHBIOIをかくして調製
した形質発現ベクターで形質転換し、適当な培地で培養した。
VAC−α及びVAC−βの形質発現に好適な培地をその成分で記述する。
以下の組成を臂する培地が特に適当である:培地1)予備培養
発酵のため、例えば予備培養培地に対応形質発現ベクターで形質転換されたE、
コリを植菌し、攪拌及び酵素導入上培養した。
この予備培養物のい(ふんかを主培養培地を含む発酵槽に移し、攪拌通気下に培
養した0発酵中、グルコース濃度及び酸素分圧を観測し、最適に調製した。約2
0時間の発酵後、混合物を冷却し、栄養培地をバイオマスから分離し、凍結した
。
形質発現タンパク質を例えばウェスタンプロットによって検出した。結果を図1
9に示す。
「+リン酸塩」は形質発現のないコントロールであり、「−リン酸塩」はアルカ
リホスファターゼプロモーターの制御下でのVAC−4(り0−7HB101/
pRH291)またはVAC−一β(クローンHBIOI/pRH292)タン
パク質の形質発現を示す、VAC−α及びVAC−βタンパク質とも染色したゲ
ル(stained gel)で検出することができる。生成したVACタンパ
ク質の量は、驚くべきことに少なくとも20mg/ j / OD h。。1゜
細菌培養液である。
ウェスタンプロットは染色されたVAC−αバンドを明瞭に示す、加えて9、よ
り低い分子量のいくつかのタンパク質が30KDまでの範囲で見られるが、VA
C−αタンパク質のN及び/またはC末端でのタンパク質加水分解切断によって
生じたものかもしれない、別の注目される特徴は20KDより下の範囲における
抗血清によって認識されるタンパク質であり、このタンパク質はタンパク質加水
分解で生じたVAC−αタンパク質の半分子である可能性がある。驚くべきこと
に、VAC−βも抗VAC血清によって認識された。このバンドはVAC−αバ
ンドよりずっと弱く着色されるがクマシーブルーで染色したゲル中でのVAC−
βバンドはその強度においてVAC−αに相当するので、抗VAC抗血清による
VAC−βタンパク質の認識はVAC−αタンパク質の認識より実質上弱いと結
論できる。
形質転換タンパク質を単離し、精製するために、凍結バイオマスを適当な溶菌緩
衝液に懸濁した。ついで細胞を例えばマントン−ガラリンプレスを用いて機械的
に破壊した。ポリエチレンイミン等の非タンパク質構成成分の沈澱剤の添加後、
固体成分を例えば遠心分離によって除去する。タンパク質を好ましくは硫酸アン
モニウム分画によって沈澱し、沈澱を溶解し、沈澱剤を除去し、溶液を清澄化し
て(clarification)、得られる抽出物を種々のクロマトグラフィ
ー精製工程に及せしめた。なお、タンパク質沈澱の代りに、粗VAC抽出物をク
ロマトグラフィー予備精製によって精製し、ついで精製サイクルに付すこともで
きる0例えばSiO2が予備精製のカラム物質として適当であることが明らかと
なったが、同様な性質を有する他の物質も適当である0本発明ではMessrs
Grace社製造の5ilica Catalyst Carrier s
grade 953Wを用いた0本発明のタンパク質の精製に適当なりロマトグ
ラフィー精製サイクルは例えばDEAE高速(fast flow)セファロー
スクロマトグラフィー、セファクリル(Sephacryl) S−200高解
像(High Re5olution)クロマトグラフィー及びQ −5epb
aroseFast Flow Chnomatographyよりなってし)
た、このようにして得られた本発明のタンパク質の純度は5DS−PAGE、ウ
ェスタンブロンド、ゲル透過HPLC,逆相HP L C,アミノ酸測定、N−
末端配列決定及び等電点電気泳動によってめた。
培養、単離及び精製のすべての工程で留意しなければならないパラメータ、例え
ば温度、量比、各工程の配列、pII値、特別の試薬等は当業者に知られている
。後で述べる実施例は必要に応じ当業者に公知の手法で適宜修飾することができ
る。
遺伝子工学によって生産されたVACタンパク質(以後、r−VACと略称する
)が天然の物質から得られるVACタンパク質(EPAO181465)(以後
VAcという) とa造及び生り活性の両面で同じかどうかを決定することが特
に重要である。
これらの質問に答えるために以下の方法を用いた。
1 ゲル透過HPLC
2逆相HPLC
3N末端配列決定
4 トリプシンペプチドマツプ
5 ウェスタンプロット
6 等電点電気泳動
ゲル透過HPLCによると分子量はVACについては34000、r−VACに
ついて33000であったが、これは方法の正確性の範囲内で等価とみなすこと
ができる。@密にいうと用いたカラムが分子量でなく分子サイズで異なっている
(differentiatec)ことが留意されるべきである。
逆相HPLCでは両タンパク質とも約29分の保持時間の後溶出する。
アミノ酸39までのr−VACのN−末端配列決定は予想された配列と100%
一致した。遺伝子工学で生産されるタンパク質においてしばしば付加的に見い出
されるN末端メチオニンは驚くべきことに検出されなかった。予想されたように
r−VACのN末端はブロックされない状態で存在している。
2つのタンパク質の5DS−PAGEによる比較も実質上同一の挙動を示した0
両者とも明らかにジスルフィド橋によって結合するダイマー形態を含んでおり、
ジチオスレイトールによって還元することができる。
ウェスタンプロットによる免疫的比較によっても2つのタンパク質の同一性が確
認された。
等電点測定て見い出されたr−VACにおける+〇、 1 pH単位の差は遊離
N末端(free N−ters+1nus)によって説明することができる。
r−VACの生物活性をチェックするために、種々の凝固テストを行い、結果を
天然物質からのVACを用いて得られる結果と比較した0行われたすべての凝固
テスト、修飾したプロトロンビン時間テスト及びトロンビンテスト、さらには組
織因子で活性化した血@ (tissue factor−activated
plasma)中でのXa因子の生成は、r−VACが生物活性を有すること
及びその生物活性が天然物質からのVACのそれと区別できないたとを明らかに
証明している。
VAC−βのcDNAから導いたアミノ酸配列はVAC−αと54%の相同性を
示している。これらの知見に基き、我々はVAC−βのいくつかの生物活性を調
べ、VAC−αと比較した。
1) プロトロンビナーゼ活性に対するVAC−αとVAC−βの影響 ・
47図は2つのタンパク質VAC−αとVAC−βがプロトロンビナーゼ活性に
対し、同じ阻害作用を及ぼすことを示す。
このことはVAC−αとVAC−βが同じ機構により凝固を抑制することを示唆
している。
2) VACのホスホリパーゼ阻害活性それらの一次構造から、VAC−α及び
VAC−βはアネクシン(annewins)の群(fa+ai ly)に分類
することができる(Geisow、 M、 J、(1986) Febs Le
tters203.99−103)、この群の他のメンバー、例えばカルバクチ
ン(cal−pactin ]及び■)がホスホリパーゼ阻害剤であることが示
されている。これはリン脂質へのカルシウム依存性結合及びそれによるホスホリ
パーゼのその基質への接近を阻止することによってこの活性を表わす(Daui
dson、 F、F、、Dennis 、 E、A、、Powell+M、+&
Glenney t J、R−+Jr (1987) 、J、Biol、Ch
ew。
262.169B−1705)。
VAC−α及びVAC−βはカルシウム依存的にリン脂質に結合するので、2つ
のタンパク質も抗ホスホリパーゼ活性を有するかどうか検討した。この目的のた
め、3H−オレイン酸で標識したE、コリを用いる操作を選んだ。
48及び49図はVAC−α、VAC−β共ホスホリパーゼA、活性を阻害する
ことを示している。さらに両タンパク質は選ばれた条件下で同じ程度に活性であ
る。すなわち50%阻害は約65nMのVAC−αもしくはVAC−βで達成さ
れている。基質濃度を半分にするとVACのID5oも%に減少する。このこと
はVACが基質のレベル(1evel)で働くことを示している。従って、VA
Cがリン脂質膜に結合し、もってホスホリパーゼ活性を阻害するどとはありそう
なことである。
カルバクチン(calpactin) Iがマイクロモル濃度のC″00レベル
ン脂質膜に結合することが示された(Drust、D、S、& CreutzC
,E、(1988) Nature331.88−91)、我々はVACが低カ
ルシウム濃度でホスホリパーゼ活性を阻害することができるかどうか調べた。膵
臓ホスホリパーゼA!は50μMより下のCa”°濃度では不活性であったので
、これがもっとも低いテスト濃度である0図50及び51はホスホリパーゼ活性
のVAC誘導阻害のカルシウム依存性を示している。テストしたすべてのCa
”濃度でVAC−α、VAC−βとも阻害活性を示した。しかしながら、VAC
−αとVAC−βの間には機能的差異があるように思われる。もっとも低いCa
”濃度で、VAC−βはVAC−αより有意により有効であった。このことはV
AC−βが膜結合のためにより少ないCa″0しか必要としないことを意味して
いると考えることができる。
本発明によって得られるVACタンパク質はそれ自体公知の方法で他のVACタ
ンパク!(ペプチド)に変換することができる。
テストの結果、ジスルフィド橋は天然VACの凝固抑制活性と関係を有さないこ
とが分った。宿主細胞の選択によってもシスティン基同士が一次翻訳産物中で天
然に起こるプロセスと異なるように結合してジスルフィド橋を形成することを除
外することはできない、確立した(established )産物の「誤った
」三次構造が価値ある薬理活性、特に凝固抑制活性の減少さらには損失もしくは
あるいは改良をもたらすことが考えられ、このことを上述のVACアンセイを用
いて調べることができる。かかる場合、ジスルフィド結合を適当な還元剤で切断
し、還元ポリペプチドを適当な酸化剤で処理してジスルフィド結合を再形成させ
るのが適当である。生成した・生産物のVAC活性を用いて、選ばれた条件(還
元及び/または酸化剤)が生物活性における目的とする増加をもたらすか、また
はその条件を公知の方法で修正しなければならないかを決めることが可能である
。
ジスルフィド橋を切断するために適当な還元剤の例はチオール化合物、例えばチ
オフェノール、4−ニトロチオフェノール、1゜4−ブタンジチオール及び特に
1.4−ジチオスレイトールを含む、還元は水性アルカリ性媒体中、例えば水酸
化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属炭酸
塩、または有機塩基、特に例えばトリエチルアミン等のトリ低級アルキルアミン
の希水溶液中室温で行うのが有利である。
還元されたポリペプチド中にジスルフィド結合を再形成させるのに適当な酸化剤
は例えば空気からの酸素の包含し、空気は必要に応じ触媒量の例えば硫酸鉄(■
)、塩化鉄(Ill)もしくは硫酸銅(n)等の遷移金属塩を加えた該ポリペプ
チドの水溶液を通過させる。上記適当な酸化剤はまた好ましくはメタノール等の
アルコール溶液もしくは水性的ノール等の水性アルコール溶液中で用いられる、
ヨウ素もしくはヨウ化カリウム付加ヨウ素、KISの形態にあるヨウ素;水溶液
中のへキサシアノ鉄酸(m)カリウム(potassium hexacyan
o−ferrate (m) ) ;水中または水と水とまじりあうアルコール
(例えばメタノール)よりなる混合物中で反応させる1、2−ショートエタンま
たはアゾジカルボン酸ジメチルもしくはジエチルを包含する。酸化は特に周囲温
度で行う。
試薬、特に塩及び酸化もしくは還元剤、及び目的VAC化合物からの二次生産物
の分離はそれ自体公知の方法、例えばセファデックスもしくはバイオゲル等を用
いる分子量濾過(molecularweight filtration)に
よって行われる。
本方法によ、って得られるVAC活性を有する化合物の混合物は公知の方法で個
々の成分に分離することができる0分離の適当な方法は例えば吸着クロマトグラ
フィー、イオン交換クロマトグラフィー、HPLCもしくは逆相HPLC等のク
ロマトグラフィー法;及びまた多重分配;酢酸セルロース電気泳動、ゲル電気泳
動、特にポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)等の電気泳動法を包含す
る。
本発明によって製造することができる化合物は遊離形態のみならず塩、特に医薬
上許容される塩の形態で存在する0本発明の化合物は遊離アミノ基を有する複数
のアミノ酸基を含有するので、例えば酸付加塩の形態で存在することができる。
用いられる酸付加塩は特に常用の療法的に有用な酸との生理上許容される塩であ
ることができる。無機酸の例は塩酸等のハロゲン化水素酸(hydrohali
c acids) 、硫酸、リン酸、ビロリン酸等を包含し、有I!酸の例はま
ず第1にベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、低級アルカンスルホン
酸(例えばメタンスルホンi2)等のスルホン酸、酢酸、乳酸、パルミチン酸、
ステアリン酸、リンゴ酸、酒石酸、アスコルビン酸、クエン酸等のカルボン酸を
包含する。VAC化合物は遊離のカルボキシル基ををするアミノ酸基も含むので
、金属塩、特にナトリウム、カルシウム、マグネシウム塩等のアルカリ金属もし
くはアルカリ土類金属塩として、またはアンモニアもしくは生理的に許容される
有II窒素含有塩基から導かれるアンモニウム塩として存在することもできる。
しかしながら、VAC化合物は遊離カルボンキシル基も遊離アミノ基も含有する
ので、内部塩としても存在し得る。
用いられる操作によって、本発明の化合物は遊離形態、酸付加塩または塩基との
塩の形態で得られる。遊離化合物は酸付加塩及び塩基との塩から公知の方法によ
りて、例えばpHを等電点に調整することによって得ることができる。同様に逆
に療法的に許容される酸付加塩もしくは塩基との塩は遊離化合物から、酸もしく
は塩基、例えば上述の塩を形成する酸もしくは塩基との反応、及び蒸発もしくは
凍結乾燥によって得ることができる特異的抗原に結合する抗体の性質は身体外で
の定性及び定量測定(免疫アッセイ)において及び抗原の精製(免疫アフィニテ
ィークロマトグラフィー)において実用性をもたらす、免疫化した動物の血清は
通常同じ抗原と異なる結合部位、異なる親和性で反応する種々の異なる抗体、及
び個体の以前の体験を反映する他の抗原に対する抗体を含有する。しかしながら
、抗原を検出、精製する抗体の成功的使用には高い特異性と再現性が必要である
。
これらの必要性を満足する均質な(homogcneous )抗体がKohl
er及びMilstein (17)によって記述されたハイブリドーマ技術に
よって入手可能となった。基本的には、この技術は例えば免疫化した動物の肺臓
からの、抗体分泌B−リンパ球と腫瘍細胞を融合させることよりなる。形成され
たはハイブリドーマ細胞は分割によって無制限に複製する能力と均一な抗体を生
成し分泌する能力を併有する。非融合腫瘍細胞は死滅するがハイブリドーマ細胞
は複製する選択培地での培養及び適当な操作によって、クローン、すなわち単一
のハイブリドーマ細胞から導かれ遺伝的に同一の細胞集団を得て培養することが
可能であり、細胞によって生産されたモノクローナル抗体はついで単離される。
本発明はVACに対するモノクローナル抗体、かかる抗体を生産するハイブリド
ーマ細胞及びそれらを製造する方法に関する。
ハイブリドーマ細胞系及び、VACと特異的に反応し、それらによって分泌され
るモノクローナル抗体が好ましい、モノクローナ゛ ル抗VAC−a及び抗VA
C−β抗体の製造方法はマウスをVACで免疫化し、免疫化動物からのB−リン
パ球をミエローマ細胞と融合させ、形成されたハイブリドーマ細胞をクローン化
し、ついで生体外でまたはマウスに注射することによっ培養し、抗体を培養物か
ら単離することを特徴とする。
本発明はさらに免疫アフィニティークロマトグラフィーカラム、及びこれらの抗
体を含有する免疫アッセイ用テストキットに関する。
本発明方法によれば、Ba1b/Cマウス等のマウスを公知の手法で免疫化する
。好ましいS様においては、VACを大ざっばにいって毎週もしくはより長い間
隔で十分な数の抗体生産B −IJンバ球が生成するまで数週間以上、例えば5
〜12週間注射する。
用いたVACの免疫原性を高めるために、VACを強度に免疫原性の担体、例え
ば異種アルブミン(heterologous albumin)またはキーホ
ールリンブレンドヘモシアニン(KL)()に結合させた(was coupl
edL好ましくは、異なるV A C/K L H1ii製物を用い、成る免疫
化計画に従って十分な抗体産性細胞が生成するまで、例えば約40週まだ免疫化
を続けた。
B−リンパ球を含有する器官、例えば肺臓細胞を免疫化したマウスから取り出し
、突然変異の結果、選択培養培地で増殖できないミエローマ細胞と融合させる。
かかるミエローマ細胞は知られており、例えばX63−Ag3、X63−Ag3
.6.5.3、MPC−11、NSJ−Ag4/1、MOPC−21NS/1ま
たは5P210を包含する。好ましい態様においては、免疫化したマウスからの
肺臓細胞を細胞系X63−Ag3.6.5.3のミエローマ細胞と融合させる。
融合は公知の方法によってポリエチレングリコールセンダイウィルス、塩化カル
シウム、リゾレシチン等の細胞融合剤の添加と共に、B−リンパ球とミエローマ
細胞を混合することに゛よって行う、融合は好ましくは例えば1000〜400
0の分子量のポリエチレングリコールの存在下に行う。
融合後、得られるハイブリッドをヒボキサンチン、アミノプテリン及びチミジン
(HAT培地)を加えた選択培養培地に公知の方法で培養する。非融合ミエロー
マ細胞はこの培地で増殖できず、正常リンパ球と同様死滅する。
ハイブリドーマ培養物の上清の特異的抗体含量は公知の方法によって、例えば放
射免疫アッセイ、EL I SAまたは凝集によってテストすることができる。
驚くべきことに、VACに特異的な抗体を分泌するハイブリドーマ細胞を上述の
方法で得ることができることが見い出された。目的とする特異性の抗体を産性す
るハイブリドーマ細胞は融合によって生産された種々のハイブリドーマ細胞の混
合物からクローニングによって選択される。これをなすために、培養液を、限界
希釈法として知られる方法によって単一の増殖細胞からなるように調整する。
大量生産のために、目的とする特異性の抗体を産性するハイブリドーマ細胞クロ
ーンを生体外で公知の培地に培養するか、複製のためマウスに注入する。好まし
い態様においては、ハイブリドーマ細胞をブリスタン(pristane)で前
処理したマウスに注入し、腹水を取り出し、そこから抗体を硫酸アンモニウム溶
液で沈澱させて単離する。
これらのハイブリドーマ細胞によって得られるVAC特異的抗体は公知の手法で
免疫アフィニティーカラムをつくるのに用いることができる0本発明の好ましい
8!1においては、適当な担体物質(1s、衝溶液に懸濁)を抗体溶液と混合し
、結合しなかった成分を洗浄除去し、担体物質の未占有部位をブロックする。ハ
イブリドーマ細胞より得られるVAC特異的抗体は公知の手法でテストキットを
製造するのに用いることができる。これらのテトスキソトは種々の方法、例えば
放射線免疫アンセイ、ラテッスク凝集、スポットテスト、競合もしくはサンドイ
ンチ免疫アンセイ、酵素免疫アンセイ、免疫螢光法、免疫化学酵素テストに基礎
を置くことができる。これらのキットは種々の起源の常用の抗体に加え、酵素も
しくは螢光担体との抗体複合体、さらに放射性同位元素例えば112Bで標識す
るか、酵素例えばホースラディシュパーオキシダーゼ(horseradish
peroxidase)もしくはアルカリホスファターゼを複合化したVAC
lさらに酵素気質、適当な緩衝剤、ゲル、ラテックス、ボーリスチレンまたは他
の増量剤及び担体を含有することができる。
本発明によって得られる既知タンパク質(ペプチド)は価値ある薬理的性質を有
し、予防薬として、さらには特に療法目的のために用いることができる。
本発明の新規VAC化合物は従って天然VACと同様に術後血栓症の予防も含め
血栓症及び血栓塞栓症の治療及び予防;急性シッンクの処置(例えば敗血症によ
って起こるもしくは多外傷性の(polytrau蒙atic )シ費ンク);
消費性凝固障害の治療;血液透析;血液分離;保存血液;対外循環(extra
corporealcirculation)に用いることができる。
本発明は本発明の化合物の少なくとも1つもしくは医薬的に許容されるその塩、
及び任意的な、医薬的に許容される担体及び/または賦形剤を含有する医薬組成
物に関する。これらの組成物は、例えば非経口ルート、(例えば静脈内、皮肉、
皮下もしくは筋肉内ルートまたは局所に投与する場合、特に上述の適応症に用い
ることができる。゛
本発明はまた本発明の新規化合物及びそれらを含有する組成物の、ヒト及び動物
の体の予防できる処置及び治療的処置のための、特に上記症候群のための、なか
んずくヒト及び動物の内部及び外部での血液凝固を抑制するための使用に関する
。
投与量は主として投与の具体的形態及び治療もしくは予防の目的による0個々の
投与量の大きさ及び投与プランは特定の症例の個々の評価のもとに最適に決定す
ることができる。関連の血液因子(blood factors )を決定する
のに必要とされる方法は当業者に周知である0通常、注入について、本発明化合
物の療法的に有効な量は約0.0 O5〜0.1mg/kg体重である。好まし
い範囲は約0.01〜約0.05mg/b体重である。該物質は静脈内、筋肉内
もしくは皮下注射によって投与される。非常経口投与用医薬製剤は単一投与形態
で、投与方法によって、用量あたり本発明化合物約0.4〜約7.5 B含有す
る。活性物質に加え、これらの医薬組成物は通常pHを約3.5〜7に保つため
の緩衝剤、例えばリン酸塩緩衝剤、及び等張溶液をつくるための塩化ナトリウム
、マンニトールもしくはソルビトールも含有する1本組成物は凍結乾燥形態でも
溶解された形態でもよく、溶液の場合は抗菌作用を有する保存剤、例えば0.2
〜0.3%の4−ヒドロキシ安息香酸メチルもしくはエチルを含有することがで
きる0局所使用用製剤は水溶液、ローシランもしくはゼリー、油性溶液もしくは
懸濁液、または油性の(greasy)もしくはより具体的には乳化した軟膏の
形態をとることができる。水溶液形態の製剤は例えば本発明の活性物質もしくは
その療法的に許容される塩をpH4〜6.5で緩衝剤水溶液に溶解し、必要に応
じ、抗炎症剤等の別の活性物質、及/またはポリビニルピロリドン等の高分子結
合剤及び/または保存剤を添加することによって得ることができる。活性物質の
濃度は溶液10−2もしくはゲル10g中約0.1〜約1.5 mg、好ましく
は0.25〜1.0請8である。
局所適用用油性製剤は例えば本発明の活性物質もしくはその療法上許容される塩
を油に、ステアリン酸アルミニウム等の膨潤剤、及び/またはHLB値(!!水
性親油性バランス)が10より下の界面活性剤例えばグリセリンモノステアレー
ト、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレートもしくはソルビタ
ンモノラレ−ト等の多価アルコールの脂肪酸モノエステルの任意的添加と共に、
懸濁することによって得られる。油性軟膏は例えば本発明の活性物質もしくはそ
の塩を伸展し得る(spreadable)油性基M (base) 、10よ
り小さなFILB値を有する界面活性剤の任意的添加と共に懸濁することによっ
て得られる。乳化軟膏は本発明の物質もしくはその塩の水溶液を軟らかい、伸展
し得る油性基剤中で、10より下のHLB値の界面活性剤を添加してトリチュレ
ートすることによって得られる。これらの局所製剤はすべて保存剤を含有してい
てもよい、活性物質の濃度は基剤組成物約10g中0.1〜1.5 mg、好ま
しくは0.25〜1.0 mgである。
ヒトもしくは動物の体に直接医療的に使用することを目的とする上述の医N組成
物及びその類憤物に加え、本発明はまたヒトもしくは動哺乳動物の生体外での医
療的使用のための医薬組成物及び製剤に関する。この種の組成物及び製剤は主と
して、循環もしくは処置(treatment ) (例えば人工腎臓における
対外循環もしくは透析)、身体外での保存もしくは修飾(例えば血液分離)に供
せられる血液への抗凝固添加剤として用いられる。これらの製剤は、例えば投与
量単位の形態にある貯蔵溶液もしくは製剤の組成は上述の注入できる製剤と同様
である。しかしながら、活性物質の量もしく゛は濃度は処理される血液の量に関
連させるのがよい。
具体的目的によって、適当な用量範囲は、上限は危険な−く越えることができる
けれども、血液11あたり活性物質約0.01〜1.0−gである。
特に、本発明は実施列に記述するようにVACタンパク質をコードするDNA分
子、かかるDNA分子を含有する形質発現プラスミド、かかる形質発現プラスミ
ドで形質転換した微生物、VACに対するモノクローナル抗体、かかる抗体を産
性するハイブリドーマ細胞、及びかかる抗体を含有する免疫アッセイ用テトスキ
フト、実施例に記述するそれらを製造する方法及び実施例に記述する形質転換微
生物によってVAC活性を有するタンパク質/ポリペプチドを製造する方法、及
び実施例に記述する新規VAC化合物に関する。
本願が簡単に脈管系抗凝固タンパク質もしくはVACタンパク質という場合は、
それは最初にEPA181465に記述したタンパク質に固有の性質を本質的に
有するポリペプチド/タンパク質に関している。これらの性質はそこに記述した
テスト及び特徴づけによって検出し、チェックできる(VAC活性)。
この定義はまた、それ自身集合形態において生物活性を有さないかもしくは制限
された生物活性しか有さなくても、生体内もしくは生体外で少なくとも1つの活
性成分に変換される限り、例えばダイマー、トリマーもしくはテトラマー等の集
合体を構成するポリペプチド/タンパク質を包含する。
本発明の範囲内で、それ自身生物活性を有さないか制限された生物活性しか有さ
ないポリペプチド/タンパク質、例えば融合タンパク質(fusion pno
teins )もしくはいわゆるプロドラッグ;当業者に公知の方法で、例えば
生体外もしくは生体内での処理によりて活性成分に変換することができるポリペ
プチド/タンパク質;または生体内でのみ活性を発揮するポリペプチド/タンパ
ク質が得られる場合、これらも脈管系抗凝固剤タンパク質、短くはVACタンパ
ク質の定義に包含され、本発明の目的の一部となる。
rVAC活性を有する化合物」なる句は上記形質転換宿主細胞によって形質発現
され、VAC活性及び抗VAC抗体との陽性反応を示し、VACの一次構造もし
くはそれに由来する構造を有するポリペプチドを指称する。VACの一次構造に
由来する構造を有するVAC化合物は修飾がVACの一次構造の短縮化、リピー
ト構造の再配置または安定性もしくは活性の変化をもたらす修飾よりなる修飾さ
れたVAC化合物である。
本発明において、−rVAC−DNA/遺伝子」なる語は前に定義したVACタ
ンパク質をコードするDNA分子を指称する。
以下の実施例及び図面は本発明を例示するためのものであり、いかなる意味にお
いても限定するものではない。
以下の実施例を単純化するため、しばしば操り返される方法を短縮した形で記述
する。
プラスミドは大文字及び数字を後に付した小文字のrpJで記載される。出発プ
ラスミドは制限なく商業上もしくは公共上入手できる。それらはまた公知の手法
によりかかるプラスミドから構築できる。
DNAの「切断J (cutting )もしくは「消化」は制限部位として知
られるこの目的のための特異的部位での制限エンドヌクレアーゼ(制限酵素)に
よるDNAの触媒的切断を指称する。制限エンドヌクレアーゼは商業上入手でき
、製造者によって推奨される条件下で用いる(II衝剤、担体タンパク質として
のウシ血清アルブミン(B S A)抗酸化剤としてのジチオスレイトール(D
TT))。
制限エンドヌクレアーゼは大文字で記載され、通常小文字及び通常ローマ数字が
後に続く0文字は当面の制限エンドヌクレアーゼが単離された微生物による(例
えば、3eal;セラチア・マルセンスンス)0通常、約1μgのDNAが約2
0μlの緩衝溶液中の1単位以上の酵素で切断される0通常、37℃で1時間の
インキュベーシッン期間が用いられるが、製造者によりて提供される使用のため
の指示により変化させることができる。切断後、ときとして5′リン酸基を子牛
の腸からのアルカリホスファターゼ(CI P)を用いるインキュベーシヨンに
より除去する。これは引き続いてのりガーゼ反応(例えば第2のDNA断片の挿
入なしの、直鎖化プラスミドの環状化)における特異的部位の好ましくない反応
を防止するのに役立つ、別に注記しない場合、DNA断片は通常1111Il!
エンドヌクレアーゼで切断後脱リン酸化されない。
アルカリホスファターゼを用いるインキユベーシヨンの反応条件は例えばthe
M 13 Cloning and 5equ’encing Handbo
ok(Cloningand Sequeaing Handbook pub
lished by Amersham、P I / 1 2 9/83/12
)に見出される。インキエベーシッン後、タンパク質をフェノール及びクロロホ
ルムによる抽出で除去し、DNAを水相からエタノールの添加によって沈澱させ
る。
特異的DNA断片の「単離」は切断したDNAを例えば1%アガロールゲルで分
離することをいう、を気泳動、及びエチジウムブロマイド(EtBr)を用いる
染色によりUV先光下DNAを見えるようにした後、目的とする断片を、さらな
る電気泳動によってD E 81 paper (Schleicber an
d 5chiill)に通用し、結合さセた分子量マーカーによって局在化させ
る。DNAを低塩緩衝液(200mM NaC1,20mM)リスpn−7,s
、1mM EDTA)ですすぐことに゛よって洗浄し、高塩緩衝液(1mM N
aC1,20mM)リスpH鱒7.5.1■M EDTA)で溶出する。DNA
をエタノール添加により沈澱させる。「サザン分析」はDNA混合物中の特異的
DNA断片の存在を、既知の標識したオリゴヌクレオチドプローブもしくは標識
したDNA断片とのハイブリダイゼーションによって実証する方法である。別に
注記しない場合、これより以後のサザン分析、E、 5outhern、J、
Mo1. Biol、 98(1978)、pages 503−517の方法
及びR,Bauptmanet al、JacleieAcidsRes、13
(1985) 、pages 4739−4749に記載されたハイブリダイ
ゼーションを用いる、DNA混合物の1%アガロースゲルでの分離、変性及びニ
トロセルロースフィルターへの移行(Schleicher and 5cbi
ill) 、B A 85 )を意味する。
「形質転換」はDNAがそこで染色体外にもしくは染色対組込み対(a chr
o@osomal integrant )として複製されるように生物中にD
NAを導入することを指称する。E、コリの形質転換はthe M 1 3 C
loning and Sequencing Handbook (Clon
ing andSequencing Handbook published
by Amershaw、 P I / 129 /83/12)で具体化さ
れている方法に従う。
DNAの「配列決定」はDNA中のヌクレオチド配列の分析を意味する。これを
なすために、DNAを種々の制限酵素で切断し、断片を、対応して切断したMl
3mp 8、mp9、mplBもしくはmp19二木鎖DNAに導入するか、
DNAを、雑音波処理、ひき続いての末端修復及びサイズ選択によって、5ea
lで切断し、脱リン酸化したM13mp8DNA (シヲントガン法による)に
導入する。E、コリJMI O1の形質転換後、−末鎖DNAをthe M 1
3 Cloning and Sequencing manual (Clo
ning andSequencing Har+dbook publish
ed by Asershas、 P 1 / 129 /83/12)に従っ
て組変えM13ファージから単離し、サンガーのジデオキシ法(F、Sange
r et al、+Proc、 Natl、 Acad、 Set。
74 (1977) 、pp、5463−5467)によって配列決定する。配
列の評価(evaluation)はR,5taden (R,5taden。
NucleicAcidsRes、10 (1982) 、pp4731−47
51)によって最初に開発され、Ch、 Pie!er (C,Pielerl
987、Dissertation (学位論文) % Llniversi
ty of Vienna)によって修飾されたコンビエータ−プログラムを用
いて行う。
「連結J (ligation)は二本鎖DNA断片の2つの末端の間にホスホ
ジエステル結合を形成させる処理を指称する0通常、10μl中0.02〜0.
2μgのDNA断片を適当な緩衝剤溶液中約5車位の74−DNAリガーゼ(リ
ガーゼ)でつなぐ(T、Maniatiset al、、Mo1ecular
Cloning、 1982、page474) 。
形質転換体からDNAの「製造」はリゾチームを省く、Birnboi−及びD
oly (T、 Maniatis at al、、Mo1ecular Cl
oning。
1982、pp、368−369)によって修飾されたアルカリSDS法を用い
て細菌からプラスミドDNAを単離することを意味する。1.5〜50sJの培
養液からの細菌が用いられる。
「オリゴヌクレオチド」は化学的に合成された短いポリデオキシヌクレオチドで
ある。τhe Apylied Biosystems Sythesizer
Model 381 Aがこのために用いられた。オリゴヌクレオチドはthe
model 381 A User Mannal (Apylied Bi
osystems)従って製造され、ポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAG
E)によって精製される。
「リン酸化」はT−リン酸基のATPから核酸、通常オリゴヌクレオチドの遊離
5 ’ OH基への酵素による転移を意味する。
10μlの溶液中で、100100p!のオリゴヌクレオチドが100100p
のATPの存在下、10単位のT4ポリヌクレオチドキナーゼで、適当な緩衝剤
溶液(70mM)リス、pH−7,6,10aM Mgclz 5*M DTT
)中、37℃で30分でリン酸化される0反応は通常100℃に10分加熱する
ことによって停止させる。
用いた略語はいくつかをここに定義する;bp =塩基対
BSA :ウシ血清アルブミン
DTT ニジチオスレイトール
EDTA :エチレンジニトロテトラ酢酸二ナトリウム・塩SDS ニドデシル
硫酸ナトリウム
トリス ニドリス(ヒドロキシメチル)−アミノエタンデンハルト70.02%
フィコール、0.02% ポリビニルピロリドン、旬、@2% BSA
LB :lOg/j)リプトン、5g/l酵母エキス、5g/I NaCJ
IXSSC: 150mM NaC1,15−hクエン酸三ナトリウム、pH−
1
TE :10mM)リス pH鴎8.0.1mM EDTA数字のリスト:
0.1:胎fiVAcからのトリプシン断片0.2:胎盤VACからのトリプシ
ンペプチドのHPLCO,3:調帯VACからのトリプシンペプチドのHPLC
O04:胎盤及び調帯VACのゲル透過HPLC0,5=胎盤VACの逆相HP
LC
0,6:胎盤VAC(7)SDSゲル電気泳動1 ニスクリーニングオリゴヌク
レオチドEBI−386、:387及び388
2 ニスクリーニングオリゴヌクレオチドEBI−118及び3 :VAC−e
x及びVAC−βCDNAを用イルノーザンプロット分析
4 :VAC−crcDNA配列
5 :VAC−αcDNA由来アミノ酸配列中のペプチド配列の配置
6 :VAC−αタンパク質中での4回の繰返し配列7 :VAC−βcDNA
配列
8 7VAC−βタンパク質中での4回の繰返し配列9 :VAC−α及びVA
C−βのアミノ酸組成10 :VAC−α及びVAC−βcDNAを用いるゲノ
ムサザンプロット分析
11 :VAC−αとVAC−βのアミノ酸比較12:VAC−a及びVAC−
βcDNA(71間ノヌクレオチド比較
13 :VAC−tx及びVAC−βの親水性プロット14 :VAC−α、V
AC−β、リポコルチン■及びリボコルチン■の比較
15 :pRH284中のプロモーター及びターミネータ−切片の配列
16 :pRH291の構築
17 :pRH212の構築
18 :pRH292の構築
19:形質発現されたタンパク質のSDSゲル電気泳動a)クマシーブルで染色
したタンパク質ゲルb)ウェスタンプロット
凡例:M −分子量マーカー
+ホスフェ−)−VAC形賞形質の阻害−ホスフェ−)−VAC形賞形質(ルプ
ロモーター誘導)
20:VAC−αの精製;クマシーブルー染色SDSゲル電気泳動ゲル
ノインド:
1:粗抽出物
2:硫酸アンモニウムベレット(溶解され透析された)12:5μgのDEAE
−FFセファロース画分1−113 : DEAE−FFセファロースクロマト
グラフィー後のVACプール
4:セファクリル(Sephacryl) −S 200 HRクロマトグラフ
ィー後のVACプール
5:Q−セファロース−FFクロマトグラフィー後の精製AC
6:ヒト胎盤からの精製天然VAC
7:分子量マーカー(ファーマシアi 94kD、67kD。
43kD、30kD、20kDなど14kD)21:予備精製r−VAC−αの
Q−セファロース−FFクロマトグラフィー
22:予備精製r−VAC−αのQ−セファロース−FFクロマトグラフィー
23:天然VACのゲル透過1(PLO24:組換えVAC−aO)ゲル透過)
(PLO25:天然VACの逆相HPLC
26;組換えVAC−ex(D逆相HPLC27:天然VACからのトリプシン
断片のHPLC28:組換えVAC−αからのトリプシン断片のHPLC29:
DTTの存在下もしくは不存在下における天然及び組換えVAC−αの間の比較
からのSDSゲル30 :p”r’rの存在下もしくは不存在下における組換え
VAC−αからのSDSゲル
31:天然VAC及び組換えVAC−αのウェスタンプロット分析
32:天然VAC及び組換えVAC−αの等電点電気泳動33:天然及び組換え
VACを用いる修飾プロトロンビン時間テスト
34:天然及び組換えVACを用いるトロンビン時間テスト35:天然及び組換
えVACによる血漿中へのXa因子の生成36 :VACのリン脂質二重層への
結合37 :pGN25及びpGN26の構築38:組換えVAC−βの精製;
クマシーブルー染色SDSゲル電気泳動ゲル
39:組換えVAC−βの精製;処理サンプル中40:組換えVAC−βc)
y 7L/透過HPLc41:組換えVAC−βの逆相HPLC42:インキュ
ベーション後の組換えVAC−βの逆相HPL43:組換えVAC−βのアミノ
酸分析44:&i換えVAC−βのN末端配列決定45 :DTTの存在下もし
くは不存在下における組換えびVAC−9βのSDSゲル
46:組換えVAC−βの等電点電気泳動47:プロトロンビナーゼ活性に対す
るVAC−α及びVAC−βの影響
プロトロンビン活性化はテキストに記載されているごとく変化する量のVAC−
α(0)もしくはVAC−β(・)の存在下に測定した。
48 :VAC−αのホスホリパーゼA□活性に対する影響ホスホリパーゼA2
活性はテキストに記載されているようにしてめた。VAC−α誘導阻害は13.
2MMリン脂質(開いた円)または6.6μMリン脂質(閉じた円)で測定した
。゛
49 :VAC−βのホスホリパーゼAt活性に対する影響阻害%の測定はテキ
ストに記載されている。阻害は13.2μM(開いた円)または6.6μMリン
脂質(閉じた円)で測定した。
50:ホスホリパーゼ活性のVAC−α誘導阻害に対するCa”の影響
阻害は6.6.17 Mリン脂質、及びls+M(開いた円)、0.51(閉じ
た円)、0.1mM(開いた正方形)もしくは0.055M Ca”(閉じた正
方形> で測定した。
51:ホスホリパーゼ活性のVAC−β誘導阻害に対するCa”の影響
阻害は6.6μMリン脂質、及び11(開いた円)、0.5mM (閉じた円)
、0.1mM(開いた正方形)もしくは0.05mM Ca−”(閉じた正方形
)で測定シタ。
xlu1克
請書導管(umbilical cord uessels)及び/または胎盤
から阜離し、精製した勧賞を並相HPLCで再精製した。
静止相 : Bakerbond W P −RP l B、4.6X25Qm
、(stationary phase)5 sea粒子、300A孔
移動相A:水中0.1%トリフルオロ酢酸、PH2,2移動相Bニアセトニトリ
ル中0.1%トリフルオロ酢酸勾配:24分で20−68%B
流速(flux) = 1 mj/win検出: UV、 214Mm
この精製工程後、共に32000の分子量を有する両物質をトリプシンで消化し
た。
反廠条註
胎盤から+71VAC30,Ijgを0.15 M N1(4HCOs、pH8
,0135μl中で反応させた。
+2%w/w−)リブシン(Worthington)、37℃、6時間+2%
−/w )リブシン(Worthington)、37℃−夜蹟帯からのVAC
30/Jgを1%NH4[ICOs、pH8,0100,c+j’中で反応させ
た。
+2%−/w )リブシン(Worthington)、37℃、6時間+2%
w/w )リブシン(Worthington)、37℃−夜得られた断片をH
PLCで分離し、Apylied Biosystams社製作のガス相シーク
エネーターType470 A、 Prograwh 02 RP T Hで配
列決定静止相: pBondapakc 1 B、3.8X30On、10μ粒
子移動相A:水中0.1%トリフルオロ酢酸、pH2,2移動相B:゛アセトニ
トリル中0.1%トリフルオロ酢酸勾配:55分で0−55%B
流速=1mA/鴎in
検出: UV−214Mm (上部痕跡) (upper trace)280
n@(下部痕跡)(]0賀er trace)トリプシン消化に加え、逆相HP
LC精製物質はまたBrCN切断にも服せしめた。これらの切断ペプチドも配列
決定し、トリプシン消化からのペプチドに関するデータと比較した。
敗■皿皿
RP−HPLCで精製したVAC11μgを70%ギ酸111μlに溶解した。
このものはすでに250倍モル過剰のBrCN (90μg)を含有していた。
インキュベーションは暗がり中周囲温度で17時間行った。100μlをHPL
C分離に用いた。
HPLCカラム: pBondapakc 18移動相A:水中0.1%トリフ
ルオロ酢酸移動相Bニアセトニトリル中0.1%トリフルオロ酢酸勾配ニア0分
で6−70%B
流速: l s+J/win
検出:UV、214及び280Mm
か(して得られた結果とゲル透過HPLCによる分析とSDSゲル電気泳動の比
較は胎盤からのVACと一帯からのVACが同一であることを証明している。
移動相: 0.5M NazSOa 、0.02M NazPOa 、pH7,
0,25%ポリエチレングリコール、0.04%ツイーン20流速: 0.5
mj /win
検出:UV−1214ns
1工」泣シリL1木軌
SDSゲル:15%
ゲル厚さ20.7日
電気泳動:20mA/プレート、運転時間(runnig time)条件 2
〜3時間
染色:クマシブルー
プローブ:!!l帯からのVAC8μgまたは胎盤からのVAC7μ g
失意皿上
ヒト。、cDNA−イプーリーのf、制a)。からの RNA 離
GT:5Mグアニジニウムチオシアネート、50mM)リスpHm7.4.25
mM EDTA、使用前8%(v/v)のβ−メルカプトメタノールを加える。
20+s1のGTを使用前5〜10分氷上で冷却する。GTはこの時間中沈殿し
てはならない、。
GH:6Mグアニジウムハイドロクロライド、25mM EDTA。
10mMβ−メルカプトエタノール、pH−7,Os氷冷強く冷凍し、機械的に
粉末化した胎盤1gをGT (0℃)20wall中でPolytron(Br
inkmann)を用い最大速度で20秒間混合する。均質化した混合物の容量
を測定し、0.3容量のエタノール(−20℃)に注ぎ、混合し、直ちに120
0Orpm、−10℃で5分遠心分離する(Beckman J A 21遠心
分am、J S 13.10−ター)、タンパク質及び上清を除去する。10s
Jの水冷GHをベレットに加え、Po1ytronで10秒間均質化する。懸濁
液を一10℃、12000rp−で5分間遠心分離する。上清を無菌Corex
管に移し、ペレットを捨てる。0.025容量の1M酢酸及び0.75容量の冷
エタノール(−20℃)を上滑に加え、十分に混合する。−20℃で約2時間イ
ンキュベートした後、混合物を600Orpm、−20℃で10分遠心分離する
(JA20ローター)、タンパク質フィルム及び上滑を注意深く除去する* 2
mAのGH(0℃)をペレットに加え、ペレットを再懸濁し、懸濁液を15−
1のCorex管に移す、前のConex管を8 mjのGHですすぎ、溶液を
前記2−1と一緒にする。ペレット全体は懸濁されていることが重要であり、必
要ならば穏やかな音波処理による処理に服せしめるべきである。0.025容量
の1M酢酸及び0.5容量の冷エタノール(−70℃)を加え、−20℃で約2
時間インキュベートする。遠心分離(6000rpm、10分、JA20ロータ
ー)、溶解及び沈殿を2回繰り返し、全量のGHを2等分し75sJにする。最
後の遠心分離後、タンパク質のフィルムが溶液上に見えてはならず、さもなくば
この精製工程を繰り返す必要がある。ベレットをピロ炭酸ジエチル処理水(0℃
) 5 wIlで2分間渦動する。清澄な溶液をデカントし、もういくらかの水
を残存するペレット残渣に加え、溶液が清澄になるまで渦動を続ける。
0.1容量の3M酢酸ナトリウム(1)H−5,8)及び2.5容量のエタノー
ルを加え、−70℃で1時間インキュベートし、RNAを600Orpm、4℃
で10分遠心分離する。溶解及び沈殿を1回繰り返す、最後にRNAをエタノー
ル中−20℃で貯蔵する。
b)ボl −A” −RNA車
オリゴdTセルロース(Collaborative Re5earch、 T
ype3、結合容量5■ポリ−A′″RNA/g)0.5syrを結合緩衝液(
bindingbuffer) (200mM NaCj、 0.2%SDS、
10mM)リス、p)I −7,4,1mM TDMA)に5濁する。この懸濁
液l mlをカラムに充填し、水10 mIl、 0.IN NaOH10ml
、水10m1及び結合緩衝液10mAの順で洗浄する。全RNAをアルカリ溶液
から遠心分II(10分、6000rpm、JA20o−ター)でペレットとし
て取り出す、約10■のRNAを水4.5 輸lに溶解する。2%5DS50μ
lを添加後、溶液を70℃に3分加熱し、直ちに氷上で冷却する。IMFリス(
pH=7.4) 50μ!、0.5M EDTAIOμff及び5MNaCl2
00JJjの添加後、′溶液を直ちにカラムに加える。カラムからしたたり落ち
る溶液をカラムに注ぎ戻す。この操作を全部で3回繰り返す、ついでカラムを結
合緩衝液30■lで洗浄する。結合RNAを0.2%5DS5IIIT:溶出す
る。カラムを水10 ml、 0.IN Na0B 10 +j!及び水101
11で洗浄し、結合緩衝液10−Eで平衡にする。
RNA溶液を70℃で3分加熱し、氷上で急冷し、1M)リスpH−7,450
μz、0.5M EDTAIOμj!及び5MNaCl200μlを加え、得ら
れる溶液をカラムに注ぐ、遺り抜けた溶液をオリゴdTカラムに全部で3回注ぎ
返す、洗浄後、RNAを0.2%5DS30■lで溶出する。
0.1容量の3M@HナトリウムpH−5,6及び2.5容量のエタノールを添
加し、−20℃で16時間インキュベートすると、RNAが沈殿する。これを遠
心分離しくlo、00Orpm 、15分、JA−20ローター)、lμg/μ
lの濃度で水に溶解する。
C) λ−tlocDNA−イプーリーの章−(constnuction)c
DNAの合成、内部EcoR1部位のメチル化、EcoRIリンカ−の適用、E
coRIでの再切断、短いDNA断片の除去、λ−gtloアーム(arms)
での連結及び生体外での連結DNAの充填を、^−ersham (RPN 1
256)及びcDNAクローニング系λ−gtl O(Asershas、RP
N1257)によってなされたcDNA合成系を用いて行った。この系を与える
作業操作は正確にフォローされた。約3μgからはじめて、最終的に約0.5×
106の組換えλ−gtlOファージをmRNAから得た。
該cDNAライブラリーからVACタンパク質コードc DNAを捜索するため
に、トリプシンペプチドP]6/IIの配列に対応する2つのオリゴヌクレオチ
ドを合成し、さらに5taph AペプチドP20/1/6に対応する1つのオ
リゴヌクレオチドを合成した(till)、これらのオリゴヌクレオチドは対応
するmRNAをコードするあらゆる可能性を考慮に入れたすべての変種(var
iawIts)の全混合物である。EBI−386は20ヌクレオチドの鎖長を
有する512の変化(uariations)を有し、5taph −Aタンパ
ク質P20/I/6にぴったり合う(fits) 、トリプシンペプチドp ’
r 6/IIに対するオリゴヌクレオチドの変化を最小にするために、2つのオ
リゴヌクレオチド(20−mars)を合成した:EBI−387:128変化
、EBI−388:64変化。
さらに、トリプシンVACペプチドP30/Iに適合する(fit)2つのオリ
ゴヌクレオチドを「ゆらぎ」の位置の塩基としてデスオキシイノシンを用いて合
成した(図2):EBl−118及びEBI−119,この置換はE、0bts
uka et al +l J、Biol、Chem。
26015 (1985) 、pp、2605−2608、及びY。
Takabashi et al 、、 Pnoc、Nat、Acad、Sci
、 (1985) PP、 1931−1935によりて記述されている。イノ
シンはシトシンとよく塩基対を形成するが、他のヌクレオチドをパートナ−とし
て与えられても二重らせんの形成を殆ど乱さない。
各オリゴヌクレオチド60psolをT−″” P −A T P (Amer
sbas+。
PB218.500Ci/ms+ol) 60pmolで30ulの溶液中20
単位のT、ポリヌクレオチドキナーゼを用いてリン酸化した。溶液は70mM)
リスpH7,5、l OmM MgCl、及び5mM DTTを含有しており、
インキエベーシッン期間は30分であった0反応を30mM EDTAの添加で
停止し、70℃で5分加熱した。
標識オリゴヌクレオチドをバイオゲルP 60 G (Biorad)を用いる
カラムクロマトグラフィーによって非加入放射能物(any non−inco
rporatedradioactiuity)から分離した。70X10”−
110X10”cp−のリン−32が各オリゴヌクレオチドに移入された(we
re 1ncorporatedL各15p@010EBI−118及びEBI
−119を90pJ中45pmol のr −” P −A T P (Ame
rsham、 P B 2 1 8 5000ci/−簡o1)の添加で、lO
単位のT4ポリヌクレオチドキナーゼを用いリン酸化し、バイオゲルP6DGで
精製した。全部で70X10’cpmのリン−32が移入された。
ファージλ−gtlO中ヒト胎盤cDNAライブラリーの組換えファージ約1.
2XIO’pfo (プラーク形成単位)を用いてE。
コリC600に感染させた。約so、oooファージを各13.53ペトリ皿(
LB、lomM Mg50m、15g/jバクトアガー(Bact。
−Agr) )に入れた。プラークが実際上−緒になりでから、各プレートから
の2つの抽出物をニトロセルロースフィルター上に用意した(Schleich
er and 5chiill、 B A 85 ) (丁、Maniatis
etal’、 、 Mo1ecular cloning 、 l 982
、pp320−321 ) *フィルターをTEで100℃で3×20分処理し
、65℃で一夜洗浄した。
洗浄溶液=50mM)リスppH−
8I NaC1,1mM EDTA、0.1%SDSフィルターをついで40℃
で4時間予備的にハイブリッドした(prehybridised) :予備ハ
イブリダイゼーシヲン溶液:
6XSSC,5xデンハート、O,1%SDS、1mMビロリン酸ナトリウム、
50 mM !iaH,POa pE−6,5,100mM ATP、80μg
1wrl変性ニシン精子DNAハイブリダイゼーシッンは同じ溶液中で標識オリ
ゴヌクレオチドの全量を用いて行った。プレート1〜6からの2倍にした抽出物
をEBI−386と、プレート7〜12からのそれらをEBI−387及びEB
I−388とそれぞれ49℃で16時間ハイブリッドさせた。プレート13〜2
4からの抽出物は37℃で16時間EBI−118及びEBI−119とハイプ
リントさせた。
ハイブリダイゼーシ寥ン後、フィルターを6XSSC10,01%SDSで2回
すすぎ、周囲温度で2×30分、6 x S S C10,01%SDSで、4
9℃及び37℃で3×20分、同じ溶液で、それぞれ洗浄した。空気乾燥後、フ
ィルターをKodak X−Omat S フィルム上にインテンシファイアフ
ィルム(intensifier film)を用い、−70℃で露光した(w
ere exposad) *両フィルターでオリゴヌクレオチドとのハイブリ
ダイゼーシヨンを示したλファージを均質化(homogeneity)のため
同じハイブリダイゼーシヨンを用いて精製した。
EBI−386,387及び388とのハイブリダイゼーシヨンはファージλp
H/3、λP615及びλP6/6に帰結した。EBI−118及び119との
ハイブリダイゼーシヨンはファージλ−Nr15、λ−Nr19及びλ−Nr2
2に帰結した。
b)cDNAの
E、コリC600を2.5X10’pfu (プラーク形成単位)のファージに
感染させ、13.5cm寒天皿(LB、10mM Mg5O,,1,5%アガロ
ース、0.2%グルコース)上の6 wrllのトンプアガロース(top a
garose) (0,7%アガロース、10 m M Mg5O,、LB)を
用いて平板培養した(platad) 、 37℃で5A時間の培養(incu
bation)後、プラーク同士が一緒になった。プレートを4℃で30分冷却
し、アガロースをラムダ希釈液(10mMトリス、pH−8,10m M 11
g5Oa、0.1mM EDTA)で覆つた。
ファージを隠やかな振盪下4℃で一夜溶出した。上清ファージ怒濁液(約8−2
)をCorex管に移し、15000rp−で10分遠心分離した。(4℃、J
A21遠心分離機)、上滑をポリカーボネート管にデメントし、50.00Or
pmでomega”t = 3 X I O” (約23分)まで遠心分離した
(20℃、L 70 Beckman遠心分離機、20℃、50Tiローター)
、ペレフト化したファージを上滑の除去後ラムダ希釈液0.5s+jに再懸濁し
、エフベンドルフ(Eppendorf )試験管に移した。剋濁液を非懸濁粒
子から短い遠10/Jg/sjのRNase A及び1μg/whlのDNas
e Iの添加後、混合物を37℃で30分インキュベートした。25mM ED
TA、25mM)リス(pH−8) 、0.2%SDSの添加後、混合物を70
℃で30分インキュベートした。ついで、1容量のフェノール/クロロホルム(
1: 1)を加え、タンパク質を試験管を傾けることによって抽出した。エフベ
ンドル)遠心分離機中での2分間の遠心分離後、水相を1容量のクロロホルムで
(滑動させることな(単に傾けることによって)抽出した。遠心分離による相分
muk、1120容量の3M酢酸ナトリウム及びエタノールl allを上滑に
加えた。かくしてファージD N A (D N A pbages)をフィラ
メント形態で沈殿させた。0℃、5分間のインキエベーシ曹ン後、DNAを遠心
分離(10分)で得た。該ペレットを70%エタノールで1回洗浄し、乾燥し、
50μlのTE (4℃)に−夜溶解した。
DNAをEcoRIで切断し、得られる断片を1%アガロースゲルで分離した。
クローンλ−pH/3、λ−P615及びλ−P6/6のcDNA挿入物は約1
300〜1400bpのサイズに亘っていた。配列分析は3つのクローンがすべ
て1つの同じmRNAに由来することを示した。しかしながら、mRNAの5′
末端はcDNAからなくなっていた。ファージλ−Nr15、λ−Nr19及び
λ−Nr22の挿入物は約1600.1100及び1000bpの長さを有して
いた。配列分析はほぼ完全なcDNAを示した。
2つのファージグループλ−pH/3、λ−P615及びλ−P6/6とλ−N
r15、λ−Nr19及びλ−Nr22のcDNAは以下の配列分析に示される
ように、2つの異なるmRNAに由来する。
3つのクローンλ−pH/3、λ−P615及びλ−P6/6のEcoRI挿入
物を阜離し、EcoRI切断BluescribeM 13°ベクター(Vec
tor Cloning Systems % 3770Tansy 5tre
et; SawDiego 、 Cl92121、USA)に連結した(Iig
ated)、得られたクローンをp P 615、pP6/6及びpP11/3
と命名した。
3つのクローンλ−Nr15、λ−Nr19及びλ−Nr22のEcoRI挿入
物を単離し、EcoRI切断B1uescribeM 13°ベクター中につな
いだ、得られたクローンをpRH201%pRH202及びpRH203と命名
した。
他のcDNAクローンを得るために、ヒト胎盤λ−gt10ライブラリーを、こ
んどはpP11/3のEcoRI挿入物をプローブとして用いてもう一度捜索し
た。
このDNA断片を二フクトランスシーシッン(丁、Maniatis。
Mo1acular % CIoning −、1982、pages109−
112、DNase I不使用)によって放射標識した。全部で8プレート上の
4X10’フアージを調査した。ニトロセルロースフィル身−の処理はT、Ma
niatis、 Mo1ecutar s Cloning −、1982、p
ages320−321に記載されたように行った。ハイブリダイゼーシッン溶
液は6XSSC,5XDanhandt’s 、 0.1%SDSおよび20X
lO’cpm ppH/3挿入物を含んでいた。ハイブリダイセーシッンを65
℃で16時時間−た(listed) *つぃでフィルターを周囲温度で3×1
0分、6xSSC10,01%5DSt’、及び65℃で3×45分、0.2
X S S Cで洗浄した。全部で69の陽性反応するクローンを得た(λ−V
AC1〜λ−VAC69)。
これらのクローンの12を上記したように小型スケールで調製し、EcoRIに
よるcDNA挿入物を遊離させ、1%アガロ−スゲバク賞をコードする全読取り
枠を含んでいることが明らがとなった。
スIL影
VAC−α びVAC−βをコードするCDNAの オづしくcharacte
rilisation)a)ノーザンプロット
水5μ!、ホルムアミド16μl、ホルムアルデヒド6ttl及び0.1 M
NaOH31112をポリ−A’RNA2μgに加え、溶液を68℃で10分イ
ンキュベートし、ついで氷上で冷却した。染料溶液(50%グリセロール中各0
.4%のブロモフェノールブルー及びキシ゛レンジアノ′−ル(cyanol)
、1mM EDTA) 5μmの添加後、RNAをホルムアミドアガロースゲ
ル(1,5%アガロース、10mMリン酸ナトリウムpH−7,6,1mM E
DTA。
5rnM酢酸ナトリウム、6%ホルムアルデヒド、電気泳動100V、3時間、
ゲル緩衝液としての溶出緩衝液、ホルムアルデヒドなし)で分離した。全RNA
を基準物質(a reference 5ubstauce)として適用した。
この痕跡(trace)を電気泳動の後、取り出し、28及び18S rRNA
の位置を決定するためにEtBrで染色した。ゲルの残りをl 0XSSC中1
0分で2回洗浄し、RN A’を20XSSCでニトロセルロースフィルターに
移した。フィルターを2XSSCで洗浄し、乾燥し、真空下80℃で2時間加熱
乾燥した。pP11/3及びpRH203各1μgをマルチプライム(sult
iprime) D N A talli系(Amersham、 RP N
1601 )で放射標識した。ニトロセルロースフィルターを6XSSC/5x
Danhardt ’ s / 0.1%SDS中、65℃で2時間予備ハイブ
リッドした。1つの痕跡を180X1’0’cps pP11/3もしくはpR
H203でハイブリッドした(65℃、16時間)、フィルターを周囲温度でて
30分、6xSSC10,01%SDSで2回、65℃で30分、0.2XSS
C10,01%SDSで2回洗浄し、乾燥し、インテンシファイア−フィルムを
用い% Kodak X−0*at Sフィルムで露光した(exposed)
@結集を図3に示す−り’−ンpP11/3(7)cDNAは約1700塩基
長のm RN AはハイブリッドしくVAC−α)、クローンpRH203のc
DNAは約2200塩基長のmRNAにハイブリッドする(VAC−β)。
第1に用いた放射能の量及びトレース(trace)あたり適用したmRNA0
量がほぼ同じであり、第2に同じ溶液中でのゲノムプロットのハイブリダイゼー
シぢンが両cDNAと等しい強度のバンドを生じさせた(下記参照)ので、短い
方のmRNA(rVAC−α」)が長い方のmRNA (rVAC−β」)より
胎盤中により多くあることが結論づけられる。
b)VAC−et cDNAの配
クローンp P 615、p P 6/6及びpP11/3のc DNAを全面
的に配列決定し、クローンλ−VACI〜12のc DNAを部分的に配列決定
した。結果を図4に示す、全部で1465塩基を配列決定した。cDNAは32
0のアミノ酸をコードできる長い読取り枠を有する。このDNA配列をアミノ酸
配列に翻訳する場合、配列決定されたペプチドをすべてこの配列に収容できる(
図5)、従って、このcDNAはその対応mRNAがVACタンパク質をコード
するc DNAである。
第2の単離cDNA(下記参照)の配列はVACと類似しているが異なるタンパ
ク質をコードしているので、VAC−αなる命名をここに導入する。
最初のATGコドン(塩基35−37)は同じ読取り枠の停止コドンによって先
行されている。塩基30〜38は翻訳開始コドン近くの共通配列CC(A/G)
CCAL)GGを与えるコザーク則(Kozak rule) (M、Koza
k 、 Nature30 B (1984) pages241−246)を
かなりよく満足する。ここでの対応する配列はTCGCTATGGである。3′
非翻訳領域は471塩基長である。ポリーA部分の開始15塩基前にポリアデニ
ル化配列AATAAA (N、J、Proudfoot et at、 、 N
ature263 (1976)、pI)211−214)がある、mRNAの
ポリーA部分が150〜200塩基の鎖長を有するとすると、cDNA配列に基
いたmRNAの総長!:1600〜1650であろう、ノーザンプロット実験で
はより高い値が測定されたので、5′非翻訳領域はcDNAの完全な形となって
いない。
他のすべてのcDNAクローンと異なり、クローンpp 6 / 5のcDNA
は100位でAの代りにCを有する。従って、トリプレット98〜100 (2
2番目ノコトン)はGAAがらGACに変化し、GluO代りにAspをコード
する。この変化は以下の現象の理由となることができる:a)逆転写酵素が間違
ったヌクレオチドを移入した、b)それらはこの点で異なる2つの対立遺伝子の
転写産物である、C)この点で異なる2つの非対立遺伝子がある。
その長い読取り枠はそのMet−1が恐らく切断され、その次のアラニンが、あ
るいはアシル化によって、アミノ基においてブロックされるであろう、320の
アミノ酸を有するタンパク質をコードする。計算した分子量は35.896 D
で5DS−PAGEによる分子量より大きい、確かに、荷電されたアミノa (
Asp 、 Glu、Lys 、、 Arg s His)の割合(30,6%
)(98/320)は平均値25.1%と比べて十分高い、このことは5DS−
PAGEにおけるタンパク質の異なる移動挙動を説明する0強度に荷電したアミ
ノ酸中、酸性アミノe1 (Asp及びGlu)は54個で塩基性アミノ酸(L
ys及びArg)(41個)に比べ優勢である。このことはVAC−αタンパク
質の酸性の等電点(pl−4,4〜4.8)を説明している。VAC−αはシス
ティンをコードする唯一のトリブレット(アミノ部位316)を含み、典形的な
N−グリコジル化部位(Asn−XXX−5er/Thr)を有さない、アミノ
酸配列の構造分析(Pustell 、J、et al、 + Nucleic
Ac1ds Rcs、 10 (1982)pp4765−4782)は67
アミノ酸長の配列の4回の繰返しくa fourfold repetitio
n of a 5equence 6 7 amine aciidslong
) (図6) (以下「リピート」と称する)を示す、この配列内で、7つのア
ミノa2(10,4%)は4つのリピートのすべてに保存され、15のアミノ酸
(22,4%)は4つのリピートの3つに存在し、28個の位置(41,8%)
で2つのリピートは同じアミノ酸を含有している。
公げにされたデータ(lIl、J、Geisow、FEBS Letters
203 (1986)、pp、99〜l Q3.M、J−Geisow et
al、 、 TlB5 11(1986)、pp、420〜423)との比較は
驚くべきことに、VAC−αがかなり広い意味での(a fairly lar
ge group、of)Ca・°依存性リン脂質結合タンパク賃に属すること
を示した。 Ca”結合に巻き込まれる共通配列はLys−Gly−fob−G
ly−Thr−Asp−Glu−var−uar−Leu−11e−fil−1
1e−Leu−Ala−fob−Arg fob−疎水性、 fil−親水性、
uar ”可変性と記述されている(M、J、Geisow 旦 虹、・Nat
ure320 (1986) 、p9.636−638)、この配列は本発明の
タンパク質の4回繰り返された67アミノ酸長の配列の各々に存在する(図6)
、殆ど疎水性アミノ酸のみよりなる、各リピートの末端の6アミノ酸長の部分も
注意を引く (図6の「○oOooo」)。
c)VAC−β cDNAの配■
クローンNrl 5、Nrl 9及びNr22のVAC−β cDNA配列は1
940bPを有し、ポリーA部分に没入する(図7)、ポリーA部分の16塩基
前にポリアデニル化シグナルAATAAAがある。確かに、この配列はヌクレオ
チド位1704−1709に存する。この配列がポリアデニル化シグナルとし用
いられない理由は知られていない、AATAAA配列の3′末端でさらに必要と
される配列、すなわちYGTGTTYY (Gill A、旦 虹、。
Natt+re312 (1984) 、PP、473−474)は比較的にず
っと離れて存在する(TGTGTTAT、1735−1742位)。
これが、最初のポリ”アデニル化配列が受容されない説明となるかもしれない。
tieDNA配列はCDNAの始めがら1000位まで亘る読取り枠を含有する
。それは362のアミノ酸のコード能力を含んでいる。VAC−αとの類似性及
びVACの精製に際し34.000Dのタンパク質を生ずるという事実から、最
初のメチオニンコドン(ATG、107−109位)が翻訳の開始点とされた。
コザーク則はここではVAC−αの場合はどよくは満足されない(AAGAGA
TGG、102−110位)。
それは4つのシスティン基(アミノ部位161.206.250及び293)及
び能力あるN−グリコジル化部位(Asn−Lys−5er、アミノ部位225
−227)を有する。計夏された分子量は36.837である(図9)、VAC
−βにも、平均数より多い荷電基があり (97/327 (29,6%))、
酸性アミノ酸(Asp +GIu49)が塩基性アミノa (Lys ↑^rg
42)より優勢である。
このことは5DS−PAGEで積出されるより低い分子量を説明する。
VAC−βも67アミノ酸長の配列の内部繰返しを示す(図8)。
この配列内で、7つのアミノa(lo、4%)は4つのリピートのすべてで保存
され、17のアミノ酸(25,4%)は4つのリピートの3つで存在し、25個
の位置(37,7%)で2つのリピートが同じアミノ酸を含んでいた。VAC−
βも17アミノ酸長の共通配列と高い1714以性を示す、VAC−αについて
された注目もVAC−βにあてはまる。
d)ゲノムサザンプロット 析
ヒト胎盤からの染色体DNAのサザンによる分析は複雑な写真(a compl
ex picture)を与える。このDNAをEcoRI s旧ndI[I。
Bam1’lI 及びPst Iで切断した。ニトロセルロースに移したDNA
をVAC−a DNA(pP11/3)及びVAC−β DNA(pRH203
)の両方とハイブリッドさせた。フィルターをストリンジェントな(strin
zent)条件下(前記a)参照)に、すなわち0.2 X S S C及び6
5℃で、洗浄した。それにも拘らず、比較的多い数のバンドが各消化について生
じた(図10)、2つのプロットの比較は、VAC−ex DNAとVAC−β
DNA(7)交差反応をこれらの条件下で恐らく排除することができることを
示した。バンドが多数であることはVAC−αもしくはVAC−β遺伝子に類憤
の遺伝子の存在、または多数の及び/または長いイントロンによって中断された
遺伝子の存在によりて説明することができる。
スJL[L支
タンパク質合成
図11はVAC−αとVAC−βのアミノ酸配列の比較を示す。
繰返し構造は両タンパク質において同じに配置され得る。結合ペプチドも2番目
及び3番目のリピートの間のそれらを除き同じ長さである。VAC−αにおいて
は、2つの配列の最適な調和(曽atahtng)を可能にするのに、ギャップ
をこの結合ペプチドに挿入しなければらない、2つのタンパク質のN−末端ペプ
チドは、VACταでは19のアミノ酸で、VAC−βでは25のアミノ酸で長
さが異なっている。このペプチドももっとも低い相同性を有する。2つのタンパ
ク質は320のアミノ酸位置の176で同じであり、相同度は55.0%である
。
ココテ、VAC−a cDNAとVAC−β cDNA(7)ヌクレオチド配列
の比較について述べる。2つの遺伝子とそれらの産物を互いに比較すると、より
大きな相同性はアミノ酸面よりDNA(−RNA)面でみられる。このことは核
酸においては塩基トリブレットの変化が新しいアミノ酸をコードするのに十分で
あるという事実によって説明される。
図12はVAC−et cDNAとVAC−β CDNAのコード領域の比較を
示す、′Rくべきことに、DNAはたった54.2%の相同性度しか示さない(
すなわち2つのタンパク質より幾分低い相同性度である)。
図13はVAC−αもVAC−βも、膜を通しての分泌または膜中への該タンパ
ク質の貯蔵を可能にする比較的長い疎水性領域を有さないことを明瞭に示してい
る。従ってVAC−α、VAC−βとも細胞内タンパク質であると推測すること
ができる。
Wallneret al、(Nature320 (1986) 、pp、7
7〜81)はヒトリボコルチン■の構造を報告し、5aris ラ(Ce114
6(1986) 、pp、201〜212)及びHuangら(Ce1146(
1986)、pp、191〜199)はネズミのもしくはヒトのカルバクチン(
calpactin) I (これはりボコルチン■としても知られる)の構造
を報告している。これらのタンパク質もCa”依存性リン脂質結合タンパク質の
範ちゅうに属する。それらの構造はVAC−α及びβと類似的に書くことができ
る(図14)、L、かしながら、VAC−αとVAC−βの間の相同性はVAC
とリボコルチンの間の相同性よりもっと著しい。
VAC−a−VAC−β 55.θ%
VAC−ex−リボコルチア 1 41.9%VAC−a−リポコルチア II
43.8%VAC−β−リボコルチン1 41.7%VAC−β−リボコルチ
ンII 44.6%従ってリボコルチンもそれらの類似構造ゆえに抗凝固活性を
青し、従って抗凝固剤として用いることができ、さらにはこのことはこのクラス
の(aos依存依存性リン脂質結合タンパク一般的性質であると推測することが
できる。
Ca”依存性リン脂質結合タンパク質の多くは細胞骨格の精製した分泌小胞もし
他の成分に結合するCR,R,Kretsingerら、Nature320
(1986) 、p573 (要約))0分泌の間、小胞は細胞のゴルジ器官か
ら離れ、細胞膜に移行し、それと融合する。かくして小胞の内容物は細胞から離
れる。刺激と筋肉収縮のカップリング(coupling)と類イ以して、刺激
と分泌がCa”を介してカップリングされることが提案された(WJ、Doug
las % Br、J、Pharmac。
34 (1968) 、451)、Ca”依存性リン脂質結合タンパク質は重要
な役割を演することができる。各リピートの保存された(conserved)
17アミノ酸長領域において、VAC−aはヒドロキシル基を有する5〜6の
アミノ酸(Asp 、 Glu 、 Thr 、 5er)を(それらのうち3
つは同で位置に)有する。VAC−βにおいては、これらのアミノ酸のうち4つ
は各リピートに存在する。該タンハク賞のいずれもカルモジニリン、トロボニン
(troponin) C%S−100及びバーブアルブミン(parvalb
usin)に観察され、これらの分子におけるCa”°結合の役割を担うE F
−Hand構造(1?、)l。
Kretsrngerら、CRCCr1t、 Rev、 Biochem、8
(1980)、P119)を有さないが1.各リピートにおけるこのサブセクシ
ョン(サブ領域) (subsection)の保存はこの領域がCa”結合の
役割を担うという結論に導く。
この領域における制御された突然変異によってVACタンパク質の生物活性を変
化させる試みがなされ得る。
111i
E、コ11におけるVAC−αの形質発現E、コリからのアルカリホスファター
ゼ(PhoA)の遺伝子を緊縮調節(stringent regulatio
n)に服せしめる。リン酸塩の存在下ではこの遺伝子は完全にスイッチを切られ
ており、培地中リン酸塩の不存在下で遺伝子発現が起こる。 H,Shuttl
eworth et al、+Nucleic Ac1ds Res、 14
(1986) page8689及びC,N。
Chang、et al、 、 Gene44 (1986) 、pp、121
−12°5はこの遺伝子のヌクレオチド配列を記述している。
PhoA遺伝子のプロモーター領域をいくつかのオリゴヌクレオチドから組み立
て(assembled)、EcoRl −C1a Iで切断したpAT153
に挿入した。リポソーム結合部位の前にXho1部位を挿入した。もとのEco
R1部位は該合成りNA断片をつなぎ込むときに破壊される。リポソーム結合部
位の後に、翻訳開始ATG (そのGは5acl (”’ 5stl)部位の最
初のヌクレオチドである)を設けた(provided) e該形質発現ベクタ
ーはこの点でSac Iにより切断されて直鎖化することができ、3′突出部分
(0νerhang)はdGTPの存在下にDNAポリメラーゼI−クレノー断
片で処理してストレート末端(straight end)に変換することがで
きる。
このようにして、この点に目的とする遺伝子を挿入することができるが、正しい
形質発現のため、この遺伝子はコード領域の最初の塩基から始まらなければなら
ない。
pAT部分の)lindl[l −5al l断片を除去し、アルカリホスファ
ターゼ転写ターミネータ−に置き代えた。ちとの5al1部位は破壊された。こ
れをなすために、それを、pAT153から削除されたBamH1部位と共に該
ターミネータ−の前に再導入した0合成的に生産したDNAを図15に示す。
b)形質発現りローンpRH291
cDNAクローンpP615をBgll及びPstlで切断し、コード領域の大
部分と約200bpの3′非翻訳領域を含有する980bp長の断片を単離した
。コード領域のなくなってでいる5′末端はオリゴヌクレオチドによって置き代
えた。 Kpnl切断部位を同時の2つの突然変異(GGC−GGT、Gly−
7及びACT−ACC。
Thr−8)によってVAC−cDNA中に導入した。
オリゴヌクレオチドは以下の外観を有していた:l EBI−678
5’ GCACAGGTTC丁CAGAGGTACCGTGACTGACTTC
CCTGG^丁TTGATGAGCGGGCT3 ’CGTGTCCAAGAG
TCTCCATGGCACTGACTGAAGGGACCTAAACTAC丁C
GCCCGAI EBI−68011
GATGCAGAAACTCTTCGGAAGGCTATGAAAGGCTTG
GGCACAGATGAGGAGAGCCTACGTCTTTGAGAAGCC
TTCCGATACTTTCCGAACCCGTGTCTACTCCTC丁CG
B1−
11EBI−6821
ATCCTGACTCTGTTGACATCCCGAAGTAATGCTCAG
CGCCAGGAAATCTCTGCA3 ’丁AGGACTGAGACAAC
TGTAGGGCTTCATTACGAGTCGGCGTCCTTTAGCG
5’67911 EBI−6811
オリゴヌクレオチドEBI−680,677,678及び682の5′末端をリ
ン酸化した。EB)−678及び680、EBI−677及び679及びEBI
−682及び681を対にして100℃に加熱し、ゆっくり冷却した(2 Q
p l申に100 pool) $二本鎖オリゴヌクレオチド同士を結合しくc
ombined) %つないだ(ligeted)、 p RH284TをSa
c Iで直鎖化し、その3′突出部分をdGTPの存在下DNAポリメラーゼ■
/クレノー断片で処理してストレート末端にしくreduced)、ついでBa
5alで再切断する。約30ngのベクター、200ngのcDNA及び250
n+molのオリゴヌクレオチドを15μlの溶液中で連結する(ligate
d)、受容E、コリHBIOIを該リガーゼ溶液で形質転換した。得られたクロ
ーンをpR)1291と命名した(図16)。
寒丘孤立
プラスミドpER103を形質発現ベクターとして用いた(E。
Rastl−Dworkin et al、 、 Gene21 (1983)
、237−248L咳ベクターをH4n6mで直鎖化した。5′突出末端をd
ATP及びDNAポリメラーゼI/クレノー断片で部分的に埋め、残りの一本鎖
残基(residue)を81ヌクレアーゼで消化した。aベクターをBag旧
で再切断し、大きな断片を単離した(図17)、クローンpRH203から、コ
ドン13〜157を含有する440bp長のMa@l[[−BamH1断片をj
iLIIした。失われている5′末端は以下のオリゴヌクレオチドで補った:
EBI−307
5’ CCATGGCTTGGTGGAAAGC丁TGGATCGAACAGG
AAGG丁 3 ′3 ’ GGTACCGAACCACCTTTCGAACC
TAGCTTGTCC丁丁CCACAGTG 5 ’EBI−306
E、コリに対して最適のコドンを用いたく例えばR,Granthamet a
l、 、 NucleicAcidsRes、8 (1980) 、1893−
1912) aこのコドン交換はコドン5〜7に新しいBindll[部位をも
たらす。
オリゴヌクレオチドEBI−306をリン酸化し、EBI−307とハイブリッ
ドさせ、VAC−β断片でつないだ、 BamHIで再切断後、5′末端VAC
断片を上記で調製されたpER1G3ベクターにつなぎ込んだ、得られたクロー
ンをpRH211と命名した。VAC−βをコードする領域を完成させるために
、1230bp長のBa5al−Sphl断片をクローンpRH201から単離
した。
Ba5BIから5phlまで約200bp長のpBR322の部分をプラスミド
pRH211から除去し、対応するVAC−cDNA部分に置き代えた。これは
クローンpRH212に帰結した。 Trpプロモー1− (S、マルセソセン
ス)、リポソーム結合部位、及び合成的に製造したVAC−β遺伝子のはじまり
の部分(start)を含有するEcoRI−BasHI断片を配列決定によっ
てチェックした。
b)VAC−β(pRH212)の形質発現プラスミドにコードされたVAC−
β(the plass+1d−codedVAC−β)をMaxicall系
で検出した(^、5ancar et al、 、 J。
Bacteriol、137 (1979) 、pL 692−693) 、
E、コリC3R603(F−、旦r−1s 1euB6 、肛並り、 庄−り。
recAl −、d、thi−1s uvrA6 % ara−14,1acY
1、■…L。
n旦り、 mtl−1、■旦匹(nalA9B)、■匹旦、tsx−33、λ−
憇匹U)
をpRH212で形質転換し、37℃でOD、。、まで増殖させた。
培養液20−Eを用いたベトリ皿中50値の距離から5秒LIV殺菌灯(15W
)で照射し、もう1時間インキュベートした。D−サイクロセリン100μgを
培養液に加えた。16時間後細菌を遠心分離によって回収し、バージエイ(He
rshey)塩溶液(5,4g/l NaC113,Omll MCj、 1.
1 g/ I NH,Cl、15w/I CaCj、 X211.O187■/
j KHgPOa 、12.1 g/ 1 )リスpit−7,4)で2度洗
浄し、バージエイ培地(バージエイ塩100m1あたり、20%グルコース2.
Owall、 2%トレオニン0.5wxl、1%ロイシン1.0 mA、2%
プロリンl、QmJ、・2%アルギニン1.0 纏10.1%チアミン−〇Cj
O,l mA)5 mAに再懸濁し、20μg/■!のインドールアクリル酸で
2時間インキュベートした。。S−メチオニン5s+cCi/ wanの添加及
び37℃(1時間)のさらなるインキュベーシヨンによって、プラスミドにコー
ドされたタンパク質を放射標識した。細菌を遠心分離で回収し、SDSプローブ
緩衝液(Lammli Gel System 、例えばり、G。
Davies et al、 、 Methods in Mo1ecular
Biology (1986) pp−306−310)200μEに取った
。標識した生産物を15%アクリルアミドゲルで分離した。ゲルを乾燥し、KO
dak X−0+sat Sフィルムに露光した(exposed on) *
基準物質(a reference)として精製VAC−αタンパク質をそれと
一緒に移動させ(wasrun)、染色によって目にみえるようにした。VAC
−αは分子量から予想されるようにpRH212にコードされたVAC−βより
も早く誘導した。VAC−βの形質発現ばまた誘導因子インドールアクリル酸の
添加によって刺激することができる(図18)。
C)クローン RH292のヅ
形質発現ベクターpRH284TをSac Tで直鎖化し、3′突出末端をDN
AポリメラーゼI/クレノー断片及びdGTPでストレート末端に変換した。ベ
クターをSal Iで再切断し、大きな断片を単離した。クローンpRH212
の旧ndl[l−5all挿入物を単離した* 0.2pmolのオリゴヌクレ
オチド対5 ’ GCTTGGTGGA^3 ’ EBI−6843’ CGA
ACCACCTTTCGA 5 ’ EBI−685を0.2 pmolのVA
C−β挿入物及び0.015 pwolの調製pRH284Tでつないだ、E、
コリHBIOIをリガーゼ溶液で形質転換した。得られたクローンをpRH29
2と命名した(図18)。
!JJLL
E、コリ でのVAC−α びVAC−βのノ のa)クローンHBIOI/
R)1291 びHBIOI/ RH1主1立隻l
培地1)予備培養
10 g/j )リプトン
5g/J!酵母エキス
4mllグルコース
9 g / J NaJPOa ” 2HtO1g/jNI1.cj
1 sj / l! IM MgSO4・IHzO100■/1アンピシリン
開始pH−1,2
2)主培養
0−68 g / j (NHa)tllPOaO−62g / j LIIP
Oa・311102.33 mll i[cj!
0.5 mll NaC1
0,53g/j NBaCz
1−23 g/ j Mg5Oa・711tO0,011g / l CaCl
z
lo war/lチアミン−tlc1
3.92 If/ J (NBa)Je(SOa)t ” 6H!00.72
mll AffiCj、・6B100.72 mll / I CoCj g・
6H201,5mtl j KCr(SOJz ・12BgO0,75■/ I
Ct+SOa + 5Offi。
0.19 ■714 H3BOs
0.51 ・wg/ I Mn5Oa ・HJo、79 ■/ it N15O
a・61200.73 mtl j! NazMoOa ・2H!00.86
w/ 12 ZnSO4・7Ht021 mllカゼイン加水分解物(Merc
k Art、No、2238)25 mllカゼイン加水分解物(Sigme
C9386)100 ■/lシスティン
2 g/j!酵母エキス
1 mllクエン酸
11 g/Itグルコース・n、o (開始時点もしくは供給)予備培養培地7
00m1に形質発現クローンを!![Wlシ、攪拌(1000μ!wr 、磁気
棒)及び酸素導入(5vvw(+wvol/vol/5in)、通風格子(ve
ntilation grid))下37℃で15時間培養した。この予備培養
物600mj!を主培養培地121を含有する発酵槽に移した。主培養は以下の
条件で行った。
撹拌機系:翼撹拌機 1000rp蒙
通風=1.0vvs
温度:28℃
pB:6.5(調整のため 25% NHs )発酵中グルコース濃度を測定し
た。グルコース濃度が58/!にN ちたら、10t/lのグルコースを加えた
。各場合10g#の他の添加はすべて発酵槽中のグルコース濃度が10μlに低
下したときに行った。酸素分圧が約0.05気圧に下がったら、発酵槽中の酸素
分圧を0.3バール(0,296気圧)に上げた。20時間後、混合物を15℃
に冷却し、バイオマスをCEPA遠心分離機によって栄養培地から分離し、−7
0℃で凍結した。
b) えVAC−αもしくはVAC−βタンパク の溶液
プローブ緩衝液
125mM)リス pH−6,8,4% SDS、10% メルカプトエタノー
ル、10% グリセロール、0.02% ブロモフェノールブルー
アクリルアミドゲル
積層ゲル(stacking gel)3% アクリルアミド、0.1% ビス
アクリルアミド、125+*M)リス pn譚6.8.0.1% SDS分離用
ゲル
13.5% アクリルアミド、0.45%ビスアクリルアミド、375mM)す
六 pll−8,8,0,1% SDS溶出緩衝液
14.4g/j グリシン、3.025g# )リス、5mJ20% SDS
タンパク質ゲル染色溶液
0.1% クマシーブルー、50% メタノール、10% 酢酸脱染色溶液
5% メタノール、10% 酢酸
グリセロール溶液
7% 酢酸、2% グリセロール
移動(transfer) INN液
液10×移動緩衝
液4.4g#! )リス、112.6g/# グリセロール1×移動緩衝液
100mj!/j 10x移動緩衝液、200s1/J メタノール、1m1/
J エンピゲン(Empigen)ブロッキング溶液
1% ツイーン20.1% BSA (ウシ血清アルブミン)、10% ウシ胎
児血清(CIBSO)(PBS中)BS
8 t/ I NaC!、0.2g/1KC1−0,15g/l NatPOa
、0、2 g/ j KBgPOa、0.1g/j Mg(jz 、0.7g/
J Caα2アルカリホスフアターゼ緩衝液
100mM)す、2. pE−9,5,100mMNaC4’、5mM hgc
/。
発酵終了時に、液の光学密度を測定し、既知少量(one aliqwot)を
採取した。細菌をエンベンドルフ遠心分離機でペレット化し、2000、。。ア
、(600amでの光学密度)の濃度でプローブ緩衝液に再懸濁し、100℃で
5分変性した。不溶部分をすべてエンベンドルフ遠心分離機中で遠心分離するこ
とによってベレット化した。5μ!をアクリルアミドゲル上に荷した。用いた参
考物質(reference)はより高いリン酸塩濃度(0,08mMリン酸塩
)で定常的に増殖させた形質発現クローンよりなっていた。これらの条件下でア
ルカリホスファターゼプロモーターは活性化されなかった。
タンパク質を分子量によって6.5ジノ3(積層ゲル)もしくは13ν/口(分
離用ゲル)でブロモフェノールブルー染料がゲルの末端に達するまで分離した。
ゲルの半分をクマシープルーで染色した。この目的のため、ゲルを染色溶液中で
30分攪拌し、ついで脱染色溶液中で1時間処理した。過剰の染料(stain
)を十分に除去するため、活性炭を充填した透析管を脱染色溶液に浸漬した。
ついでゲルとグリセロール溶液で30分処理し、ゲル乾@機で乾燥した。
残り半分のゲルタンパク質をニトロセルロースフィルターに移した。これをなす
ために、バイオランド移動(transfer)装置中のSandwich W
hatma++ 3 MMベーパーゲルニトロセルロース(Schleicbe
r−Schuell 、 BA 85) t+lbatman3MMペーパーを
1×移動緩衝液中150V(1を流強度1000mM)の電圧に2時間、冷却し
ながら、さらした、ニトロセルロースフィルターをブロッキング溶液50−l中
周囲温度で一夜処理した。フィルターを、プロ7キング溶液/1:1000希釈
ウサギ抗VAC抗血清5■l中で3時間インキュベートし、ついで流水で30分
、PBS/1%ツイーン20 (Merck−3ehuebardt No、8
22184>中で15分(3回)洗浄した。フィルターを、抗ウサギ’ g、G
(Fc) −アルカリホスファターゼ複合体(Promega−ProtoB
lot ImmunoscreeningSys tem)の1:2000希釈
ブロッキング溶液20■l中周囲温度で3時間インキュベートした。フィルター
を流水及びPBS/1%ツイーン20中で上記したようにして洗浄した。結合し
た抗体−アルカリホスファターゼ複合体を発色反応(Promega−Prot
oBlotIsmunoscreening 5yste−)で検出した。NE
T (70%ジメチルホルムアミド中の50■7mlニトロ−ブルーテトラゾリ
ウム)66μ!及びBCIP(ジメチルホルムアミド中の50■l園15−フロ
モー4−クロロ−3−インドリル−ホスフェート)33μlをアルカリホスファ
ターゼ緩衝液IQs&に溶解した。ニトロセルロースフィルターをこの溶液中で
発色が進行する(developed)までインキュベートし、ついで流水で3
0分洗浄した。フィルターを乾燥し、プラスチックフィルム中に加熱密封した。
図19は結果を示す、「+リン酸塩」は形質発現のないコントロールであり、「
−リン酸塩」はアルカリホスファターゼプロモーターノ制御下で(7)VAC−
α(りo−7HB101/pRH291)もしくはVAC−β(りo−7HB
101/pRH292)タンパク質の形質発現を示す、VAC−α及びVAC−
βタンパク質とも染色ゲル上で容5に検出できる。形成されたVACタンパク質
の量は驚くべきことに少なくとも20 N/ 110Disems細菌培養液で
あった。
ウェスタンプロ、トは染色されたVAC−αバンドを明瞭に示している。加えて
、より低分子量のいくつかのタンパク質が30kDまでの範囲に検出されるが、
VAC−αタンパク質のN及び/またはC末端でのタンパク質加水分解切断によ
って形成されたものかも知れない、タンパク質加水分解によって生成したVAC
−αタンパク質の半分子であるかもしれない、抗血清によって認識される、20
kDより下の範囲のタンパク質も注意を引く、驚くべきことに、VAC−βも抗
VAC抗血清によって認識された。このバンドは実質上VAC−αバンドはど強
く染色されていないが、クマシーブルー染色ゲルでのVAC−βバンドはその強
さにおいてVAC−αに相当するので、抗VAC抗血清によるVAC−βの認識
は実質上VAC−αタンパク質のそれに劣ると結論できる。
叉l五−主
えVAC−αの 4
出発材料 : E、コリ HBIOI/pRH291菌体を遠心分離し、−70
℃で凍結した。
a) ホモジ イゼーシッン び
凍結菌体ケーキ103.5gを氷冷溶菌緩衝液(100■h トリス/Hcl、
50s+M EDTA及び20(1+MNacj、pH7,5) 500sjに
懸濁し、細菌塊(clumps)を破壊するためにUltra−Turrax(
5回の短い振動) (5brief pulses)で処理した。懸濁液をマン
トン−ガラリン圧搾機(press)に6000 psi (421,9kg/
cd)で3回通した。最後に、圧搾機を溶菌緩衝液300mfですすいだ、5N
HIJでpH8に調整したPE4(ポリエチレンイミン、分子量30,000〜
40.000)5%溶液を均質化懸濁液にO,S%PEIの最終濃度が達せられ
るまで徐々に加えた。水浴中で30分攪拌後、溶液をベンクマンJ2−21遠心
分離機を用い9000 g、4℃で60分処理して清澄化した(粗抽出液)。
b) アンモニウム
固体硫酸アンモニウムを攪拌した粗抽出液に徐々に加えて、30%飽和(176
g/Jりとした。冷蔵庫中に一夜放置後沈殿を除去した。清澄な上滑を固体硫酸
アンモニウムと、65%飽和(235g/l上清)となるまで徐々に混合し、つ
いで2時間攪拌した。沈殿を10,000g、4℃で30分遠心分離して回収し
た。これを500wzの20mM)リス/IIc/+ 50mM NaCff、
pH7,4に溶解し、同じ緩衝液で硫酸アンモニウムがすべて除去されるまで(
透析物にBaCffzを添加してBa5Oaを生成しないことによって決定する
)透析した。
C)匹且j旦」懇闇ロ1江ユ凶杉3LυとLLL1Zエニ透析物を遠心分離して
清澄化し、20mM)リス/HCf’+505M NaCZ、pH7,4で平衡
化した、160mj!のDEAE−FF−セファロースカラム(ファーマシア)
に適用した。溶出液の0Dzt。1.が緩衝液レベルに達したらすぐに、20m
M)リス/HCff、p)17.4中の50−500gM Na(jの勾配を通
用した(すべての場合、直線濃度勾配の10カラム容量)、溶出液をOD□。。
、で監視し、5DS−PAGE ;及びEPAO181465にウシVACに対
して記載された方法で調製した、胎盤VACに対するウサギ抗血清、及びアルカ
リホスファターゼにカップルさせたブタ抗ウサギIgGを用いるウェスタンプロ
ットによって分析した。 VACを含有する画分をすべて集め、主ピークの端に
あたるいくつかの画分を捨てた。VACプールをAMICONtII外濾過セル
(cell)及びP M 10− type Ultrafilterを用いて
濃縮した。
ファーマシアに26/100カラム(500sj)にセファクリルS−200H
R(ファーマシア)を充填し、20 mMビス−トリス/ H1j+ 100m
M NaCff、 pH6,3で1515−2O/hの通過速度で平衡化した。
6−15 @J既知量の濃DEAE−FF−セファロ−スプール(全量87.4
s+jり及び引き続いてのビス−トリス緩衝液(上記参照)をカラムに適用した
。溶出液をOD□。7゜で監視した。VACを表すピークは5DS−PAGE及
び既知量のウェスタンプロットで示されたように、UVプロフィール(prof
ile)の最後の目立つピークである。それを回収し、すべてのテストからのプ
ールを合して(全部で7)、20mMビス−トリス/BCZ pH6,3に対し
て透析した。
e) Q−SEPHAROSE−FAST−FLO−での O?トゲ−フィーQ
−3epbarose−fast−flow(ファーマシア)の40 請11カ
ラム(K 16/20)をFPLC系(ファーマシア)に結合し、201ビス−
トリス/1(CZ、pH6,3で平衡化した。透析したVACプールをカラムに
適用し、溶出液のOD!、。1.が緩衝液レベルに戻るまで20−nビス−トリ
スで洗浄した。20醜Hビス−トリス/HCJ、pH6,3中でのNa(j勾配
を溶出のために用いた:1カラム容量中 0〜105mM NaCff (40
ml’)20カラム容量中 105〜245wM NaCff (800mjり
2カラム容量中 245〜350mM Na(j (80sjりVACは約0.
14M ドacjで溶出する、UVプロフィールの最後の目立ったピークにおい
て同定することができた。純度を5DS−PAGE、ウェスタンプロット、逆相
HPL、C及び等電点電気泳動で測定した。UACプールを一20℃で保存した
。
叉遡■−エ
えび炊VAC−αの2
用いた方法:
a)ゲル透過HPLC% b) 逆相HPLCc) N末端配列決定 、d)ト
リプシンペプチドマフブe)SDSゲル電気泳動、 f) ウェスタンプロット
g)等電点電気泳動
比較のため、天然VACを一方で用い、組換えVAC−αを他方で用いた0個々
の分析方法のテスト条件を以下に記述する。
a) ゲ7b”1(PL旦
カラム・: Waters Protein Pak I 125.2X(7,
8X300鶴)、10M粒子直径
溶出溶媒: 0.5 MNatsoa、0.02 M NaHtPOa 、pH
7,0,0,04% ツイーン20.25% プロピレングリコール
流速 : 0.5 mj!/s+in
検出 : Uv吸収、214gm
天然及び組換えVAC−αのクロマトグラムはそれぞれ34 、000及び33
.000の分子量でVACモノマーの主ピークを示す0.さらに、少量のより早
く溶出するVACダイマーがある0分子量尺度(scale)は4つの標準タン
パク質によって決めた(calibratedL厳密にいうと、カラムは分子量
ではなく分子サイズによって分離される。
b> u口IPLC
カラム : Bakerbond WPC+s 4−6 X 250.5g粒子
直径、3Oam孔直径
溶出溶媒A:氷水中、1% トリフルオロ酢酸溶出溶媒Bニアセトニトリル中0
.1% トリフルオロ酢酸勾配 : 20% B 2分、20−68% B 2
4分、68% B 10分、68−20% B 1分流速 = 1.0 mj/
s+in
検出 : Uv吸収、214及び280ns天然及び組換えVACのクロマトグ
ラムはVACについて約29分の保持時間を示す、存在する非常に小さなピーク
はその一部分はVACプローブ中の不純物である。BWと名づけだすべてのピー
クはカラムのブラインド値(blind value)に基く。
c) N:】]Iυ引九定
逆相HPLCで脱塩した(desalinated)組換えVAC−aビークを
配列決定した。配列決定はプログラム(program) 40 APTBを用
い、Applied Biosystems社製ガス相シークエネーターによっ
て行った。プローブを70%HCOOH50μlに溶解した。2×25μlをシ
ークエネーターに適用した。最初の量の2.3nmolでアミノ酸39まで配列
決定することができた。(天然タンパク質及びcDNAからの)予想との100
%一致が見い出された。
付加的なN−末端M e tは検出されなかった(51%)、&ll換えVAC
−αにおいて、N−末端は遊離状態にあって、天然VACと同様ブロックされて
いない。
d) ト1プシンベブチトマープ
天然VACと組換えVAC−αとを比較した0両サンプルから、VACを逆相H
PLCで脱塩し、乾燥し、0.1%NHJC(hに溶解した。切断のため、4w
t%のトリプシン(Worthington、 T P CK処理、水に1■/
■lの量で溶解)を加え、37℃で6時間のインキュベーシッン後、さらに4w
t%のトリプシンを加えた。さらに−夜インキュベーション後、生成したペブキ
ドを逆相HPLCで分離した。示されたクロマトグラム(214n−及び280
nm)は事実上同一のペプチドパターンを示す。
カラム : Waters μBondapak C+s、3.8X300m、
10g粒子直径、Ion一孔直径
溶出溶媒A:氷水中、1% トリフルオロ酢酸溶出溶媒Bニアセトニトリル中0
.1% トリフルオロ酢酸勾配 : 0−55% B 55分、55% B 1
5分、55−0% B 1分
流速 :1.0 ■J/sin
検出 : Uv吸収、214n−及び280n*e) SDS°ル ゛
5DSt気泳動は主として、U、 K、 Laem+mli (Nature
227 。
680−685 (1979))によって最初に記述された方法によって行った
。銀染色(silver staining)を0akley(Anal、Bi
ochem−105,361−363(1980))の方法を用いて行った。
第1のゲルは天然及び組換えVAC−αの比較を示す、ダイマーVACの含量を
レーザー目配濃度記録計(densitometer)による走査(scann
ing)によって定量したところ、天然VACでは2%、組換えVACでは4%
であった。第2のゲルはDTT (ジチオスレイトール、還元剤)を通用したか
もしくはしなかった組換えVAC−αを示す、これはSDSに安定なダイマーは
明らかにジスルフィド橋を介して結合しており、この結合はDTTで還元できる
ことを示している。
試薬の原(original)iI液:15%過硫酸アンモニウム(APS)
過fL酸アンモニウム150■を蒸留水1謡lにする。
30%アクリルアミド+0.8%ビスアクリルアミドアクリルアミド ビスアク
リルアミド 水(加えて)15g 0.4g 50mf
30g 0.8g 100mj
45g 1.2g 150m1
アクリルアミドを対応する量の水に溶解し、使用前に濾過する。
分離用ゲル緩衝液
1.5M)リスHJ、0.4 % S D S (F テシル硫酸ナトリウム)
pua、s
18、16 g )リス+〇、4g5DSを濃HαでPH8,8に調整し、蒸留
水で、100■lにする。
積層ゲル緩衝液 ゛
0、5 M )す7.− BCf、 0.4%SDS%pl’16.86.04
g)リス+0.4g5DSを濃”flcl rpH6,84:調整し、蒸留水で
100mAにする。
溶出緩衝液
25mM)リス、192mMグリシン、0.1%SDS、0.005%ナトリウ
ムアジド、pH,5
12gトリス+57.6 gグリシン+4g5DS+0.2gナト。
リウムアジドを蒸留本釣3.51に溶解し、pus、sに調整し、4、(lにす
る。新しい溶出緩衝液の電気伝導度を先行するバッチと比較するのが望ましい。
0.05%クマシープルー染色溶液
0.55gのクマシープリリャントプルーR850をメタノール500mj!に
溶解し、30分攪拌し、濾過する。氷酢酸100m#及び蒸留水500■lを加
える。
脱染色溶液
a)手仕事の(manual)脱染色
脱染色溶液は染料なしの染色溶液に相当する:メタノール500mj+蒸留水5
00mj+氷酢酸100m!b)7.5%酢酸中での電気泳動脱染色4XSDS
適用緩衝液(約1ケ月保存できる)染料濃縮物:ブロモフェノールブルー 50
mj、グリセロール 0.5 鋤11蒸留水を加えて10m1゜この溶液は約3
ケ月保存できる。
適用緩衝液:染料濃縮物 0.4■J、SDS 0.8g、グリセロール 4g
、蒸留水を加えて10論l。
lX5DS適用緩衝液
4XSDS適用緩衝液の蒸留水による1:4希釈液0akleyによる銀染色:
試薬
脱染色剤
エタノール 200m7!、濃酢酸 62.5 ml、蒸留水を加えて 100
0sj!
10%ゲルタンジアルデヒド溶液
25%ゲルタンジアルデヒド
蒸 留 水 50 mlまたは100 ml溶液は冷蔵庫に保存しなければなら
ない。
0、INアンモニア性銀溶液
使用直前にのみ製造すべきである。
0、IN硝酸銀(16.9g/f) 23 ml 46 s625%アンモニア
を8液 0.9 ml 1.9 s+jO.36%NaOl](1.8g10.
5jり 1 0. 5 sj! 2 1 all蒸留水を加えて 50 ml
100 ml現像剤(developer)溶液
使用直前に調製する。
0、5%クエン酸(1.25g/250 +*J) 5 ml蒸留水 1z
37%ホルムアlレデヒド 1霞l
脱染色剤溶液(photofixer)Kodak定着液(fixer) (p
hotolaboratory)を蒸留水でl:4に希釈する.希釈液は数回用
い得るが、脱染色に要する時間は頻繁な使用後は増加する。
2%グリセロール溶液
蒸留水1.1中 23gグリセロール87%0akleyによる銀染色の方法
電気泳動後、ゲルの一角をmsし、ついで、シェーカー中で次の染色工程を行っ
た。
−脱染色剤浴に30分
−20%ゲルタンジアルデヒド溶液(50sj)に30分−流水に30分または
約2eの水に一夜−アンモニア性11溶液(50wiJ)に10分−流水に3分
−現像剤溶液に約5分
現像プロセスは正確な期間内には終了しなかったが、遅くともバンクグラウンド
が染色されはじめるまでには、バンドは十分染色された。現像は
−ゲルに30分水を供給する(タンク中でもしくは流水として)
ことによって停止させた。
現像はゲルが水中にあるときもまだ続いていた(拡散時間)。
ゲルの脱染色はバンクグラウンドが強く染色されすぎた場合のみ必要であった。
−Kodak定着液にバンドとバックグラウンドの間の最適のコントラストが達
せられるまで約5−10分、脱染色も流水中で直接停止させられた後も続いてい
た(拡散時間)。
−2%グリセロール溶液に30分
この後ゲルを濾紙上80℃で1時間乾燥させることができる。
f) ウェス ンプロート
免疫学的証明がウサギ抗VAC血清(1:1000に希釈)、及びアルカリホス
ファターゼと複合させたブタ抗ウサギIgG(1:500に希釈)と共のVAC
について得られた。アルカリホスファターゼの酵素活性を検出するために、基質
BCIP(5−プロモー4−クロロ−3−インドリル−ホスフェート)及びNB
T にトロブルーテトラゾリウム)を用いた。ニトロセルロース上での比較用タ
ンパク質の染色をアミドブランク(amido black)を用いて行った。
セミ−ドライ法によるウェスタンブロッティング1 材料
半乾燥電気ブロンター(eletroblotter) (Messers、S
atrorius)SM17556;プロットされるゲルと同じサイズの濾紙;
ゲルと同じサイズのニトロセルロース膜(孔サイズ 0.45μ■)2 試薬
陽極緩衝液I PH10,4
0、3M )リス 3.63 g/80 mll、20%メタノール20婁l
陽極緩衝液2 pH10,4
25mM)リス 0.3g/80mA、20%メタノール 20 ■l陰極緩衝
液 pH9,4
25Mトリス 0.3g/80 鵬!
40−Mε−アミノカプロン酸0.52g/80 whl (Mw 131.3
)20%メタノール 20−1
アミドブランクタンパク質染色培地
0.5%(w/v)アミドブラック 40mj!に0.5g50%メタノール
50−1
10%酢酸 10−l
脱染免液
メタノール−水−酢酸(5: 5 : 1)PBS (リン酸緩衝化塩水) (
phosphate buffered 5aline)10×s縮液 PH1
,2
136m1’! 塩化ナトリウム 80 g26mM 塩化カルシウム 2g
80mM リン酸水素二ナトリウム 11.3g(80mM リン酸水素二ナト
リウム・121110 28.7g)141 リン酸二水素ナトリウム 2g蒸
留水を加えて II!。
使用前に1/10に希釈する。
ブロンキング緩衝液
l xpBS中 1% BSA、0.1%ツイーン20洗浄緩衝液
xPBS
1 x P B s + 0.1%ツイーン20 xPBS
アルカリホスファターゼ染色用染色緩衝液 pns、sloosM)リス 1.
22g
10(laM 塩化ナトリウム 0.58g5mM 塩化マグネシウム・6B*
0 0.10g蒸留水で100 ■lにした。
NET にトロブルーテトラゾリウム)溶液50x NBT (Messers
、 51g5a N−6876) / m170% ジメチルホルムアミド
BCIP(5−プロモー4−クロロ−3−インドリル−ホスフェート)溶液
50w BCIP (Messers、Sigma B−8503) / m1
100% ジメチルホルムアミド
アルカリホスファターゼ用染色媒体
染色緩衝液 lO■l、BCIP O,033mll及びNBTO,O65■l
抗体試薬
アルカリホスファターゼと複合させたウサギ抗VAC血清3 プロット操作
ブロッティングは0.8aA/−ゲル面積で60分行った。
4 ニトロセルロース膜上のタンパク質の検出4.1 アミドブランクによるタ
ンパク質の染色タンパク質染色に供するニトロセルロース膜の部分を切り取り、
アミドブランク染色溶液に5分間入れた。ついで数回用いることができる該染色
溶液を流し出し、過剰の染色溶液をニトロセルロース膜から水ですすぎ去った。
4.2 免疫的検出
4.2.1 ニトロセルロース膜のブロッキング免疫的検出の前に、ニトロセル
ロース膜を0.1%ツイーン20含有IXPBS中の1%BSAで少なくとも6
0分(もしくは−夜)ブロックした。
4.2.2 酵素!l識した抗体による検出ブロンキング後、ニトロセルロース
膜をウサギ抗VAC血清(ブロンキング媒体で希釈するのが適当である)で60
分インキュベートした。
ついで3回洗浄した(1xPBS、0.1%ツイーン20含有PBS、1xPB
S)、膜をアルカリホスファターゼと複合化させたブタ抗ウサギIgG(ブロッ
クキング媒体での適当な希釈で)でインキュベートした(60分)、ついで膜を
上記と同様3XPBSで再び洗浄した。
4.2.3 プロットの酵素的染色
ニトロセルロース膜を染色媒体(ミニゲルについてはlQmIlで十分であった
)中に入れ、バンドが十分に染色されるまでシェーカー中でゆっくり移動させた
。染色媒体を水で洗い流すことにより染色を停止させ、ニトロセルロース膜を空
気乾燥させた。
5 ウェスタンプロットの評価
免疫的/酵素的に検出したプロットのバンドをプロットのタンパク質染色のバン
ド及び5DSt気泳動の対応するバンドパターンと比較し、互いに帰属させた(
assigned) *7 等電点電気泳動
組換えVAC−aの等電点(pi)4.9は天然VAC(4,8)より0.1
pH高い。
ポリアクリルアミドゲル−等電点電気泳動(PACIFまたはIEF)
装置及び試薬
フィルム上で重合させた等電点電気泳動用ポリアクリルアミドゲルプレート(L
KB−’″PAG plate s、 5ERVA −5ervalyt pr
ecotes ”)当面のpH範囲のための電極溶液
pH3,5−9,5(L K B −FAG plate )陽極溶液 1Mリ
ン酸
陰極溶液 1M水酸化ナトリウム溶液
pH5,5−8,5(L K B −PAG plate )陽極溶液 0.4
M HEPES (Naアドジに共に)陰極溶液 0.1 M Na1l
pH4,0−6,5(L K B −PAG plate )陽極溶液 0.5
Mリン酸+0.1 Mグルタミン酸陰極溶液 0.IMβ−アラニン(Naアジ
ドと共に)pH3,59,5(SERVALYT −precotes )陽極
溶液 251アスパラギン酸+2551Mグルタミン酸陰極溶液 2Mエチレン
ジアミン+25mMアルギニン塩基+37.5aMリジン塩基
冷却剤 ケロセン(kerosene) (S E RV A製)定着(fix
ing) 溶液 5%スルホサリチル酸と共の10%トリクロロ酢a(TCA)
0.05%クマシーブルー染色溶液
脱染色液 500 蒙lメタノール+500 輸l水+100■l氷酢酸
プローブ
プローブは塩分が少ないか、好ましくは塩分がないことが必要である。高すぎる
塩分濃度はIEF前に約5−10mM緩衝液もしくは水に対して透析しなければ
ならない、しかしながらNaC1は100s+Mまで存在していてもよく、その
範囲では溶出前@(elution fronts)を混乱させない。
タンパク質染色前のIEFゲルの定着(fixing)ゲルを定着溶液に入れ、
振盪することなく (ゲルはフィルムから容易にはがれる)20分保持した。つ
いでゲルに5分間水をかけた。
クマシーブルーによるIEFゲルのタンパク質染色定着したゲルを染色溶液に約
2時間入れ、非常に緩やかに動かした。
IEFゲルの脱染色
染色後、過剰の染色溶液を水ですすいで除き、ゲルを脱染色液を頻繁に取り換え
ることによって脱染色した。十分な脱染色欲、ゲルに脱染色液がすべて洗い去ら
れるまで水をかけた。
IEFゲルの乾燥
ゲルを湿った水透過性の透明なフィルムまたは透析膜上に水不透過側を上にして
置き、80℃で1時間乾燥した。
裏U土立
えVACの
A Ifl飾プロトロンビン時間テスト(EPAO1a 1465ea)クエン
酸化した(citrated)血小技除去血漿(platelet−freep
lasma)を組換えVAC(r−VAC)または天然VACの存在下もしくは
不存在下37℃で2分間攪拌した。インキュベーション後、脳組織因子(bra
in tissue factor)及びCa”の溶液を加えた。フィブリン形
成が観察され、凝固時間を視覚的に記録した。結果を図33に示すが、r−VA
C及びVACが投与量の関数としてフィブリン形成を抑制することを証明してい
る。
r−VAC及びVACの特異的活性は明らかに同じ程度の大きさである。
B トロンビン時間テスト(EPAO181465参照)クエン酸化したPPP
をr−VACもしくはVACの存在下もしくは不存在下37℃で2分間攪拌した
。インキュベーション後、トロンビン及びCa”を加えた。フィブリン形成を視
覚的に観察した0図34から分るごとく、r−VACもVACもトロンビン誘導
フィブリン形成を抑制しない、従って、r−VAC及びVACはトロンビン生成
を抑制するがトロンビンの活性は抑制しない。
C&lI織因子活性化血漿中でのχa因子の生成(E P A 0181465
参照)
クエン酸化したPEPをr−VACもしくはVACの存在下もしくは不存在下3
7℃で2分間攪拌した。
ついで脳組織因子及びCa”の溶液を、凝固を開始させるために、PPPに加え
た。一定時間後、サンプルを採取し、緩衝液で1000倍に希釈した。この溶液
10μlを、以下のプロトロンビナーゼ複合体成分を含有する混合物40/JJ
に加えた=0.6nM Va因子、50μ詐リン脂質(80%ジオレオイル−ホ
スファチジルコリン/20% ジオレオイル−ホスファチジルセリン)、1.0
μhプロトロンビン2分の反応後、活性化されたプロトロンビンの量を色素形成
基質(chromogenic 5ubstrate) S 2238を用いる
アミド分解活性から判断した。この方法で測定されるアミド分解活性の量はPF
P中の活性Xa因子の量に直接比例する。
100倍希釈後、VACがPPPに存在する場合、プロトロンビン活性化作用は
観察されなかった。
典型的なXa因子生成曲線及びr−VAC及びVAC(7)効果を図35に示す
。
これらの結果から、r−VACがVACと同様に組織因子によって誘導される血
漿中のX因子の活性化を用量の関数として阻害すると結論することができる。
これらの結果はまたr −V A C!JV A CもXa因子を直接に時間依
存的に不活化するのではないことを間接的に示している。
この言は曲線の形に基いてなすことができる。極大値に達するとPEP中の活性
Xa因子の量は擬像−次動力学(pscudo firstorder kin
etics)に従って減少しはじめる。恐らくこの減少が抗トロンビンmによる
Xa因子の不活化に帰結するのであろう。
これらのデータから計算された擬似−次速度定数は約0.25@in−’であり
、r−VAC及びVACが存在するときも変らない。
これらのデータはr−VACがVAC活性を有することを明瞭に実証している。
この凝固テストにおけるr−VACの特異的活性はVACのそれと同じであり、
またr−VACはχa因子及びトロンビンを直接的には不活化しないけれども、
VAC活性がr−VACに属するという事実を何らの疑いなく実証するために、
r−VACのリン脂質への結合の研究を付加的に行った。
ジオレオイル−ホスファチジルコリンとジオレオイル−ホスファチジルセリン(
80%/20%)よりなるリン脂質二重層へのr−VAC及びVACの結合は自
動円二色計(el 1 ipsometer)を用いて測定した。この方法はC
uypers et al、+ J、Biol、Ches。
258 (1983)、2426−2431に記載されている。
この研究の良形的な結果を36図に示すa r−V A CもVACも、この二
重層Ilあたり1kgの濃度で加えたとき、二重層に対し同じ結合動力学を示す
、結合はCa”の存在下に行われ、EDTAの添加によって実証されるように可
逆的である。
要約するに、r−VACは生物的に活性であり、天然VACと区別できないこと
が見い出された。
災立史上上
テトラサイクリン抵抗性VAC−α及びVAC−β形質発現ベクター(pGN2
5、pcN26)の構築1μgのpAT153を50plの溶液中EeoR1で
切断した。
iI素活性を70℃に加熱することによって破壊し、突出末端をDNAポリメラ
ーゼI/クレノー断片(pol 1k)(5単位)及び4つのデオキシリボヌク
レオシドトリホスフェート(各最終濃度20 pH)の添加に°よって充填反応
(a fill−in reactioa)に服せしめることによりまつすぐに
した(straightened) * 70℃に加熱してpol 1 k活性
を破壊した後、DNAをエタノールで沈殿させた。直鎖化したDNAを50μE
中のPvulで再切断した。
pRH291及びpRH292をまず5Phlで直鎖化し、3′突出末端をdG
TPの存在下pol l kの3′エキソヌクレオリテ47り(3’ exon
ucleolytic)活性によって分解した。DNAの沈殿後、これらのDN
AをPvu2で再切断した。3つの消化による断片をアガロースゲルで分離し、
対応する断片を溶出した(pAT153 3032bp、pRH2911987
bp。
pRH2922607bp)、pAT153断片50ngを50ngのpRH2
91またはpRH292断片と混合し、10IJj中でつないだ、100μ&’
の受容(comptent) E、コリHBIOIを5μlのリガーゼ溶液と一
緒にして形質転換させた0選択は100μg/mj!のアンピシリンを含有する
LB寒天上で行なった。形成されたクローンのいくつかを12.5kgl−lの
テトラサイクリンを含有するLB寒天上に撒いた。その上で増殖するクローンを
用いてプラスミドDNAfc調製した。微量調製されたプラスミドを種々の制限
酵素で切断し、このようにして構築の正しさをチェックした。各場合において1
つのクローンを選びpGN25(VAC−α)またはpGN26 (VAC−β
)と命名した。
E、コリHB101/pGN25またはHBI O1/pGN26を、アンピシ
リンの代りにテトラサイクリン5■/lを予備培養において用いた以外実施例7
と同様な発酵に服せめた。主発酵の間、既知の少量を採取し、L’m*mliに
従って15%アクリルアミド10.1%SDSゲル上で調査した。E、コリHB
101/pRH291もしくはHBIOI/pRH292の発酵から何の差異
も見い出されなかった。VAC−α及びVAC−βを発酵のバイオマスから精製
した。タンパク質分析も、クローンHB 101/pR1(291及びHBIO
I/pRH292の発酵からの対応組換えタンパク質から何の差異も示さなかっ
た。
2里■上上
組換えVAC−βの精製
盗見林料
E、コリ クローンHBIOI/pR)1292菌体を遠心分離によって回収し
、−70℃に凍結した。
1体良l止及登迫斑
凍結菌体100g−を氷冷溶菌緩衝液(100w+M )リス/HcI!、50
5M EDTA及び200mMNaα、pH7,5) 500 mlに懸濁し、
固まりを破壊するためにUltra−Turrax中での5つの短い衝撃によっ
て処理した。ついで懸濁液をマントン−ガラリン圧搾機に6000psi (4
21,9kg/cj)で3回通し、圧搾機を300m1溶菌緩衝液ですすいだ、
均質化した懸濁液に、5N塩酸でp)l−8に調整した、PEI(ポリエチレン
イミン、分子量30,000−40.000)の5%溶液を加え、最終濃度0.
5%PEIとした。
水浴中で30分攪拌後、溶液をBecksan J 2−21遠心分離機を用い
て9000g、4℃、60分で清澄化し、粗VAC−β抽出液を得た。
シ1カクロマトグーフイー
5ilica Catalyst Carriar+ Grade 953v
(Grace Gs+bH,、I+lorms。
BRD)を蒸留水に沈陣させて細粉を除き、直径5011.床高201のクロマ
トグラフィーカラムに充填した。溶菌緩衝液で平衡後、粗抽出液をカラムに通塔
し、溶菌緩衝液3Eで洗浄した。VAC−βを溶菌緩衝液中のテトラメチルアン
モニウムクロライドの直線勾配(2000+++J緩衝液中0− I M)で溶
出した。溶出液の画分を参照物質(a reference material
)を用い、VAC−βのための5DS−PAGEで監視し、VAC−β含有画分
をプールした。
DEAE−5e hanose Fast Flowクロマトグラフィープール
したシリカ百分を20mM)リス/EC! pH8,4で透析し、20sM)リ
ス/HC! pH8,4で平衡化したDEAE−FF−セファロース(ファーマ
シア)のカラム(26X330諺諺175mj)に適用した。カラムを500m
A’の緩衝液で洗浄し、VAC−βを875m1!li衝液(5カラム容量)中
0−500*M Na(jの勾配で溶出した。溶出液のタンパク質含量を28O
nmで監視し、タンパク質合音画分を参照物質を用い、5DS−PAGEにより
て分析した。VAC−β含有画分をプールし、A?1ICONスタート(sti
rred)限外濾過セル及びPMIOフィルターを用いてfs縮した。
ファーマシアカラムに26/100 (500sj)にセファクリル5−200
HR(ファーマシア)を充填し、20mM)リス/BC!+ 100mM Na
(j pH8,4で120 診j/hの流速上平衡化した。濃縮VAC−βプー
ル(4111りをカラムに適用し、流速を60−80 ■j/bに減じた。溶出
液のタンパク質を28On−で監視した。VAC−βをUVプロフィールの唯一
のピークとして同定できた。それを、UVプロフィールでも検出された、ショル
ダーの高分子量不純物を除いてプールした。精製VAC−βを5Ds−PAGE
で分析し、−20℃で保存した。
l : 組換えVAC−β出発材料、すなわち100gの凍結国体ペーストの精
製
粗抽出液 810 16.1 13.040DEAE−FF−プール濃縮物 4
58 323x) B lo−RADタンパク質アッセイ(標準:ウシ血清ア
ルブミン)によるタンパク質
寒施五上主
VAC−βの と 卆づ番
SDSゲル電気泳動を各精製工程間の処理中チェックとして用いた。この分析は
最終チェックにおけると同様正確に行ったが、その分析についてはそこに記述す
る。1つの精製中に得られたSOSゲルシリーズは実施例12(VAC−βの精
製)に含有されている。
以下の方法を最終チェックとして及び精製タンパク質を性格づけるために用いた
。
a) ゲル透過HPLC,b) 逆相HPLCC) アミノ酸分析、 d) N
末端配列決定e) SDSゲル電気泳動、f)等電点電気泳動a)ヱ止盗盪且り
1旦
カラム=に4aters Protein Pak I 125. 2 X (
7,8X300M)、粒子直径10cra+、周囲温度溶出溶媒= 0.5 M
NatSOa、0.02 M NaHzPOa 、pH7,010,04%ツ
イーン20.25%プロピレンゲルコール流速:0.5mj/■i11
検出:UVv&収、214ns、0.50tJT精製VAC−βのクロマトグラ
ム(図40)は分子量29.OOQにVAC−βモノマーの主ピークを示し、さ
らに少量のVAC−β二量体も検出できる(M appnax、 5 (L O
OO) 、これらの分子量値は予想された値(M 37.000)より比較的に
ずっと低いが、これは用いたゲル透過カラムが分子量でな(分子サイズもしくは
分子配置(molecular configuration)に基いて分離す
るものだからであると推測される。
b)1凰且ヱ旦旦
カラム: Bakerbond W P C+ s、4.6X250m、粒子直
径5μm、孔直径30n謡、周囲温度
溶出剤A:氷水中0.1% トリフルオロ酢酸溶出剤Bニア七ト二トリル中 0
.1% トリフルオロ酢酸勾配:20% B 2分、20−68% B 24分
、68% B 10分、68−20% B 1分流速: l mA/sin
検出:UV@収、214nw、 0.5OUTクロマトグラム(図41)は最後
の精製段階の溶出液に直接由来するものであるが、酸化されたVAC−βの主ピ
ーク(2つのジスルフィド橋、t++−26,6分)を示している。さらに約9
%の還元VAC−β(t、−27,4分)及び残りの不純物のいくつかの小さな
ピークも検出できる。
クロマトグラム(図42)は3M尿素、0.05Mジチオスレイトールで2時間
インキニベーシッン後の同じVAC−βサンプルを示す、タンパク質は主として
還元形態で存在している(1++電27.4分)。
C)ヱm辷丸近
精製VAC−βを逆相HPLC(方法についてはバラグラフb参照)によって脱
塩した。VAC−βの主ピークを加水分解管に回収し、乾燥した。
ガス相中6N塩酸(1%フェノール添加)で加水分解を行った(110℃、22
時間)、アミノ酸をアミノ酸アナライザー(タイプ6300、ベックマン製)を
用い、ニンヒドリンによる後カラム誘導体化(a post−column d
erivatisation)によって測定した。
VAC−β試料のアミノ酸分析(43図)は理論組成物から6.56%の合計偏
差(deviation)を示している。
d)Σ困ユ里舅夾よ
精製VAC−βを逆相HPLC(方法についてはパラグラフb参@)によって脱
塩した。シAC−βの主ピークを回収し乾燥した。
残留物を0.1%トリフルオロ酢酸75μlに溶解し、配列決定のために直接用
いた。
配列決定はApplied B玉osyste−製のガス相シークエネーター(
Model 470 A 9 )を用い、プログラム39apthで行った。
約1nMの開始量で39番目のアミノ酸まで配列決定することができた。予想さ
れた配列と100%の一致が見られた。明らかに、N末端メチオニンは100%
はがされていた(図44)。
e)SDSゲル 気泳
SDSゲル電気泳動を主としてU、 K、 LM*mliによって規定された療
法にそって行った。処理中チェックのため、VAC−β試料を通用前にジチオス
レイトールと一緒にし、煮沸した(decocted) *最終チェックは還元
条件下及び非還元条件下の両方で行った。
ゲルをクマシープルーで染色した。
図45はVAC−β試料のSDSゲルを示す。
トレース(trace) l及び10:分子量マーカーなしの処理中VAC−β
試料
トレース4及び6 : VAC−β 10μg、還元せずトレース5及び7 :
DTTで還元したVAC−β 10μgトレース8及び9:VAc−β 1μ
g、還元せず還元剤なしのVAC−βは二重バンドとして検出できる0M約36
,000のより強力な低い方のバンドは酸化形態であり、他方M約38.000
の高い方のバンドはVAC−βの還元形態である。2つの形態の量分布(qua
ntity distribution)はトレース8及び9に容易に見ること
ができる。
還元剤としてのDTTの添加後−従って上の方のバンドのみ依然として見ること
ができる(トレース3.5及び7参照)。
トレース4〜7は大きな過負荷になっている(overloaded)、VAC
−βバンドに加え残余不純物のい(つかのバンドも見られる。
f)隻I」がしく虹軌
クマシーブルーを用い染色を行う、大いに精製したVAC−βの等電点電気泳動
、図46(3,3,1988151)はVAC−βがその最後の精製段階(トレ
ース2及び3)でpH5,35及び5.45での2本の主バンドを生ずることを
示している。従うTVAC−βの等電点(pi)はVAC−α(pl−4,9)
のそれより有意により塩基性であるが、このことはVAC−βが酸性アミノ酸を
より少ししか含有しないことから予想されることである。
ジチオスレイトールで還元後、pns、asの主バンドが大巾に濃縮される(ト
レース4及び5)、これは明らかにVAC−βの還元形態である。
!丘■土土
VAC−cr びVAC−βの 活
プロトロンビナーゼ複合体を精製ウシ凝固因子とリン脂質から再構成した(re
constituted) *それは0.3 nM Xa因子、0.6 nMV
a因子、1μhプロトロンビン、2μhリン脂質小胞(259Aジオレオイル−
ホスファチジルセリン、75%ジオレオイル−ホスファチジルコリン)及び3m
M CaCIzよりなっていた。
プロトロンビン活性を以下のようにして測定した。
Xa因子、Vaミリン質、Ca”・及び変化量のVACを37℃で2分インキュ
ベートした。プロトロンビンの活性化をそれの添加によって開始させた。いくつ
かの時点で混合物から既知少量を採取し、501トリス/Hc!、175sM
Na(j、 0.5w/sj BSA、20−M EDTA及び0.23mM
32238よりなる緩衝液に入れた。
アミド分解活性を405n−で追跡した。既知量のトロンビンで作成した参照曲
線(a reference curve)から、活性化されたプロトロンビン
の量を決定した。47図はこの結果を示す。
E、コリを3H−オレイン酸で代謝的に標識し、別に記載されたようにして(D
avidsoa+ F、 F、、 Der+nis+ E、 CI Powel
l、 M、、 &Glenney、J、 R,、Jr (1987)、J、 B
iol、Chew、 262 、1998−1705)さらに処理した。E、コ
リ膜調製物は比活性1.2×10 ’ cps/n mat リン脂質のリン脂
質を198μH含有していた。
この膜調製物は我々のアッセイにおける、ホスホリパーゼの基質として機能した
。
このアッセイは以下のようにして行った。変化量のVAC及びCa”を含をする
0、 1 M )リス/ECI (pHB、o) 130 、!+ 12.及び
E。
コリ膜10μlを室温でインキュベートした0時点0でウシ膵臓ホスホリパーゼ
Ax−2ngを含有する0、 1 M )リス/llC!(pH8,0)10a
llを加えた。2分の時点で2NHc150.crfと、B5A100w/mA
含有0.1 M )す:x、/HC! (pH8,0) 50 p lを添加し
て反応を停止させた。混合物を14.0OOrp−で5分遠心分離した。上滑中
の放出3H−オレイン酸量をシンチレーション計数によってめた。ホスホリパー
ゼAt活性の阻害率を次のようにして計真した;
100%−[(CPIIpta*vmc−CpHbtamm)/(CPIlpt
m −CPmbtmac)] ” 100%式中cp纏p1m+vac * C
I)Ilpti及びcpHkl、□はそれぞれホスホリパーゼA、及びVAC,
ホスホリパーゼA!、及びVACを含有する混合物の上滑中で測定されるcps
を表す。
結果を図48.49.50及び51に示す。
1、 キーホールリンペント(keyhole limpet)(limpet
:カサ貝)ヘモシアニンに結合させた(coupled) V A C−αの調
製VAC−αを以下のようにしてキーホールリンペットヘモシアニン(K L
H; S I GMA chemica1社+ st−Louis+ USA
;カタログ番号 H−2133)に共有結合させた。
1、IVAC−α/KLH調製物1
リン酸緩衝化塩溶液(phosphate−buffered 5aline)
(pH7,2)1.5ml1に?容解したVAC−α0.51■をキーホール
リンペフトヘモシアニン溶液(リン酸緩衝化塩溶液(pH7,2)中8■/園j
り0.12mj!と混合した。25%グルタルジアルデヒドートシ、ついでリン
a緩衝化塩溶液Bで一夜透析した.この溶液の既知少量ずつを一20℃で貯蔵し
た。
1、2 、VAC−α/KLHilii製物20、1Mリン酸カリウム緩衝液(
pH7.0) Z wanに溶解した2、54■VAC−αをキーホールリンペ
ットヘモシアニン溶液(1.1参照)0.3*+vと混合した.25%グルタル
ジアルデヒド溶液0.023*j!を加え、溶液を室温で45分インキュベート
し、リン酸緩衝化塩溶液(pH7.2) l lで透析した。
既知少量を一20℃で貯蔵した。
2 免疫化
10週令の雌性Balb/Cマウスを次のようにして免疫化した。
免疫化 日 VAC−α/)fL)!調製物 アジュバント1 1 1 (0.
15 sf) 完全2 24 1 (0.15 mj) 不完全3 49 1
(0.15 mJ) 不完全4 188 2(0.1 mj) 不完全5 22
5 2(0.1 mA) 不完全6258 2(0.1 mjt) 不完全7
265 2(0.1 11J) 不完全8 271 2(0.1 wan) 不
完全9 272 2(0.1 鋤l) 不完全10 273 2(0.1 wa
n) な しすべての免疫化(最後のものを除()は等量のフロインドアジュバ
ントで乳化した免疫原の溶液を用い、腹腔内注射によって与えた。
3 細胞融合及びハイプリドーマの選択圧糖溶液(1 0 0 g/Il脱イオ
ン水)での洗浄によってBalb/cマウスから腹腔内細胞を得た.細胞を遠心
分離によって回収し、ペニシリンGナトリウム(1 0 Quoits/m1及
びストレプトマイシン( 5 0 units/s l )を含有するRosw
ell Park MemorialInstitute(R P M I )
1 6 4 0培地(以下「培養培地」という)に10%ウシ胎児血清と共に
、約3. 5 X 1 0 4cells/ mlの濃度に9.濁した.0.1
■1(既知少量)ずつを微量力価組織培養プレート(プレートのあたり96穴
)の各穴に分配した.プレートを一夜インキュベートした。
最後の免疫化の1日後、マウスをエーテルで麻酔し、頚部転移(cervica
l dislocation)によって殺した.肺臓を無菌的に取り出し、ステ
ンレススチール鋼で穏やかにこすり取る(scrape)ことによって肺臓細胞
を得た.細胞を10mfの培養培地に懸濁し、遠心分離によって回収した,P3
x63Ag8.653ネズミミエローマ細胞(Xerney et al.、
J. Ivsunol. 123 : 1548 ;1979)を10%ウシ胎
児血清を補った培養培地で定常悲濁培1k(stationary suspe
nsion culture)に付して増殖させた。
約108細胞を遠心分離によって回収し、培養培地中で一度洗浄し、10■lの
培養培地に再懸濁した.ミエローマ細胞を肺臓細胞に加えた.混合した細胞集団
を再び遠心分離によ−うて回収し、培地上滑を捨てた.細胞を培養培地中40%
ポリエチレンゲルコール4 0 0 0 (Merck, Darmstadt
+ FRG,カタログ番号9 7 2 7)の無菌溶液3 @llに懸濁し、緩
やかな渦動上室温で1、5分インキュベートし、ついで渦動なしに1時間さらに
インキュベートした.培養培地3■lを緩やかな渦動下1.5分かけて滴下した
.渦動なしで1分インキュベートした後、さらに6mjの培養培地を緩やかな渦
動下1.5分かけて滴下した.再び細胞を渦動なしに1分インキュベートした.
細胞懸濁液を、lO%ウシ胎児血清を含をする培養培地12−lで3分かけて希
釈し、室温で15分静置した。ついで細胞を遠心分離によって回収し、20%ウ
シ胎児血清、チミジン(1,6X 10−’M) 、ヒボキサンチン(10−’
M)及びアミノプテリン(4X 10−’M)を含有する培地(以後rHAT培
地」という)150mj!に再懸濁した。この懸濁液0.1 mlを、前日ネズ
ミ腹腔内細胞を入れた各穴に加えた。プレートを3日間インキュベートした。つ
いで0.075mj!の新鮮なHAT培地を加え、8日間インキニベーシ四ンを
続けた。
細胞培養液はすべて空気中5%COtを含む水飽和雰囲気中37℃に保った。
3 VAC−αに対する抗体を含有する培養液のスクリーニングVAC−αに対
する抗体のスクリーニングのために酵素免疫アッセイ技術を用いた。96大ポリ
スチレン微量力価プレートの穴をVAC−α(0,1M炭酸ナトリウム緩衝液(
pH9,6)中o、oos■/−1)を用いて、2〜8℃で一夜もしくは37℃
で1時間被覆した(coa ted) e溶液を除去し、穴を脱イオン水で1回
洗浄した。残余のタンパク質結合部位をウシ血清アルブミン溶液(リン酸緩衝化
塩溶液 pl+7.2中5■/mA)を用い室温で1時間インキュベートするこ
とによってブロックした。穴を水で1回洗浄した。ハイブリドーマ上清0.1m
jを加え、室温で2〜3時間インキュベートした。溶液を除去し、穴を水で3回
洗浄した。マウス免疫グロブリンに対する、パーオキシダーゼ複合化ウサギ免疫
グロブリンの溶液(Dokopatts、コペンハーゲン、デンマーク;カタロ
グ番号P161;ウシ血清アルブミン5w/sz含有り7酸緩衝化塩溶液(pH
7,2) テl : 200 Qニ希釈)0.05 mlを加え、室温で2〜3
時間インキュベートした。穴を水で3回洗浄し、等容量のローフェニレンジアミ
ン(0,1Mクエン酸カリウムpH5中8.65■/mJ)、過ホウ酸ナトリウ
ム(0,1Mクエン酸カリウムp)15中3.75■/−り及び水の新たに調製
した混合物0.1mAを加えた。室温で30分インキエベーシヲン後、4N H
tSOa 0.1 mlを加えた。溶液の光学密度を多重チャネル光度計(mu
ltichannel photometer)を用い492nmで測定した。
20%ウシ胎児血清を含存する細胞培養培地を陰性コントロールとして用い、ウ
シ血清アルブミン5■7mlを補ったリン酸緩衝化塩溶液(pB 7.2 )で
希釈した免疫化マウス血清を陽性コントロールとして用いた。
すべてのハイブリドーマ培養液の上滑をそれぞれ2つの場合について、すなわち
細胞融合11及び13日後にテストした。
この2つの一次スクリーニング実験で陽性シグナルを与える培養液を、VAC−
α被覆プレートに加え、非被覆アンセイプレートも用いる二次スクリーニング実
験でテストした。培養液の2つが一貫して、被覆プレートには陽性反応を与える
一方非被覆プレートには与えなかった。結果を以下の表に示す。
試 料 492ns+での光学音度
実験 1 実験 2
被 覆 非被覆 被 覆 非被覆
マウス血清1 : 100 0.291 0.152 1.735 0.475
バイブリド−vVAA−81,0610,1021,1690,108ハイプリ
ドーマシAA−90,5520,1870,3870,109陰性コントロール
0.032 0.031 0.071 0.055陽性培養菌を標準的操作に
従ってクローン化、液体窒素で凍結した。
去ILLL
ベク − RH281/n び RH281/nT(n諺5.6.7.8.9)
の
E、P、A、 No、 186098に記述の形質発現ベクターpRH100は
いくつかの欠点を有している:
a) リポソーム結合部位(rbs)は翻訳開始ATGの間の距離が一定である
。
b) rbsとATGの間の領域がい(つかのC’sとG’sを含有している。
C) セラチア・マルセッスンスのtrpプロモーターの一35領域がE、コリ
配列と比較して最適でない(TTGACT対TTGACA) 。
d) プロモーターの前に不必要なEcoRI部位がある。
以下の配列ををするひと組のオリゴヌクレオチドを合成した:二丁rp−1−>
::Trp−3−>AATTGACGCTGATGGCTAAAACATTG
TGCAAAAAGAGGGTTGACATTGCCCTGCGACTACCG
ATTTTGTAACACGτ丁丁TTCTCCCAACTGTAACGGTT
CGCGAACCAGT?AAC?AGTACACAAGTTCACGGCTC
GAGACGGTAAGGAAGCGCTTGGTCAATTGATCATG?
GTTCAAGTGCCGAGCTC’TGCCATTCC<−Tη−4::
−−−−
B5
5atIC1aI
AGG’r’r’f’AATATGAGCTCGAA’rTCATTCCAAA
T’rATACTCGAGC丁丁AAGTAGC: n=5 :
100100pのオリゴヌクレオチドTrp−2、Trp−3、Trp−4及び
Trp−5を10pl中でリン酸化した0反応終了後、等モル量(100pmo
1)のTrp−1とTrp−2、Trp−3とTrp−4さらにTrp−5とT
rp−6を一緒にして100℃に加熱し、ゆつくり冷却してアニール化させた(
annealing)、オリゴヌクレオチド対を一緒にし、合計容量55pl中
で連結した(ligatcd)。
pAT153をEcoRI及びC1a Iで二重に消化し、大きナヘクター断片
を単離した。50μgのpAT153断片と20μ−〇Eの合成プロモーターD
NAを20μlの溶液中で連結した。
受容E、コリHBIOIを得られたプラスミドで形質転換した。
得られたクローンのいくつかからのプラスミドDNAを単離し、挿入したDNA
の領域を配列決定によってチェックした。1つの′プラスミドを選択しpRH2
8115と命名した。この5はrbsと翻訳開始ATGの間のヌクレオチドの数
を表す。
この形質転換ベクターからはじめて、Xhol −3stl挿入吻を以下のオリ
ゴヌクレオチド対で置き代えた:CTGCCATTCCTCCAAATTTAT
ACTrp−10CTGCCATTCCTCCAAAffTATTACTrp−
12CTGCCATTCCTCCAMτ丁ττATTACTrp−14得られた
形質発現ベクターをpRH281/6、pRH281/7、pRH281/8及
びpRH281/9と命名した。
これらの新規形質発現ベクターは以下の特徴を示す:a) pA午135の原E
coR1部位が破壊されているb) セラチア・マルセッスンスプロモーターの
一35領域がE。
コリ trp−プロモーターのものと同じである。
c) rbsの前に、このrbsを別のものに代えることを可能にする唯一のX
ho1部位がある。
d)翻訳開始ATGのGは5etl (= 5acl)部位の最初の塩基である
。 5stlで切断し、ついで3′突出部分を除去することによって、いかなる
cDNAもしくは遺伝子にもつなぐことができる平滑末端が創造される。このD
NAが翻訳領域の最初の塩基赤ら始まる場合、正しい転写及び翻訳がE、コリ内
で起こる。
e) 5stl部位の後に単一のEcoRI、Cj!al及びH3nd m部位
があり、これらの部位は形質発現させるべきいずれかのDNAの意図されたクロ
ーニングのために用いることができる。さらにテトラライタリン抵抗性遺伝子に
含有される単一の制限酵素部位も用いることができる。
f)変化15〜19 (the variation / 5 to / 9)
は形質発現されるいずれかの遺伝子についてのrbsとATGの間の最適間隔を
見い出すことを可能にする。
時として、形質発現遺伝子の3′部位に転写終結シグナルを育することが有利で
ある(RoGentz et al、、 Pnoc、 Natl、 Acad。
Sci、USA 78(1981) 、 4936−4940)、 pRH28
1/ 5 の Flind m−5all断片を除去し、pho A転写ターミ
ネータ−(B。
Schuttlewortb et al、+ Nucl、 Ac1ds Re
s、 14(1986) 、8689 ; C。
)1. Chang et al、、 Gene 44(1986)、121−
125)を含有するオリゴヌクレオチド対で置き代えた:
:EBI−456−>
AGCTTGGATCCGT cgACCGCGCCCGGCAG’l’GAA
TTTTCGCTGCCGGG’rGGACCTAGGCAGCTGGCGCG
GGCCGTCAC’l”rAAAAGCGACGGCCCACC−−−−−シ
l田I −−−−−−
11i1ndIII 5ail
TTTTTτ丁GCTGC
入んリリ請ムCGACGAGCT
<−KBI−459:
10pmo1の該アニール化オリゴヌクレオチドと1100nの、pRH281
15の該Hind m−5ail切断ベクタ一断片を20μlの容量中でつない
だ、E、コリHBIOIの形質転換、いくつかのコロニーからのプラスミドDN
Aの単離及び配列決定によるチェック後、ひとつのプラスミドを選択し、pRH
28115Tと命名した。
このプラスミドからはじめて、形質発現ベクターpRH281/6T% pRH
281/7T% pRH281/BT及びpRH281/9Tの全セ−/ )を
上記操作を用いて生産した。
以下の突然変異をVAC−αDNAに導入した(アミノ酸及びヌクレオチドの番
号付けは図4におけると同じである)。
a) VAC分子のサイズの減少
VAC−txは単一のN−末端伸張部分(R5ngular N−term+n
alextension)を有する6 7/68アミノ成長配列の4回の繰返し
を有している(図6)、3つの突然変異体が生産された。
i)アミノ酸2〜18の削除:阜−のN末端伸長部分の削除、net−1をAl
m−19に結合させる。
■)3番目と4番目のリピートの削除:Arg−161コドンを停止コドンに突
然変異させる。
i)N末端単−伸張部分及び1番目と2番目のリピートの削除。
Net −1をAj!a−165に結合する。
b) Arg−161はタンパク質分解攻撃の可能な部位である。従りて、この
アミノ酸を突然変異させる:i) Arg 161をG11u−161へii)
Arg−161をGlu−161へc) 2番目と3番目のリピートの間への
Xa因子切断部位の導入は凝固カスケードのVACによる阻害を免れるXa因子
を結合する分子をもたらす可能性がある。さらに、この突然変異体はXa因子に
よりて切断されて2つの機能性半分子となり、それによってVACの阻害作用を
高める可能性がある。以下の突然変異が行われた: Asp 168−Gffi
u−168、Glu−169→G1y−169及びAlm −170−= Ar
g −170,これによってXa因子認諏配列11a−Gju−Gjy−Arg
が導入される。
d) システィン−316の生物学的意義及びダイマー形成におけるその可能な
役割についての情報を得るため、以下の突然変異を施した:
i) Cys−316→5er−316ii) Cys−316−Vat−31
6N末端伸張部分の影響を調べるために、この9!(Aja−2〜Aja−19
)をす°ボコルチン■、カルバクチン(calpactin) 1及びVAC−
βのN末端伸張部分と置き代えた。
最初の工程はpRH291からはじめる、形質発現ベクターpGNIOの構築で
あった。この形質発現ベクターはPRH291で用いられた5TIIの代りにフ
ァージλcIIrbsを用いる。
pRl(291をXbol及びKpnlで二重に切断し、大きな断片を単離した
。配列
EBI−725TCGAGTTATCTAAGGAAATACTTACATAT
GGCACAGGTTCTCAGAGGTACEBI−727CAATAGAT
TCCTTTATGAATG丁^丁ACCGTGTCCAAGAGTCTCXh
oI RBS ATG Kpnl
を有するオリゴヌクレオチド対EBI−725/EBI−72740pmo&を
6μlの溶液中でアニール化し、合計20μl中約200ngのPRH291/
大断片でつないだ、受容E、コリHB101を形質転換した。得られるコロニー
のいくつかのプラスミドを単離し、新たに挿入したDNAの配列を配列決定によ
ってチェックした。1つのクローンを選択し、pGNloと名づけた。
ill儂として、pGNloのPvu II −Sph I断片を単離した。
Pvu nはPho Aプロモーター領域で切断し、sph IとVAC−αc
DNAの3′非翻訳領域で切断する。cDNA含有断片を単離し、5ma 1及
びsph Iで二重に切断したM13mplB二本鎖DNAにつなき込んだ、受
容E、コリJMIOIの形質変換後、1つのプラークを選択し、−末鎖DNAを
大規模に生産した。−オリゴヌクレオチドへ向けた突然変異誘発は°oligo
nucleotidedinected in vitro mutagene
sts 5yste−″ (オリゴヌクレオチド指向生体外突然変異誘発) (
Asershas+、 code RPN、 2322)により、供給者の指示
に従って行った。
得られた突然変異体の配列決定後、対応する二本鎖形態の組換えMl 3wpl
B/VAC−αファージDNAを微量調製(minprep)操作を用いて単
離した。オリゴヌクレオチドEBI−977の突然変異(nt、105−110
でのCja 1部位)を除き、DNAはXho I及びspb Iで切断し、切
断を含有するVAC−cDNAを単離し°た。約50ngの各切断を10ttl
溶液中50ngのXho l−5phl二重切断pR828115ベクターでつ
なぎ、得られたプラスミドを用いて受容E、コリHBIOIを形質転換した。得
られたコロニーのいくつかのプラスミドを単離し、その構成を制限酵素分析によ
ってチェックした。最終的に選択したコロニーを実験室規模で発酵させ、該細菌
のタンパラ賞をウェスタンプロット分析によって調べた。
以下の表は突然変異体を要約する。
突然変異の結果生じた 新規クローンの性質オリゴ形質発現ベクター
EBI−1051pGN42 Aja−2〜Arg−18の削除EBI−964
pGN29 161で翻訳停止(Arg−161=Asp−320の削除)EB
I−1105pGN43 Al1a−2〜Arg−164の削除EBI−110
3pGN44 Arg−161→Gjn−161εB!−1204pGN45
Arg−161−” Gju−161EBI−960pGN30 167〜17
0のXa因子U!、諏配列
EBI−961pGN41 Gys−316−=Set−316EBI−959
pGN46 Gys−316−Va R−316EBI−977pGN31 n
t、105−110のCm!a1部位突然変異オリゴヌクレオチドの配列は次の
通りである(5′−−>3’):
Dr−1051: CCGAAGAGTTTCTGCATCAGCCATATG
TAAGTATTTCCff丁AG示されたこれらの配列は前記したようにM1
3sp18におけるVAC−αのクローニングによる、図4のDNA配列に相補
的である。
nt、105−110にC1a 1部位を有する突然変異体をEcoR■及びH
ind !11で切断単離し、EcoRI −Bindl[[二重消化Blue
scribe M 13 +DNA (stratagene、 La Jol
la。
Co11fornia、 tlsA)中にクローン化した。得られたプラスミド
をpGN31と命名した。pGN31をCjal及びXholテ二重に消化し、
大きな断片を単離した。以下のオリゴヌクレオチド対を用いて、リボコルチンI
(K、 −3,Hua+lIg et al、+ Ce1l 46(1986
)、191−199)、カルバクチン(Calpactin) I(リボコルチ
ン■と同一、(K、 −5,Huang et at、、 Ce1l 46(1
986) 、191−199)及びVAC−βに特異的な(specific
for)N末端をコードするDNAを導入した:a) リボコルチンI特異的N
末端(Lipocartin 15pecific N−terminus)
:ロ!−972−> :開始リポコルチンGGCC’I’GGTTTA丁丁GA
AAATGAAGAGCAGGAATATGTTCAAACTGTGAAGTC
CGGACCAAATAACTTTTACTTCTCG?CCTT^丁ACAA
G’rTTGACACTTCA::131−9?フー〉
CATCCAAAGGTGG’l’CCCGGATCAGCGGTGAGCCC
CTATCCTACCTTCAA’rGTAGGTTTCCACCAGGGCC
TAG’l’CGCCAC’rCGGGGATAGGATGGAAGTTA<−
’EBX−988::
: VAC−αコード領域
CCATCCTCGGATGCAGAAAC’rCTrCGGAAGGCTAT
GAAAGGCTTGGGCACGGTAGGAGCCTACGTCTTTGA
GAAGCCττCCGATACTT?CCGAACCCGTGAGATGAG
GAA’r
丁C’rACTCCTTAGC
<−EBI−982:
lpmojのEBI−978及び1psoJのEBI−988を一緒にしくco
mbined) 、6 μm溶液中でリン酸化した0反応を100℃への加熱に
よって終了させた。各1pmojのEBI−972及びEBI−982を加え、
溶液を再加熱し、徐冷した。2つのオリゴヌクレオチド対をリガーゼを用いてつ
ないだ、約1μgの大きなpGN’31/CJaI−Xhol断片を加え、容量
サイズを40μlに増し、つないだ、受容E、コリHB 101の形質転換後、
い(つかのコロニーを選択し、それらのプラスミドをBluscribeプロト
コルに従って一本鎖として単離した。配列チェック後、ひとつのプラスミドを選
択し、pGN32と名づけた。pGN32をXbo I及びHind mで二重
に切断しく Bind n[は Sch Iの3′側で切断し、Bluescr
ibe M 13+ベクターの多重クローニング(multicloning)
部位に存在する)、挿入物を精製した。
pRH/28115もXbo I及びHind Iで二重に消化し、ベクタ一部
分を阜離した。200ngのpGN32挿入物と約50ngのpRH28115
ベクターDNAを20μ!溶液中でつないだ。
B、コリH’B 101をこのDNAで形質転換した。得られたいくつかのアン
ピシリン抵抗性クローンからのプラスミドDNAを阜離し、制限酵素分析によっ
てチェックした0選択したコロニーを実験室規模で発酵させ、5aiiタンパク
質をウサギ抗VAC抗血清を用いるウェスタンプロット分析に服せしめた。得ら
れたりボコルチンI/VAC−αハイブリッドの形質発現プラスミドをpcN3
5と名づけた。
b) カルバクチンI特異的N末端
: :KBI−1001−> :VAC−cr :2−ド領域E131−985
::
<−EBI−994:
&ll換えBluescribe M 13+プラスミドPGN33の構築、そ
の配列決定によにチェック及び形質発現ベクターpRH28115を用いる再ク
ローニングをリボコルチン!ハイブリッドについて概要を示した操作に従って行
った。得られた形質発現プラスミド(カルバクチンI/VAC−αバイブリフト
)をpGN36と名づけた。
c) vA−c−β特異的N末端
:E331−987−> :vhc−β開始丁CGAGAGGTTGAGGTG
ATTTTA?GGCCTGGTGGAAATCG丁GGAT’rGAACAC
TCC人ACTCCACTAAAATACCGGACCACCTTTAGGAC
CTkkCTTG丁:VAC−
GGAGGGTGTCACAGTGAAGAGCAGCTCCCAC’!TCA
ACCCAGACCCTGATGCCTCCCACAGTGTCACTTC’r
CGTCGAGGGTGAAGTTGGGTCTGGGACTACαコード、領
域
CAGAAACTCTTCGGAAGGCTATGAAAGGCTTGGGCA
CAGATGAGGAA丁GTCT!TGAGAAGCCT’rCCGATAC
TTτCCGAACCCGTGT(YAC丁CCTTAGC<−EBI−989
:
lp■oilの各オリゴヌクレオチドを6μfts液中で加熱し、ついで徐冷す
ることによってアニール化した。このDNAを上記と同様にしてXhol−C1
aに型切断pGN31ベクターにつないだ、形質発現ベクターpGN37 (p
RH28115中VAC−β/VAC−αハイブリッド)の構築を上記と同様に
して行つた。
浄書(内容に変更なし)
トリプシンペプチド
P5 HA Lに
PI3 V L T E I I A S RP20/II L r V A
T、 M KP21/r S E I D L F N I RKP23/I
F IτIFGTR
P2a K N F AτSLYSMIKBrCN−ペプチド
BrCN l にGAGTDDHTLIRVBrCN 4 I K G D T
S G D Y K K A浄書(内容に変更なし)
浄書(内容に変更なし)
浄書(内容に変更なし)
一一一時間(min )
Fl(y、 0.477
浄書(内容に変更なし)
Fl(3,0,4/2
浄書(内容に変更なし)
浄書(内容に変更なし)
VAC=−カー VAC十SHE
L
浄書(内容に変更なし)
トリプシンペプチド P16/II
τ
5taph−A ヘグテドP20/I/6(トリプシンペプチドのサブ断片 P
20A>τ τ 丁
X I PAYLAETLYYAMK
5’ 、、、GAAACNCUNUACUACGCNAUGAAA、、、3’
mRNACυ υ G
LJA
浄書(内容に変更なし)
VAC−α cDNA
CCTGCTTCACCTTCCCCTGACCTGAGTAGTCGCτCA
CCACCCCACTCCCTTCCTTCAl:CACCTTTA(:CTC
CAnτ口AτaccAcτCζτAACA 1057τacTTTAATcA
GAA(:(a”:Afl:C1−=7(:AAA−−:Tfa’−AC’:−
−−::AAA::−−A、−;、=F:AA; :j二:
ATAAACATTTCT(TCCCCCT(ニーPo1yA :a37浄書(
内容に変更なし)
配列決定したVAO−プテド: 配列比較BrCN 22
BrCN 15
にPSRLYDAYELK)l
P16/II
W?L Y D A Y E Lに
P20/XI P16/I P5
pH/I
V G T D E E K P23/11τIFGTR
rCN 4
IKGDTSにDYKKム
FIG、5/2
浄書(内容に変更なし)
浄書(内容に変更なし)
VAC−l cDNA
AGGCCTGCTCACTCCTCAGCTGCAGにAGCCAGACGT
GTGにAGTCCCAGCAGAGGCCAAC(TcrcrcrcrrCA
TCTCCGTGAGAAAGGTGccccccAAcrcAAAcAGAA
GAACAACA(:CAAACACCAT(AACCCACACTCTCCA
GにACTC:CACTCAACCTCC:COLO5O
AACAA(:CC″:Cτ:°人こAAA A:ACτ7::A :C人m+
ニー’、:::::Aに、:+T::++:::、’:+:F+ :45:
A(:ATTTt7ATrCAAC’rC−polyA 1834浄書(内容に
変更なし)
浄書(内容に変更なし)
アミノ酸組成
附= 35896 況飄36837
荷 重 : 98 (30,6%) 97 (29,6%)浄書(内容に変更な
し)
VAC−α VAC−β
E HB P kb E HB P
浄!(内容に変更なし)
5CI3.Bcts−’e3” o(5’−浄書(内容に変更なし)
vAC−a及びVAO−βCDNA O比較浄書(内容に変更なし)
疎水性1親水性
浄書(内容に変更なし)
浄書(内容に変更なし)
プラユミド I)RH284T におけるアルカリホス77ターゼ遺伝子成分の
配列AACGACGAGC?
浄書(内容に変更なし)
phoA
Plo Hindlll F/()、 76゜浄書(内容::変更なし)
浄を<汽容二二変更なし)
M M kDa
pRH291pRH292
十−十 −リン険塩
M M koa
浄1i(内容に変更なし)
浄!(内容に変更なし)
□時間(mi口)
FIG、21.。
浄書(内容に変更なし)
浄書(内容に変更なし)
浄@(内容に変更なし)
浄書(内容に変更ない
浄書(内容に変更なし)
りマシーブルー
浄書(内容に変更なし)
積層ゲル
ゲル部 ■ グ部■
銀 染 色 クーシー染色
15°/、 5O5−PAGE クエスタンプ・ット免疫学的 NW タンパク
質染色
アiドブフック
浄書(内容に変更なし)
浄書(内容に変更なし)
FIG、 32a。
浄書(内容に変更なしり
L OG (Tc(s))
浄書(内容に変更なし)
凝固時間 (s)
浄な(内容−二変更なし)
12・5°/、 505− PAGE クーシー染色浄5(内容に変更なし)
浄書(内容に変更なし)
浄書(内容に変更なし)
浄書(内容に変更なし)
タンパク質 : VAC−/
、、、、、、 : 21.OL、8a 3:17:36注入容量 −:5OJ1
1
標 準 値 :実験22回の平均
” [r nMo1l (N−〒n誌 −〒〒 −kl、 ’Jj’lA、 R
e1.名目上・名称 名目上 輸t%際 およそ媚 偏差 7.偏差浄8(内容
i:変更なし)
浄書(内容に変更なし)
試料:3.VAC憂S 2BV餐FR51,−5P12・5°/、 SOS P
AGE クーシー染色浄書C内容に変更なし)
FIG、 46a。
電極溶液:陽極 IMリン蒙
−電a泳動 3000Vh
浄書(内容に変更なし)
浄書(内容に変更なし)
最大生成U、のチ
浄書(内容に変更なし)
FIG、49.VACp(nM)
浄!(内容に変更なし)
FfG、51. VACβ(nM)
平成 年 月 日
特許庁長官 吉 1)文 毅 殿
1、事件の表示 PCT/EP 881002663、補正をする者
事件との関係 出願人
5、補正命令の日付 平成1年8月22日国際調査報告
PCT/l:P88100266
国際調査報告
EPεε00266
Claims (79)
- 1.脈管抗凝固性タンパク質の生物特性を実質上有するポリペプチド/タンパク 質をコードするDNA。
- 2.それが式 【配列があります】 (式中、XXXはGAAもしくはCACを表す)に相当することを特徴とする請 求項1記載のDNA及びその縮重変種。
- 3.式 【配列があります】 に相当することを特徴とする請求項1記載のDNA。
- 4.式 【配列があります】 (式中、XXXはGAAもしくはGACを表し、及び/または停止コドンは最後 のAGAの後にくる)に相当することを特徴とする請求項1記載のDNA及びそ の縮重変種。
- 5.式 【配列があります】 に相当し、開始コドンが任意的に最初のGACの前にくることを特徴とする請求 項1記載のDNA及びその縮重変種。
- 6.式 【配列があります】 に相当し、停止コドンが任意的に最後のAGGの後にくることを特徴とする請求 項1記載のDNA及びその縮重変種。
- 7.式 【配列があります】 に相当し、開始コドンが任意的に最初のGATの前にくることを特徴とする請求 項1記載のDNA及びその縮重変種。
- 8.特異的プロテアーゼの認識配列をコードするオリゴヌクレオチドが、2番目 と3番目のリピート構造の間のリンカー配列をコードする部分に挿入されている ことを特徴とする請求項1〜3のひとつに記載のDNA。
- 9.アルギニン+161(VAC−α)もしくは+167(VAC−β)をコー ドするトリプレットが、トリプシンによって好ましい切断部位として認識されな いアミノ酸、例えばヒスチジンをコードするコドンに置き代えられていることを 特徴とする請求項2もしくは3のひとつに記載のDNA。
- 10.リジン及び/またはアルギニンをコードするトリプレットがコントロール した方法によってヒスチジンをコードするトリプレットに置き代えられているこ とを特徴とする請求項1〜8のひとつに記載のDNA。
- 11.システィンをコードする1つのもしくは複数のトリプレットがセリンもし くはバリンをコードするトリプレットによって任意的に置き代えられていること を特徴とする請求項1〜5及び5〜10のひとつに記載のDNA。
- 12.リピート領域を有するポリペプチド/タンパク質をコードすることを特徴 とする請求項1記載のDNA。
- 13.リピート領域のひとつをコードすることを特徴とする請求項12記載のD NA。
- 14.全リピートをコードする領域が再配置されていることを特徴とする請求項 1〜13のひとつに記載のDNA。
- 15.保存領域の17のアミノ酸をコードする領域が修飾されていることを特徴 とする請求項1〜14のひとつに記載のDNA。
- 16.保存領域の17のアミノ酸をコードする領域がa)VACタンパク質にお いて、リポコルチン中の対応アミノ酸をコードする領域にあって、 b)VAC−αにおいて、VAC−βの対応するアミノ酸をコードする領域及び その逆によって、 c)リポコルチンIにおいて、リポコルチンIIの対応アミノ酸をコードする領 域及びその逆によって、d)リポコルチンにおいて、VAC−タンパク質中の対 応アミノ酸をコードする領域によって、またはe)その他のポリペプチド/タン パク質において、その他のポリペプチド/タンパク質の対応アミノ酸をコードす る領域によって 完全にもしくは部分的に置き代えられていることを特徴とする請求項1〜15の ひとつに記載のDNA。
- 17.N末端ペプチドをコードする領域がリピート構造を有するその他のタンパ ク質のひとつのN末端ペプチドをコードするオリゴヌクレオチドによって置き代 えられている請求項1〜17のひとつに記載のDNA。
- 18.N末端5′末端が当面の宿主に相同のシグナル配列によって先行されてい ることを特徴とする先行請求項のひとつに記載のDNA。
- 19.3′末端のシグナル配列がプロテアーゼに対する特異的認識部位をコード することを特徴とする先行請求項に記載のDNA。
- 20.N末端5′末端が融合タンパク質成分をコードする配列によって先行され ていることを特徴とする請求項1〜11のひとつに記載のDNA。
- 21.3′末端の融合タンパク質成分をコードするDNAがプロテアーゼについ ての特異的認識切断部位をコードしていることを特徴とする先行請求項に記載の DNA。
- 22.それが先行請求項に記載のDNAのひとつの対立遺伝子であることを特徴 とするDNA。
- 23.それが先行する請求項に記述されたDNAのひとつの縮重し得る形態であ ることを特徴とするか、またはそれが実質上脈管抗凝固性を有するハイブリッド タンパク質をコードする、先行請求項のひとつの異なる総もしくは部分配列の組 合せよりなることを特徴とするDNA。
- 24.請求項1〜23のひとつに記載のDNA分子のひとつと85%、好ましく は90%より高い相同を示す条件でハイブリットし;天然、合成もしくは半合成 の起源よりなることができ;突然変異、ヌクレオチド置換、ヌクレオチド欠失、 ヌクレオチド挿入及びヌクレオチド逆位によって請求項1〜23のひとつに記載 のDNA分子と関連することができ;及び脈管抗凝固性タンパク質と実質上同じ 生物特性を有するポリペプチド/タンパク質をコードすることを特徴とするDN A。
- 25.ベクター中に挿入されていることを特徴とする先行請求項のひとつに記載 のDNA。
- 26.先行請求項のひとつに記載のDNAが、形質発現調節配列と機能的に関連 したベクターであって徴生物及び哺乳動物細胞中で複製し得るベクターに連結さ れていることを特徴とする請求項25記載のDNA。
- 27.ベクタ一が原核生物中で複製し得るプラスミドであることを特徴とする請 求項25または26のひとつに記載のDNA。
- 28.ベクターが真核生物中で複製し得るプラスミドであることを特徴とする請 求項25または26のひとつに記載のDNA。
- 29.ベクターが哺乳動物細胞中で複製し得るプラスミドであることを特徴とす る請求項25または26のひとつに記載のDNA。
- 30.請求項25〜29のひとつに記載のDNAで形質転換されていることを特 徴とする宿主生物。
- 31.原核生物、好ましくはE.コリであることを特徴とする請求項30記載の 宿主生物。
- 32.真核生物であることを特徴とする請求項30記載の宿主生物。
- 33.哺乳動物細胞系であることを特徴とする請求項30記載の宿主生物。
- 34.脈管抗凝固性タンパク質の性質を本質的に有するポリペプチド/タンパク 質をコードするDNA分子を製造する方法であって、このポリペプチドをコード する遺伝子をゲノムDNAライプラリーから単離するか;このポリペプチドをコ ードする相補DNAをこの遺伝子に属するmRNAから逆転写酵素によって製造 するか;このポリペプチドをコードするDNAを化学的及び/または酵素方法を 用いて製造することを特徴とする方法。
- 35.DNAが請求項1〜23に記載のDNAのひとつに相当することを特徴と する先行請求項に記載の方法。
- 36.適当な末端を有し、脈管抗凝固性タンパク質の性質を木質的に有するポリ ペプチドをコードするDNAを、制限エンドヌクレオチドで切断されたベクター DNAに挿入することを特徴とする請求項25〜29のひとつに記載のDNAを 製造する方法。
- 37.適当な末端を有し、脈管抗凝固性タンパク質の性質を本質的に有するポリ ペプチドをコードするDNAを、制限エンドヌクレアーゼで切断され、形質発現 調節配列を含有するベクターDNAに、この形質発現調節配列が挿入DNAを調 節するように挿入することを特徴とする請求項26〜29のひとつに記載のDN Aを製造する方法。
- 38.宿主生物を請求項25〜29のひとつに記載のベクターのしとつで形質転 換することを特徴とする請求項30〜33のひとつに記載の形質転換宿主生物を 製造する方法。
- 39.脈管抗凝固性タンパク質の性質を本質的に有するポリペプチド。
- 40.請求項1〜13のひとつに記載のDNAにコードされていることを特徴と する請求項39記載のポリペプチド。
- 41.式 【配列があります】 (式中、XXはGeuまたはAspを表し、1位のメチオニンは切断されていて もよくかつ2位のアラニンはブロックされていてもよく、及び/または例えばシ スティン間の分子間ジスルフィド橋によって316位で集合が起こっていてもよ い)に相当することを特徴とする請求項39記載のポリペプチド。
- 42.式 【配列があります】 に相当するが、1位のメチオニンは切断されていてもよくかつ2位のアラニンは ブロックされていてもよく、及び/または161位及び/または206位及び/ または250位及び/または293位のシスティンの間に分子内ジスルフィド橋 が存在していてもよく、及び/または上記位置の間の分子間ジスルフィド橋の結 果として集合が存在していてもよい請求項39記載のポリペプチド。
- 43.式 に相当するが、XXXがGluまたはAspを表し、1位のメチオニンは切断さ れていてもよくかって2位のアラニンはブロックされていてもよく、及び/また は集合が存在していてもよいことを特徴とする請求項39記載のポリペプチド。
- 44.式 【配列があります】 に相当するが、Xがメチオニンもしくは水素を表し、及び/または例えば分子間 ジスルフィド橋によって引き起こされる集合が156位のシスティン間に存在し ていてもよいことを特徴とする請求項39記載のポリペプチド。
- 45.式 【配列があります】 に相当するが、1位のメチオニンは切断されていてもよくかつ2位のアラニンは ブロックされていてもよく、及び/または例えば161位のシスティンの間の分 子間ジスルフィド橋によって引き起こされる集合が存在していてもよいことを特 徴とする請求項39記載のポリペプチド。
- 46.式 【配列があります】 (式中、Xはメチオニンもしくは水素を表し、及び/または40位及び/または 84位及び/または127位のシスティン間に分子内ジスルフィド橋が存在して いてもよく、及び/または上記位置の間に分子間ジスルフィド橋の結果として集 合が存在していてもよい)に相当することを特徴とする請求項39記載のポリペ プチド。
- 47.相同ポリペプチドが全くない先行請求項のひとつに記載のポリペプチド。
- 48.リーダーペプチドを含むことを特徴とする先行請求項のひとつに記載のポ リペプチド。
- 49.a融合タンパク質成分を含み及び/またはb先行する請求項のひとつに記 載のポリペプチドの部分領域を含み(ハイブリッドタンパク質)及び/またはc ダイマー、トリマー、テトラマーもしくはマルチマーとして存在することを特徴 とする先行請求項のひとつに記載のポリペプチド。
- 50.脈管抗凝固性タンパク質の性質を本質的に有するポリペプチドを製造する 方法であって、 a適当な宿主生物をVACタンパク質をコードする遺伝情報で形質転換し、 b該情報を宿主生物中で形質発現させてVACタンパク質を生成させ、及び cVACタンパク質を単離する ことを特徴とする方法。
- 51.宿主生物が請求項30〜33に定義された宿主生物であることを特徴とす る請求項50記載の方法。
- 52.遺伝情報が請求項1〜29のひとつに記載のDNA分子に含まれているこ とを特徴とする請求項50もしくは51記載の方法。
- 53.VACタンパク質が請求項39〜49のひとつに定義されたVACタンパ ク質であることを特徴とする請求項50〜52のひとつに記載の方法。
- 54.請求項50〜53のひとつによって製造されたポリペプチド。
- 55.請求項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドの製薬上許容 される塩。
- 56.ヒトもしくは動物の体の治療もしくは予防処置のための請求項39〜49 または54のひとつに記載のポリペプチドの使用。
- 57.医薬製剤製造のための請求項39〜49または54のひとつに記載のポリ ペプチドの使用。
- 58.請求項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドの抗凝固剤と しての使用。
- 59.請求項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドの抗炎症剤と しての使用。
- 60.請求項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドの抗リウマチ 剤としての使用。
- 61.請求項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドの、リポコル チンに適用する標識のための使用。
- 62.リピート領域を有するポリペプチド/タンパク質の血液凝固抑制剤として の使用。
- 63.リピート領域を有するポリペプチド/タンパク質のトロンビン阻害剤とし ての使用。
- 64.リピート領域を有するポリペプチド/タンパク質の抗炎症剤としての使用 。
- 65.リピート領域を有するポリペプチド/タンパク質の抗リウマチ剤としての 使用。
- 66.リポコルチンの血液凝固抑制剤としての使用。
- 67.リポコルチンのトロンビン阻害剤としての使用。
- 68.請求項39〜49または54のひとつに記載のタンパク質に適用する標識 のためのリポコルチンの使用。
- 69.請求項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドのトロンビン 阻害剤としての使用。
- 70.医薬上不活性な担体に加え、有効量の請求項39〜49または54のひと つに記載のポリペプチドを含有することを特徴とする治療処理用剤。
- 71.請求項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドのひとつに対 するモノクローナル抗体を分泌することを特徴とするハイブリッド細胞系。
- 72.請求項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドの作用を完全 にもしくは部分的に特異的に中和するか、または上記ポリペプチドのひとつに特 異的に結合することを特徴とするモノクローナル抗体。
- 73.請求項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドのひとつを定 性的及び/または定量的測定のための請求項73記載のモノクローナル抗体の使 用。
- 74.請求項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドのひとつを精 製するための請求項73に記載のモノクローナル抗体の使用。
- 75.請求項73に記載のモノクローナル抗体を含有することを特徴とする請求 項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドを検出するための試験キ ット。
- 76.宿主動物を請求項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドの ひとつで免疫化し、これらの宿主動物のBリンパ球をミエローマ細胞と融合させ 、モノクローナル抗体を分泌するハイブリッド細胞系をサブクローン化し生体外 もレくは生体内で培養することを特徴とする請求項73記載のモノクローナル抗 体を製造する方法。
- 77.ヒトまたは動物の身体の治療的もしくは予防的処置のための、請求項39 〜49または54のひとつに記載のポリペプチドと不活性担体の間の医薬上許容 される付加体及び共有化合物。
- 78.ヒトまたは動物の身体の治療もしくは予防的処置のための、請求項39〜 49または54のひとつに記載のポリペプチドと例えばポリエチレングリコール の間の医薬上許容される付加体及び共有化合物。
- 79.請求項39〜49または54のひとつに記載のポリペプチドの血液保存剤 としての使用。
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