JPH0231675A - 多分化能性顆粒球コロニー刺激因子及びその製造方法 - Google Patents
多分化能性顆粒球コロニー刺激因子及びその製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ドするポリヌクレオチドに関する。本出願は、詳しくは
、哺乳動物の多分化能性コロニ刺激因子、特にヒト多分
化能性顆粒球コロニー刺激因子(hpG−C8F)、そ
の断片及びポリペプチド類縁体、並びにそれらをコード
するポリヌクレオチドに関する。
クロファージ及び好塩基球/肥満細胞を含む)、赤血球
(エリスロサイト)及び凝血形成細胞(巨核球/血小板
)を補充する。平均的ヒト男性の造血系は毎年4.5x
10”のオーダーの顆粒球及び赤血球を産生ずると推
測されていたが、これは1年間で全体重に相当する。デ
キスターら、バイオエッセイズ、第2巻、第154〜1
58頁、1985年(Dexter et al、、
B iol:5says、 2. 154−158
(1985)) 。
″の各種血液細胞系への分化、これらの系の著しい増殖
及びこれらの系からの成熟血液細胞の最終的分化の原因
をなすと考えられている。
因子の検出及び同定は分析の仕方にかかつていたが、今
までは人為的条件下での培N細胞に対する刺激効果に基
づき様々な因子の中から区別できるにすぎなかった。そ
の結果、多数の名称が極めて少数の因子を表示するため
に考え出されてきた。かかる混同が生じた例として、I
L−3゜SPA、マルチ−C3R,HCGF、MCGF
及びPSFという語は、すべて現在では同一のマウス造
血促進因子に該当すると考えられている頭字語である。
頁、1985年(M etcalf、 3 cien
ce、 229゜16−22 (1985))。更に
、各種マウスの成長調節糖タンパク質に関する、バージ
ニスら、ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミスト
リー、第252巻、第1988頁、1977年(Bur
gess、 et al、、 J。
1977) ) 、ゲスら、ブラッド1.第58巻、第
600頁; 1980年([)aset al、、 3
food、 58.600 (1980)) ;イー
レら、ジャーナル・オブ・イムノロジー、第129巻、
第2431頁、1982年(I hle、 et al
、 JI mmunol、、 129.2431
(1982) ) 、二コラら、ジャーナル・オブ・バ
イオロジカル・ケミストリ、第 258巻、第9017
頁、1983年(N 1cola、 eta!、、
J、 Biol、Chem、、 258.90i7
(1983) )、メトカーフら、インターナショナ
ル・ジャーナル・オブ・キVンサー、第30巻、第77
3頁、1982年(Metcalr、 et al、、
I nt、 J、 Cancer 30773
(1982)) :及び、バージニスら、インターナシ
ョナル・ジャーナル・オブ・キャンサー、第26巻、第
647頁、1980年(3urgess、 et
al、、 l ntJ、 Cancer、 26.
647 (1980))参照。
をもたらした。例えば、赤血球産生を促進するヒトエリ
スロボエチンのアミノ酸及びDNA配列が得られた(
1985年6月20日に公開されたリン< L in)
のPOT出願出願公開第851026丹クロファージコ
ロニー刺激因子のcDNAの単離に関しても利用された
。リ−ら、プロシーデインゲス・オブ・ナショナル・ア
カデミ−・オブ・サイエンス(USA)第82巻、第4
360〜4364頁、1985年( l ee et
at.、 P roc. N atl,A cad
。
−4364 ( 1985) )及びウオンら、サイエ
ンス、第228巻、第810〜814 頁、1985年
(Wong et al、、 3cience、
228゜810−814 (1985))。更に、マウ
ス遺伝子のクローニングに関する、ヨコタら、プロシー
デインゲス・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サ
イエンス(USA) 、第81巻、第1070頁、19
84年(YOkOta、 eta+、、 Proc、
Natl、 AcadSci、 (USA)
、 81.1070 (1984) ) 、ファングら
、ネーチャー、第307巻、第233頁、1984年(
Fung、 et al、、 307.233 (19
84))及び、ゴー7ら、ネーチャー、第309巻、第
763頁、1984年(Gough、 et at、、
Nature、 309 、763(1984))、
並びにヒトM−C8Fに関するカワサキら、サイエンス
、第230巻、第291頁、1985年(Kawasa
k iet al、、 5cience、 230 、
291 (1985))参照。
ルリボエチンと称されるヒト造血促進因子は、ヒト膀胱
癌細胞系の培養液中に存在している。
国菌寄託礪関(Aa+erican Type Cu1
ture(:、 ol Iection)、ロックビル
、メリーランドにおいて制限条件付でATCC寄託番号
第HTB−9号として寄託されている。この細胞系から
精製されたhpC3Fは、ヒト骨髄前駆体細胞を用いた
分析において、すべての主な血液細胞系の産生につなが
るような多分化能性前駆細胞の増殖及び分化を促進する
ことが報告された。ウェルトら、プロシーデインゲス・
オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンス(U
SA)、第82巻、第1526〜1530頁、1985
年(Welte et al、、 procNatl
、 Acad、 Sci、 (LJSA)、 8
2.1526−1530 (1985) )。hpcs
Fの精製には、(NH4)2S04沈降、陰イオン交換
クロマトグラフィー(DEAEセルロース、DE52)
、ゲル濾過(AcA54カラム)、及び018逆相高性
能液体クロマトグラフィーを利用していた。018逆相
HPLC画分において2つの活性ピークの2番目に溶出
するhpC8Fとして確認されたタンパク質は、銀染色
を用いるドデシル硫酸ナトリウム(SDS)−ポリアク
リルアミド電気泳動(PAGE)での測定によれば、分
子量(MW)18、000を有すると報告された。hl
)C8Fは、等電点5.5を有し〔ウェルトら、ジャー
ナル・オブ・セル・バイオケミストリー、増刊第9A号
、第116頁、1985年(Welte、 et al
、、 J、 Ce1lB+ochem、、 5u
pp 9A、 116 (1985)) ) 、vウ
ス骨髄単球性白血病細胞系WE)−II−3B D”
に対して高分化能を有する〔ウェルトら、分子及び細胞
生物学のUCLA討論会、ゲールら編集、ニューシリー
ズ、第28巻、1985年(Welte、 etal、
、 tJCIA3ymposiaon Mo1ec
ularandCellular 3iology、
Ga1e、 et al、 eds、、NevSer
ies、 28 (1985)))ことが早期に報告
サレタ。
FU−GM分析において最初の7日間に顕著な顆粒球コ
ロニー刺激活性を有することを示している。
胱癌細胞系5631から単離されたが、未標識マウスG
−C3Fの場合と同一の用量応答関係においてWEHI
−3B D+細胞との結合性に閏しマウス I−標
識顆粒球コロニー刺激因子(G−C8F)の競合体とし
て記載されていた(二コラら、ネーチャー、第314巻
、第625〜628頁、1985年(N 1cola、
et al、、Nature、 314゜625
−628 (1985) ) )。この用量応答関係
は、以前、未標識マウスG −C8Fに独特であって、
M−C3F、GM−C8F又はマルチ−〇SFのような
因子には見られないと報告されていた〔ニコラら、プロ
シーデインゲス・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ
・サイエンス(USA) 、第81巻、第3765〜3
769頁、1984年(N 1cola、 et a
t、。
(USA)、 813765−3769 (1984)
))。C3F−β及びG−C8Fはともに、それらがW
EHI−38D+細胞の分化を誘導する高い能力を有し
ている点において、C8F類の中では独特であるにコラ
ら、イムノロジー・トウデー、第5巻、第76〜80頁
、1984年(N 1cola、 et at、、
l mmunology Today。
8Fは混合顆粒球/マクロファージコロニー形成細胞を
刺激するがにコラら、1984年、同上)、このことは
、ヒト骨髄培養物及びhl)C3Fの14日間のインキ
ュベート後に顆粒球性、単球性、混合顆粒球/単球性及
び好酸球性のコロニー(CFU−GEMM)の出現を示
す予備実験結果と一致する。。
、顆粒球性のコロニー形成を促進すると記載されていた
が、この性質は因子をG−CSFとして同定するための
基準とされた。これらの類似性から、ヒトC3F−βは
G−C8F(顆粒球コロニー刺激因子)と同一視された
にコラら、ネーチャー、第314巻、第625〜628
頁、1985年(Nicola、 et at、、
Nature、 314 、625−628(198
5)) )。
C3F−β及びウェルトら、同上のhpC8Fは、適切
にはヒト多分化能性顆粒球コロニー刺激因子(hl)G
−C8F)と称される同一の因子であると思われる。h
l)G−C8Fの特徴づけ及び組換え産生は、イン・ビ
トロWEHI−38D+白血病m胞数を″全く正常な濃
度”で完全に抑制するマウスG−C8Fの報告されてい
る能力、並びに、マウスで確立された移植骨髄白血病を
抑制する粗製マウスG−C8F注射製剤の報告されてい
る能力からみて、特に望ましいであろう。メトカーフ、
サイエンス、第229巻 第16〜22頁、1985
年(M etcalfS cience、 229.1
6−22 (1985) )参照。更に、サックス、サ
イエンティフィック・アメリカン、第284巻、第1号
、第40〜41頁、1986年(3achs。
8 (1)、 4O−47(1986) )参照。
がって市販規模量の入手が必要となる限り、細胞培養物
からの単離では、十分な物質源を提供することは困難で
ある。たとえば、ウェルトら(1985年、同上)によ
り天然MC3F単離物源として報告されたヒト膀胱癌細
胞系5637 (A T CCHTB9)等のヒト腫瘍
バンク細胞の商業的。
ードするDNA配列が提供される。このような配列は、
選択された非哺乳動物宿主による発現に゛好ましい”コ
ドンの組込み、制限エンドヌクレアーゼ酵素による切断
部位の供与、及び、簡易的発現ベクターの組立てを容易
にする前端、後端又は中間部へのDNA配列の付加的供
与を含むことができる。本発明は更に、1以上のアミノ
酸残塁の同−性又は位置に関して天然型と異なり、しか
も天然型の性質の一部又は全部を保有している、h p
G −C3Fのポリペプチド類縁体又は誘導体(即ち、
hpG−C3Fに特異的な残基のすべてまでは含有して
いない削除類縁体、1以上の特異的残基が他の残基で置
換されている( S er17)hpG−C8Fのよう
な置換類縁体、及び、1以上のアミノ酸残基がポリペプ
チドの末端又は中間部分に付加している付加類縁体)の
微生物発現をコードするDNA配列を提供する。
ニー刺激因子における一次構造配列の少なくとも一部及
び生物学的性質の1以上を有するポリペプチド産物の原
核もしくは真核宿主細胞での発現を確実化するために使
用される配列を含有している。本発明のDNA配列は、
特に、(a)表VI及び表■に示されたDNA配列又は
それらの相補鎖、(b)表■のDNA配列又はその断片
と(本明細書記載のようなハイブリッド形成条件下又は
より厳格な条件下で)ハイブリッド形成するDNA配列
、又は(C)遺伝コードの縮重がなければ表■のDNA
配列とハイブリッド形成し得るDNA配列をも含むもの
である。特に (b)に包含される。
他の哺乳動物穏の多分化能性顆粒球コロニー刺激因子を
コードするゲノムDNA配列がある。
F、hpG−C8Fの断片及びhpG−C8F類縁体を
コードする人よりNA配列があるが、このDNA配列に
は微生物宿主でのメツセンジャーRNAの翻訳を促進す
るコドンを組込むことができる。このような人工配列は
、アルドン(A 1ton)らのPCT出願公開第WO
33104053号の方法により容易に組立てることが
できる。
I又は表■の上部鎖ヒトcDNA又はゲノムDNA配列
に相補的なりNAの一部によりコードされたポリペプチ
ド類、即ちトラモンタノら、ヌクレイツク・アシツズ・
リサーチ、第12巻、第5049〜5059頁、198
4年(Tramor+tano、 at aN uc
leic A cids ReS、 12
5049−5059(1984))に記載された゛相補
的転化タンパク質″がある。
一次構造配列(即ち、アミノ酸残基の連続配列)の一部
もしくは全部、生物学的性質(例えば、免疫学的性質及
びイン・ビトロ生物学的活性)の1以上、及び物性(例
えば、分子量)を有する精製単離ポリペプチド産物を提
供する。
くはcDNAのクローニングもしくは遺伝子合成により
得られる外来性DNA配列の原核もしくは真核宿主U環
(例えば、細菌、酵母菌、高等植物、昆虫及び哺乳動物
細胞の培養による)の産物である、ということによって
も特徴づけられる。典型的な酵母菌(例えばサツカロマ
イセス・セレビシアエ(3accharomyces
cerevisiae) ) 。
herichia coli))宿主細胞の産物は、い
ずれの哺乳動物タンパク質とも会合していない。を推動
物(例えば、非ヒト韻乳動物及び鳥類)細胞における微
生物発現産物は、いずれのヒトタンパク質とも会合して
いない。用いられた宿主に応じて、本発明のポリペプチ
ドは、哺乳動物その他の真核生物の炭水化物でグリコジ
ル化していてもよいし、非グリコジル化のままでもよい
。本発明のポリペプチドは、(−1位に)R初のメチオ
ニンアミノ酸残基を有することもできる。
のポリペプチド産物と一緒に適切な希釈剤、アジュバン
ト及び/又は担体を含有する、hpG−C8F療法に使
用される医薬組成物がある。
は尿等の液体試料中におけるヒトM)G−C8Fの検出
及び定量に使用される試薬を提供するために、検出可能
なマーカー物質と結合させることにより゛標識″する(
例えば、125Iで放射線標識する)ことができる。
放射線標識及びビオチンのような非アイソトープ標識)
で標識することもでき、しかも染色体地図上のヒトhp
G−C3F31?伝子の位置及び/又はその関連遺伝子
群の位置をつきとめるためのDNAハイブリッド形成操
作に用いることができる。それらはDNAレベルでのヒ
トhpGC8F遺伝子の異常を確認するためにも使用さ
れ、隣接遺伝子及びそれらの異常をW1認するための遺
伝子マーカーとして使用することもできる。
造血障害の治療のために、単独で又は他・の造血因子も
しくは薬物と一緒に使用される。それらは化学療法又は
放射線療法による造血障害の治療にも使用される。骨髄
移植の成功率は、例えばhpG−C3Fの使用により高
められるであろう。創傷治辻熱傷治療及び細菌性炎症治
療にもh pG −C8Fが有効である。更に、hpG
−C3Fは、白血病細胞を分化させると報告されている
能力に基づき、白血病の治療にも使用される。
アカデミ−・オブ・サイエンス(USA)、第82巻、
第1526〜1530頁、1985年(Welte、
etat、、 Proc、 Natl、 Aca
d、 3ci、(USA) 。
ス(3achs)、同上参照。
る本発明の実例について説明した以下の詳細な説明を剛
的することにより、当業者であれば明らかになるであろ
う。
一部又は全部をコードするDNA配列が単離されかつ特
徴づけられた。
テ、特に、hpG−cs+” CDNA及びゲノムク
ローンの同定に先立ち行なわれる操作、かかる同定方法
、並びに、配列決定、CDNA。
る系での発現hpG−C8F及び類縁体産物の同定に関
する。
に関する。例2はコロニーハイブリッド形成スクリーニ
ング用cDN△ライブラリーの製造に関する。lA3は
ハイブリッド形成プローブの組立てに関する。例4は、
ハイブリッド形。
クローンのDNA配列決定及びポリペプチド−次構造配
列(アミノ酸配列)情報の作成に関する。例5はhpG
−C8Fをコードするゲノムクローンの同定及び配列決
定に関する。例6は、大腸菌優先(prererenc
e>コドンが用いられたhpG−C3Fをコードする人
工遺伝子の組立てに関する。
だ大腸菌形質転換ベクターの組立て方法、hpG−C3
Fの原核生物発現におけるベクターの使用、及び本発明
の組換え産物の特性分析に関する。例8は、システィン
残基がhpG−C8FをコードするDNAでの変異誘発
により別の適切ケアミノ酸残基で置換されたhpG−C
8F類縁体の産生方法に関する。例9は、陽性CDNA
りO−ンから1qたM)G−C3F類縁体をコードする
DNAを組込んだベクターの組立て方法、C08−1細
胞形質転換のためのベクターの使用、及び形質転換細胞
の培養増殖に関する。例10は、本発明の組換えポリペ
プチド産物の物理的及び生物学的性質に関する。
PAGE純度85〜90%)は、ウェルトら、プロシー
デインゲス・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サ
イエンス(USA) 、第82巻、第1526〜153
0頁、1985年(Welte、 et at、、
Proc。
、 82.1526−1530 (1985) )に従
い単離精製したものと同様であって、スローン・ケタリ
ング・インスティテユート(31oan K ett
ering l n5titute) 、二:L −
一ヨーク、ニューヨーク州から入手した。
407A気相分析装置(アプライド・バイオシステムズ
(A pplicd Biosystems)、フォ
スター市、カリフォルニア)を用いたミクロ配列分析に
より1号操作(Run11)で決定し、下記表■に掲示
された配列情報を得た。表I−rVでは、単一文字コー
ドが用いられており、パX″は明確に決定されなかった
残基を示し、括弧内の残基は単に択−的又は推定的に示
されたものである。
V、5)−G−L−X−X−X高いバックグランドが操
作サイクル毎に存在したが、その結果は表Iに報告され
ており、このことは試料がおそらく精製時の化学的残留
物たる多くの汚染成分を有することを示していた。配列
を単に参照用として保存した。
純度95%以下)は1号操作と同様にスローン・ケタリ
ングから入手し、配列決定操作は1号操作と同様にして
実施した。この試料は、ウェルトら、プロシーデインゲ
ス・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンス
(IJsA)、第82巻1.第1526〜1530頁、
1985年の図4を作成するために用いられた物質の同
一ロットから得たものである。
のプローブをhpG−C3F DNA調査用に組立て
得るほど十分に長い明確4「配列は得ら。
うためには、少なくとも1536種類のプローブが必要
であろうと計算された。再度、試料の汚染が問題視され
た。
上記のようにスローン・ケタリングから入手した。この
調製物は、更に特製するために、5DS−PAGEによ
る分離後、電気プロット(electroblot)に
付した。この試料の配列分析ではデータが得られなかっ
た。
純粋物質を得て適切な最終的アミノ酸配列分析を実施す
るため、スローン・ケタリングで産生されるものと同様
の膀胱癌細胞系5637の細胞(サブクローンIA6)
をイー・ブラッツァー博士(D r、 E 、 P
1aLzer)から入手した。細胞を最初にフラスコ中
のアイコブ(l 5cove’s)培地〔ギブコ(GI
BC○)、グランドアイランド、ニューヨーク〕で培養
し、集密化させた。集密化時、培養物をトリプシン処理
し、ローラーボトル中に播種したが(1,5フラスコ/
ボトル)、各ボトルは5%CO2下で予め条件が整えら
れたアイコブ培地25威を含有していた。細胞を37℃
、 0.3rpmで一夜増殖させた。
ァルマシア(P harmacia) 、ウプサラ、ス
ウェーデン〕を洗浄し、下記操作により滅菌した。ビー
ズ8gをボトルに加え、PBS400dを加えた。
置させた後、PBSを排出し、ビーズをPBSで洗浄し
、新鮮PBSを加えた。ビーズを15分間オートクレー
ブで処理した。使用前に、ビーズを、新鮮培地+10%
牛脂児血清(Fe2)添加萌にアイコブ培地+10%F
C8中で洗浄し、処2理ビーズを得た。
した復、新鮮培地+10%F CS 30Irr1及び
処理ビーズ40戒をボトルに加えた。ボトルを5%CO
2処理し、すべての泡を吸引除去した。ボトルを、速度
0.3ppmに低下させる前、ローラー台に3rpmで
0.5時間載置した。3時間後、別のフラスコ内容物を
トリプシン処理し、ビーズ含有の各ローラーボトルに加
えた。
B S 50dで洗浄し、PBS除去前10分間回転
させた。細胞を培地A (0,2%FC8,10−8M
ヒドロコルチゾン、2mHグルタミン、100単位/d
ペニシリン及び100μg/dストレブ+% pイシン
含有アイコブ培地〕中で48時間培養した。次いで、培
養上澄を300Orpmで15分間達心弁離して集め、
−70℃で貯蔵した。培養物に10%FC8含有培地八
を再度加え、48時間培養した。培地を捨てた後、細胞
を上記のようにPBSで洗浄し、培地A中で48時間培
養した。上澄を再度集め、上記のように処理した。
M、W、遮断装置をもつ2個のカセットを備えたミリボ
ア・ベリコン(M 1llipore pellic
on)ユニットにより、濾過速度的2007/min及
び保持速度的1000d/minで約2リツトルまで濃
縮した。
(ρ87.8)約10リツトルで透析濾過した。透析濾
過濃縮物を50mHトリス(pH7,8)で平衡化され
た1リツトルDEセルロースカラムに40d/minで
添加した。添加後、カラムを50mHトリス(pH7,
8)1リツトル、次いで50mHNaC,Q含有50m
Hトリス(pH7,8)2リツトルにより同一速度で洗
?争した。カラムを次いでNaCjJH度が75mH,
100mM、 125mM、 150゜aH,200
nH及び300IIIHの6種の5011IHトリス(
pH7,5)1リツトルで連続的に溶出させた。画分(
50d >を集め、活性画分をプールし、YM5膜装備
アミコン(A m1con)限外濾過Ij!拌セルユニ
ットで65mに濃縮した。この濃縮物をPBSで平衡化
された2リツトルのACA54ゲル濾過カラムに添加し
た。
めた。
ー(HPLC)カラムに直接添加した。
し、その約10%がMG−C8Fである試料を、流速1
〜4 d/iinでカラムに添加した。添加後、流速1
d/minで80%2−プロパツール中の0.1M酢酸
アンモニウム(pH6,0〜7.0)により洗浄した。
n 1260nm及び280nn+でモニターした。
質含有画分から(80の両分中72及び73番目の両分
として)明確に分離した。hpGC8Fは純度的80±
5%及び収率約50%で単離された(150〜300μ
9)。この精製物質9μ3を4号操作(Run#4)ア
ミノ酸配列分析に使用し、タンパク質試料を非ポリブレ
ンTFA活性ガラス繊維板に付着させた。配列分析は、
ヘライックら、ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケ
ミストリ、第256巻、第7990〜7997頁、19
81年(Hewtck。
256. 7990−7997(1981) )及びラ
イ、アナリティカ・キミカ°アクタ、第 163巻、第
243〜248頁、1984年(l ai。
、243−248 (1984))の方法に従い、AB
470A分析装置で実施した。
la −Set −SeT: −Leu −Pro−G
in −Ser −Phe −Leu −Leu −L
ys −(Lys) −Leu −(Glu) −Gl
u −253゜ Val −Atg −Lys−工1e−(Gln)−G
ly −Val −Gly −Ala −A1.、−L
eu −X 4号操作では、(表■の残基31に相当する)第31サ
イクルより先において、更に重要な配列情報は得られな
かった。長い明確な配列を得るために、5号操作(Ru
n#5)においては、条件調整培地から精製されたhp
G−C3F14μ9を45℃で1時間β−メルカプトエ
タノール10dで還元し、次いで減圧下で完全に乾燥し
た。タンパク質残基を次いで、ポリブレン化ガラス繊維
板に付着させる前に5%ギ酸に再溶解した。配列分析は
上記4号操作と同様にして実施した。5号操作の結果は
表■に示されている。
−Ala −Ser −Set −Leu −Pro
−Gln + Ser −Phe −Leu −Leu
−Lys −C1/1− Leu −GLu −Gl
n−253゜ Val −Arg −Lys 7エ1e −Gin −
、Gly −Asp −Gay −Ala −Ala
−・ 35 4
゜Leu −Gin −Phe −Lys −Leu
−Gly −Ala −Thr −Tyr −Lys
−Val −Phe −Ser −Thr −
(Arg) −(Phe) −(Meヒ) −X−
表■のアミノ酸配列は、下記hDG−C3FCDNAを
得るためのプローブを組立てる上で、十分に長り(44
残基)かつ明確であった。
は、標的遺伝子の発現に基づき選択されたドナー細胞中
に豊富に存在するmRNAの逆転写から得られるプラス
ミド担持CDNA″゛ライブラリー″の調製が含まれる
。ポリペプチドのアミノ酸配列の実質的部分が公知であ
る場合には、゛標的”cDNA中での存在が推定される
配列を複製した標識−重鎮DNAプローブ配列が、−重
鎮型に変性されたcDNAのクローンコピーに対して実
施されるDNA/DNAハイブリッド形成操作において
使用され1qる。ワイスマン(W eissman)ら
、米国特許第4.394.443@明細書、ウォレスら
、ヌクレイツク・アシッズ・リサーチ、第6巻、第35
43〜3557頁、1979年(Wallace。
Res、、 6. 3543−3557 (197
9) ) 、レイスら、プロシーデインゲス・オブ・ナ
ショナル・アカデミ−・オブ・ザイエンス(USA)
、第79巻、第3270〜3274頁、1982年(R
eyes、 et at、、 proc、 Natl
、 Acad。
1982)) 、及びジエイ(J aye)ら、ヌクレ
イツク・アシッズ・リサーチ、第11巻、第2325〜
2335.1983年参照。
形成操作に関するファルコ−(Falkowlらの米国
特許第4.358.535号明細書、及びコロニ及びプ
ラークハイブリッド形成技術にI!1するデービスら、
゛遺伝子工学、高等細菌遺伝学のマニュアル″、コール
ド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−(Qavis
、 et al、、 ”A Manual for
GellGtlCE n(lineerln(1,Δd
vanced B acter+a+。
Harborl aboratory )・コールド・
スプリング・ハーバ−、ニューヨーク、1980年、第
55〜58頁及び第174〜176頁参照。
アネート操作〔チャーブウィンら、バイオケミストリー
、第18巻、第5294〜5299頁、1979年(C
hirgwin、 et al、、 Biochem
istry、 18゜5294−5299 (197
9)) )により、全RNAを膀胱癌細胞系5637
(lΔ6)細胞約1gから抽出した。
ていた。全RNAff1液からメツセンジャーRNAの
みを得るため、溶液をオリゴデオキシヂミジレート〔オ
リゴ(dT))(コラボレーティブ・リサーチ社(Co
llaborative Re5earchInc暑
、つA)L/4jム、マサチューセッツ〕含有カラムに
通した。メツセンジャーRNAに特有のポリアデニル化
(ポリA” )尾部はカラムに付着するが、リポソーム
RNAは溶出する。かかる操作の結果、ポリアデニル化
メツセンジャーRNA(ポリA+mRNA)約90μ3
を単離した。単離されたポリA+メツセンジャーRNA
を、CDNA反応で使用する前に、最終濃度4mHで5
分間空温で水酸化メチル水銀〔アルファ・ペントロン(
A 1pha V entron) 、デンバーズ、
マサチューセッツ〕により前処理した。水酸化メチル水
銀処理は、翻訳を阻害するメツセンジャーRNA自体の
相互反応及びそれと汚染分子との相互反応を抑制させた
。ベイバーら、ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケ
ミストリー、第258巻、第7636〜7642頁、1
979年(payvar、 et al、、 J、
BiolChem、、 258.7636−76
42 (1979)) 参照。
セルラー・バイオロジー、第2巻、。
et at。
ology、 2,161−170(1982)))
に従い、cDNAバンクをIA6細胞から得たmRNA
により[7した。cDNAを次いでインキュベートして
増幅用宿主微生物大腸菌に一12株HB 101に組込
んだ。
出されたハイブリッド形成プローブは、各々が長さ23
塩基で3個のイノシン残基を有する24組のオリゴヌク
レオチドから構成されていた。プローブオリゴヌクレオ
チドをカルザースら、ジエネティック・エンジニアリン
グ、第4巻、第1〜18頁、1982年((Carut
hers、 et al、、 GeneNcE ngi
neering、 4.1−18(1982))の探
信に従い製造し、ポリヌクレオチドキナーゼでリン酸化
(K inasing)することによりr−”2P
ATPで標識した。表Ivの配列中残基23〜30のメ
ツセンジャーRNAに対応するプローブオリゴヌクレオ
チドは、表Vに示されている。
ンゲス・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエ
ンス(USA)、第82巻、第1931〜1935頁、
1985年(Takahashi、 et al、、
ProcNa口、 Acad、 Sci、 (
USA)、 82.19311935 (1985)
)及びオーツカら、ジャーナル・オブ・バイオロジカル
・ケミストリー、第260巻、第2605〜2608頁
、1985年(Qhtsuka、 at al。
5−2608 (1985)) −の研究公表に基づい
ていた。しかしながら、イノシンはG又はTと塩基対形
成した場合には膜安定化効果を有する。タカハシらの場
合では、イノシンは、それらが−群として平均化してほ
ぼ中立化するに到ることから、中立効果を有するようで
ある(例えば、3個はCと好ましく対形成したが、2個
は王と対形成し好ましくなかった)。
ル実験をN −myc 遺伝子配列及びクローンを用い
て計画した。N −myc 遺伝子から得た配列は、h
l)G−C3Fプローブで規定されたものと同一の全体
的G及びC含有率を、各コドンの最初の2つの位置で有
していた。したがって、N−myc試験プローブは、h
pG−C3Fプローブと比較し、同一の長さであり、同
一の相対的位置にIを含有し、しかも潜在的に同一の平
均Tm(62〜66℃、3又は4個のイノシン残基を含
有しているためではない)を有していた。
操作に従い組立てた。表■に示された第1組は、以下の
ものを含んでいた;1.完全対合体の23組体:2,3
個の3位置が、■を加えた場合に最悪のケースを生じる
ようにIで置換されている;3.4個の3位がIで置換
されている。第2組の試験プローブは、全体的な中立的
塩基対形成効果を与え得るイノシン塩基対のよりランダ
ムな配置を表わすために考え出された。表■に示された
第2組は以下のものを含んでいた;4.Cと塩基対形成
する2個のI及びG塩基対形成する1個のIを有する:
5□ ■:G塩基対たるもう1個のIを有する4と同
一である。
C””CACAACTAT GCCCCCCC工TCI
CC””CAIAACTA’l’ GCI GCCC
口TCI: CC””AACGAG CTGτGI G
GCAGI CCZ GC””AAI GAG CTG
TGI GGCAGI CCI GC”N−mycD
NA配列及びニワトリ成長ホルモンDNA配列(陰性コ
ントロール)を含有する5個のレプリカフィルターを、
ハイブリッド形成前に、減圧オーブン中80℃で2時間
焼いた。すべてのフィルターは、ハイブリッド形成時間
が6時間のみであること以外、hpG−C8Fプローブ
に関して例4で記載されたように、ハイブリッド形成し
た。フィルターを室温で3回しかる後45℃で1回各々
10分間洗浄した。フィルターをガイガーカウンターで
モニターした。
ーブフィルターと比較して非常に弱いシグナルを発した
ため、それ以上洗浄しなかった。50℃で10分間洗浄
後、ガイガーカウンターは、プローブ1を、100%標
準として、下記%シグナルを表示したニブローブ2.2
0%ニブローブ3(45℃)、2%;プローブ4.92
%;及びプローブ5.75%。
ーブ4.1(10%:及びプローブ5.80%であった
。60℃での最終洗浄では下記%を表示したニブローブ
2.1.6%;プローブ4.90%;及びプローブ5.
70%。
する場合では、シグナルにおいて60培ま。
いない)は(最悪の!塩基対形成例(プローブ2)及び
比較的中立な■塩基対形成例(プローブ4)に関して)
近いにもかかわらず観察される。
化情報は、より厳格でない洗浄による結果が許容され得
る信頼度を測定するために、下記のように洗浄及びh
pG −C8Fハイブリッド形成のモニターに際して利
用された。
ロジー、第166巻、第557〜580頁、1983年
〔ト1anahan、 et at、、
J 、 Mo1. B !0166 、5
57−580 (1983))の操作に従い、例2で産
生されたcDNAインサート(insert)との組換
え体を含む細菌を、寒天プレート上に載置された24個
のニトロセルロースフィルター〔ミリボア(M 1ll
ipore) 、へy ドア t −t’、マサチュー
セッツ)に拡散した。プレートを次いでインキュベート
して約150.000個のコロニーを得たが、これを2
4個の他のニトロセルロースフィルターに移してレプリ
カ培養した。レプリカを明瞭なコロニが出現するまでイ
ンキュベートした。フィルター上の細菌を、10分間水
酸化ナトリウム(0,5M )でわずかに飽和され、し
かる後2分間トリス(1M)でプロットされ、次イテ1
0分間N a Cj (1,5M )含有トリス(0,
5M)でプロットされたワットマン38H紙上で溶菌さ
せた。フィルターがほぼ乾燥した後、それらを核酸ハイ
ブリッド形成前に減圧オーブン中80℃で2時間焼いた
。ウアールら、プロシーデインゲス・ナショナル・アカ
デミ−・オブ・サイエンス(USA) 、第76巻、第
3683〜3687頁、1979年(Wahl、 et
al、、 proc、Na口Acad、 3ci
、 (USA) 、 76、3683−3687(1
979)) 、及びマニアティスら、セル、第81巻、
第163〜182頁、1976年(ManiaNs、
et al、。
。
0.2%SDS及び6XSSC7sOrn!中65℃
で2時間、前ハイブリッド形成させた。フィルターを6
xsscで洗浄し、次いで4つをバッグに入れ、6XS
SC及び10Xデンハード中で14時間ハイブリッド形
成させた。50X 10 cpmの32P−標識プロ
ーブ(オリゴヌクレオチド)を有するバッグ当たり、溶
液的151R1が入っていた。
トル/洗浄)中で3回v温で各々10分間洗浄した。フ
ィルターを次いで6XSS01リツトルにより、45℃
15分間で1回洗浄した。フィルターを増強スクリーン
及びコダックXAR−2フィルムにより一70℃で2時
間オートラジオグラフィーに付した。このオートラジオ
グラフでは、5個の非常に強いシグナルを含む40〜5
0個の陽性シグナルが検出された。
む領域をマスタープレートからこすり落とし、同一条件
下同一プローブ混合物を用いて二次スクリーニングに移
した。洗浄操作は、高温洗浄が55℃15分間で各々2
回、及びしかる後の60°C15分間で1回からなる点
で異なっていた。例3のN −mycプローブ研究に基
づき、二次スクリーニングでの最終洗浄温度を上げたが
、24個の23量体に関する凝集融解温度がN −my
cプローブの温度に近似した60〜68℃であったため
である。2回目の55℃での洗浄後、フィルターを湿潤
さ往たままにし、オートラジオグラフィーに付した。こ
のオートラジオグラフィーと、60℃でのR終洗浄後同
じ時間をかけた2回目のオートラジオグラフィーとの比
較では、10個の被試クローンのうち2個だけが55℃
〜60℃以上に昇温させた場合にシグナルの実質的損失
をうけないことが明らかになった。
ドヌクレアーゼパターンであることが後に示された。P
po2と称される1個のクローンを配列決定のため選択
した。
ーンのPpo2の配列決定は、サンガーら、プロシーデ
インゲス・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイ
エンス(LISA) 、第74巻、第5463〜546
7頁、1917年(Sanger、 et al。
(USA)、 74゜5463−5467 (19
77))のジデオキシ法により達成された。−重鎖DN
AファージM−13は、二重鎖CDNAクローンの一重
鎖DNAvr型を供給するためのり[1−ニングベクタ
ーとして使用した。サンガーらの方法により、表■に示
されているようなアミノ酸翻訳を伴う配列及びポリペプ
チドコード領域の相補鎖が明らかとなった。
−+CJ(j all−1<工く8 <口
u 1JcJC5 拒U本H本■ I:(jυ 111CJC5hueF4 (?
、−1tJ C5+u C5(J(5(Ju く
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Ju h < h h h表■の
下記特徴は顕著である。配列の5′末端には、ポリGc
DNAリンカー配列に相当する塩基が示されている。次
いで約5個の塩基(“N ITと表示されている)が存
在するが、その配列は前にある多数のGのためにサンガ
ーらの方法によっては容易に明確に決定することができ
なかった。
れる部分をコードする12個のコドンを表わす。例1に
記載されたhpG−C8F天然単離物のアミノ末端配列
との対応により、hpG−C8Fの推定的“成熟”型に
おける最初のスレオニン残基は+1で示されている。成
熟hpG−C8Fは、示された如り174個の残基を有
することがその後足された。“停止”コドン(OPコド
ン、TGA)の後に、約856塩基の非翻訳3′配列及
びポリA″゛尾部パの多数のAが続く。唯一のHOiA
I及びADaI制限エンドヌクレアーピ認識部位、並び
に2つの5tuI部位(原核及び真核細胞発現系の組立
てに関して以下で説明されている)も表■に示されてい
る。ポリペプヂド中におけるアスパラギン残基の欠損の
ため、N−グリコジル化のための明確な部位は存在しな
い。3′非翻訳配列末端近くで下線が引かれた6個のM
A基は、潜在的ポリアデニル化部位を表わす。
ッド形成操作により同定された2つの他のcDN△クロ
ーンの各々が、転写開始部位以降の全リーダー配列をコ
ードするDNAを含有していなかったことは、注目に値
する。なるほど、3つすべてのhl)G−C3Fクロー
ンは正確に同一部位の5′領域で集結しており、このこ
とは転写されたmRNAの二次構造がこの部位より先の
cDNΔ形成を著しく阻害することを示唆している。実
際には、したがって、オカヤマら、モレキ。
280〜289頁、1983年(Okayama、 e
t aMol、 and Ce11. Biol、、
3.280−289 (1983))に記載され、
しかもウオンら、サイエンス、第228巻、第810〜
814頁、1985年(Wont、 etat、、
5cience、 228.810−814 (19
85))においてGM−C8Fを単離するために現実に
利用されたcDNA発現スクリーニングは、hpG−C
3F DNAの単離に簡単に利用することができなか
ったが、その理由は、かかる単離系が通常被験クローン
中における全長のCDNA転写体の存否に依存している
からである。
発現を確実化するには、困難である。かかる発現を確実
にするためh pG −C8Fコード領域には開始AT
Gコドンを加えるべきであり、しかもその配列は適切な
プロモーター/レギュレーターDNA配列の制御下にあ
る部位で形質転換ベクター中に挿入されるべきである。
ードcDNAを用いてゲノムクローンをスクリーニング
した。λファージヒト胎児肝ゲノムライブラリー〔ロー
ンら、セル、第15巻、第1157〜1174頁、19
78年(L awn et at、 Ce111
5、1157−1174 (1978))の操作に従い
製造され、ティー・マニアティス(T 、 M ani
atis)から入手した〕を、HaiAI及び3tuI
で切断単離された2つのhpG−C8F cDNA断
片(Hc+iAI〜Stu■、649塩基対; S t
uI 〜S tuI、639塩基対)からなるニック(
nick)翻訳プローブを用いてスクリーニングした。
(15CIn)で培養し、プラークを取出し、ベントン
/デビソン(B enton /。
196巻、第180頁、1977年(Benton、
et alScience、 196.180 (1
977)) )によりプローブとハイブリッド形成させ
た。合計12個の陽性クローンが観察された。二次スク
リーニングにおけるオートラジオグラフィーで最強シグ
ナルを生じた3個のり凸−ン(1〜3)を、1リツトル
培地中で増殖させ、放射線標識241体オリゴヌクレオ
ヂド(γ−P ATPでキナーゼ処理されている)5
’ CTGCACTGTCCAGAGTGCACTGT
G3’ を用いて制限M素切断及びサザーンプロット法
(Southern blottina) 1.:より
遺伝子地図を作成した。地図作成結果は、単離体1及び
3が同一であって、甲離体2がhpG−cSF3立伝子
の5′に付加した2000個の塩基を含有することを示
していた。したがって、クローン2を更に特徴づけるた
めに使用した。クローン2のDNAをEC0RIで切断
して8500塩基対のh pG −C8F含有断片を得
、これを次いでI) B R322に組込んでサブクロ
ーニングし、更に制限エンドヌクレアーゼ切断、サザー
ンプロット法、M13サブクロニング及び配列決定によ
り遺伝子地図を作成した。得られた配列は■に示された
とおりである。
限エンドヌクレアーゼ地図(約3.4キロ塩基対)は図
1で詳細に記されている。図1で示された制限エンドヌ
クレアーぜは、NC0I 、 N : Pstl、P
; BamHl、B :Apal、A :Xhol、X
:及びKpn、にである。図の下方の矢印は、ゲノム
配列を得るために利用される配列決定方法を示す。
の端部ボックスはcDNAりO−ン中に存在しないもの
のmRNAプロット法により同定された配列を表わす。
thern)プロット法により実施した。エキソン1及
び2における推定的スプライス部位にまたがる243体
オリゴヌクレオチドプローブ、5’ CAGCAGCT
GCAGGGCCATCAGCTT3’ を、ノーサン
プロット法でhpG−C3F mRNAとハイブリッ
ド形成させた。得たプロットは、エキソン2のオリゴヌ
クレオチドプローブの場合と同様のサイズ(lG50塩
基対以下)のmRNAを示す。このデータは、表■で示
されるMet開始コドンを用いたpsVGM−Ppo1
ベクター(例9)によるhpG−C8Fの直接的発現能
と一緒に考え合わされた場合に、エキソン1に含有され
るコード配列を規定する。
のCDNAクローン(Ppo2)において得られるコー
ド配列により規定される。
ドンを含有する人工遺伝子の製造に関する。
、参考のため本明細書に包含される共有権者7/L、ト
ン(Alton)らのPCT公聞第WO。
りであった。遺伝子は、成分オリゴヌクレオチドが多数
の二重鎖にまず集合するように考えられ、二重鎖は次い
で3つの別個のセクションにまとめられた。これらセク
ションは簡易な増幅用として考えられ、増幅系から除去
された後に、適切な発現ベクター中に連続的に又は多数
の断片結合を介してまとめることができた。
されている。表■及びXに示されたセクションエの構造
において、オリゴヌクレオチド1〜14は7本の二重鎖
(1及び8;2及び9;3及び10:4及び11:5及
び12:6及び13ニア及び14)にまとめられた。7
本の二ff1lを次いで結合し、表Xに示されるセクシ
ョン■を形成した。表Xにおいて、セクションエは増幅
・発現ベクターとの結合及びセクション■との結合のた
めに用いられる上流XbaI付着端及び下流BamHI
付着端を含有することにも着目されるであろう。
JGAGλA’f’GACCCAGCAGT表XI及び
X■に示されるセクション■の構造において、オリゴヌ
クレオチド15〜30は8本の二重鎖(15及び23;
16及び24;17及び25:1g及び26:19及び
27 ; 20及び28;21及び29 ; 22及び
30)にまとめられた。これら8本の二重鎖を次いで結
合し、表X■に示されるセクション■を形成した。
ターとの結合及びセクション■との結合のために用いら
れる上流Ba1llHI付着端及び下流EcoRI付着
端を有する。その下流端部近くでは、セクション■は最
後の結合セクション■及び■に用いられる下流3St工
部位も有している。
ョン■は表XI及びXIVに示されているように組立て
られた。この組立てのために、オリゴヌクレオチド31
〜42は6本の二重鎖(31及び37:32及び38;
33及び39;34及び40:35及び41 : 36
及び42)にまとめられた。6本の二重鎖を次いで結合
し、表X [Vに示されるセクション■を形成した。表
XrVでも示されているように、セクション■は、増幅
ベクター、及び少なくともEC0RI末端の場合には発
現ベクターとの結合のために用いられる1流BamHI
N着端及び下流EC0RI付着端を含有する。しかもセ
クション■は、セクション■及び■の最終的結合に用い
られる上流5StI部位を有している。
TACGGCTGAGCCAGATGACGセクション
■で形成されたXba■〜BamHI断片を、XbaI
及びBa1llHIで開環されたM 13mp11ファ
ージベクターに結合する。ベクターを次いで3aml−
II及びEC0RIで切断することにより再開環し、次
いでセクション■で形成された3amHI〜EC0RI
断片と結合する。この段階で、セクション■及び■は適
切な方向で結合された。次いで別0) M 13mp1
1ベクターをBamHI〜ECORI切断で開環し、し
かる後セクション■で形成された3amHI 〜Eco
RI断片と結合した。
Iで切断する。同様に、セクション■含有ベクターを3
st■及びEcoRIで切断する。各々の切断で得る2
つの断片のうち小断片の両方を、事前にXbaI及びE
C0RIで開環されたプラスミド1)CFM1156に
結合する。この反応の生成物は表Xvに示される連続D
NA配列含有の発現プラスミドであって、そのDNA配
列は大腸菌翻訳開始用のアミン末端メチオニンコドン(
ATG)をもつ完全hpG−C8Fポリペプチドをコー
ドしている。
することができるが、発現プラスミドpCFM1156
はプラスミドpCFM836から容易に組立てることが
でき、その構造は公開欧州特許出願第136.490号
明細書に記載されている1)CFM836をまずNde
Iで切断し、次いで両方に存在するNdeI部位が破壊
されるようにPollでプラント末端化する。次いで、
ベクターをC1a工及び5aclIで切断して、存在す
るポリリンカーを除去し、しかる後表XVIに示される
代替ポリリンカーに結合する。この代替ポリリンカーは
、前記アルドンらの操作に従い組立てることができる。
736(後述)をBa1llHIで切断し、下記の断片
を挿入することによって1qられる。
−GATCCGCGGATAAATAAGTAAC−3
’3− GCGCCTATTTATTCATTGC
T^G−5′発現p CF M 1156ブラスミドに
おける発現制御はλP、プロモーターによるが、これ自
体が(大腸菌株に12ΔHtrpから得られるような)
Cリブレツサー遺伝子の制御下にある。
配列によるMlG−C3Fポリペプチドの大腸菌発現に
関する。使用された配列は、部分的に合成で、部分的に
CDNA由来であった。使用された合成配列は大腸菌優
先コドンであった。
po2をHaiAI及びStu工で切断して、約645
塩基対の断片を得たが、この断片は5′末端の7個のリ
ーダー配列残基コドン及び3′非コード領域の約100
1g基対をもつ(表■に示されるような)成熟hpG−
C8F遺伝子を含有していた。Hg1AI切断ではPs
tI切断の場合と同一の5′の4塩基付着端を残し、S
tu工ではプラント末端を残す。これにより、PstI
及びプラント末端形成制限酵素Hinc IIで切断さ
れたM 13mp8(Rf)に断片を容易に挿入するこ
とができる。M。
aI及びBamHIで切断することにより摘出したが、
これはそれぞれhpG−C8Fにおける+3〜+5残基
コドン間にまたがるApaI部位、及びM 13mp8
制限ポリリンカーにおける)−1inc l[部位の°
゛下流″のBamHI部位において切断されたものであ
る。h pG −C8Fポリペプチドの大腸菌発現を可
能にするため、合成断片を下記衣X■に示されるように
製造した。
)aI付着端、hl)G−C8F7ミ/末端ノ最初の3
個の残基を特定するコドン(上記M13DNAのAI)
aI消化で削除されたThrl、 Pro2しeu3指
定コドンを回復させ、かつ大腸菌中で優先的に発現する
コドンを採用)、翻訳開始AIG、リポソーム結合部位
を付与する24塩基対配列、及びXbaI付着端を有し
ている。
4月10日に公開されたモリス(Morr+s )の欧
州特許出願第136.490号明細書においてpCFM
536として記載されたベクターである(更に、pCF
M536含有の大腸菌JIV1103.ブタペスト条約
に基づく寄託における受託番号、A T CC3993
4参照)。簡単にいえば、まずプラスミドpCFM53
GをXba工及びBa1llHIで切断した。上記hp
G−C3F断片(A paI / 13 aml−1゜
■)及びリンカ−(XbaI/ApaI)を次イテそれ
に結合し、プラスミドp536 Ppo2を形成した。
有プラスミドpMW1 (ブタベスト条約に基づく寄託
における受託番号、A T CCNo、39933)で
予め形質転換された大腸菌AM 7株の77一ジ耐性変
異体に組込んだ。形質転換は、pCFM536前駆体プ
ラスミドに担持された抗生物1i(amp)耐性マーカ
ー遺伝子に基づき確認した。LBブロス(アンピシリン
50μg/rnl)中での細胞培養物を28℃に維持し
、A =0.5の培養細胞J?i殖時において培養
物を温度42℃に3時間上げて、hpG−C8F発現を
銹導した。培養物の最終ODはA6oo=1.2であツ
タ。
シーブルー色素で染色されたSDSポリアクリルアミド
ゲルにより、総細胞タンパク質3〜5%と評価された。
分間遠心分離して回収した。水中25%(W/V)の細
胞をフレンチ・プレッシャー・セル(F renchP
ressure Ce1l)にio、ooopsi
(700h/cn)で3回通して破壊した。破壊細胞懸
濁液をJA−20ローター中10,000x gで15
分間遠心分離した。ベレットを水に再懸濁し、pH8,
7の1%ラウリン酸50mHトリス中に総タンパク質濃
度約5m9/rdで溶解さヒた。溶解ベレット物質を1
5,0OOx gで10分間遠心分離し、上澄にCaS
O3を20 m Nまで加えた。1時間後、この試料を
、例1(B)の操作に従い精製するため、容量及び濃度
を調整して、C4HPLCカラムに充填した。
C3Fを得るために第二の精製法が開発された。この物
質はイン・ビボ研究に適する。細。
濁し、約7000psi (49(H!9/CIi>で
マントン・グアリン(Manton Gualin)ホ
モジナイザーに4回通した。破1[胞懸濁液を10,0
OOX gで30分間遠心分離し、ベレットを1%デオ
キシコール酸、5mHEDTA、5mHDTT及び50
mHl−リスのpH9の400 dに再懸濁した。この
懸濁液を室温で30分間混合し、10,0OOX ’j
で30分間遠心分離した。ベレットを水約400mに再
懸濁し、io、ooox yで30分間遠心分離した。
8の100dに溶解した。cUS04を20μHまで加
え、混合物を室温で16時間攪拌し、しかる後、20,
0OOX ’Jで30分間遠心分離した。上澄にアセト
ン300dを加えた。この混合物を氷上に20分間おき
、しかる後5000X 9で30分間遠心分離した。ベ
レットをpH4の6Mグアニジン及び40m)l酢酸ブ
トリウムの250−に溶解し、平衡化された1200m
1のG−25カラムに充填し、pH5,4の20mH酢
酸ナトリウムで操作した。hpG−C8Fビーク(約4
00rd ”)をプールし、pH5,4の20mH酢酸
ナトリウムで平衡化された1、5dの0Mセルロースカ
ラムに加えた。充填後、カラムを60dのpH5,4の
20 m N酢酸ナトリウム及び25m)I塩化ナナト
リウム洗浄し、しかる後カラムを201Jdの1)11
5.4の20mH酢酸ナトリ°ウム及び37mH塩化ナ
トリウムで溶出させた。この溶出液150dを10dに
濃縮し、平衡化された300dのG−75カラムに充填
し、pt+s、4の2゜IIH酢酸ナトリウム及び10
0mHJffi化ナトリウムで操作した。ピーク画分3
5−をプールし、フィルター滅菌した。h oG −C
3Fの最終濃度は1.5〃ヴ/dであったが、ゲル分析
で測定した場合純度95%以上であり、h pG −C
8F 0.5m’Jニツキ発熱性物質を0.5ng以下
で含有していた。発熱性物質レベルは、カブトガニ遊走
細胞溶離物(LAL)試。
、メリーランド〕により測定した。
るシスティン残基が各々適切なアミノ酸残基で置換され
たhpG−C8F類縁体を産生ずる組換え方法の利用に
関する。
za)らの公開PCT出願第W O85100817号
明細書の特定部位突然変異誘発は、下記衣X■に示され
た大きさが20〜23塩基の合成オリゴヌクレオチドを
用イテ、下記プラスミドp536 PpO2の(M e
t−1)コードDNA上で行なわれた。オリゴヌクレオ
チド1は(Ser17)hl)G−C3Fコード遺伝子
の形成が可能で、オリゴヌクレオチド2は〔5er36
〕h pG −C8Fの形成が可能であった。
CAA GT−3’5’−GAG菖G CTGτC’s
’ GCCACCTACA−3’5’−TACMG C
TG TCCCACCCCGAG−3’5’−TGA
GCA GCT CCCCCA GCCAG−
315’−CTG GCA GGCTCCT’rG A
GCCAA−3’CysからSerへの限定的突然変異
誘発は、MWとLTp536 Ppo2がら*iされた
XbaIBamHI hpG−C8F断片含有のM
13+nplOを用いて実施した。cys−sep置換
体含有の各M 13mp10山来のDNAをxba工及
びBamHIで処理した。得た断片を発現ベクターpC
F M 746に組込んでクローニングし、発現産物を
PA7のよう。
日に公開されたモリス(lyl orris)の公開P
CT出願第W O85100829号明細書に記載され
ているように、C1a工及びBamHIでプラスミドp
CF M 736を切断し、存在するポリリンカーを除
去し、下記ポリリンカーで置換することにより組立てる
ことができる。
CC39934)から、次の手順によりI)CFM13
3(iを経由し、組立てることができる。まず、pCF
M53GをECoRI部分的切断及びSst工切断する
ことにより、アンピシリン耐性遺伝子配列及び安定化配
列(par)を欠失させた後、ECoRI部位は、リン
カ−によってAatII部位に変換する。一方、プラス
ミドTn5(Beck等のGene、 19. p 3
27−336(1982)あるいはAUerSWald
等のCo1d SpringHarbor Symp、
Quant、Biol、、45 p107−113 (
1981)に全塩基配列が示されている。)から、カナ
マイシン耐性遺伝子配列を含むSma工/ Hind
m断片領域を、SS【ニリンカーを3ma工粘着末端に
、且つNdelニリンカーを@ ind I[I粘着末
端に付加することにより、S stl / N deI
断片として得る。また、1)SC101’(受託番号、
ATCC37032)から、par 4伝子を含むHi
nc II /ΔvaI断片領域を、H+nc ff部
位は最初に3alニリンカーで次いでAatIIリンカ
−で処即し、また、AVa■部位は最初にBamHIリ
ンカ−で次いでNd○ニリンカーで処理し、AatII
/NdeI断片として得る。
tI )、カナマイシン耐性遺伝子の断片(SstI/
NdcI)aよびpari伝子断片(AatI[/Nd
eI)を混じ合わせて結合し、pCFM636が得られ
る。
断後、下記のAat■からXbaIまでの断片を挿入し
、pCF M 736を得る。
体の精製操作において、細胞ペースト約10〜15gを
1 mHD T 740mに再懸濁し、フレンチ・プレ
ッシャー・セルに10,0OOpsi (700に’l
/ci)で3回通した。破壊m胞懸濁液を100OX
7で30分間遠心分離した。ベレットをp119の1%
D OC、5mHED下A、 5mHDTT、 50
m)Iトリスに再懸濁し、空温で30分間混合した。混
合物を10,000xりで30分間遠心分雛し、820
40dに再懸濁し、10.0OOx gで30分間再遠
心分離した。ベレットをp118の2%ザルコシル、5
0mHDTT、 50mHt−リスの10dに溶解した
。1時間混合後、混合物を20.0OOx 9で30分
間遠心分離して清澄化し、しかる後平衡化された300
−のG−75カラムに充填し、p118の1%プルコシ
ル、50mHトリスで操作した。
らして空気酸化させた。最終濃度は0.5〜5 m9
/ dの範囲であった。
F DNAの活性ポリペプチド産物が吐乳動物細胞(
CO8−1,ATCCCRL。
を確認するために、工夫された。この系は、ウオンら、
サイエンス、第228巻、第810〜815 頁、19
85年(Wono、 et at、、 5cien
ce228 、810−815 (1985))及びり
−ら、ブロシーデインダス・オブ・ナショナル・アカデ
ミ−・オブ・サイエンス(USA) 、第82巻、第4
360〜4364頁、1985年(lee、−et a
l、、 Proc、 Natl。
2.4360−4364(1985))におけるヒトG
M−C3Fに届する残基配列を有したリーダーポリペプ
チドの後に位置して(Ala’ )hpG−C3Fをコ
ートする、部分的合成部分的cDNA由来構造体の発現
分泌プロセッシングを介して、hpG−C8Fポリペプ
チド類縁体を分泌させるように考え出された。
用される発現ベクターは、ウィルス性プロモーター/レ
ギュレーターDNA配列の制御下で挿入外来性DNAを
吐乳動物細胞発現すると共に浦乳動物細胞及び大腸菌の
双方において自律複製するように考え出されたl) B
R322及び5V40DNAの双方を組込んでいる゛
′ラシャル(5lIUtt Ie)”ベクターであった
。大腸菌H8101に担持されたこのベクターpSVD
M −19L、t1985年8月23日にアメリカン・
タイプ・カルチャー・コレクション、12301パーク
ローン・ドライブ、ロックビル、メリーランドにブタベ
スト条約に基づいて寄託され、受託番号ATCC第53
241号が付された。
であった。リーダーコードDNA配グ1を下記表XXに
示したように合成した。
5’ −A GCT TCCMCACCATG TG
Gコ’ −AGG TTG TGG TACACCL
eu Gin Ser Leu Leu Leu Le
u Gly Thr ValCTG CAG AG
CCTG CTG CTCTTG GGCACT
GTGGACGTCTCG GACGACGAG
AACCCG TGA CAC−1千1 Ala Cys See Ile Ser Ali P
ro LeuGCCTGCAGCATCTCT GC
A CCCCTG GGCG −3’CGG
ACG TCG TAG AGA CGT GGG
GAC〒5′担四工 表XXに示されているように、配列は、Hindl及び
ApaI付’4’fa、及びヒトGM−C3Fの゛′リ
ーダーパに屈する17飼のアミノ酸残基のコドンを有し
ている。アラニン残基、プロリン残り及びロイシン残す
を特定するコドンが続いCいる。
13位に存在するアミノ酸の?!2製で、一方アラニン
残基はM)G−C8F以外のGM−C3Fの開始アミノ
末端(+1)残基の複製である。スレオニンのアラニン
による置換は、GM−C8F分泌プロセッシングに通常
伴う細胞メカニズムによるGM−C8Fリーダーの適切
な宿主細胞“プロセッシング・オフ(processi
ng oN)”を促進させるために考え出された。
の部位をフレノウ酵素でプラント末端化した。次いでD
NAを)(indl[lで切断した。得られる大断片を
表■に示されるH ind m/ PVLIII断片(
Hind III断片及びpvu[での部分的切断から
得る2番目に大ぎな断片としCプラスミドPpo2から
単離された)と混合して結合し、プラスミドpSV−P
DO1を形成した。表XXの人工GMC3Fリーダー配
列断片を次いで(Hind ■及びApaIで切断後の
) psv −Ppol ニ結合し、プラスミドpSV
GM−PDO1を得た。
シウム沈降物(1〜5μ8)を、ウィグラーら、セル、
第14巻、第125〜131頁、1978年(Wigl
er、 et al、、Ce1l、 14.725−
731 (1978))に実質的に記載されているよう
なCO3−1細胞の2個の60mプレートに組込んだ。
CO3−1細胞に組込んだ。組織培養上澄を形質転換後
58目に回収し、hpG−C8F活性について試験した
。培養上澄からの(Alal)hpG−C3F収ヱは、
1〜2.5μ9/mflであった。
物コードプラスミドpSVGM−Ppolの上首尾な発
現の後、ヒトG M −CS Fリーダー配列を含む一
方で、スレオニン残基(hpG−C8Fの1位に元来存
在する)のコドンをその位置のアラニンのコドンに代わ
って有する他のベクターを組立てた。簡単に言えば、オ
リゴヌクレオチドが特定部位の突然変異誘発(SDM)
用に合成された(5’ CAGCATCTCTACAC
CTCTGGG)。pSVGM−Pt+o1におけるH
indl[[−BamHI hpG−C3F断片をS
DM用にM 13mplOと結合した。1位にThrコ
ドンを有する新規合成hpG−C3F遺伝子をHind
I[[及びECOR工で切断して単離した。断片を次
いで、同一の2つの制限エンドヌクレアーゼによる切断
から得られたpSVDM−19に組込んで複製した。
oS細胞に組込んで形質転換したが、培養上澄中で測定
されるhpa−cs+”の収量は1〜5μ7/dの範囲
であった。
いて、hpG−C3Fの哺乳動物細胞発現用の発現ベク
ターを形成した。更に詳しくは、。
切断し、大断片を表XXIに示されるHinc Ill
及びNcoI粘着端粘着金含有合成リンカ囲者結合に使
用した。
22(8500h l) G −CS Fゲノムサブク
ローン)かう1111L、エキラン2〜5含有BamH
I −KpnI断片はプラスミドpBR322(850
0h pG −C8Fゲノムサブクローン)から単離し
た。得られる哺乳動物発現ベクターpSV/QhG−C
8Fは形質転換cosi胞から1−2.5Hg/rdの
hclGC3Fを産生した。
び生物学的性質に関する。
(表■の演経的アミノ酸分析から予測されるように)還
元SDS −PAGEで測定した場合の見掛分子量が1
8.8キロダルトンであったが、一方例1で記載したよ
うにして精製された天然単離体は見社)の分子量が19
.6キロダル1〜ンであった。天然単離体と会合したN
−グリカン類の存在は、表■のhDG−C8F−次配列
中にアスパラギン残基が欠損していることから、実際上
無視することができ、したがって、操作は○−グリカン
類が天然単離体及び非グリコシド組換え産物間の分子M
差の原因であるか否かを調べられるように工夫した。天
然単離物質約5μ3をノイラミニダーゼ〔カルビオケム
((:、 albiochem)、ラホラ、カリフォル
ニア)で処理し、試料0.5μ9を取出し、残留物質を
0−グリカナーゼ(エンド−X−n−アセチルガラクト
ースアミニダーゼ、ジエンザイム(G enzyme)
、ボストン、マサチューセッツ) 4m1lと37℃
でインキュベートした。一部をインキュベートのo、s
、 2及び4時間後に取出した。
PAGEに付した。ノイラミニダーゼ処理後、単離体の
見掛分子量は19.6キロダルトンから19.2キOダ
ル1−ンに変わったが、このことはシアル酸残基の離脱
を示唆する。0−グリカナーゼ処理の2時間後、分子量
は18.8キロダルトンに変わったが、これは大腸菌由
来物質の見掛分子量と一致する。ノイラミニダーU及び
O−グリカナーゼに対する炭水化物構造体の感受性から
判断すると炭水化物成分として下記構造体が示唆される
:Nアセチルノイラミン酸−α(2−6)ガラクトース
β(1−3) N−7セチルガラクトサミンーR(Rは
セリン又はスレオニンである)。
に基づき分析した。健康ドナー者のヒト骨髄をフィコー
ル−ハイバック(1” 1collHVI)aQue)
(1,077y/a+e、ファルマシア)による密度
分離に付し、低密度細胞を10%牛脂児血清及びグルタ
ミンペニシリン・ストレプトマイシン含有のイスコブ培
地(Gibco(ギブコ)〕に懸濁した。次いで、ヒト
骨髄細胞2X 104個を96個の平底ウェルプレート
中コントロール培地又は例7の組換え大腸菌物質と一緒
に37℃空気中5%Co2で2日間インキュベートした
。試料を一重複して分析したが、濃度は10,000倍
以上異なっていた。培養物に次いで3H−チミジン〔ニ
ュー・イングランド・ヌクレア(N ew E r+
oland N uclear)、ボスマン、マサチ
ューセッツ〕0,5μCi/ウェルを加えた。3H−チ
ミジン取込み団をベンチュアら、ブラッド、第61巻、
第181頁、1983年(Ventua、 et al
、、 Blood、 61.781 (1983))
に記載されているように測定した。この分析において、
ヒトhpG−C8F単離体は、コントロール上澄よりも
約4〜10倍高いレベルで、ヒト骨髄細胞中に3H−チ
ミジンを取込ませることができる。例7の大腸菌由来の
hpG−C8F物質も同様の性質を有していた。
質転換CO3−14!8胞の培養培地を用いて実施され
、同様の結果を与えたが、このことはコードされたポリ
ペプチド産物が活性物質として培地中に実際に分泌され
ることを意味する。
を誘@する組換え大腸菌由来物質の能力を、メトカーフ
、インターナショナル・ジャーナル・オブ・キャンサー
、第25巻、第225巻、1980年(M etcal
f、 I nt、 J 、 Cancer、
25゜225 (1980))に記載されているように
、半固体寒天培地中で分析した。組換えhpG−C3F
産物及び培地コントロールを30℃空気中5%cO2で
7日間60個以下のWEHI−3B D+細胞/ウェ
ルと一緒にインキュベートした。試料を24個の平底ウ
ェルプレート中でインキュベートしたが、濃度は200
0倍以上異なっていた。コロニーを未分化、部分的分化
又は全部分化のコロニーに分類し、コロニー数を顕微鏡
で計測した。大腸菌組換え物質は分化を誘導することが
判明した。
分析 多分化能性ヒトG−C8F (hpG−C8F)の天然
単離体及び組換え多分化能性ヒトG−C3F (hpG
−C8F)は、ヒト骨髄細胞を増殖かつ分化させること
が判明した。これらの活性は、CFU−GM(ブロック
スマイヤーら、エクスベリメンタル・ヘマトロジー、第
5巻、第87頁、1971年([3roxmeyer、
et al、、 EXp、 Hematol。
−E及びCFUGEMM試験法〔ルーら、ブラッド、第
61巻、第250 頁、1983年(LLI et
al、、 31ood 61250 (1983)
) )により、健庫ヒトボランティアの低密度非付着性
骨髄細胞を用いて測定した。各々SOO単位のhpG−
csF又はrhpG−C8Fを用いたCFU−GM、B
FU−E及びCFU−GEMM生物学的活性の比較は、
下記表XX■に示されている。
いて実施した。ヒト骨髄細胞をフィコールハイバック(
密度1.077g/ cm 3、ファルマシア)による
密度分離に付した。低密度細胞を次いで牛胎児血清含有
のイスコブ修正ダルベツコ([) ulbecco)培
地に再懸濁し、ファルコン組織培養[11(No、30
03 、ベクトン・ディケンソン(3ecton [)
1kenson)コッキーズビル、メリーランド〕上
に付着させるために37℃で1.5時間入れておいた。
M培地 O±0 26±1 0±0天然 hpG−C3F 83±5.4 83±6.74±0
rhpG二C3P 87±5 81±0.1
6 ±2培地コントロールは、10%F CS 、
0.2mMヘミン及び組換えエリスOボエチン1単
位含有イスコブ修正ダルベツコ培地であった。
イ(McCoY)5A培地及び10%熱不活化牛脂児血
清を含有する0、3%寒天培地1d中1×105個で培
養した。培養7日日、培養物のコロニー(凝集物当たり
細胞数40以上)について計数し、形態を観察した。コ
ロニー数は、4個の同一プレートから測定される平均±
SEMとして示されている。
(1x105)をイスコブ修正ダルベツコ培地〔ギブコ
(Gibco) )、0.8%メチルセルロース、30
%牛脂児血清、0.05nH2−メルカプトエタノール
、0.2mMヘミン及び組換えエリスロボエチン1単位
の混合物IM!lに加えた。皿を5%CO2及び5%o
2湿気雰囲気中でインキュベートした。
ioinstruments) (シラキュース(S
VraCCLISe)、ニューヨーク〕の酸素減少器に
より低酸素圧にした。コロニーをインキュベート14日
後に計測した。
±SEMとして示されている。
ロロアセテートニステラーt=i性でかつ非特異的エス
テラーゼ(α−ナフチルアセテートエステラーピ)陰性
であることが判明し、顆粒球型のコロニーと一致した。
、CFU−GM分析における連続希釈により分析した場
合、約1×108U/m3純秤タンパク質の特異的活性
を有することが判明した。表XXIIのBFU−E及び
CFU−GEMMデータは、3つの別個の実験を表示し
ており、天然hpG−C8Fに関し過去に報告されたデ
ータと類似する。rhpG−C8Fが大腸菌中で産生さ
れていることから、極めて純粋でありかつ他の潜在的哺
乳動物成長因子を含有しないことに注目することは重要
である。このように、rhpG−C8Fは、組換えエリ
スロボエチンの存在下で加えられた場合に、混合コロニ
形成(CFU−GEMM)及びBFU、−Eを補助する
ことができる。
白血病患者のヒト白血球は ■−標識マウスG−C3
Fに結合するが、この結合は未標識G−C3F又はヒト
C5F−βの添加により競合させることができる、と過
去に報告された。ヒト及びマ・クスの白血球に対して
(−hpGC3Fの結合に競合する天然h pG −
C3F及びrhpG−C3Fの能力に関し試験した。高
度に精製された天然hpG−C8F(純度95%以上、
1μg)がヨウ素化〔デジエト−ら、アナリティカル・
バイオケミストリー、第127巻、第143頁、198
2年(Tejedor、 at at、、 △na1
. Biochem127、 143 (1982)
))され、ゲル濾過及びイオン交換クロマトグラフィー
により反応物から分離された。天然 1−MG−C8
Fの比活性は約100μCi/μ3タンパク質であった
。マウスWEHI −38(D” )及び2種のと1・
末梢血骨髄白面病細胞(A N L L、1つはM4、
他はM5Bとして分類される)を T−hpG−C3
Fとの結合能について試験した。
をPBS/ 1%BSAで3回洗浄した。
は新鮮白血病細胞(3X 106個)を、各種濃度(容
吊:10μJ)の未標識hpG−C8F、rhpQ−C
3F又はGM−C8Fの存在又は非存在下、及び
I−hpG−C8F(約100. OOOcpm又は1
r+c+)の存在下、PBS/ 1%B S A (1
00μN >中0℃90分間2連でインキュベートした
(総容量:120μm)。細胞を次いで350μmプラ
スチック製遠心管中の氷冷FC8200μpに再@濁し
て積層し、遠心弁@ (1000X 9 : 1分間)
した。ベレットを管端部切断により集め、ペレット及び
上澄を別々にガンマカウンター〔パラカード(Pack
ard) ) T計測シタ。
における総結合ff1(2連の平均)−100倍過剰の
未標識hl)G−C8Fの存在下における結合R(非特
異結合量) (cpIll)として計算した。非特異
結合量は、最大で、WE)l I −38(D” )細
胞の場合が2503cpm 、 AN L、 L (M
4 )の細胞の場合が11072cp 、 ANLL
(M2S)細胞の場合が1125cpmであった。実験
1及び2は同一の IhpG−C8F調製物を用いて
異なる日に実施したが、hl)G−C8F2000単位
の場合の阻害率においては内部的一貫性を示す、mられ
たデータは下記衣XX[[[に示されている。
FはWEHI −38(D” )白血病細胞との結合性
を示した。結合は、GM −C8Fではなく未標識天然
hpG−C8F又はrhpG−C3Fにより用0依存的
に阻害された。しかも、ヒト骨髄単球性白血病細胞(A
NLL、M4)に対する天然hpG−C8Fの結合も観
察された。
−C3Fに応じて、形態学的に判断されるマクロファ
ージへの分化と比較される。別の愚者の中球性白血病細
胞(八NLL、M5B)との天然 1−hpG−C8
Fの結合性の欠如は、特定の白血病が特異的に発現した
か、又はhpG−C3Fに対するレセプターを欠くこと
を示唆する。
G−C8Fの結合に対して競合するrhpQ−C8Fの
能力は、レセプターが十分等しく両型を認識することを
示唆する。
を証明するこれらの研究は、培養物中で急性性骨髄性白
血病(M3)の第1患名及び急性骨髄芽球性白血病(M
2)の第2患者から(qだ低密度骨髄法の顆粒球及び単
球への分化を誘導する天然hpG−C3Fの能力と対比
される。
1x10”単位存在下で、4日間培養した。
物からの細胞は前骨髄球のままであったが、一方rhc
+G−C3Fの存在下で培養された細胞は、後骨髄球、
巨大)■状核型−分葉核型好中球及び中球からなる骨髄
型成熟細胞を示した。この患者での現実の分化は、・1
00個の細胞について、コントロールの場合が100%
前骨髄球であり、r h pG −C3F処yJ!細胞
の場合が22%芽球十前骨髄球、7%骨髄球、35%後
骨髄球、20%杆状核型十分葉核型好中球、14%単球
及び2%マクロファージであった。注目されるのは、多
形核顆粒球の1つが顕著なアラニル小体をまだ有してい
たという事実であるが、このことは少なくともこの細胞
が白血病系のクローンに属する分化細胞であることを示
唆する。骨髄芽球性白血病(M2)の第2患者からの細
胞もrhpG−C8Fの存在又は非存在下で4日間培養
した。培地単独で培養されたM2細胞の視覚分析では、
大きな゛芽球様″細胞を示したが、そのうちのいくつか
は核小体を有していた。M2細胞のいくつかは、rhp
G−C3Fで処理した場合に、好中球の中心にアラニル
小体が残った成熟分葉核型好中球に分化したが、このこ
とは白血病系のクローンに屈する細胞で生じる分化を示
唆した。形態学的に評価された細胞100個の実際の分
化では、]ントロール細胞は100%芽球からなること
が示された。rhpG−C8F処理細胞は、43%芽球
、1%骨髄球、15%v2骨髄球、28%杆状核型十分
葉核型好中球、2%前単球及び11%単球からなってい
た。白血病細胞が、また4つの異なる濃度(5X 10
、 IX 10’2.5X 104及び5X10
4LJ/d、データ示さず)のrhpG−C8F存在下
で分化に関して試験された。試験されたrhpG−C3
Fの最低濃度(5×103U/Id、)の場合であって
も、M3(50%)及びM2(37%)白血病細胞の著
しい分化が生じたく細胞は骨髄法以上に分化した)。
された抗原は、例1(B)で調製されたようにしてヒト
膀胱癌細胞系5637 (T、A 6)から精製された
多分化能性G−C8Fであった。この物質は、ポリアク
リルアミドゲルの硝酸銀染色に基づき、純度85%と判
定された。6連合3alb/Cマウスを抗原の多部位注
射により免疫した。抗原をPBSに再懸濁し、等信のフ
ロイント(F reund)完全アジュバン]へで乳化
させた。投与量は抗原5〜7μび/マウス/注射であっ
た。追加免疫注射は、等(6)のフロイント不完全アジ
ュバントで乳化された同發の抗原で18日後に投与した
。4日後、マウス血清を採取し、ヒト多分化能性G−C
3Fに特異的な抗体について試験した。
ル([)ynatech Jmmulon[Remov
awell)ストリップ〔ダイナチック・ラボラトリ−
社(Dynateck l ab、 、 l nc、
)、アレク4J ”、yドリア、バージニア〕をpt
+9.2の50 m M炭酸−重炭酸緩衝液中のh p
G −C8F 5埒/dで被覆した。ウェルを容量50
成中の0.25屑で被覆した。抗原被覆プレートを窄温
で2時間及び4℃で−夜インキュベトした。溶液を捨て
、プレートを5%BSA含有PBS中で30分間インキ
ュベートして、反応表面を保護した。この溶液を捨て、
希釈された免疫萌血清又は試験血清をウェルに加え、室
温で2時間インキュベートした。血清は1%BSA含有
のpH1,0のPBSで希釈した。血清溶液を捨て、プ
レートをワラシュ・ツルージョン(Wash 5olu
tion)(KPL、グイザースブルグ、メリーランド
)で3回洗浄した。pl+7.0の1%BSA含有P
B S 50ρ中のヨウ素化ウサギ抗マウスIQG(N
EN、ボストン、マサヂューセッツ)約200000
C1)Illを各々のウェルに加えた。室温で1.5時
間インキュベートした後、溶液を捨て、プレートをワラ
シュ・ツルージョンで5回洗浄した。ウェルをホルダー
から取外し、ベックマン5500ガンマカウンターで4
測した。高力価マウス血清は、1:100希釈時におい
て、相当する免疫前血清よりも12倍以上高い反応性を
示した。
細胞由来MG−C3Fに特異的な高力価マウス血清に対
する反応性により測定した。純度90%の大腸菌由来タ
ンパク質0.2511gを容量5opiのイムロン■リ
ムーバウェルに被覆し、マウス血清を上記のように分析
した。
する免疫前面漬よりも24倍高い反応性を大腸菌由来物
質に対して示した。
。
−C8F、(Sep )hpG−C8F及び(Ser
74)hl)G−C8F産物を、3H−チミジン取込み
、CFU−GM及びWEHr−38r)+分析ニョリh
pG−C3F活性に関し分析した。各分析において、(
S Qr17)類縁体は天然構造組換え分子の活性に匹
敵する活性を有していた。他の類縁体は、3日−チミジ
ン取込み分析では1/ 100の活性、CFU−GM分
析では1/250の活性、及びWEHI−38D+分析
では1/ 500の活性を有していた。このデータは、
36.42.64及び74位のシスティンが十分な生物
学的活性のために必要であるという考え方を支持する。
ット社(A +zet C0rl)、 )パロ・アル
ド(palOA 1to)、カリフォルニア;モデル2
001 )を内在型右傾静脈血管カテーテルに連結し、
7匹の雄性シリアンゴールデンハムスターの皮下に植込
んだ。
15.4)及び37mH塩化プトリウム〕及び大腸菌由
来h pG −C3F 1.5Ing/fIlを含有
し、3つはtlJ衝液のみを含有していた。浸透圧ポン
プに必要な排出速度は、7日目まで1m/hrであった
。ポンプ植込み後3日目において、4匹の処理ハムスタ
ーの平均顆粒球数は3匹の(緩衝液)コントロールの場
合より6倍高く、顆粒球数増加は総白血球が4倍増加し
たことに反映されていた。赤血球数は処理により変化し
なかった。これらの結果は、組換え物質が哺乳動物にお
いて顆粒球の産生及び/又は放出を特異的に高めること
を示している。
−C8Fのポリペプチド類縁体及びhpG−C8F断片
のような他のhDG−C3F産物も包含する。上記アル
ドンらの出願公開(W○/ 83/ 04053)の操
作に従い、1以上の残基の同−性又は位置に関し本明細
書で記載されたものとは異なる(例えば、置換、端部及
び中間部付加、並びに削除)−次椛造なもつポリペプチ
ドの微生物での発現をコードする遺伝子を容易に考えか
つ製造することができる。一方、cDNA及びゲノム遺
伝子の修正は、周知の特定部位突然変異誘発法によって
容易に実施することができ、しかもそれらの類縁体及び
誘導体を産生ずるために利用することができる。このよ
うな産物はhpG−C8Fの生物学的性質のうち少なく
とも1つを有するが、他の点では責なる可能性がある。
により短縮された産物、加水分解に対しより安定な産物
(したがって、天然体よりも顕著な又は持続性の効果を
有する可能性がある)、1以上の潜在的O−グリコジル
化部位を削除して修正された産物(酵母菌産生産物に関
しより高い活性を有するようになる)、1以上のシステ
ィン残基が削除され又はアラニンもしくはセリン残基等
で置換され、しかも微生物系から活性型でより容易に単
離され得る産物、又は、1以上のチロシン残基がフェニ
ルアラニンで置換され、しかも標的細胞上のhpG−C
8Fレセプターにいくぶん容易に結合し得る産物がある
。更には、hDG−C3Fの連続アミノ酸配列又は二次
構造の一部のみを複製したポリペプチド断片も包含され
るが、この断片は1つの活性(例えば、レセプター結合
性)を有するが、他の活性(例えば、コロニー増殖刺激
活性)を有しない可能性がある。本発明のいずれの1以
上の産物が、治療的効用〔ウアイラン1−ら、ブルート
、第44巻、第173〜175頁、1982年(Wci
land atat、、 Blut、 44.17
3−175 (1982))参照〕又はhpG−C8F
拮抗作用分析のような他の関連における効用をもつため
に、活性が必ずしも必要とされないことは注目に値する
。競合的拮抗剤は、例えばhpG−C8Fの過剰産生詩
にオ帛°に有用である可能性がある。
ドをコードする本明細書に記載されたDNA配列は、天
然産物単離体の分析的プロセッシングにもかかわらず今
まで得られていなかったこの…i乳動物タンパク質のア
ミノ酸配列に関して、それが情報を提供することから、
価値がある。
の大規模な微生物での合成を実施するために使用される
産物としても著しい価値がある。その他に、本発明によ
り提供されるDNA配列は、新規かつ有用なウィルス性
または環状プラスミドDNAベクター、新規かつ有用な
形質転換及び感染転換された(transrectec
+)微生物原核及び真核及び真核宿主細胞(細菌、Pf
母菌細胞及び哺乳動物の培養細胞を含む)、hpG−C
8F及びその関連産物の発現が可能なかかる微生物宿主
細胞の新規かつ有用なj8養増殖方法を開発するために
使用される。本発明のDNA配列は、hpGC8F及び
関連タンパク質をコードするヒトゲノムDNA並びに他
の補乳動物種のcDNA及びゲノムDNA配列を申離す
るだめの標識プローブとして使用される、極めて適切な
物質でもある。
合成の様々な代替的方法又はヒト及び他の哺乳動物にお
ける遺伝子療法にも使用することができる。本発明のD
NA配列は、hpG−C8F及びhpG−C8F産物の
大規模産生用の真核細胞゛宿主″として機能し得る遺伝
子転換哺乳動珈秒を開発するためにも使用し得る、と期
待されている。一般的には、バルミターら、1fイエン
ス、第 222巻、第4625号、第 &09〜814
買、1983年(P almiter、 et a
l、、 S cience、 222(462
5)809−814 (1983))参照。
応用例の中には、天然タンパク質、糖タンパク質及び核
タンパク質中に存在するアミノ酸配列を実質的に複製し
た合成ペプチドの免疫学的活性に関する報告がある。更
に詳しくは、比較的低分子mのポリペプチドは、ウィル
ス抗原、ポリペプチドホルモンその他のような生理学的
に重要なタンパク質の免疫反応と時間及び程度が類似し
た免疫反応に関係することが示された。このようなポリ
ペプチドの免疫反応の中には、免疫学的に活性な動物に
おける特異的抗体産生の賦活化が含まれる。例えば、レ
ーナーら、セル、第23巻、第309〜310頁、19
81年(1−erner、 et al、。
) 、0スら、ネーヂャー、第294巻、第654へ
656頁、1981年(RO3S etal、 N
ature 294 654−656(4981>
) 、ワルターら、プロシーデインゲス・オブ・ナショ
ナル・アカデミ−・オブ・サイエンス(USA)、第7
7巻、第5197〜5200頁、1980年(Walt
er、 etal、、 Proc、 Natl、
△cadSc+、 (USA)、 77 、
5197−5200 (1980) ) 、ラーナ
ーら、プロシーデインゲス・オブ・ナショナル・アカデ
ミ−・オブ・サーrエンス(IJsA)、第78巻、第
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、第28巻、第477〜487頁、1982年;ニック
< N igo)ら、プロシーデインゲス・Aブ・ナシ
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ン(B aron)ら、セル、第28巻、第395〜4
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anlら、ネーチャ、第295巻、第185〜160頁
、1982年:及びラーナー、サイエンティフィック・
アメリカン、第248巻、第 2号、第66〜74頁、
1983年(l erner3cintiric A
merican、 248. NG2. 613−
74(1983))参照。更に、ペプチドホルモンの二
次構造をほぼ有するもののそれらの一次構造配列を有し
ていない合成ベブヂドの生物学的及び免疫学的活性に関
する、カイザーら、サイエンス、第223巻、第249
へ255頁、1984年(Kaiser et a
Science、 223.249−255 (198
4) )参照。
ヌクレアーゼ地図である。
Claims (6)
- (1)下記のアミノ酸配列からなるポリペプチド。 【遺伝子配列があります】
- (2)下記のアミノ酸配列からなるポリペプチドの製造
方法であって、該アミノ酸配列をコードする塩基配列を
有するDNAを含む発現ベクターで原核細胞を形質転換
し、該形質転換原核細胞を培養し、該ポリペプチドを分
離精製することを特徴とする、前記製造方法。 【遺伝子配列があります】 - (3)前記原核細胞が¥E.coli¥であることを特
徴とする特許請求の範囲第2項に記載の方法。 - (4)前記塩基配列が大腸菌優先コドンを含むことを特
徴とする特許請求の範囲第3項に記載の方法。 - (5)前記塩基配列が下記のものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第4項に記載の方法。 【遺伝子配列があります】 - (6)前記塩基配列が下記のものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第4項に記載の方法。 【遺伝子配列があります】
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