JPH02504462A - ヒトt‐PA(u‐PA)置換突然変異体タンパク質、その遺伝情報を指定する組み換えDNA、トランスフエクシヨンした宿主細胞、突然変異体タンパク質の調製および製剤学的組成物 - Google Patents
ヒトt‐PA(u‐PA)置換突然変異体タンパク質、その遺伝情報を指定する組み換えDNA、トランスフエクシヨンした宿主細胞、突然変異体タンパク質の調製および製剤学的組成物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】
10、請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載のヒトt−PA(u−PA)置換
突然変異体タンパク質およびlまたは2以上の製剤学的に許容されうる担体、希
釈剤および/まI;はアジュバントからなる、血液の凝固および/または線維素
溶解に対する作用を有する製剤学的組成物。
明細書
と)t −FA (u−PA)置換突然変異体タンパク質、その遺伝情報を指定
する組み換えDNA、 トランスフェクションした宿主細胞、突然変異体タン
パク質の調製および製剤学的組成物本発明は、組み換えDNA分子の構成および
宿主細胞における組み換えDNA分子の発現に関する。本発明は、また、糖タン
パク質組織タイプのプラスミノゲンアクチベータ−(t−FA)のセグメントか
らおよび糖タンパク質ウロキナーゼ(u−PA)のセグメントから構成されI;
、ヒト置換突然変異体タンパク質を調製する方法に関する。本発明は、さらに、
抗血栓活性を有する製剤学的組成物に関する。
本発明の理論的概念、すなわち、t−FA遺伝子の染色体の構造(エクソン−イ
ントロンの分布)およびt−PAタンパク質の推定される二次構造、t−PAの
欠失、置換および突然変異の自律的構造および機能的ドメイン(d oma i
n s)についてのデータに基づく理論的概念は、先行の特許出願に既に記載
されている(H,Pnnekoek eta18、欧州特許出願第86200
223.5号−t−PAの欠失)。
ヒト糖タンパク質組織タイププラスミノゲンアクチベーター(t −FA)はセ
リンプロテアーゼであり、これは脈管の内皮細胞中でおよびまた種々の細胞系、
例えば、ボウウェス黒色腫(Bowes melanoma)細胞系中で合成
される(Rifkin et al、、1974;R4jkan et
am、1980)。t−PAは、血液凝固物を可溶化し、それゆえそれを除去
するプロセスである、線維素溶解において重要な役割を演する。酵素t−PAは
、酵素前駆体のプラスミノゲンの活性セリンプロテアーゼのプラスミンへの転化
を触媒する。プラスミンは、血液凝固物中の最も重要なタンパク質成分、すなわ
ち〜フィブリン、を溶解するために主要な役割をすると考えられる酵素である・
フィブリンの不存在下では、t−PAは非常に低いプラスミノゲンアクチベータ
ーの活性をもつだけであるが、アイプリンの存在下では、1−PAの活性は10
0〜1000より大きい桁数で促進される。t−PAのこの性質のために、プラ
スミンは凝固物のフィブリン表面上で事実上広く発生し、そして循環におけるプ
ラスミンの前身の形成は回避される。
このような観察は有用な抗血栓崩壊因子としてのt−PAに注意を引き付けた。
しかしながら、t−PAをその天然の環境(血漿)から大規模で分離することは
、その濃度が低い(約1ng/mQ)ために、実jt的な実施および数学的理論
学の問題に直面するであろう。組み換えDNA技術は比較的大量に産生ずるとい
う回答をここで提供することができる。
事実、これらの技術により合成されるt−PAは、心筋梗塞を有する患者の処置
のために有用な調製物を表すことが示された。しかしながら、これらの研究にお
けるt−PAの有効な投与量の静脈内投与は、比較的大量を必要とし、そして、
多くの場合において、フィブリン以外の成分の分解および望ましくない出血の傾
向に導く。抗血栓治療において大量のt−PAの投与を必要とすることは、とく
にt−PAの生体内の急速な浄化(その半減期は数分である)に関係する。この
現象は、t−PAが循環から除去される肝炎成分との相互作用(Eme i s
et al、、1985)およびセリンプロテアーゼ阻害因子、とくに内
皮プラスミノゲンアクチベーター阻害因子FAI−1との複合化により不活性化
(SprengersおよびKluft、1987)に帰属される。したがって
、t−FAより有効な抗血栓崩壊活性示す、t−PAの分子変異型を關発するこ
とは、例えば、このような変異型がFAI−1より効率的に阻害されないt;め
に、望ましい。このような変異型の構成およびそれらの性質を記載する前に、わ
れわれはt−FAの構造および生物学的性質を簡単に要約する。
t−PAは一本鎖から成る分子として合成され、そして単一のアルギニン−イソ
ロイシンのペプチド結合を切断することによってプラスミンにより二本鎖から成
る分子に転化することができる(Wal16n at al、、1980)。二
本鎖t−FAはアミノ末端の「重」鎖(H:38kD)およびカルボキシ末端の
「軽」鎖(L;34kD)から成り、これらは単一のジサルファイド結合により
一緒に保持される。培養したボウウェス黒色腫細胞のコンディショニングした培
地から得られる精製した1 −PA調製物から出発して、完全なアミノ酸配列お
よびまたアスパラギン結合グルコキシル化の位置が決定され?:(Phol
et !L1..1984)。
t−PAのための完全な遺伝情報を有する組み換えDNA分子(いわゆる全長の
t−PAコピーDNAまたはcDNA)の構成および分離は、最初に1983年
に報告された(Pennica et al、、1983)、)ランスフェ
クシ碧ンした組織培養細胞による生物学的に活性な組み換え体t−PAの産生は
、また、報告された(Goeddele t a 19.1983)o前者の
研究において、t−PAは562アミノ酸から成る、いわゆる前駆体タンパク質
として合成されることが発見された。ボウウェス黒腫細胞からの自然t−FAの
アミノ末端の決定は、t−PAが2つの自然変異型で発生することを示した(P
ohlet al、、1984)、S変異型は527アミノ酸から成るが、L
変異型は530アミノ酸から構成されている。結論すると、32または35アミ
ノ酸のアミノ末端セグメントは前駆体タンパク質から切断されて、2つのタイプ
のt−FAを発生させる。他のの性質がSおよびL変異型に帰属するという指示
は存在しない。
t−PAのアミノ酸配列と他の血漿タンパク質との間の相同性に基づいて、二次
構造のモデルが提案された(Pennica et al、、1983;B
anyaj et al、、1983)、このモデルにおいて、他の血漿タ
ンパク質との相同性を示すいくつかの構造セグメントが組み立てられて、多分自
律的構造ドメインから構成される、複合分子が形成される。染色体のt−FA遺
伝子の構造の明瞭化(Nyetal、、1984)は、この仮説のモデルを支持
した。この研究において、提案されt;構造のドメインは、単一のエクソンによ
るか、あるいは隣接するエクソンの組により正確にエンコードされる。次いで、
t−FAタンパク質のH鎖は次のようにして構成される(アミノ末端から)。
a、シグナルペプチド、次いで前配列(pro−sequence)、例えば、
血清アルブミンのpre−pro部分に類似するセグメント(Patterso
nおよびGeller%1977;Lawn et alo、1981)。
b、いわゆる「フィンガー」 (F)ドメイン、これはフィブリノネクチンの記
載された!晃フィンガーに対して相同性である(Sekiguchi et
al+、1981;Petersen at al、、1983)。
c、「表皮増殖因子様J (EGFまたはe)ドメイン、これはヒトおよびマ
ウスの両者のEGFに対する類似性を示す(Savage etal、、19
72;GregoryおよびPreston%1977)。
d、2つのいわゆる「クリングル(kringle)J ドメイン(Klおよ
びに2)、これは、なかでも、3つの「内部の」ジサルファイド結合の対応する
位置により特徴づけられる。このクリングル構造は、プラスミノゲンについてす
でに前に記載され、これは5つのこのような構造を有する(Sottrup−J
ensen et al、、1978)。
t−PAのカルボキシ末端のL鎖は、「トリプシン様の族」のセリンプロテアー
ゼとの相同性を示す。現在、われわれの実験室において、t−PA分子のこの部
分はプラスミノゲンアクチベーターの活性のための触媒の中心を含有し、そして
またt−PAの生理学的阻害因子、内皮プラスミノゲンアクチベーター阻害因子
FAI−1のj;めの主要な相互作用部位であることが示された(MacDon
ald et al、、1985;Van Zonneveld et
al、、1986a)。
t−PAの二次構造についての上のモデルが示唆するように、提案された自律的
構造は、また、自律的機能を表すことができるであろう。われわれの実験室にお
いて実施したは、この仮説に対する実質的な支持を与えt;(欧州特許出願第8
6200223.5号、H,Pannek。
ek et ah、t−FAの欠失;Van Zonneveldet
al、、1986b)、この研究において、t−PA cDNAの欠失突然
変異体が構成され、そしてこのようなt−PA cDNAによりエンコードさ
れる突然変異体タンパク質は対応するt−PA cDNAを使用するいわゆる
マウスLtk細胞のトランス7エクシ2ンにより実質的に発現され、これからc
DNAの定められた部分が欠失されている。この研究の結果が示すように、フィ
ブリンの存在によるt −PAのプラスミノゲンアクチベーターの活性を高度に
促進する可能性は、を−PA分子の2つの明確なドメイン、すなわち、フィンガ
ードメインおよびクリングルドメインに2により仲介される。われわれは、まf
:、t−FA活性上の促進する作用を、また、上の2つの明確なドメインにより
仲介されるt−PAのフィブリン結合性質と関係づけることができた。
少なくともt−PAタンパク質のH鎖は、自律的機能を有する構造んドメインか
ら構成されると、われわれは結論することができる。この結論は、この分子の特
異的性質を他の分子と組み合わせる可能性を打ち開き、これにより性質の新しい
組み合わせが貯蔵されかつ機能的方法において発現される、新規な置換突然変異
体を産生ずる。
本発明は、t−FAの置換突然変異体の遺伝情報を指定するcDNAの構成体に
関して、ここでわれわれの実験室において構成されたt−PA cDNAの一
定部分がヒトウロキナーゼ(u−PA)のいわゆるB鎖の遺伝情報を指定する(
部分的)cDNAの異なる部分と融合されている(Verde et al
o、1984)a目的は、t−FAおよびu−PAの両者の性質が発現されてい
る、融合タンパク質の遺伝情報を指定する組み換えDNA分子を構成することで
ある。t−PAのように、ウロキナーゼ(u−PA)はプラスミノゲンアクチベ
ーターであり、そして塚からか、あるいは種々の培養した細胞系のコンディジ1
ニングされた培地から分離される。尿のu−PAの2つの異なる形態、すなわち
、高分子量(HMW u−PA;54kD)および低分子量(LMWu−PA
;33kD)の形態が同定され、これらの両者はプラスミノゲンアクチベーター
の活性を有する。LMW u−PAはHMW u−PAのタンパク質分解生
成物と見なされる。HMW u−PAおよびLMW u−FAの両者のアミ
ノ酸配列、およびまたアスパラギン結合グリコジル化部位は完全に説明された(
GQnzler et al、、1982a;Gunzler et
al、、1982b;5teffens et al、、1982)、HM
W u−FAは単一のジサルファイド結合により結合された2本鎖から成る。
アミノ末端鎖(A鎖)は157残基(1−157)を含有し、そしてカルボキシ
末端鎖(BiK)は253アミノ酸(159−411)を含有する。LMW
u−FAは、また、HMW u−PAと同一の方法でおよび同一の位置におい
てジサルファイド結合により結合された二本鎖から成る。アミン末端鎖(A1)
は22残基(136n−157)から成り、そしてカルボキシ末端B鎖はHMW
u−FAのBMと同一である(159−411)。
ヒトu−PA(いわゆるu−PA cDNA)の完全な遺伝情報を有する組み
換えDNA分子の構成および分離、および大腸菌(Escherichja
coli)バクテリア中で合成され、u−PA cDNAを含有するプラスミ
ドで形質転換された、生物学的に活性なu−PAの発現は記載された(Heyn
eker et al、、1983)。
全長のu−PA cDNAのヌクレオチドsqはこれらの研究において決定さ
れt;ので、アミノ酸配列はそれから誘導することができるであろうa u −
P Aは431アミノ厳から成る前駆体分子として合成される。
多分シグナルペプチド機能を有する、20アミノ酸のアミン末端セグメントは除
去される。残りの411残基のアミノ酸配列は、尿から精製された、u−FA調
製物において決定末端配列に相当する(Gtin z 1 el et a
l、、1982aおよび1982b:5teffense t a 10、l
982)。
上の研究とは独立に、ブラシ(Blasi)および共同研究者ら(Verde
et al、、1984)は、少なくともヒトu−PAのB鎖についての遺
伝情報を有するu−PA cDNAを構成した。この出願においてこの組み換
えDNA分子を使用してrt−pA置換突然変異体cDNAJを構成したが、他
の部分はわれわれの実験室において構成した全長t−PA cDNAから誘導
した(Van Zonneveld at al、、1986b)。ru
−PA cDNAJ構成体(Verde et al、、l 984)は
、このDNA中に存在する2つの(「添え継ぎされていない」)イントロンがま
た存在するので、cDNAから完全に構成されない。多分、この(部分的) u
−PA cDNAの構成における出発産生物は、なおイントロンを含むm R
N Aを含有するメツセンジャーRNA (mRNA)であった。u−PA
cDNA中のこれら2つのイントロンの存在は、発現の研究において、宿主細胞
として真核生物まt;は真核生物の組織培養細胞を使用することを必要とする。
なぜなら、原核生物、例えば、Escherichia coliはこれらの
イントロンを対応するmRNAから排除しないからである。
t−FAタンパク質のように、u−FAタンパク質は、各々が自律的機能をはた
す、ある数の明確なドメインから構成された分子と見なすことができる。HMW
u−FAおよびLMW u−PAの両者がプラスミノゲンアクチベーター
の活性を有するという観察がら、B!lliはu−PAの触媒の中心を有すると
結論することができる。この結論は、B鎖がトリプシン様セリンプロテアーゼの
族と相同性を示すという観察と一致し、この結論は、また、t−PAのし鎖に関
して引き出された。さらに、アミノMlから135までに及ぶアミノ末端断片(
ATFと呼ぶ)は、単球細胞系の外膜上のレセプターへのHMW u−PAの
結合において自律的機能を有することが決定された(Stoppelli e
t alo、1985)。
ウロキナーゼ(u−PA)を大規模に抗血栓崩壊物質として使用されて来た。し
かしながら、u−FAはこのような使用をひどく妨害する性質を有する。t−P
Aと異なり、u−PAはフィブリンの不存在下に実質的なプラスミノゲンアクチ
ベーターの活性を有する。この性質の結果、循環するプラスミノゲンおよびフィ
ブリン結合プラスミノゲンの両者を生体内投与したとき、プラスミノゲンは区別
されないでプラスミンに転化される。プラスミンの全身の形成はフイブリノゲン
および血液凝固因子の因子Vおよび因子Vlllのタンパク質分解の分解に導き
、多分重度の出血の合併症生ずる。
本発明において、2つの異なる分子(置換突然変異体cDNA)を構成し、そし
てこれらを宿主細胞中で発現することに今回成功した。これらの組み換えDNA
分子は、ベクタ一部分に加えて、t−PAのH鎖の最も重要な部分の遺伝情報を
指定するDNA配列および少なくともU−PAの完全なり鎖の遺伝情報を指定す
るDNA配列を含有する。この目的は、t−PAのプラスミノゲンアクチベータ
ーの活性がクリングル2(K2)ドメインおよびフィンガー(F) ドメイン
とフィブリンとの相互作用により大きく促進されるという性質を、u−FAのB
鏡上に位置する、u−PAのプラスミノゲンアクチベーターの活性に付加するこ
とである。これに関して、フィブリンの不存在下に、u−PAのグラスミノゲン
アクチベーターの活性(「基本的活性」)はt−PAの基本的活性よりかなり高
いことを、もう一度、強調すべきである。
本発明は、さらに、それ自体既知の方法において、このような組み換えDNAを
使用してトランスフェクションされた宿主細胞を培養し、そしア宿主細胞により
産生されたヒトt −PA (u−PA)置換突然変異体を回収することからな
る、ヒトt −PA (u−PA)置換突然変異体タンパク質を調製する方法に
おいて具体化される。
生体外の寅験は、フィブリンの存在下に、これらのヒトt−PA(u−PA)置
換突然変異体タンパク質はt−PAより活性なプラスミノゲンアクチベーターで
あり、そしてさらに、t−PAの生理学的阻害因子、すなわち、内皮プラスミノ
ゲンアクチベーター阻害因子(FAI−1)に対する感受性が低いことが示され
I;。
本発明は、また、このような方法により産生されたヒトt−pA(u−PA)置
換突然変異体タンパク質からなる、血液凝固および/または線維素溶解に対する
作用を有する製剤学的組成物、および、上に定義した組み換えDNA分子による
トランスフェクションの結果、ヒトt −pA(u−FA)置換突然変異体タン
パク質を産生ずることができる宿主細胞において、具体化される。
ヒトt−PA (u−PA)置換突然変異体cDNAを構成し、そして発現する
方法を、詳細に説明する。これらの2つの突然変異体は、次ぎを考慮する方法で
構成された:
a) アミノ酸の数(任意に14残基)これらのアミノ酸はt−PAのクリング
ル2(K2)をアルギニン−イソロイシンのペプチド結合から分離し、この結合
はプラスミンにより破壊され、二本鎖t−FAを生ずる(Pennica e
a、1983)か、あるいは
b) アミノ酸の数(任意に27残基)これらのアミノ酸はu−PAの単一のク
リングルリジン−イソロイシンのペプチド結合から分離し、この結合はプラスミ
ンにより破壊され、二本鎖u−FAを生ずる(Heyneker at a
l、、1983)。
t−PA置換突然変異体cDNAの構成構成体の出発物質は2つの組み換えDN
Aプラスミドであった。プラスミドpSV2/1−PAはヒトt−PAのための
完全な遺伝情報(CDNA)を有し、そしてこのプラスミドのヌクレオチド配列
は完全に決定された(MulliganおよびBerg%1981;Van
Z。
nneveld et at、、1986b)、さらに、われわれはプラス
ミドpHUK−1を使用し、これは少なくともヒトu−FAのB鎖の遺伝情報を
指定する部分的cDNAを含有する(Verde atal、、1984)、
プラスミドpHUK−1のXクレオチド配列ハ、また、完全に決定された(Ok
ayamaおよびBergs 1983;Verde et al、、1
984)。t−PA CDNA中の制限部位の番号はペン二カ(Pennic
a)ら(1983)から取ったが、u−PA DNAおよびCDNA中の制限
部位の番号はベルブ(Verde)ら(1984)から取った。
プラスミドpSV2/1−PAのDNAを制限エンドヌクレアーゼPstlで消
化し、その後位置1273においてEcoRIのための制限部位を「切断」しな
い目的で、制限エンドヌクレアーゼEcoRIで部分的に消化した。この消化の
結果、われわれはEcoRI (位置801)からPstl(位置1312)の
t−PA cDNAセグメント(断片A)に相当する制限断片を分離すること
ができた。
プラスミドpHUK−1のDNAは、制限エンドヌクレアーゼPst1およびE
coRIで完全に消化された。この消化の結果、われわれはPstI(位置38
6)からEcoRI (位置727)のu−PA (c)DNAセグメント(断
片B)に相当する制限断片を分離することができた。
ベクターのDNAは、M13mp8の複製二本鎖の形態(VieiraおよびM
essingx 1982)であり、制限エンドヌクレアーゼEcoRIで完
全に消化された。ここで直線のベクターを断片AおよびBと混合しそして、酵素
DNAリガーゼにより、上の3つの成分から成る組み換えDNA構成体を調製し
、ここでt−PAのPstl末端(位置1312)はu−PAのPstl末端(
位置386)と融合し、モしてEcoRI末端(t−PAの位置801およびu
−PAの位置727)はM13mp8の2つのEcoRI末端と融合している。
この構成体をM13mp8/1−PA: :u−PAと呼んだ。
バクテリオファージM13mp8/1−PA: : u−PAのDNAの一本鎖
の形態から出発し、そしていわゆるrアウトルーピング(outlooping
)J方法(Kramer et al、、l 984)を使用して、2つの
欠失突然変異体を前述の考慮に従って構成した。この目的で、2つのいわゆる「
プライマー」を合成し、これらの各々は36ヌクレオチドの長さを有する。この
ヌクレオチド配列を下に記載するニブライマーI 5’ GATGTGCC
CTCCTGCTCCCAGT(アミノ酸) DVPSC5QGT
GGCCAAAAGACT 3’GQKT
プライ?−II 5’ GATGTGCCCTCCTGCTCCGGA(7
ミ/酸) D V P S CS GA
AAAAGCCCTCCTCT 3’KPSS
注:対応するアミノ酸は1文字のコードで示されている。
2つのプライマーの5°末端の半分(18ヌクレオチド)はアミノ酸のアスパラ
ギン酸(D) 、バリン(V)、プロリン(P) 、セリン(S)、システィン
(C)およびセリン(S)の遺伝情報を指定するt −PAcDNAの塩基対9
58〜975に等しい。プライマー■の3′末端の半分は、アミノ酸のグルタミ
ン(Q)、システィン(C)、グリシン(G)、グルタミン(G)、リジン(K
)およびスレオニン(T)の遺伝情報を指定するu−PA DNAの塩基対6
77〜698に相当する。
プライマー11の3°末端の半分は、u−PAの塩基対638〜655に相当し
、そしてアミノ酸のグリシン(G)、リジン(K)、リジン(K)、プロリン(
P)、セリン(S)およびセリン(S)の遺伝情報を指定する。
バクテリオファージM13mp8/1−PA: :u−FAの一本鎖DNAがプ
ライマー■またはプライマーIIとハイブリダイゼーシヨンし、引き続いて二本
鎖のへテロ二重らせんを生体外で合成し、次いで適当なEscherichia
coliバクテリアを形質転換する、rアウトループ」法を使用して、要求
される欠失を実施した。この手順のため、セグメン)t−PA cDNAを欠
失し、これは、なかでも、位置1273にEcoRI制限部位および位置131
2にPstl制限部位を含有する。欠失したセグメントu−FAは、なかでも、
位置386にPstlの制限部位を含有する。両者の構成体について、ここで、
二本鋼の形態の突然変異体M13mp8/1−PA: :u−PAの精製後、所
望の欠失を有するEcoR1flll@断片を分離することが可能である。プラ
イマーIを使用するとき、この断片の長さは222塩基である(融合断片A)そ
してプライマーIIを使用するとき、この断片は261塩基(7)長さである(
融合断片B)。
構成体の次の工程において、融合断片は5′側において全長のt −PA c
DNAからの隣接するt−PA cDNAと融合し、そして3′側において融
合断片はプラスミドpHUK−1からの隣接するu −FA(c)DNAと融合
する。この目的で、プラスミドpSV2/1−PAのDNA(Van Zon
neveld et ah、1986b)は制限酵素HindIIIj;よ
びEcoRIで完全に消化され、その結果われわれはpSV2/1−FAのベク
タ一部分上のHindllI部位およびt−PA cDNA部分において位置
801のEcoR1部位から延びる制限断片を分離することができた。また、p
HUK−IDNA(Verde at al、、1984)を制限エンドヌ
クレアーゼPstlで完全に消化し、そして制限エンドヌクレアーゼEC0RI
で部分的に消化して、位置1364におけるEcoRI制限部位の「切断」を回
避した。このようにして、われわれは、pHUK−1上の、それぞれ、EcoR
IおよびPstIのだめの位置727および1969に相当するEcoRI
p511断片を分離することができた。次の構成のために使用しI;ベクターは
プラスミドpUcI9であり、これハflill限エンドヌクレアーゼHind
l118よびPstlで消化した(Yanjsch−Peron at
al、 、 1985ン。
融合断片A(222塩基対;EcoR1末端)をpSV2/1−PAからのHi
ndl I X−EcoRI断片、pHUK−1からのEcoRl−Pstl断
片および消化したベクターpLJc19と混合した。同一の方法で、融合断片B
(261塩基対)を、別に、同一の3つの断片と混合した。結合およびEsch
erichia coli菌株DHIの形質転換(Manjatis at
al−11982)後、われわれは所望の2つの異なる組み換えDNAプラ
スミドを分離することができた。これらのプラスミドをpUCl 9/1−PA
: : u−PA−1およびpUc19/1−PA: :u−PA−I Iと呼
んだ。
プラスミドpUc 19/l −PA : : u−PA−IおよびpUc19
/1−PA: :u−FA−I IのDNAを制限エンドヌクレアーゼHind
IIIで完全に消化し、そして制限エンドヌクレアーゼBamHIで部分的に消
化して、位置1654におけるu−PA DNAの部分におけるBam)11
部位の「切断」を回避した。このようにして、われわれは、プライマー!または
プライマー■!のいずれかでもとの「アウトルーピング」に関する2つのHin
d I I I−BamHI断片を分離することができ、それらのHind11
1ii11@部位はpSV2/1−FAのベクタ一部分から由来し、モしてBa
m1(1制@部位はベクターpuC19のポリリンカ一部分から由来した。本質
的に、HindllI−BamHI断片は、t−PAのH鎖の最も重要な部分お
よびu−PAのB111の遺伝情報を指定する、t−PA cDNA間の融合
を含有する(2つの断片の間の差は、プライマーIIを使用するとき、プライマ
ー■を使用するときより13だけ多いアミノ酸が存在すると、表される)。最後
に、2つのHindllI−BamHI断片を別々に使用して、プラスミドpS
V2/1−FA上の全長のt−PA cDNA部分を置換する。この目的で、
プラスミドpsV2/1−PAのDNAを制限エンドヌクレアーゼHindII
IおよびBglIIで完全に消化し、そしてベクタ一部分を含有する断片を分離
した。制限エンドヌクレアーゼBamHIおよびBglIIは同一のDNA末端
を発生するので、われわれは引き続いて消化したベクターをもつ上のHindI
II−BamHI断片を分離することができt;。Escherichia
coli DH2バクテリアの形質転換後、2つのタイプの組み換えDNAプ
ラスミドを分離し、そして精製した(Maniatis et al、、1
982)。これらの最終のプラスミドの関連する配列のヌクレオチド配列、pS
V2/1−PA: : u−PA−1およびpSV2/1−PA: :u−PA
−IIと呼ぶ、はDNA配列決定(Sanger et al、、1977
)により完全に決定され、そしてt−PA cDNAおよびU−PA (c
)DNAの関連する部分、およびまた対応するアミノ酸配列を添付第1図に示す
。次の節における論考すべき突然変異体部分はt−PA: :u−PA−1およ
びt−PA: :u−PA−11と呼び、そして、それぞれ、pSV2/1−P
A::u−PA−I DNAおよびpSV2/1−PA::u−PA−II
DNAによりエンコードされる。記載する構成の結果、最後に述べるプラスミ
ドはプラスミドpHUK−1から由来するu−FA部分中に1つのだけのイント
ロンを含有する。E、coli K12菌株DHI pSV2/1−PA:
:u−PA−11は、セントラール・ビューロウ・ブーア・シンメルカルチャー
ズ(Centraal Bureu voor SchimmelcuI
tures)(CBS)(オランダ国パーン)に1987年4月28日に受託さ
れ、そして受は入れ番号CB5293.87を付された。こうして入手可能とな
一?If−このプラスミドから、より短いプラスミドpsV2/1−PA: :
u−PA−1を、例えば、アウトルーピング技術を経て容易に構成することが
できる。
マウス線維芽細胞系(マウスLtkつをいわゆる「イスコブ(Iscive)最
小培地」中で培養し、これにペニシリン、ストレプトマイシンおよび10%(V
/v)の胎児仔ウシ血清を添加した。これらの細胞のトランスフェクシ迎ンは記
載されているように実施した(Lopata et al、、1986b)
。トランス7エクシ1ン後、細胞を上の培地中でインキュベーションしたが、胎
児仔ウシ血清を添加しなかった。トランスフェクション後5日に、コンディショ
ニングしt;培地を収穫し、次いでツイーン−20を添加し、そしてアジ化ナト
リウムを、それぞれ、0.01%(v/v)および0.02%(v / v )
の最終濃度に添加した。その後、コンディショニングした培地を50ミリモルの
リン酸ナトリウム(pH7,4)、0.01%(V/V)のツイーン−80およ
び0.02%(w/v)のアジ化ナトリウムから成る緩衝液に対して4℃におい
て16時間透析した。次いで、上の方法で処理した調製物を4℃で貯蔵しt;。
コンディショニングした培地中の突然変異体タンパク質の濃度の決定分泌した突
然変異体タンパク質t−PA: : u−PA−1,t −PA::u−PA−
II、およびまた組み換え体t −PA (r t−PA)の遺伝情報を指定す
るpSV2/1−PA DNAを使用する対照トランス7エクシ1ン後験の濃
度を、免疫放射線測定法(IRMA)により決定した。IHMAは、研究するす
べてのタンパク賞中のt−FAのクリングル1(Kl)の存在、およびKlに対
して向けられた2つの異なるモノクローナル抗体の利用可能性に基づ< (Va
n Zonneve 1d et al、、1986c)。これらの2つ
の抗体調製物はCLB−t−PA72およびCLB−t−PA 16と呼ばれ
た(VanZonneveld at al、、1986c)モノクローナ
ル抗t−PA抗体CLB−t−PA 72材料および方法
DNAの分析ニ
プラスミドDNAの分離、制限エンドヌクレアーゼで消化したDNAのアガロー
スおよびポリアクリルアミドゲルの電気泳動による分析、「サザン」プロッティ
ング、制限断片の分離、DNAの放射線標識つけ、「ニック翻訳」またはT4ポ
リヌクレオチドキナーゼ、およびコロニーハイブリダイゼーションの技術は記載
されているようにして実施した(Maniatis et al、+ 19
82)oDNA中の塩基の配列の決定(DNAの配列決定)はジデオキシ方法に
より実施した(Sanger et al、、1977)。制限エンドヌク
レアーゼおよび他の酵素は、二ニー・イングランド・バイオラプス(New
EnglandBiolabs)(米国マサチュセッツ州ペパーレイ)から購入
し、そして放射線標識しt;ヌクレオチドはラジオケミカル・センター(Rad
iochemical Center)(英国アマ−ジャム)から購入しt;
。
里!培養細胞のトランスフェクション:トランスフェクションしたマウスLkt
細胞により「一時的」発現を得る手順は、前に記載されているようにして実施し
?:(Loraraet al、、1984;Van Zonneveld
et al、、1986b)。
ゼラチンープラスミノゲンのゲル電気泳動:ゼラチンおよびプラスミノゲンを含
有するポリアクリルアミドゲルの調製、およびこれらのゲルによる試料の電気泳
動の分析は前に記載されているようにして実施した(Van Zonneve
ld et al、、1986 b)。
フィブリンのオーバーレイ技術:
プラスミノゲンアクチベーターの活性およびその活性に関連する分子量の決定は
、前に記載されているように、alの5DS−ポリアクリルアミドゲルの電気泳
動後、フィブリンオーバーレイ技術を使用して実施した(Grana 1 ]
1−Pi pe rnoおよびRe1ch、1978)。
プラスミノゲンアクチベーターの活性の決定:この決定において、プラスミンに
対して特異的である、色素原基質S−2251を使用する。rt−PA、ポウウ
ェス黒色腫t−PAおよび他のt−PA誘導体によるGlu−プラスミノゲンの
活性化は、臭化シアンで処理したフイブリノゲンの分裂生成物の添加により大き
く促進される。この最後の成分は「刺激体」と呼ばれる(Verheijine
t a 10.1982)。プラスミノゲンアクチベーターの活性がPAl
−1との予備インキュベージ2ン後決定される場合、使用するPAl−1調製物
は培養した脈管内皮細胞のコンディショニングした(血清不合)培地(濃度FA
I−1= 2.4pg/m(1)であるか、あるいは精製した調製物PAI−1
(100,ug/m12 ;Lambers etal、、1987)である
、2つの調製物は対応する結果を与えた。
他の材料
HMW u−PA(二本鎖)はg、ガッサ−’−(Gassani)博士(イ
タリー国ミラン、Lepatit)から得た。ポウウェス黒色腫t −pA(二
本鎖)は、バイオプール(Biopool)(スウェーデン国つメア)から購入
した。Glu−プラスミノゲン「刺激体」および色素原基質S−2251はカビ
ビトルム(Kab iVi t rum)(スウェーデン国ストックホルム)か
ら入手しI;。
表1
一刺激体 十刺激体調製物 Km k(cat)
k(cat)/Km Krn k(eat) k(cat)/Km
rt−PA >50 0.49 <0.01
0.016 0−34 >21t−PA::u−PA−
10,610,250,410,0050,4590t−PA::u−PA−1
10,880,300,340,0040,3998HMWu−PA 2
.2 0.65 0−29 0.073 0.26 3.6Km値は
μmで与えである。k(cat)値は5ec−1で与えてあり、それゆえ商k
(c a t) /Kmは次元μm−1°5ec−’である。
図面の説明
第1図
第1図は、それぞれ、t−PA: : u−FA−1(上)およびt−PA:
:u−FA−11(下)の分裂部分の遺伝情報を指定するc DNA区域のヌク
レオチド配列を示す。また、t−PA部分およびu−FA部分の対応するアミノ
酸が示されている。ヌクレオチド配列より上の番号t−PAヌクレオチド配列(
955など)およびu−PAヌクレオチド配列(679など、640など)のそ
れに相当する。アミノ酸配列より下の番号は、t−PAアミノ酸配列(256な
ど)およびu−PAアミノ酸配列(147など、134など)のそれに相当する
。下線をほどこしたヌクレオチド配列は、2つの突然変異体の構成に使用した合
成プライマーを示す。
第2図
ゼラチンープラスミノゲンゲル電気泳動。この分析の実施はこの明細書に記載さ
れている。われわれは順次に分析した:1− ingのボウウェス黒色腫t−
FA(対照);2. O,lngのボウウェス黒色腫t−PA:3. ln
gのrt−PA;4. 0.ingのrt−PA;5、 0.ingのt−PA
::u−PA−I;6. 0.ingのt−PA::u−FA−II;7. 0
.ingのHMW u−FA、この分析が示すように、この系におけるフィブ
リンの不存在下の、t−pA置換突然変異体の活性は、HMW u−PAに匹
敵し、そして(自然)ポウウェス黒色腫t−PAまたはrt−PAのいずれより
も高い。それぞれ、t−PAおよびHMW u−PAの参照分子量70.00
0および54.000は、左側に示されている。
第3図
5DS−ポリアクリルアミドゲルの電気泳動後のフィブリン−オーバーレイ。こ
の技術は材料および方法の節に記載されているが、詳細はこの明細書に記載され
ている。左から右に、われわれは順次に分析した:可能なFA I −1とプラ
スミノゲンアクチペーターの1つの複合体の形成、t−PA: :u−PA−1
1,FAI−1なしく分子量約70,0QQ); t−PA: :u−FA−1
1およびFAI−1(分子量〉70゜000); t−FA、FAI−1なしく
分子量約70.000); r t−FAおよびFAI−1(分子量>70.0
00);HMW u−FA。
FAI−1なしく分子量約54.000);HMW u−PAおよびPAl−
1(分子量>70.000);培養しt;内皮細胞のコンディジ。
ニングした培地(ECCM) 、FAI−1およびt−PAの複合体を含有する
;トランスフェクションしないマウスLtk−細胞のコンディショニングし!;
培地を添加したECCM。
第4図
(増加する量の)FAI−1による種々のプラスミノゲンアクチベーターの活性
の阻害の決定についての試験のデータは、この明細書中に広く記載されている。
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Φ (Qw
L・
rtPA/uPAIl rt−PA uPA −対照培地□抵
抗活性%
国際調査報告
’−IA”t”””’・PC’!’/NL88100020国際調査報告
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ヒトt−PAの一部分およびヒトu−PAの一部分から構成され、前記t− PA部分はH鎖3よび修飾H鎖を含み、そしてL鎖を本質的に欠き、そして前記 u−PA部分はB鎖を含み、そして本質的にA鎖を本質的に欠く、ヒトt−PA (u−PA)置換突然変異体タンパク質。 2、t−PA部分は完全なH鎖から本質的に成る、請求の範囲第1項記載のヒト t−PA(u−PA)置換突然変異体タンパク質。 3、t−PA部分は1または2以上のK2ドメインからなりそしてH鎖の1また は2以上の他のドメインを欠き、および/または1または2以上のFドメインか らなりそしてH鎖の1または2以上の他のドメインを欠く、修飾H鎖から本質的 になる請求の範囲第1項記載のヒトt−PA(u−PA)置換突然変異体タンパ ク質。 4、ヒトt−PA(u−PA)置換突然変異体タンパク質t−PA:u−PA− Iおよびt−PA::u−PA−II。 5、請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載のヒトt−PA(u−PA)置換突 然変異体タンパク質の遺伝情報を指定する、RNA、一本鎖DNA間二木鎖DN Aの形態の組み換え遺伝情報。 6、請求の範囲第5項記載の組み換え遺伝情報をその中に挿入して有する、適当 なクローニングおよび/または発現ベクターからなる、組み換えクローニングお よび/または発現ベクター、例えば、プラスミド。 7、組み換えプラスミドpUC19/t−PA::u−PA−I;pUC19/ t−PA::u−PA−II;psV2/t−PA::u−PA−I;およびp SV2/t−PA::u−PA−II。 8、請求の範囲第5項記載の組み換え遺伝情報、とくに請求の範囲第6または7 項記載の組み換えDNAを使用して、形質転換した、例えば、トランスフエクシ ョンした、適当な宿主細胞を培養し、そして宿主細胞により産生されたヒトt− PA(u−PA)置換突然変異体タンパク質を回収することからなる、請求の範 囲第1〜4項のいずれかに記載のヒトt−PA(u−PA)置換突然変異体ダン バク質を調製する方法。 9、請求の範囲第5項記載の組み換え遺伝情報、とくに請求の範囲第6または7 項記載の組み換えDNAを使用して、形質転換され、例えば、トランスフェクシ ョンされ、そして請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載のヒトt−PA(u− PA)置換突然変異体タンパク質の遺伝情報を指定する組み換え遺伝情報を増殖 および/または発現することができる、宿主細胞。 10、請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載のヒトt−PA(u−PA)置換 突然変異体タンパク質および1または2以上の製剤学的に許容されうる担体、希 釈剤および/またはアジュバントからなる、血液の凝固および/または線維素溶 解に対する作用を有する製剤学的組成物。
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WO1988008451A1 (en) | 1988-11-03 |
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