JPH03127991A - 酸性繊維芽細胞増殖因子発現の増強方法 - Google Patents
酸性繊維芽細胞増殖因子発現の増強方法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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
組換えヒト酸性m!!芽細胞増殖因子(r−haFGF
)及び大ll!菌内でのその増殖因子の発現方法につい
ては公知である。ラインメイヤーら、バイオ/チック、
第5巻、第960−965頁、1987年(Lines
eyer etal、、Bio/Tech、S:960
−965(1987) )及び欧州特許出願公開筒25
9,95:1号明細書参照。
)及び大ll!菌内でのその増殖因子の発現方法につい
ては公知である。ラインメイヤーら、バイオ/チック、
第5巻、第960−965頁、1987年(Lines
eyer etal、、Bio/Tech、S:960
−965(1987) )及び欧州特許出願公開筒25
9,95:1号明細書参照。
発現レベルは実験量のr−haFGFの単離及び特徴化
にとって十分であるが、但しこの創傷治癒タンパク質の
商業的生産にとっては十分でない。
にとって十分であるが、但しこの創傷治癒タンパク質の
商業的生産にとっては十分でない。
大腸菌内におけるクローン化真核細胞タンパク質の高レ
ベル発現では、強プロモーターを含みその結果メツセー
ジの効率的翻訳を行うマルチコピー発現系へのその遺伝
子の組込みを通常要する、マルチコピー発現系、強プロ
モーター及び効率的リポソーム結合部位による発現レベ
ルは異なる真核細胞遺伝子毎に広く変動している(シコ
ナーら、プロシーディング・オフ・ナショナル・アカデ
ミ−・サイエンスUSA、第83巻、第8506851
O頁、 1986年(Schoner etal、、
Proceeding ofNaLionalAcad
emy of 5cience USA 83
:8506−8510(+986) )。ショナーらは
大腸菌内ての牛r&長ホルモンの増強発現に関して2シ
ストロン発現系を評価し、第一シストロンか比較的短く
、停止Eコドンの上流にシャイン・ダルガルノ配列を含
み、それらすべてか所望タンパク質についてコードする
シストロンの上流に存在すべきであると結論付けた。
ベル発現では、強プロモーターを含みその結果メツセー
ジの効率的翻訳を行うマルチコピー発現系へのその遺伝
子の組込みを通常要する、マルチコピー発現系、強プロ
モーター及び効率的リポソーム結合部位による発現レベ
ルは異なる真核細胞遺伝子毎に広く変動している(シコ
ナーら、プロシーディング・オフ・ナショナル・アカデ
ミ−・サイエンスUSA、第83巻、第8506851
O頁、 1986年(Schoner etal、、
Proceeding ofNaLionalAcad
emy of 5cience USA 83
:8506−8510(+986) )。ショナーらは
大腸菌内ての牛r&長ホルモンの増強発現に関して2シ
ストロン発現系を評価し、第一シストロンか比較的短く
、停止Eコドンの上流にシャイン・ダルガルノ配列を含
み、それらすべてか所望タンパク質についてコードする
シストロンの上流に存在すべきであると結論付けた。
したがって、r−haFGFの改良された産生方法を提
供することか本発明の目的である。もう1つの目的は、
r−haFGF産生用の二重シストロン発現系を提供す
ることである。他の目的は、r−haFGF発現か約1
5倍増加するr−haFGF産生用の特異的二重シスト
ロン発現系を提供することである。
供することか本発明の目的である。もう1つの目的は、
r−haFGF産生用の二重シストロン発現系を提供す
ることである。他の目的は、r−haFGF発現か約1
5倍増加するr−haFGF産生用の特異的二重シスト
ロン発現系を提供することである。
組換えヒト酸性繊維芽細胞増殖因子(r−haFGF)
の増強発現に関する独特な二重シストロン発現ベクター
か開示されている。二重シストロン発現ベクターでは、
r−haFGFの発現か約5〜13倍増強している。
の増強発現に関する独特な二重シストロン発現ベクター
か開示されている。二重シストロン発現ベクターでは、
r−haFGFの発現か約5〜13倍増強している。
ヒト酸性繊維芽細胞増殖因子は主に3種の微異質形で存
イEしている。最長、即ち154アミノ酸形のアくノ酸
及びヌクレオチド塩基配列は、ジエイら、サイエンス、
第233巻、第541−545頁、1’186年(Ja
ye eLal、、5cience 233:541−
545(1986))に記載された。140アミノ酸残
基又は139アミノ酸残基のいずれかを含む更に短い形
は、ギメネズガレゴら、バイオケミカル・アンド・バイ
オフィジカル・リサーチ・コミュニケーションズ、第1
38巻、第611−617頁、1986年(Gimen
ez−Gallego etal、、Biochemi
cal and BiophysicalResear
chCommunications 138 二61
1−617(1985)) に記+1!された。 a
FGFの短鎖形の合成遺伝子は、ラインメイヤーらの欧
州特許出願公開筒259,95:1号明細書に記載され
た。139アミノ酸形は、アミノ末端フェニルアラニン
が除去された140アミノ酸形に相当する。アミノ末端
アスパラギン残基は。
イEしている。最長、即ち154アミノ酸形のアくノ酸
及びヌクレオチド塩基配列は、ジエイら、サイエンス、
第233巻、第541−545頁、1’186年(Ja
ye eLal、、5cience 233:541−
545(1986))に記載された。140アミノ酸残
基又は139アミノ酸残基のいずれかを含む更に短い形
は、ギメネズガレゴら、バイオケミカル・アンド・バイ
オフィジカル・リサーチ・コミュニケーションズ、第1
38巻、第611−617頁、1986年(Gimen
ez−Gallego etal、、Biochemi
cal and BiophysicalResear
chCommunications 138 二61
1−617(1985)) に記+1!された。 a
FGFの短鎖形の合成遺伝子は、ラインメイヤーらの欧
州特許出願公開筒259,95:1号明細書に記載され
た。139アミノ酸形は、アミノ末端フェニルアラニン
が除去された140アミノ酸形に相当する。アミノ末端
アスパラギン残基は。
haFGFの139アミノ酸形においてはアスパラギン
酸に脱アミド化されていてもよい。
酸に脱アミド化されていてもよい。
本発明は、ヒトaFGFのすべての微異質形に関する天
然又は合成いずれかの遺伝子も包含していると考えられ
る。天然遺伝子とは、aFGFを産生しうるヒト細胞か
ら単離されたDNAのヌクレオチド配列として本明細書
では定義される。合成遺伝子とは、化学的に合成された
ヌクレオチド配列として本明細書では定義され、haF
GFの適切なアミノ酸配列をコードする天然ヌクレオチ
ド及び他のヌクレオチド配列を含んでいる。本発明は従
来の微異質形よりも短いがhaFGF活性を有するタン
パク賀をコードするヌクレオチド配列を含むことが更に
意図されている。
然又は合成いずれかの遺伝子も包含していると考えられ
る。天然遺伝子とは、aFGFを産生しうるヒト細胞か
ら単離されたDNAのヌクレオチド配列として本明細書
では定義される。合成遺伝子とは、化学的に合成された
ヌクレオチド配列として本明細書では定義され、haF
GFの適切なアミノ酸配列をコードする天然ヌクレオチ
ド及び他のヌクレオチド配列を含んでいる。本発明は従
来の微異質形よりも短いがhaFGF活性を有するタン
パク賀をコードするヌクレオチド配列を含むことが更に
意図されている。
haFGF遺伝子の増強発現は、更に効率的な発現をす
るようhaFGF遺伝子の上流に挿入された短鎖DNA
配列を含む発現ベクターをデザインすることにより達成
される0本明細書で用いられる上流とは、 aFGFヌ
クレオチド配列の前で転写かつ翻訳されるヌクレオチド
配列として定義される。本明細書で用いられる発現ベク
ターとは、プラスミドに格別限定されず、1つ以上の転
写及び翻訳アクチベーター配列か組込まれたDNA分子
からなるあらゆる自律的複製体として定義される。増強
発現ベクターを産生ずるために使用可能な発現ベクター
としては格別限定されずpPLa2:ill、 pKc
30、ptac+2、λgL11. pAsl、 pl
c:24. psB226、pRIT2T、SV40、
pBR322及びpKK223−3があるが、pKK2
23−3が好ましい。発現ベクター及びhaFGFの1
40アミノ酸形に関する合rs、遺伝子の組込み操作は
、ラインメイヤーらの欧州特許出願公開筒259,95
3号明細書に記載されている。haFGFの140アミ
ノ酸形の発現に用いられる操作は、haFGFの他の微
異質形の発現にも適用可能であると解される。
るようhaFGF遺伝子の上流に挿入された短鎖DNA
配列を含む発現ベクターをデザインすることにより達成
される0本明細書で用いられる上流とは、 aFGFヌ
クレオチド配列の前で転写かつ翻訳されるヌクレオチド
配列として定義される。本明細書で用いられる発現ベク
ターとは、プラスミドに格別限定されず、1つ以上の転
写及び翻訳アクチベーター配列か組込まれたDNA分子
からなるあらゆる自律的複製体として定義される。増強
発現ベクターを産生ずるために使用可能な発現ベクター
としては格別限定されずpPLa2:ill、 pKc
30、ptac+2、λgL11. pAsl、 pl
c:24. psB226、pRIT2T、SV40、
pBR322及びpKK223−3があるが、pKK2
23−3が好ましい。発現ベクター及びhaFGFの1
40アミノ酸形に関する合rs、遺伝子の組込み操作は
、ラインメイヤーらの欧州特許出願公開筒259,95
3号明細書に記載されている。haFGFの140アミ
ノ酸形の発現に用いられる操作は、haFGFの他の微
異質形の発現にも適用可能であると解される。
増強発現ベクターは、増強発現に関する第一シストロン
即ち増強シストロンとhaFGFについてコードする第
二シストロンとを含んでいる。シストロンは特定ペプチ
ドについてコードするか又は翻訳されないか単に密接に
関連したシストロンの発現を増強しうるヌクレオチドの
特定配列として機能するDNA領域として定義される。
即ち増強シストロンとhaFGFについてコードする第
二シストロンとを含んでいる。シストロンは特定ペプチ
ドについてコードするか又は翻訳されないか単に密接に
関連したシストロンの発現を増強しうるヌクレオチドの
特定配列として機能するDNA領域として定義される。
増強シストロンは、翻訳開始コドン(ATG) 、 L
/かる後シャイン・ダルガルノ配列(16Sリポソーム
RNA(rRNA)結合部位と相補的なヌクレオチド塩
基て約8塩基からなる)及びしかる後停止コドン(TA
A)を含んている。h a F G Fシストロンの上
流にある増強シストロンはhaFGFシストロンに作動
可能に結合され、プロモーターの下流に存在する。作動
可能に結合されたとは作動可能に結合された遺伝子又は
シストロン1適切なプロモーター及び終結系含有発現ベ
クターを含む細胞から所望のタンパク質が産生されるよ
うなヌクレオチドセグメント、シストロン又は遺伝子の
適切な連続配列を指す。haFGFについてコードする
第二シストロンの翻訳効率は、増強シストロンの長さ、
第一シストロン中の停止Lコドンに対するシャイン・ダ
ルガルノ配列の位置及びh a F G Fシストロン
の開始コドンに対する第一シストロン中の停止コドンの
位置によって決定される。増強第一シストロンは長さか
約6〜約12コドンである。第一シストロンΦの停止L
コドンに関して奸ましい位置は、シャイン・ダルガルノ
配列の下流てあって第二シストロンの開始コドンの約2
塩基以内である。増強シストロンとしては格別限定され
ず下記表中のヌクレオチド塩基配列があるか、これらは
ショナーら、プロシープインク・オフ・ナショナル・ア
カデミ−・オフ・サイエンスUSA、第83巻、第85
06−8510頁、1986年で記載された配列と類似
している。
/かる後シャイン・ダルガルノ配列(16Sリポソーム
RNA(rRNA)結合部位と相補的なヌクレオチド塩
基て約8塩基からなる)及びしかる後停止コドン(TA
A)を含んている。h a F G Fシストロンの上
流にある増強シストロンはhaFGFシストロンに作動
可能に結合され、プロモーターの下流に存在する。作動
可能に結合されたとは作動可能に結合された遺伝子又は
シストロン1適切なプロモーター及び終結系含有発現ベ
クターを含む細胞から所望のタンパク質が産生されるよ
うなヌクレオチドセグメント、シストロン又は遺伝子の
適切な連続配列を指す。haFGFについてコードする
第二シストロンの翻訳効率は、増強シストロンの長さ、
第一シストロン中の停止Lコドンに対するシャイン・ダ
ルガルノ配列の位置及びh a F G Fシストロン
の開始コドンに対する第一シストロン中の停止コドンの
位置によって決定される。増強第一シストロンは長さか
約6〜約12コドンである。第一シストロンΦの停止L
コドンに関して奸ましい位置は、シャイン・ダルガルノ
配列の下流てあって第二シストロンの開始コドンの約2
塩基以内である。増強シストロンとしては格別限定され
ず下記表中のヌクレオチド塩基配列があるか、これらは
ショナーら、プロシープインク・オフ・ナショナル・ア
カデミ−・オフ・サイエンスUSA、第83巻、第85
06−8510頁、1986年で記載された配列と類似
している。
第1表
ATG TAT CGCGAT TTA AA
T AAG GAG GAA TAAATG
TAT CGA TTA AAT へへGG
へG GAA TAAATG TAT CGT
GAA TT(: CGA TTA 八A
T AAG GAG GAA TAA奸ましい
増強シストロンのヌクレオチド配夕1は下記表で示され
ている。
T AAG GAG GAA TAAATG
TAT CGA TTA AAT へへGG
へG GAA TAAATG TAT CGT
GAA TT(: CGA TTA 八A
T AAG GAG GAA TAA奸ましい
増強シストロンのヌクレオチド配夕1は下記表で示され
ている。
第2表
5°八ATT八TGT八TCG八TTAAATA八GG
AGGAAT 3゜’l’TAcAT八G(:TAA
へTT八TTCCへCCTTATTA八 5゜(へラス
ミド) (シストロン1.2オリゴマー) (haF
GF)第一・シストロンは、ラインメイヤーらの欧州特
許田廟公開第259.95:1号明細書で記載されるよ
うにEcoR1部位において適切なpKに−haFGF
構造体中に挿入される。挿入の結果、 EcoR1クロ
ーニンク部位を喪失する0組換え体はE、coli J
M105 (ファルマシア(Pharaacia) )
又はD115(BRL)のような適切な宿主細胞中に組
込まれて形質転換され、発現される。増強発現ベクター
を含むプラスミドはpKに2cmhaFGFと命名され
る。本発明はpKK2cmhaFGF(154)、pK
K2cmhaFGF(14G)及びpKK2cmhaF
GF(1:19)のような増強発現ベクター含有クロー
ンを含むとみなされる。発現は、ラインメイヤーら、バ
イオ/チック、第5巻、第960−965頁、1987
年で記載されたような当業界て公知の条件下で行われる
。
AGGAAT 3゜’l’TAcAT八G(:TAA
へTT八TTCCへCCTTATTA八 5゜(へラス
ミド) (シストロン1.2オリゴマー) (haF
GF)第一・シストロンは、ラインメイヤーらの欧州特
許田廟公開第259.95:1号明細書で記載されるよ
うにEcoR1部位において適切なpKに−haFGF
構造体中に挿入される。挿入の結果、 EcoR1クロ
ーニンク部位を喪失する0組換え体はE、coli J
M105 (ファルマシア(Pharaacia) )
又はD115(BRL)のような適切な宿主細胞中に組
込まれて形質転換され、発現される。増強発現ベクター
を含むプラスミドはpKに2cmhaFGFと命名され
る。本発明はpKK2cmhaFGF(154)、pK
K2cmhaFGF(14G)及びpKK2cmhaF
GF(1:19)のような増強発現ベクター含有クロー
ンを含むとみなされる。発現は、ラインメイヤーら、バ
イオ/チック、第5巻、第960−965頁、1987
年で記載されたような当業界て公知の条件下で行われる
。
r−haFGl’および単一及び二重シストロン発現系
発現細胞はプロテアーゼ阻害剤含有緩衝液に懸濁されて
破壊される。無細胞溶菌液はpH6、Oのリン酸緩衝液
、イオン交換樹脂CM−セファデックスと混合され、カ
ラムに充てんされリン酸緩衝液中0.60−μsC1で
溶出される。陽性分画が集められ、プールされ、pl−
1が7.2に調整される。サンプルはヘパリン−セファ
ロースに加えられ、カラムに加えられる。r−haFG
FはpH7,2で10mMリン酸ナトリウム、1.5
M NaClで溶出される。r−haFGF含有分画は
トーマス(Thomas)ら、プロシーディング・オフ
・ナショナル・アカデミ−・オフ・サイエンスUSA
、第81巻、第357−361頁、 1984年で記載
されるように逆相HPLCで更に精製される。ポリアク
リルアミドゲル電気泳動は精製度を確認するために用い
られ、一方r−haFGFの同一性はアミノ酸分析及び
アミノ末端配列決定により確認される。
発現細胞はプロテアーゼ阻害剤含有緩衝液に懸濁されて
破壊される。無細胞溶菌液はpH6、Oのリン酸緩衝液
、イオン交換樹脂CM−セファデックスと混合され、カ
ラムに充てんされリン酸緩衝液中0.60−μsC1で
溶出される。陽性分画が集められ、プールされ、pl−
1が7.2に調整される。サンプルはヘパリン−セファ
ロースに加えられ、カラムに加えられる。r−haFG
FはpH7,2で10mMリン酸ナトリウム、1.5
M NaClで溶出される。r−haFGF含有分画は
トーマス(Thomas)ら、プロシーディング・オフ
・ナショナル・アカデミ−・オフ・サイエンスUSA
、第81巻、第357−361頁、 1984年で記載
されるように逆相HPLCで更に精製される。ポリアク
リルアミドゲル電気泳動は精製度を確認するために用い
られ、一方r−haFGFの同一性はアミノ酸分析及び
アミノ末端配列決定により確認される。
単一及び二重シストロン発現系により産生されたr−h
aFGFかラインメイヤーら、バイオ/チック、第5巻
、第960−965頁、1987年の方法を用いてウェ
スターンイムノプロット分析により比較された場合、二
重シストロン系は屯−シス−トロン系よりも約10倍高
いレベルでr−haFGFを発現する。
aFGFかラインメイヤーら、バイオ/チック、第5巻
、第960−965頁、1987年の方法を用いてウェ
スターンイムノプロット分析により比較された場合、二
重シストロン系は屯−シス−トロン系よりも約10倍高
いレベルでr−haFGFを発現する。
r−haFGFの濃度は、トーマス、メソッズ・イン・
エンザイモロジ−(Methods in Enzym
ology)、第147巻、第120−1:15頁、
19137年で記載された吸光係数法及び実施例3に記
載された分析HP L C法を用いて測定される。単一
及び二重シストロン発現r−haFGFの量が吸光係数
法で比較された場合、単一シストロン発現系は形質転換
細胞1 x 10I2当たり高精製r−haFGF約2
.2mgを産生したか、一方二重シストロン発現系は同
一・細胞濃度てr−haFGF約29.211gを産生
じた。二重シストロン系はr−haFGFの量を約13
.3倍増加させた。r−haFGF濃度測定用の分析I
I P L C法によれば、清澄化溶菌液中で約8.2
倍、CM−セファロースクロマトグラフィー後約6.0
倍、ヘパリン−セファロースクロマトクラフィー後で約
5.4倍の増加かあった。
エンザイモロジ−(Methods in Enzym
ology)、第147巻、第120−1:15頁、
19137年で記載された吸光係数法及び実施例3に記
載された分析HP L C法を用いて測定される。単一
及び二重シストロン発現r−haFGFの量が吸光係数
法で比較された場合、単一シストロン発現系は形質転換
細胞1 x 10I2当たり高精製r−haFGF約2
.2mgを産生したか、一方二重シストロン発現系は同
一・細胞濃度てr−haFGF約29.211gを産生
じた。二重シストロン系はr−haFGFの量を約13
.3倍増加させた。r−haFGF濃度測定用の分析I
I P L C法によれば、清澄化溶菌液中で約8.2
倍、CM−セファロースクロマトグラフィー後約6.0
倍、ヘパリン−セファロースクロマトクラフィー後で約
5.4倍の増加かあった。
繊維芽細胞、血管及び角膜内皮細胞等を含めた様々な細
胞タイプの分裂を促進しうるaFGF及びr−haFG
Fの能力は、r−haFGFを医薬として有用なものに
している。組換えhaFGFは、格別限定されないか熱
傷、切り傷又は裂傷に起因する柔組織創傷、骨折、靭(
1)及び11!断裂のような筋骨格創傷を伴う皮膚潰瘍
並びに滑液前及び社の炎症の治癒又は修復を促進する上
て有用である。本明細書で用いられる組m修復とは、r
−h a F G Fによる細胞の刺m後における組
織の再生として定義される。組換えhaFGFは、軟骨
及び軟骨組織の治癒及び再生を促進する上でも有用であ
る。組織修復又は創傷治療用のr−haFGFの医薬製
剤は、ヘパリンのような硫酸グリコサミノグリカンを通
常含有している。
胞タイプの分裂を促進しうるaFGF及びr−haFG
Fの能力は、r−haFGFを医薬として有用なものに
している。組換えhaFGFは、格別限定されないか熱
傷、切り傷又は裂傷に起因する柔組織創傷、骨折、靭(
1)及び11!断裂のような筋骨格創傷を伴う皮膚潰瘍
並びに滑液前及び社の炎症の治癒又は修復を促進する上
て有用である。本明細書で用いられる組m修復とは、r
−h a F G Fによる細胞の刺m後における組
織の再生として定義される。組換えhaFGFは、軟骨
及び軟骨組織の治癒及び再生を促進する上でも有用であ
る。組織修復又は創傷治療用のr−haFGFの医薬製
剤は、ヘパリンのような硫酸グリコサミノグリカンを通
常含有している。
下記実施例は本発明について説明しているか、しかしな
がら本発明をそれに制限するものてはない。
がら本発明をそれに制限するものてはない。
実施例1
p′−■ベクター
haFGFに関する発現の増強レベルは、ラインメイヤ
ーら、バイオ/チック、第5巻、第960−965頁、
1987年の操作を用い、baFGFコード配列の上流
にシストロンを更に導入する発現ベクターpKK−ha
FGFの修飾により得られた。好ましい第一シストロン
は、第2表で示されるような配列をイIする2つのオリ
ゴマーとして合成された。オリゴマーは、マチューシ及
びカルサーズ、ジャーナル・オフ・アメリカン・ケミカ
ル・ソサエティ、第103巻、第:1185−:+19
1頁、 1981年(MatLcucciand Ca
ruthers、Journal of Americ
an Chemica!5ociety 10:l:3
185−3191(1981) ) ;ビュケージ及び
カルサーズ、テトラヘドロン・レターズ、第22巻、第
1859−1852頁、1981年(Beaucage
andCarathers、Tetrahedrom
Letters 22:l859−1862(1
981))で記載されたような当業界で周知の方法によ
り合成される。アニーリングされた場合、これらのオリ
ゴマーはEcoRI開裂で得られる伸長部と相補的な4
塩基の5°伸長部、ATG翻訳開始コドンの後でTAA
停止コドンの前の7コドンオープン読取り枠及び更に停
止コドンの上流でオーブン読取り枠内に位置するシャイ
ン・ダルガルノリポソーム結合部位を与える。各オリゴ
マー1pmolを用いて、オリゴマーをDNAリガーゼ
緩衝液20JL+中で70°Cで10分間加熱して徐々
に冷却することにより、互いにアニーリングさせた。ア
ニール化された混合物0.3p■o1を74DNAリガ
ーゼ(ファルマシア)3単位含右の最終容量25井1中
14°Cで2.5時間かけてEcoR1開裂pKK−h
aFGFプラスミド[1NA(第1図参照) 0.11
)@01に結合させた。結合されたDNA5ngを用い
て当業界て公知の標準的操作によりコンピテントE、c
oli J旧05細胞を形質転換させた。形質転換株を
EcoR1部位かこの挿入で失われるので、制限分析、
及びイムノプロット分析でスクリーニングした。高レベ
ルのhaFGF産生を示したクローンの発現ベクターを
マキサム(Maxam)及びギルバート(Gilber
t) 、プロシーディング・オフ・ナショナル・アカデ
ミ−・オフ・サイエンスUSA 、第74巻、第560
−564頁、1977年の化学的方法により配列決定し
て、新しいシストロン配列が正しく挿入されたことを確
認した。
ーら、バイオ/チック、第5巻、第960−965頁、
1987年の操作を用い、baFGFコード配列の上流
にシストロンを更に導入する発現ベクターpKK−ha
FGFの修飾により得られた。好ましい第一シストロン
は、第2表で示されるような配列をイIする2つのオリ
ゴマーとして合成された。オリゴマーは、マチューシ及
びカルサーズ、ジャーナル・オフ・アメリカン・ケミカ
ル・ソサエティ、第103巻、第:1185−:+19
1頁、 1981年(MatLcucciand Ca
ruthers、Journal of Americ
an Chemica!5ociety 10:l:3
185−3191(1981) ) ;ビュケージ及び
カルサーズ、テトラヘドロン・レターズ、第22巻、第
1859−1852頁、1981年(Beaucage
andCarathers、Tetrahedrom
Letters 22:l859−1862(1
981))で記載されたような当業界で周知の方法によ
り合成される。アニーリングされた場合、これらのオリ
ゴマーはEcoRI開裂で得られる伸長部と相補的な4
塩基の5°伸長部、ATG翻訳開始コドンの後でTAA
停止コドンの前の7コドンオープン読取り枠及び更に停
止コドンの上流でオーブン読取り枠内に位置するシャイ
ン・ダルガルノリポソーム結合部位を与える。各オリゴ
マー1pmolを用いて、オリゴマーをDNAリガーゼ
緩衝液20JL+中で70°Cで10分間加熱して徐々
に冷却することにより、互いにアニーリングさせた。ア
ニール化された混合物0.3p■o1を74DNAリガ
ーゼ(ファルマシア)3単位含右の最終容量25井1中
14°Cで2.5時間かけてEcoR1開裂pKK−h
aFGFプラスミド[1NA(第1図参照) 0.11
)@01に結合させた。結合されたDNA5ngを用い
て当業界て公知の標準的操作によりコンピテントE、c
oli J旧05細胞を形質転換させた。形質転換株を
EcoR1部位かこの挿入で失われるので、制限分析、
及びイムノプロット分析でスクリーニングした。高レベ
ルのhaFGF産生を示したクローンの発現ベクターを
マキサム(Maxam)及びギルバート(Gilber
t) 、プロシーディング・オフ・ナショナル・アカデ
ミ−・オフ・サイエンスUSA 、第74巻、第560
−564頁、1977年の化学的方法により配列決定し
て、新しいシストロン配列が正しく挿入されたことを確
認した。
増強発現pKK2cmhaFGFベクターを当業界で公
知の標準的形質転換操作により大腸菌DH5に導入した
。
知の標準的形質転換操作により大腸菌DH5に導入した
。
発現クローンを0.4%グルコース及び50gg/11
1アンピシリン含有LBブロス(1%トリプトン0.5
%酵母エキス、0.5%NaCI)中37℃で増殖させ
た。550同の光学密度が0.5に達した時、IPTG
を加えて1mMとし、増殖を37°Cで3時間続けた。
1アンピシリン含有LBブロス(1%トリプトン0.5
%酵母エキス、0.5%NaCI)中37℃で増殖させ
た。550同の光学密度が0.5に達した時、IPTG
を加えて1mMとし、増殖を37°Cで3時間続けた。
細胞を10,000 x9で20分間の遠心により回収
し、培養液1文からの細胞をpl+7.2の10−リン
酸ナトリウム(ヘパリン−セファロース緩衝液)、5m
MビDTA、 10.6ルg/鵬I TPCK、:14
.:lドg/mlベブスタチンA、87 g g/al
PMSF、15 p、 3H/ml BPTI及び3
41.g/m10イベプチンを含む20m!に再rfA
’FAした。再懸濁された細胞をトライアイス/エタノ
ール浴中て迅速に凍結し、−70°Cて一夜貯蔵した。
し、培養液1文からの細胞をpl+7.2の10−リン
酸ナトリウム(ヘパリン−セファロース緩衝液)、5m
MビDTA、 10.6ルg/鵬I TPCK、:14
.:lドg/mlベブスタチンA、87 g g/al
PMSF、15 p、 3H/ml BPTI及び3
41.g/m10イベプチンを含む20m!に再rfA
’FAした。再懸濁された細胞をトライアイス/エタノ
ール浴中て迅速に凍結し、−70°Cて一夜貯蔵した。
実施例2
えhaFGFの び
実施例1の凍結細胞を解凍し、pH6,0の5 mg/
ml EDT八含へ100+1Mリン酸ナトリウム等容
量と混合し、4℃において27,000 x9で5分間
遠心した。細胞を洗浄し、破砕前に0.05mM PM
SF、0.03IIMTPcK、0.05+wMペプス
タチンA、0.05mMロイペプチン及び15Jj−g
/鵬I BPTI含有リン酸緩衝液60−1に再懸濁し
た。細胞懸濁液を4°Cの定温下フレンチンレス12,
0[](lpsi (約840Kg/c1)て3回通
過させた。得られた溶菌液を4℃において27,000
x9で15分間遠心して細胞破片を除去し、最終遠心
からの上澄液を集め、ドライアイス/エタノール浴中で
迅速に凍結し、−70°Cで貯蔵した。
ml EDT八含へ100+1Mリン酸ナトリウム等容
量と混合し、4℃において27,000 x9で5分間
遠心した。細胞を洗浄し、破砕前に0.05mM PM
SF、0.03IIMTPcK、0.05+wMペプス
タチンA、0.05mMロイペプチン及び15Jj−g
/鵬I BPTI含有リン酸緩衝液60−1に再懸濁し
た。細胞懸濁液を4°Cの定温下フレンチンレス12,
0[](lpsi (約840Kg/c1)て3回通
過させた。得られた溶菌液を4℃において27,000
x9で15分間遠心して細胞破片を除去し、最終遠心
からの上澄液を集め、ドライアイス/エタノール浴中で
迅速に凍結し、−70°Cで貯蔵した。
無細胞凍結溶菌液をpH6,0の100會婦リン酸ナト
リウム200m1および6.5ml/gタンパク質の割
合の洗浄CM−セファデックスと混合した。懸濁液は焼
結ガラス漏斗中てpH6,0の0.15M NaC1含
有100mMリン酸洗M2O0m1て3同温合して洗浄
した。CM−セファデックス−溶菌液複合体を2.5c
m径カシカラム填し、pH6,0の1100IIリン酸
及び0.6M NaClからなる溶出液により速度12
m1/hr/am”で溶出させた。分画を280nmの
吸光度によりモニターし、タンパク質含有分画を集め、
プールし、冷脱イオン水で導電率約10g5/c■とな
るまて希釈した。タンパク質サンプルをl N NaO
HでpH7,2に調整し。
リウム200m1および6.5ml/gタンパク質の割
合の洗浄CM−セファデックスと混合した。懸濁液は焼
結ガラス漏斗中てpH6,0の0.15M NaC1含
有100mMリン酸洗M2O0m1て3同温合して洗浄
した。CM−セファデックス−溶菌液複合体を2.5c
m径カシカラム填し、pH6,0の1100IIリン酸
及び0.6M NaClからなる溶出液により速度12
m1/hr/am”で溶出させた。分画を280nmの
吸光度によりモニターし、タンパク質含有分画を集め、
プールし、冷脱イオン水で導電率約10g5/c■とな
るまて希釈した。タンパク質サンプルをl N NaO
HでpH7,2に調整し。
しかる後pl+7.2の2MNaC1含有105Mリン
酸で洗浄されかつpH7,2の10mMリン酸で平衡化
されたヘパリン−セファロースに加えた。タンパク質l
1g当たり充填ヘパリン−セファロース1ml含有懸濁
液を4°Cでl蒔間穏やかに攪拌し、焼結ガラス上て集
め、1cm径カラムに充填し、流速2カラム容量/hr
で溶出させた。充填後、カラムを28On+sの吸光度
がバックグラウンドに低下するまでpH7,2のl〇−
リン酸ナトリウム、0.8M NaClで洗浄した。結
合r−haFGFはpH7,2の10日−9ン酸ナトリ
ウム、1.5M NaC1で単一ピークとして溶出され
た。ヘパリン−セファロースカラムからプールした分画
なトーマスら、プロシーディング・オフ・ナショナル・
アカデく−・オフ・サイエンスUSA、第81巻。
酸で洗浄されかつpH7,2の10mMリン酸で平衡化
されたヘパリン−セファロースに加えた。タンパク質l
1g当たり充填ヘパリン−セファロース1ml含有懸濁
液を4°Cでl蒔間穏やかに攪拌し、焼結ガラス上て集
め、1cm径カラムに充填し、流速2カラム容量/hr
で溶出させた。充填後、カラムを28On+sの吸光度
がバックグラウンドに低下するまでpH7,2のl〇−
リン酸ナトリウム、0.8M NaClで洗浄した。結
合r−haFGFはpH7,2の10日−9ン酸ナトリ
ウム、1.5M NaC1で単一ピークとして溶出され
た。ヘパリン−セファロースカラムからプールした分画
なトーマスら、プロシーディング・オフ・ナショナル・
アカデく−・オフ・サイエンスUSA、第81巻。
第357−:161頁、1984年で記載されたように
4.6■X 25cmG、カラム〔セパレーションズ・
グループ(Separations Group) )
を用いた逆相HP L (1:により精製した。r−h
aFGFは多数の副混入ピークから分離して単一主ピー
クとして溶出したが、これはタンパク質か均一に純粋で
あることを示している。
4.6■X 25cmG、カラム〔セパレーションズ・
グループ(Separations Group) )
を用いた逆相HP L (1:により精製した。r−h
aFGFは多数の副混入ピークから分離して単一主ピー
クとして溶出したが、これはタンパク質か均一に純粋で
あることを示している。
ポリアクリルアミドゲル電気泳動を用いて純度を確認し
た。精製されたr −h a F G Fを還元し、オ
ーツ)・レル、ジャーナル・オフ・バイオロジカル・ケ
ミストリー、第250 @、第4007−4021頁、
第1975年(0’Farrell、Journal
of BiologicalChemistry 25
0:4007−4021(1975) )て記載された
ように調整された15%ポリアクリルアミドゲルでドデ
シル硫酸ナトリウム存在下電気泳動に付した。銀染色で
は分子量16,000トルトンの単一バンドを示した。
た。精製されたr −h a F G Fを還元し、オ
ーツ)・レル、ジャーナル・オフ・バイオロジカル・ケ
ミストリー、第250 @、第4007−4021頁、
第1975年(0’Farrell、Journal
of BiologicalChemistry 25
0:4007−4021(1975) )て記載された
ように調整された15%ポリアクリルアミドゲルでドデ
シル硫酸ナトリウム存在下電気泳動に付した。銀染色で
は分子量16,000トルトンの単一バンドを示した。
タンパク質haFGFとしての同一性はアミノ酸分析及
びアミノ末端配列決定の双方て確認された。
びアミノ末端配列決定の双方て確認された。
回収された純粋なr−haFGFの量は、トーマス、メ
ソッズ・イン・エンザイモロジー、第147巻、第12
0−1:15頁、1987年で記載されたように280
nmの吸光係数を用いて測定された。単一シストロン発
現系は形質転換細胞1 x 1012個当たり高純度r
−haFGF 2.2mgを産生じたが、一方二重シス
トロン発現系は形質転換細胞1 x 10”個当たり高
純度r−haFGF 29.2+igを産生した。二重
シストロン系はr−haFGF発現を13.3倍増加さ
せた。
ソッズ・イン・エンザイモロジー、第147巻、第12
0−1:15頁、1987年で記載されたように280
nmの吸光係数を用いて測定された。単一シストロン発
現系は形質転換細胞1 x 1012個当たり高純度r
−haFGF 2.2mgを産生じたが、一方二重シス
トロン発現系は形質転換細胞1 x 10”個当たり高
純度r−haFGF 29.2+igを産生した。二重
シストロン系はr−haFGF発現を13.3倍増加さ
せた。
実施例3
大バッチ発酵における単一及び二重シストロン発による
の 単一シトロン発現ベクターpKK−haFGF及び実施
例1のpKK2cmhaFGFのような二重シストロン
発現ベクターを含有した大腸菌を同一のスケールアップ
条件下で増殖させかつ精製した。これらの条件は2つの
発現系下におけるaFGF産生の直接比較を可能にした
8発現クローンはブロスのpH及び溶存酸素を維持する
ように運転される発酵槽内の50 g g/■lアンピ
シリン含有緩衝増殖培地(0,1%酵母エキス、0.5
%HySoy及び通常塩類、pH7,0)中て増殖させ
た。550nmの吸光度か0.5に達したときl mM
IPTGを加え、増殖を17時間又は最大aFGFか
発現されるまで37°Cて統けさせた。各形質転換細胞
タイプの2つの9.5文ハツチをプールし、洗浄し、破
砕用にeiWt、た。実施例2のプロテアーゼ阻害剤存
在下で洗浄細胞をマントン・ゴーリン(Manton−
Gaulin)実験用ホモジナイザーで破砕した。単一
及び二重シストロン発現r−haFGFを実施例2に示
した多段階クロマトグラフィープロセスで精製した。
の 単一シトロン発現ベクターpKK−haFGF及び実施
例1のpKK2cmhaFGFのような二重シストロン
発現ベクターを含有した大腸菌を同一のスケールアップ
条件下で増殖させかつ精製した。これらの条件は2つの
発現系下におけるaFGF産生の直接比較を可能にした
8発現クローンはブロスのpH及び溶存酸素を維持する
ように運転される発酵槽内の50 g g/■lアンピ
シリン含有緩衝増殖培地(0,1%酵母エキス、0.5
%HySoy及び通常塩類、pH7,0)中て増殖させ
た。550nmの吸光度か0.5に達したときl mM
IPTGを加え、増殖を17時間又は最大aFGFか
発現されるまで37°Cて統けさせた。各形質転換細胞
タイプの2つの9.5文ハツチをプールし、洗浄し、破
砕用にeiWt、た。実施例2のプロテアーゼ阻害剤存
在下で洗浄細胞をマントン・ゴーリン(Manton−
Gaulin)実験用ホモジナイザーで破砕した。単一
及び二重シストロン発現r−haFGFを実施例2に示
した多段階クロマトグラフィープロセスで精製した。
様々なサンプル中のaFGF5度は04カラム(ハイダ
ック(Vydac) )を用いて分析用II P L
Cにより測定された。カラムを溶媒A(10nMトリフ
ルオロ酢酸水溶液)で平衡化した。流速は1.5ml/
winであった。酸性FGFは、溶媒Aが60〜40%
、溶媒B (アセトニトリル67%/溶媒133%)が
40〜60%、アセトニトリル約35%の場合に溶出す
る。これらの条件下で、aFGFの調製用カラム溶出物
は0.89IIg/mlの濃度まではHP 1.C上直
線的応答を生しることが示されている。したかって、更
に高濃度のaFGFサンプルの場合には正確な定量のた
めに希釈を要する。すべての希釈は溶出用緩衝液て行わ
れる。標準品を調製し前記のように分析し、生成物濃度
はサンプルビーク面積を標準品のピーク面積で割り更に
標準品の濃度を掛けて計算される。
ック(Vydac) )を用いて分析用II P L
Cにより測定された。カラムを溶媒A(10nMトリフ
ルオロ酢酸水溶液)で平衡化した。流速は1.5ml/
winであった。酸性FGFは、溶媒Aが60〜40%
、溶媒B (アセトニトリル67%/溶媒133%)が
40〜60%、アセトニトリル約35%の場合に溶出す
る。これらの条件下で、aFGFの調製用カラム溶出物
は0.89IIg/mlの濃度まではHP 1.C上直
線的応答を生しることが示されている。したかって、更
に高濃度のaFGFサンプルの場合には正確な定量のた
めに希釈を要する。すべての希釈は溶出用緩衝液て行わ
れる。標準品を調製し前記のように分析し、生成物濃度
はサンプルビーク面積を標準品のピーク面積で割り更に
標準品の濃度を掛けて計算される。
下記衣は単一及び二重シストロン発現系におけるaFG
F濃度を比較している。等容量の発酵ツロスを単一及び
二重シストロン系について処理した。細胞濃度はホモジ
ナイズ前に一定値に調整した。その後におけるクロマト
グラフィー樹脂充填量は標品の総タンパク賀含有量を基
とした。単一シストロン系(溶菌液物2,7文処理)の
総aFGF値は二重シストロン系(1,4551処理)
に対して換算される。
F濃度を比較している。等容量の発酵ツロスを単一及び
二重シストロン系について処理した。細胞濃度はホモジ
ナイズ前に一定値に調整した。その後におけるクロマト
グラフィー樹脂充填量は標品の総タンパク賀含有量を基
とした。単一シストロン系(溶菌液物2,7文処理)の
総aFGF値は二重シストロン系(1,4551処理)
に対して換算される。
第
表
単一及び二重シストロン発現系による酸性繊維芽細胞増
殖因子産生の比較 単一シストロン系の発現レベルと比較した場合aFGF
産生能の4〜8倍増加が、二重シストロン発現系を用い
た組換え大腸菌て観察された。レベルは清澄化された溶
菌液において最高であって、サンプルが精製されるにつ
れて約4〜5倍まで低下した。
殖因子産生の比較 単一シストロン系の発現レベルと比較した場合aFGF
産生能の4〜8倍増加が、二重シストロン発現系を用い
た組換え大腸菌て観察された。レベルは清澄化された溶
菌液において最高であって、サンプルが精製されるにつ
れて約4〜5倍まで低下した。
i1図はhaFGFに関する遺伝子を含んたpKK22
3−3プラスミドの図である。
3−3プラスミドの図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、形質転換された原核細胞中で発現されるヒト酸性繊
維芽細胞増殖因子の発現を増強させるための方法であっ
て、 a、ベクターが: i、翻訳開始コドン、シャイン・ダルガルノ配列及び停
止配列を含み、第二シストロンに上流で作動可能に結合
された第一シストロン(双方のシストロンは同一プロモ
ーターのコントロール下にある); ii、酸性繊維芽細胞増殖因子についてコードする第二
シストロン; を含む発現ベクターを準備し;及び b、原核細胞をaで記載されたベクターで形質転換し、
:及び c、遺伝子発現及び酸性繊維芽細胞増殖因子の産生にと
って適した増殖条件下で形質転換細胞を培養する; ことを特徴とする方法。 2、ステップaのセクションiiにおいてシャイン・ダ
ルガルノ配列が長さ約8ヌクレオチドである、請求項1
記載の方法。 3、ステップをにおいて原核細胞が大腸菌である、請求
項1記載の方法。 4、ステップaのセクションiにおいて第一シストロン
が 【遺伝子配列があります】 からなる群より選択される、請求項1記載の方法。 5、第一シストロンが 【遺伝子配列があります】 のヌクレオチド塩基配列を有する、請求項4記載の方法
。 6、ステップaのセクションiiにおいてヒト酸性繊維
芽細胞増殖因子シストロンがヒト酸性繊維芽細胞増殖因
子の154アミノ酸残基微異質形についてコードしかつ
メチオニン残基についてコードするコドンを更に有して
いて、この付加コドンが上記微異質形のN末端で通常の
第一コドンに結合されている、請求項1記載の方法。 7、ステップaのセクションiiにおいてヒト酸性繊維
芽細胞増殖因子シストロンがヒト酸性繊維芽細胞因子の
140アミノ酸残基微異質形についてコードしかつメチ
オニン残基についてコードするコドンを更に有していて
、この付加コドンが上記微異質形のN末端で通常の第一
コドンに結合されている、請求項1記載の方法。 8、ステップaのセクションiiにおいてヒト酸性繊維
芽細胞増殖因子シストロンがヒト酸性繊維芽細胞増殖因
子の139アミノ酸残基微異質形についてコードしかつ
メチオニン残基についてコードするコドンを更に有して
いて、この付加コドンが上記微異質形のN末端で通常の
第一コドンに結合されている、請求項1記載の方法。 9、ヒト酸性繊維芽細胞増殖因子の139アミノ酸微異
質形のアミノ末端アスパラギンアミノ酸残基がアスパラ
ギン酸に脱アミド化されている、請求項8記載の方法。 10、単一シストロン発現系と比較してaFGF産生が
約5〜13倍増加している、請求項1記載の方法。 11、請求項1記載の方法で製造されたことにより特徴
付けられる酸性繊維芽細胞増殖因子。 12、酸性繊維芽細胞増殖因子の発現レベルが少なくと
も5倍増加されている、請求項1記載の二重シストロン
発現系で形質転換された大腸菌株。 13、ヒト酸性繊維芽細胞増殖因子についてコードする
シストロンに作動可能に結合された増強シストロンを含
み、増強シストロンが翻訳コドン、シャイン・ダルガル
ノ配列及び停止コドンを含んでいて、双方のシストロン
が同一プロモーターのコントロール下にあることを特徴
とするヒト酸性繊維芽細胞増殖因子の増強発現用二重シ
ストロン発現系。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US33759289A | 1989-04-13 | 1989-04-13 | |
US337,592 | 1989-04-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03127991A true JPH03127991A (ja) | 1991-05-31 |
Family
ID=23321164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9660590A Pending JPH03127991A (ja) | 1989-04-13 | 1990-04-13 | 酸性繊維芽細胞増殖因子発現の増強方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0392605A1 (ja) |
JP (1) | JPH03127991A (ja) |
CA (1) | CA2014393A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014193870A (ja) * | 2014-04-23 | 2014-10-09 | Eu Sol Biotech Co Ltd | ヒト酸性繊維芽細胞増殖因子の改変ペプチド |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2029774A6 (es) * | 1991-03-26 | 1992-09-01 | Boehringer Ingelheim Espana | Procedimiento para obtener un nuevo plasmido para producir un factor de crecimiento de fibroplatos acido mejorado. |
DE4111531A1 (de) * | 1991-04-09 | 1992-10-29 | Biotechnolog Forschung Gmbh | Plasmide zur fha-expression und wirte |
US5348941A (en) * | 1992-04-01 | 1994-09-20 | Merck & Co., Inc. | Stabilizers for fibroblast growth factors |
CA2444298A1 (en) * | 2001-04-13 | 2002-10-24 | Zymogenetics, Inc. | Method for enhancing the translation and expression of recombinant proteins |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NZ220917A (en) * | 1986-07-11 | 1991-05-28 | Merck & Co Inc | Human and bovine acidic fibroblast growth factor vectors, hosts and compositions |
NZ226543A (en) * | 1987-10-22 | 1992-02-25 | Merck & Co Inc | Recombinant mutant acidic fibroblast growth factor |
-
1990
- 1990-04-06 EP EP90200836A patent/EP0392605A1/en not_active Withdrawn
- 1990-04-11 CA CA 2014393 patent/CA2014393A1/en not_active Abandoned
- 1990-04-13 JP JP9660590A patent/JPH03127991A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014193870A (ja) * | 2014-04-23 | 2014-10-09 | Eu Sol Biotech Co Ltd | ヒト酸性繊維芽細胞増殖因子の改変ペプチド |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2014393A1 (en) | 1990-10-13 |
EP0392605A1 (en) | 1990-10-17 |
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