JPH03246232A - ヒト免疫インターフェロン - Google Patents
ヒト免疫インターフェロン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】
本発明は、組換えDNA技術の領域に係る。即ち本発明
は、組換えDNA技術を利用してヒト免疫インターフェ
ロンのDNA配列とそれから演纒推定されるアミノ酸配
列を解析するための手段と方法に係り、更にヒト免疫イ
ンターフェロンの製法及びこの製法により産生される種
々の産生物及びそれらの用途に係る。
は、組換えDNA技術を利用してヒト免疫インターフェ
ロンのDNA配列とそれから演纒推定されるアミノ酸配
列を解析するための手段と方法に係り、更にヒト免疫イ
ンターフェロンの製法及びこの製法により産生される種
々の産生物及びそれらの用途に係る。
より詳細には本発明は、ヒト免疫インターフェロンをコ
ードするDNA配列の単離及び同定、これらDNA配列
を発現プロモーター配列に有効に発現し得るように(正
しく読み取られるように)結合させて得られる組換えD
NA発現ベヒクルの構成並びにこうして構成される発現
ベヒクルに係る。本発明は更に、前記の如き発現ベヒク
ルで形質転換され従って前記DNA配列を発現し得る培
養系、例えば種々の微生物及びを椎動物細胞培養(セル
カルチャー)に係る。更に本発明は、前記の如く発現し
た目的産生物をヒトの病気の予防処置又は治療処置に有
用な新規な完全体例えば薬剤に転換する手段及び方法に
係る。好ましい具体例によれば本発明は、ヒト免疫イン
ターフェロンが成熟した形態で宿主細胞から分泌される
ように正当に結合された特定の発現ベヒクルを提供する
。
ードするDNA配列の単離及び同定、これらDNA配列
を発現プロモーター配列に有効に発現し得るように(正
しく読み取られるように)結合させて得られる組換えD
NA発現ベヒクルの構成並びにこうして構成される発現
ベヒクルに係る。本発明は更に、前記の如き発現ベヒク
ルで形質転換され従って前記DNA配列を発現し得る培
養系、例えば種々の微生物及びを椎動物細胞培養(セル
カルチャー)に係る。更に本発明は、前記の如く発現し
た目的産生物をヒトの病気の予防処置又は治療処置に有
用な新規な完全体例えば薬剤に転換する手段及び方法に
係る。好ましい具体例によれば本発明は、ヒト免疫イン
ターフェロンが成熟した形態で宿主細胞から分泌される
ように正当に結合された特定の発現ベヒクルを提供する
。
更に本発明は、前記DNA配列、発現ベヒクル、宿主培
養系、目的産生物及び該産生物を含む完全体の製造に有
用な種々の方法並びに対応するそれらの特定具体例に係
る。
養系、目的産生物及び該産生物を含む完全体の製造に有
用な種々の方法並びに対応するそれらの特定具体例に係
る。
本発明は、部分的には、ヒト免疫インターフェロンをコ
ードするDNA配列及びそれから推定される構成アミノ
酸配列を知見したことを端緒とする。更に本発明は、ヒ
ト免疫インターフェロン遺伝子の3′〜及び5′−フラ
ンキング(+1inkiB)配列に関する配列情報を提
供する。その結果、インビトロ(inv白rO)で該配
列を発現ベヒクルへ結合することが容易になる。特に本
発明は、所謂成熟ヒト免疫インターフェロンのアミノ酸
配列の直前に位置する所謂内因性(endogenou
glシグナルポリペブチドをコードする 5’−DNA
セグメントを提供する。これらの知見に基いて、組換え
DNA技術を用いることにより十分な量のヒト免疫イン
ターフェロンの産生手段及び方法の開発が次第に可能と
なり、従ってこの物質の生化学的特性及び生物活性の測
定も可能になった。
ードするDNA配列及びそれから推定される構成アミノ
酸配列を知見したことを端緒とする。更に本発明は、ヒ
ト免疫インターフェロン遺伝子の3′〜及び5′−フラ
ンキング(+1inkiB)配列に関する配列情報を提
供する。その結果、インビトロ(inv白rO)で該配
列を発現ベヒクルへ結合することが容易になる。特に本
発明は、所謂成熟ヒト免疫インターフェロンのアミノ酸
配列の直前に位置する所謂内因性(endogenou
glシグナルポリペブチドをコードする 5’−DNA
セグメントを提供する。これらの知見に基いて、組換え
DNA技術を用いることにより十分な量のヒト免疫イン
ターフェロンの産生手段及び方法の開発が次第に可能と
なり、従ってこの物質の生化学的特性及び生物活性の測
定も可能になった。
本発明のバックグラウンドを明らかにし且つ特定の場合
には本発明の実施に関する詳細を補う目的で、本文中に
多くの刊行物及び学術論文を参考として引用した。便宜
上、これらの参考文献に参照番号を付し、目録として本
明細書末尾に添付した。本文中では参考文献を参照番号
で示す。
には本発明の実施に関する詳細を補う目的で、本文中に
多くの刊行物及び学術論文を参考として引用した。便宜
上、これらの参考文献に参照番号を付し、目録として本
明細書末尾に添付した。本文中では参考文献を参照番号
で示す。
ヒトインターフェロンは抗原性、生物学的特性、生化学
的特性の違いに基いて3つのグループに分類し得る。
的特性の違いに基いて3つのグループに分類し得る。
第1グループはヒト白血球インターフェロン(α−イン
ターフェロン、Le IF又はIFN−α)類である。
ターフェロン、Le IF又はIFN−α)類である。
このグループのインターフェロンは、通常、ヒト血液の
成分細胞のウィルス誘発によって主として産生ずる。I
FN−αは、既に、微生物で産生され、生物学的に活性
であることが知見され(後記参考文献1.2及び3参照
。以下、同様に、括弧でくくった参照番号によって後掲
の参考文献を引用して示す)、ウィルス感染症及び悪性
腫瘍状態の治療薬としての臨床使用が促進されている(
4) 第2グループはヒト線維芽細胞インターフェロン(β−
インターフェロン、PIF又はIFN−β)である。こ
のグループのインターフェロンは、通常、繊維芽細胞の
ウィルス誘発によって産生ずる。IFN−βも同じく微
生物で産生され、広い範囲の生物学的活性を示すことが
知見された(5)臨床試験もIFN−βの潜在的治療価
値を示唆している。
成分細胞のウィルス誘発によって主として産生ずる。I
FN−αは、既に、微生物で産生され、生物学的に活性
であることが知見され(後記参考文献1.2及び3参照
。以下、同様に、括弧でくくった参照番号によって後掲
の参考文献を引用して示す)、ウィルス感染症及び悪性
腫瘍状態の治療薬としての臨床使用が促進されている(
4) 第2グループはヒト線維芽細胞インターフェロン(β−
インターフェロン、PIF又はIFN−β)である。こ
のグループのインターフェロンは、通常、繊維芽細胞の
ウィルス誘発によって産生ずる。IFN−βも同じく微
生物で産生され、広い範囲の生物学的活性を示すことが
知見された(5)臨床試験もIFN−βの潜在的治療価
値を示唆している。
IFN−αとIFN−βは、アミノ酸レベルでの相同(
’homolog7)の程度が比較的低いにもかかわら
ず、生物学的特性が極めて類似している。更に、これら
のインターフェロンはいずれも、165乃至166個の
アミノ酸を含み且つ酸に対して安定なタンパクである。
’homolog7)の程度が比較的低いにもかかわら
ず、生物学的特性が極めて類似している。更に、これら
のインターフェロンはいずれも、165乃至166個の
アミノ酸を含み且つ酸に対して安定なタンパクである。
本発明の目的たるヒト免疫インターフェロン(IFN−
γ、ヒトガンマインターフェロンともいう)は、IFN
−α及びIFN−βと対照的にpFl 2で不安定であ
り、主としてリンパ球のマイトゲン誘発によって産生じ
、しかも明らかに異なった抗原性を示す。すなわちヒト
IFN−γはヒトTFN−γ抗血清により中和されるが
、ヒトIFN−αに対する抗体またはヒトIFN−βに
対する抗体のいずれによっても中和されない。
γ、ヒトガンマインターフェロンともいう)は、IFN
−α及びIFN−βと対照的にpFl 2で不安定であ
り、主としてリンパ球のマイトゲン誘発によって産生じ
、しかも明らかに異なった抗原性を示す。すなわちヒト
IFN−γはヒトTFN−γ抗血清により中和されるが
、ヒトIFN−αに対する抗体またはヒトIFN−βに
対する抗体のいずれによっても中和されない。
最近まで、ヒトIFN−γは極めて低いレベルでしか検
出されなかったため、特性決定が困難であった。最近に
なって、ヒトIFN−γのかなり進んだ精製が報告され
た(6)が、この精製もまだ部分的なものである。この
報告によれば、フィトヘムアグルチニン(ph7toh
xemagglutin) とホルボールエステル(
phorbol ester) との組合せを用いてリ
ンパ球培地(カルチャー)を刺激して化合物(I FN
−γ)を産生じ、一連のクロマトグラフ分離によってこ
の化合物を精製した。この方法で分子量58.000の
産生物が得られた。
出されなかったため、特性決定が困難であった。最近に
なって、ヒトIFN−γのかなり進んだ精製が報告され
た(6)が、この精製もまだ部分的なものである。この
報告によれば、フィトヘムアグルチニン(ph7toh
xemagglutin) とホルボールエステル(
phorbol ester) との組合せを用いてリ
ンパ球培地(カルチャー)を刺激して化合物(I FN
−γ)を産生じ、一連のクロマトグラフ分離によってこ
の化合物を精製した。この方法で分子量58.000の
産生物が得られた。
mRN Aを卵母細胞中で翻訳するとヒトIFN−γに
特有のインターフェロン活性を示す極めて少量のヒトI
FN−γが産生じた。これにより、IFN−γ cDN
Aの合成及びクローニングが可能であると予想された(
7) これまでは、十分な量のIFN−γが得られなかったた
め、精製した成分の特性決定及び生物学的特性を明らか
にするための実験を行なうことができなかった。しかし
乍ら、粗製剤を用いたインビトロ(in月+ro)テス
ト及びネズミIFN−γ製剤を用いたインビボ(inマ
1vo)テストにより、IFN−γの主たる作用は免疫
調節剤たる作用であろうと推定されていた(8.9)
IFN−γは、全てのヒトインターフェロンに共通
の抗ウィルス活性及び抗細胞活性を有しており、加えて
、IFN−α及びIFN−βの活性に相乗効果を与える
(lO)。更に、腫瘍細胞に対するIFN−γのin!
1fro抗増殖効果は、他のグループのインターフェロ
ンの約10乃至100倍であると報告された(8゜1t
、i2+。この結果と顕著な免疫調節作用(11,91
とを合せて考慮すると、IFN−γはIFN−α及びI
FN−βよりも遥かに顕著な抗腫瘍作用を有すると推定
される。事実、マウス及びネズミIFN−γ製剤を用い
たinマlマOテストでは、骨肉腫に対する抗腫瘍作用
が、抗ウイルス的に誘発されたインターフェロンよりも
明らかにすぐれていることが証明された(13)。
特有のインターフェロン活性を示す極めて少量のヒトI
FN−γが産生じた。これにより、IFN−γ cDN
Aの合成及びクローニングが可能であると予想された(
7) これまでは、十分な量のIFN−γが得られなかったた
め、精製した成分の特性決定及び生物学的特性を明らか
にするための実験を行なうことができなかった。しかし
乍ら、粗製剤を用いたインビトロ(in月+ro)テス
ト及びネズミIFN−γ製剤を用いたインビボ(inマ
1vo)テストにより、IFN−γの主たる作用は免疫
調節剤たる作用であろうと推定されていた(8.9)
IFN−γは、全てのヒトインターフェロンに共通
の抗ウィルス活性及び抗細胞活性を有しており、加えて
、IFN−α及びIFN−βの活性に相乗効果を与える
(lO)。更に、腫瘍細胞に対するIFN−γのin!
1fro抗増殖効果は、他のグループのインターフェロ
ンの約10乃至100倍であると報告された(8゜1t
、i2+。この結果と顕著な免疫調節作用(11,91
とを合せて考慮すると、IFN−γはIFN−α及びI
FN−βよりも遥かに顕著な抗腫瘍作用を有すると推定
される。事実、マウス及びネズミIFN−γ製剤を用い
たinマlマOテストでは、骨肉腫に対する抗腫瘍作用
が、抗ウイルス的に誘発されたインターフェロンよりも
明らかにすぐれていることが証明された(13)。
IFN−γが極めて入手し難いため本発明以前の前記の
如きテストではいずれも、かなり粗な製剤を使用せざる
を得なかった。にもかかわらず、これらのテストからI
FN−γの極めて重要な生物学的作用を確信することが
できた。IFN−γは、抗ウィルス活性を保有するのみ
でなく、多分強力な免疫調節及び抗腫瘍活性を有してお
り、極めて有望な治療薬になり得る筈である。
如きテストではいずれも、かなり粗な製剤を使用せざる
を得なかった。にもかかわらず、これらのテストからI
FN−γの極めて重要な生物学的作用を確信することが
できた。IFN−γは、抗ウィルス活性を保有するのみ
でなく、多分強力な免疫調節及び抗腫瘍活性を有してお
り、極めて有望な治療薬になり得る筈である。
以上をまとめるならば、本発明以前にI FN−γの存
在は知られその生物学的作用面における有効性が期待さ
れていたにもかかわらず、IFNγは純粋なかたちで単
離されていなかった。
在は知られその生物学的作用面における有効性が期待さ
れていたにもかかわらず、IFNγは純粋なかたちで単
離されていなかった。
組換えDNA技術を応用した方法によって、必要な量の
ヒトIFN−γを極めて有効に産生じ得ることが判明し
た。産生される物質は、天然のヒト由来物質の特徴であ
ると思われるグリコシレージョン(g17cos71a
tion)を含むか否かに関わり無く、ウィルス、新生
(腫瘍)及び免疫抑制の見られる種々の症状又は病気の
治療のために臨床使用することが可能な生物活性を示す
であろう。
ヒトIFN−γを極めて有効に産生じ得ることが判明し
た。産生される物質は、天然のヒト由来物質の特徴であ
ると思われるグリコシレージョン(g17cos71a
tion)を含むか否かに関わり無く、ウィルス、新生
(腫瘍)及び免疫抑制の見られる種々の症状又は病気の
治療のために臨床使用することが可能な生物活性を示す
であろう。
組換えDNA技術は、かなり複雑な応用の段階に到達し
た。分子生物学者は、種々のDNA配列をかなり容易に
組換えて、形質転換微生物中で大量の外因性(ezog
enoos)タンパク産物を産生じ得る新しいDNA完
全体を作成し得る。種々の平滑末端又は“付着”末端を
有するDNA断片を1nマ1troで結合し、特定微生
物の形質転換に使用し得る有効な発現ベヒクルを製造し
、これらのベヒクルに所望の外因性産物を有効に合成さ
せるための一般的な手段及び方法はすでに開発されてい
る。
た。分子生物学者は、種々のDNA配列をかなり容易に
組換えて、形質転換微生物中で大量の外因性(ezog
enoos)タンパク産物を産生じ得る新しいDNA完
全体を作成し得る。種々の平滑末端又は“付着”末端を
有するDNA断片を1nマ1troで結合し、特定微生
物の形質転換に使用し得る有効な発現ベヒクルを製造し
、これらのベヒクルに所望の外因性産物を有効に合成さ
せるための一般的な手段及び方法はすでに開発されてい
る。
しかし乍ら、個々の産物に関しては、技術がまだ開発途
上であり、常に成功を予測し得るほどには技術は進歩し
ていない。実際、実験による裏付けをもたずに結果の成
功を予言した学者もいるが、彼等の方法は、実行不能で
ある危険を含む。
上であり、常に成功を予測し得るほどには技術は進歩し
ていない。実際、実験による裏付けをもたずに結果の成
功を予言した学者もいるが、彼等の方法は、実行不能で
ある危険を含む。
プラスミド、すなわちしばしば細胞1個当りマルチコピ
ーとして細菌又は他の微生物中に見出される二本鎖DN
Aの非染色体ループは依然として組換えDNA技術の基
本的要素である。プラスミドDNAがコードする情報に
は、娘細胞内でプラスミドを再生するのに必要な情報、
すなわち複製の開始点(オリジン)が含まれ、さらに通
常は、所望のプラスミドを含有する宿主細胞のクローン
を識別し且つ選択培地で優先的に増殖させつるような1
つもしくはそれ以上の選択特性、たとえば抗生物質に対
する耐性が含まれる。プラスミドの有用性は、それぞれ
プラスミドDNA上の異なる部位を識別する成る種の制
限エンドヌクレアーゼすなわち「制限酵素」により特異
的に開裂させうる点にある。その後、開裂部位またはこ
の開裂部位に隣接して再構成した末端における末端−末
端結合により、異種遺伝子もしくは遺伝子断片をプラス
ミド中に挿入することができる。このようにして、いわ
ゆる複製可能な発現ベヒクルが形成される。DNAの組
換えは細胞の外部で行なわれ、得られた「組換え体」で
ある複製可能な発現ベヒクル、すなわちプラスミドを形
質転換として知られる過程により細胞中に導入し、この
形質転換体を増殖させることにより組換えベヒクルを多
量に得ることができる。さらに、コードされているDN
Aメツセージの転写及び翻訳を支配するプラスミドの部
分に対して遺伝子が適正に挿入されれば、得られる発現
ベヒクルを使用して挿入遺伝子がコードするポリペプチ
ド配列を実際に産生させることができる。この過程を発
現と名付ける。
ーとして細菌又は他の微生物中に見出される二本鎖DN
Aの非染色体ループは依然として組換えDNA技術の基
本的要素である。プラスミドDNAがコードする情報に
は、娘細胞内でプラスミドを再生するのに必要な情報、
すなわち複製の開始点(オリジン)が含まれ、さらに通
常は、所望のプラスミドを含有する宿主細胞のクローン
を識別し且つ選択培地で優先的に増殖させつるような1
つもしくはそれ以上の選択特性、たとえば抗生物質に対
する耐性が含まれる。プラスミドの有用性は、それぞれ
プラスミドDNA上の異なる部位を識別する成る種の制
限エンドヌクレアーゼすなわち「制限酵素」により特異
的に開裂させうる点にある。その後、開裂部位またはこ
の開裂部位に隣接して再構成した末端における末端−末
端結合により、異種遺伝子もしくは遺伝子断片をプラス
ミド中に挿入することができる。このようにして、いわ
ゆる複製可能な発現ベヒクルが形成される。DNAの組
換えは細胞の外部で行なわれ、得られた「組換え体」で
ある複製可能な発現ベヒクル、すなわちプラスミドを形
質転換として知られる過程により細胞中に導入し、この
形質転換体を増殖させることにより組換えベヒクルを多
量に得ることができる。さらに、コードされているDN
Aメツセージの転写及び翻訳を支配するプラスミドの部
分に対して遺伝子が適正に挿入されれば、得られる発現
ベヒクルを使用して挿入遺伝子がコードするポリペプチ
ド配列を実際に産生させることができる。この過程を発
現と名付ける。
発現は、プロモーターとして知られる領域で開始される
。RNAポリメラーゼがこのプロモーターを識別し結合
する。発現の転写期において、DNAはほどけて(un
winding) 、D N A配列からメツセンジャ
ーRNAを合成する鋳型として露出させる。次いで、メ
ツセンジャーRNAは、メツセンジャーRNAがコード
していたアミノ酸配列を有するポリペプチドに翻訳され
る。各アミノ酸はヌクレオチドトリプレットすなわち「
コドン」によりコードされ、このコドンが集合して「構
造遺伝子」すなわち発現されるポリペプチド産生物のア
ミノ酸配列をコードする部分を構成する。翻訳は「開始
」信号(通常ATGであって、これは得られるメツセン
ジャーRNAにおいてはAUGになる)において開始す
る。いわゆる停止コドンは翻訳の終了を規定し、従って
それ以後アミノ酸ユニットは産生されない。産生じた産
生物は、必要に応じ微生物系で宿主細胞を溶菌しかつ他
の細菌蛋白質を適当に精製除去して産生物を回収するこ
とにより得られる。
。RNAポリメラーゼがこのプロモーターを識別し結合
する。発現の転写期において、DNAはほどけて(un
winding) 、D N A配列からメツセンジャ
ーRNAを合成する鋳型として露出させる。次いで、メ
ツセンジャーRNAは、メツセンジャーRNAがコード
していたアミノ酸配列を有するポリペプチドに翻訳され
る。各アミノ酸はヌクレオチドトリプレットすなわち「
コドン」によりコードされ、このコドンが集合して「構
造遺伝子」すなわち発現されるポリペプチド産生物のア
ミノ酸配列をコードする部分を構成する。翻訳は「開始
」信号(通常ATGであって、これは得られるメツセン
ジャーRNAにおいてはAUGになる)において開始す
る。いわゆる停止コドンは翻訳の終了を規定し、従って
それ以後アミノ酸ユニットは産生されない。産生じた産
生物は、必要に応じ微生物系で宿主細胞を溶菌しかつ他
の細菌蛋白質を適当に精製除去して産生物を回収するこ
とにより得られる。
実際、組換えDNA技術の使用により、いわゆる直接的
発現法により全く異種のポリペプチドの発現が可能にな
り、或いは同種ポリペプチドのアミノ酸配列の一部と融
合した異種ポリペプチドを発現させることもできる。後
者の場合、目的とする生物活性産物は、時に、融合した
同種/異種ポリペプチド中で、細胞外環境において開裂
されるまで、生物的に不活性の形で存在する。英国特許
出願公開第2007676A号及びWelrel、 A
merieznScientist、 68. 664
(1980)II照。
発現法により全く異種のポリペプチドの発現が可能にな
り、或いは同種ポリペプチドのアミノ酸配列の一部と融
合した異種ポリペプチドを発現させることもできる。後
者の場合、目的とする生物活性産物は、時に、融合した
同種/異種ポリペプチド中で、細胞外環境において開裂
されるまで、生物的に不活性の形で存在する。英国特許
出願公開第2007676A号及びWelrel、 A
merieznScientist、 68. 664
(1980)II照。
遺伝学及び細胞生理学を研究するための細胞培養又は組
織培養技術は十分に確立している。単離した正常細胞か
ら連続トランスファ処理により永久細胞系(perma
nent cell 1inelを得てこれを維持する
手段及び方法もすでに知られている。研究に使用するた
めには、これらの細胞系を液体培地中の固体担体上に維
持するか、又は栄養支持体を含む懸濁液中で増殖させる
。機械的な問題さえ解決できれば量産は容易である。技
術の現状を更に十分に理解するために、ldicrob
iolog7. 第2版1Harper xnd Ro
t、 ?blishers、 Inc、 Hxger
s+ovnMaBlxnd (1973) 特に11
22頁以降、及び、5cientific Aie+1
cxn 245. 66頁以降(1981)を参考文
献として引用する。
織培養技術は十分に確立している。単離した正常細胞か
ら連続トランスファ処理により永久細胞系(perma
nent cell 1inelを得てこれを維持する
手段及び方法もすでに知られている。研究に使用するた
めには、これらの細胞系を液体培地中の固体担体上に維
持するか、又は栄養支持体を含む懸濁液中で増殖させる
。機械的な問題さえ解決できれば量産は容易である。技
術の現状を更に十分に理解するために、ldicrob
iolog7. 第2版1Harper xnd Ro
t、 ?blishers、 Inc、 Hxger
s+ovnMaBlxnd (1973) 特に11
22頁以降、及び、5cientific Aie+1
cxn 245. 66頁以降(1981)を参考文
献として引用する。
本発明は、ヒトI F N−γが組換えDNA技術によ
って、好ましくは直接的な形態で、且つ市場で認可され
るための動物実験及び臨床試験を開始し且つ実施するに
充分な量で、上手く産生じ得るという知見に基いている
。産生物は、その全ての形態において、人間のウィルス
感染、悪性腫瘍及び免疫抑制又は免疫欠如状態に対する
予防又は治療処置での使用に適している。その形態は、
様々な可能性のあるオリゴマーの形態を含んでおり、又
、グリコシレージョン(associztedg17c
os71g+1on)を含むこともある。産生物は遺伝
学的に操作された微生物又は細胞培養系(セルカルチャ
ーシステム)により産生される。従って、従来よりもよ
り有効にヒトIFN−γを産生し、単離し得る可能性が
ある。その最適具体例は、単離し得る量且つ成熟形態(
mrture !orm)でヒト・IFN−γが産生さ
れて宿主細胞から分泌されるように微生物又はセルカル
チャーを遺伝学的に製造する方法である。
って、好ましくは直接的な形態で、且つ市場で認可され
るための動物実験及び臨床試験を開始し且つ実施するに
充分な量で、上手く産生じ得るという知見に基いている
。産生物は、その全ての形態において、人間のウィルス
感染、悪性腫瘍及び免疫抑制又は免疫欠如状態に対する
予防又は治療処置での使用に適している。その形態は、
様々な可能性のあるオリゴマーの形態を含んでおり、又
、グリコシレージョン(associztedg17c
os71g+1on)を含むこともある。産生物は遺伝
学的に操作された微生物又は細胞培養系(セルカルチャ
ーシステム)により産生される。従って、従来よりもよ
り有効にヒトIFN−γを産生し、単離し得る可能性が
ある。その最適具体例は、単離し得る量且つ成熟形態(
mrture !orm)でヒト・IFN−γが産生さ
れて宿主細胞から分泌されるように微生物又はセルカル
チャーを遺伝学的に製造する方法である。
本発明は、このように産生されるヒトI FN−γ並び
にその産生手段及び方法を含む。本発明は更に、発現可
能な形態でヒトIFN−γをコードする遺伝子配列を含
む複製可能なりNA発現ベヒクルに係る。更に本発明は
、前記発現ベヒクルで形質転換した微生物菌株又はセル
カルチャーに係り、又、ヒトIFN−γを産生し得る前
記の如く形質転換された菌株又はカルチャーの微生物カ
ルチャー又はセルカルチャーに係る。更に本発明は、前
記IFN−γ遺伝子配列、DNA発現ベヒクル、微生物
菌株及びセルカルチャーを調製するのに有用な種々の方
法並びに特定の具体例に係る。更に本発明は、前記微生
物及びセルカルチャーの醗酵カルチャー(培地)の調製
に係る。さらに本発明は、直接発現産物として成熟形態
で宿主細胞から分泌されるヒトIFN−γの製造に係る
。この方法は、成熟ヒトIFN−γの配列をコードする
遺伝子に加えて、シグナルポリペプチドをコードする
5′−フランキングDNA配列を使用する。シグナルポ
リペプチドは、宿主生物の細胞壁へ分子を運搬する際に
補助的役割を果し、この細胞壁において成熟ヒトインタ
ーフェロン産生物の分泌過程中に開裂されると信じられ
ている。この具体例により、細胞内宿主タンパク質又は
細胞砕片の汚染物を除去するように設計された関連方法
を用いなくても、意図する成熟IFN−γを単離且つ精
製し得るようになる。
にその産生手段及び方法を含む。本発明は更に、発現可
能な形態でヒトIFN−γをコードする遺伝子配列を含
む複製可能なりNA発現ベヒクルに係る。更に本発明は
、前記発現ベヒクルで形質転換した微生物菌株又はセル
カルチャーに係り、又、ヒトIFN−γを産生し得る前
記の如く形質転換された菌株又はカルチャーの微生物カ
ルチャー又はセルカルチャーに係る。更に本発明は、前
記IFN−γ遺伝子配列、DNA発現ベヒクル、微生物
菌株及びセルカルチャーを調製するのに有用な種々の方
法並びに特定の具体例に係る。更に本発明は、前記微生
物及びセルカルチャーの醗酵カルチャー(培地)の調製
に係る。さらに本発明は、直接発現産物として成熟形態
で宿主細胞から分泌されるヒトIFN−γの製造に係る
。この方法は、成熟ヒトIFN−γの配列をコードする
遺伝子に加えて、シグナルポリペプチドをコードする
5′−フランキングDNA配列を使用する。シグナルポ
リペプチドは、宿主生物の細胞壁へ分子を運搬する際に
補助的役割を果し、この細胞壁において成熟ヒトインタ
ーフェロン産生物の分泌過程中に開裂されると信じられ
ている。この具体例により、細胞内宿主タンパク質又は
細胞砕片の汚染物を除去するように設計された関連方法
を用いなくても、意図する成熟IFN−γを単離且つ精
製し得るようになる。
本明細書中、「成熟ヒトIFN−γ」とは、シグナルペ
プチド又はプレシーケンスペプチドを伴わないヒトIF
N−γの微生物又はセルカルチャー産生物を示し、この
シグナルペプチド又はプレシーケンスペプチドはヒトI
FN−γ mRNAの翻訳の際に常に存在するものであ
る。従って本発明は、第一アミノ酸としてのメチオニン
を有している(構造遺伝子の前にATG開始シグナルコ
ドンを挿入することにより存在する)か、或いはメチオ
ニンが細胞内で又は細胞外で開裂されている場合は第一
アミノ酸としてのメチオニンを欠いている成熟ヒトIF
N−γを提供する。成熟ヒトIFN−γは通常のシグナ
ルポリペプチド以外のものとの複合タンパク質として産
生され得、この複合体は細胞外環境で特定的に開裂され
得る(英国特許出願公開第2007676A号参照)。
プチド又はプレシーケンスペプチドを伴わないヒトIF
N−γの微生物又はセルカルチャー産生物を示し、この
シグナルペプチド又はプレシーケンスペプチドはヒトI
FN−γ mRNAの翻訳の際に常に存在するものであ
る。従って本発明は、第一アミノ酸としてのメチオニン
を有している(構造遺伝子の前にATG開始シグナルコ
ドンを挿入することにより存在する)か、或いはメチオ
ニンが細胞内で又は細胞外で開裂されている場合は第一
アミノ酸としてのメチオニンを欠いている成熟ヒトIF
N−γを提供する。成熟ヒトIFN−γは通常のシグナ
ルポリペプチド以外のものとの複合タンパク質として産
生され得、この複合体は細胞外環境で特定的に開裂され
得る(英国特許出願公開第2007676A号参照)。
最後に、成熟ヒトIFN−γは外因性の余分のポリペプ
チドを開裂除去する必要もなく直接発現により産生され
得る。発現ベヒクルがシグナルペプチドと成熟ヒトイン
ターフェロンとを一緒に発現し且つ所与の宿主がシグナ
ルペプチドを除去できないか或いは有効的に除去できな
い場合にはこのことは特に重要である。このように産生
された成熟ヒトIFN−γは、ウィルス病、悪性腫瘍及
び免疫抑制又は免疫欠如状態の治療に使用し得る適合レ
ベルにまで回収、精製される。
チドを開裂除去する必要もなく直接発現により産生され
得る。発現ベヒクルがシグナルペプチドと成熟ヒトイン
ターフェロンとを一緒に発現し且つ所与の宿主がシグナ
ルペプチドを除去できないか或いは有効的に除去できな
い場合にはこのことは特に重要である。このように産生
された成熟ヒトIFN−γは、ウィルス病、悪性腫瘍及
び免疫抑制又は免疫欠如状態の治療に使用し得る適合レ
ベルにまで回収、精製される。
本発明の生理活性ポリペプチドは次のようにして得られ
た。
た。
1、ヒト組織、例えばヒト牌組織又は末梢血液リンパ球
をIFN−γの産生を刺激するためマイトゲンと共に培
養した。
をIFN−γの産生を刺激するためマイトゲンと共に培
養した。
2、前記セルカルチャーからのセルペレットについて、
全細胞質RNAを単離するためリボヌクレアーゼ阻害剤
の存在下で抽出した。
全細胞質RNAを単離するためリボヌクレアーゼ阻害剤
の存在下で抽出した。
3、オリゴdT−カラムによりポリアデニル酸形態の全
メツセンジャーRNA(mRNA)を単離した。このm
RN Aをショ糖密度勾配と酸−尿素ゲル電気泳動法と
を用いてサイズ分画した。
メツセンジャーRNA(mRNA)を単離した。このm
RN Aをショ糖密度勾配と酸−尿素ゲル電気泳動法と
を用いてサイズ分画した。
4、適当なmRNA(12乃至18S)を対応する一本
鎖相補DNAfcDNA)に転換し、これから二本鎖の
cDNAを産生じた。ポリ−dCテーリング(polr
−d Ctgiling )の後、前記DNAを一つ
又は複数の表現型マーカーを有するプラスミドのような
ベクターの中に挿入した。
鎖相補DNAfcDNA)に転換し、これから二本鎖の
cDNAを産生じた。ポリ−dCテーリング(polr
−d Ctgiling )の後、前記DNAを一つ
又は複数の表現型マーカーを有するプラスミドのような
ベクターの中に挿入した。
5、このように調製されたベクターを使用してコロニー
ライブラリを提供する細菌細胞を形質転換した。前記の
ように誘導された誘発及び非誘発mRN Aから調製さ
れた同位体標識cDNAを複数に移されたコロニーライ
ブラリ(duplicatecolony 1ibra
ries)を個別に試験するために用いた。次に余分の
c D N Aを除去し、誘発cDNAクローンを同
定するためコロニーをX線フィルムに露出させた。
ライブラリを提供する細菌細胞を形質転換した。前記の
ように誘導された誘発及び非誘発mRN Aから調製さ
れた同位体標識cDNAを複数に移されたコロニーライ
ブラリ(duplicatecolony 1ibra
ries)を個別に試験するために用いた。次に余分の
c D N Aを除去し、誘発cDNAクローンを同
定するためコロニーをX線フィルムに露出させた。
6 誘発c D N Aクローンから対応するプラスミ
ドDNAを単離し、配列決定した。
ドDNAを単離し、配列決定した。
7、次に配列決定されたDNAを適当な発現ベヒクルの
中に挿入するためにin vilro処理し、この発現
ベヒクルを適当な宿主細胞を形質転換するために用い、
この宿主細胞を今度は培地の中で増殖させ、所望のヒM
FN−γ産生物を発現させた。
中に挿入するためにin vilro処理し、この発現
ベヒクルを適当な宿主細胞を形質転換するために用い、
この宿主細胞を今度は培地の中で増殖させ、所望のヒM
FN−γ産生物を発現させた。
8、このようにして産生じたヒトIFN−γは確かにシ
スティンで始まるその成熟形態で146個のアミノ酸を
有しており、その特性は非常に塩基性である。その単量
体分子量は17.140と計算された。恐らく多くの塩
基性残基、疎水性、塩ブリッジ形成等が存在するため、
分子はオリゴマーの形で例えば二量体、三量体又は四量
体の形でそれ自身会合する。天然物質で以前に観察され
た高分子量(6)は、アミノ酸配列のみに基づいて計算
され得なかったものであり、翻訳後のグリコシレージョ
ンによる炭水化物の寄与と同様そのようなオリゴマーの
存在に基づくものかもしれない。
スティンで始まるその成熟形態で146個のアミノ酸を
有しており、その特性は非常に塩基性である。その単量
体分子量は17.140と計算された。恐らく多くの塩
基性残基、疎水性、塩ブリッジ形成等が存在するため、
分子はオリゴマーの形で例えば二量体、三量体又は四量
体の形でそれ自身会合する。天然物質で以前に観察され
た高分子量(6)は、アミノ酸配列のみに基づいて計算
され得なかったものであり、翻訳後のグリコシレージョ
ンによる炭水化物の寄与と同様そのようなオリゴマーの
存在に基づくものかもしれない。
9、幾つかの宿主細胞システムでは、特に20個のアミ
ノ酸のシグナルペプチドと共に発現されるように発現ベ
ヒクルに結合したとき、ヒトIFN−γの成熟形態はセ
ルカルチャー培地の中に運ばれ、回収及び精製方法にお
いて測り知れないほど助けとなる。
ノ酸のシグナルペプチドと共に発現されるように発現ベ
ヒクルに結合したとき、ヒトIFN−γの成熟形態はセ
ルカルチャー培地の中に運ばれ、回収及び精製方法にお
いて測り知れないほど助けとなる。
ここに記載する本発明の好適具体例は、とりわけ、英国
特許出願公開第2055382A号に記載の微生物E、
coli K−12株294(end A、 !
hi hsr、ham )を用いて実施した。この菌
株はブタペスト条約に基づいてアメリカン タイプ カ
ルチャコレクションに、ATCC寄託番号第31446
号で寄託されている。しかし、他の種々の微生物菌株、
例えば、E、 coli B、 E、 coli
X1776 (ATCC第31537号) 、 E、
coli W3110 (F λ原始栄養株p+
of+ophic) (A T CC第27325号
)のような公知のE、 Co1Ia1株或いは他の微
生物菌株も有用であり、これらの微生物菌株の多くは寄
託されており、アメリカンタイプカルチャーコレクショ
ン(A T CC)のような認可された微生物寄託施設
から入手しうる(可能性がある)。ATCCカタログリ
スト参照。又、ドイツ公開公報第2644432号参照
。これらの他の微生物には、例のような他の腸内菌等が
あり、これらは異種遺伝子配列を複製し、発現し得るプ
ラスミドを用いて使用される。
特許出願公開第2055382A号に記載の微生物E、
coli K−12株294(end A、 !
hi hsr、ham )を用いて実施した。この菌
株はブタペスト条約に基づいてアメリカン タイプ カ
ルチャコレクションに、ATCC寄託番号第31446
号で寄託されている。しかし、他の種々の微生物菌株、
例えば、E、 coli B、 E、 coli
X1776 (ATCC第31537号) 、 E、
coli W3110 (F λ原始栄養株p+
of+ophic) (A T CC第27325号
)のような公知のE、 Co1Ia1株或いは他の微
生物菌株も有用であり、これらの微生物菌株の多くは寄
託されており、アメリカンタイプカルチャーコレクショ
ン(A T CC)のような認可された微生物寄託施設
から入手しうる(可能性がある)。ATCCカタログリ
スト参照。又、ドイツ公開公報第2644432号参照
。これらの他の微生物には、例のような他の腸内菌等が
あり、これらは異種遺伝子配列を複製し、発現し得るプ
ラスミドを用いて使用される。
例えば、ベータラクタマーゼ及びラクトースプロモータ
ーシステムが、異種ポリペプチドの微生物的産生を開始
させ且つ維持するために有利に用いられた。これらのプ
ロモーターシステムの構成と構造に関する詳細はCha
ng e+ 11.、 N[are275、617
(1978+及び1lakurx ct tl、、
5cience。
ーシステムが、異種ポリペプチドの微生物的産生を開始
させ且つ維持するために有利に用いられた。これらのプ
ロモーターシステムの構成と構造に関する詳細はCha
ng e+ 11.、 N[are275、617
(1978+及び1lakurx ct tl、、
5cience。
198、 1056 (1977)を参照されたい。最
近、トリプトファンに基くシステム、いわゆるtrpプ
ロモーターシステムが開発された。このシステムの構成
と構造に関する詳細はGoeddel el !+、
Nucleic^cidi Re5exrch、
8. 4057(198G)及び1980年3月24
日付で出願されたKleid el !1. の米国
特許出願U、 S、 S、 N、第133.296号を
参照されたい。他の多くの微生物プロモーターが発見さ
れ利用されており、当業者がプラスミドベクター中に機
能的にそれらを結合し得るようにそのヌクレオチド配列
に関する詳細が発表されている。例えば5iebeol
iil et!l、、 Ce1l、 2G、 26
9(198G)参照。
近、トリプトファンに基くシステム、いわゆるtrpプ
ロモーターシステムが開発された。このシステムの構成
と構造に関する詳細はGoeddel el !+、
Nucleic^cidi Re5exrch、
8. 4057(198G)及び1980年3月24
日付で出願されたKleid el !1. の米国
特許出願U、 S、 S、 N、第133.296号を
参照されたい。他の多くの微生物プロモーターが発見さ
れ利用されており、当業者がプラスミドベクター中に機
能的にそれらを結合し得るようにそのヌクレオチド配列
に関する詳細が発表されている。例えば5iebeol
iil et!l、、 Ce1l、 2G、 26
9(198G)参照。
2、酵母菌株/酵母菌プロモーター
ここで用いる発現システムはε coliと酵母菌の5
xcchJrotHces eereBx:seとの両
方において選択と複製が可能なプラスミドY Rp7
(14,15,16)でもよい。酵母菌での選択のため
、プラスミドはTRPI遺伝子(14,15,16)を
含有し、この遺伝子は酵母菌の第■染色体に見い出され
るこの遺伝子上の突然変異(17)を含む酵母菌を補足
する(すなわちトリプトファンの不在下での増殖を許容
する)。ここではアメリカンタイプカルチャーコレクシ
ョンに制限なしに寄託されているSxccharom7
ces cerrvisige菌株RH2111(AT
CC寄託番号第44076号) (18)を用いた。
xcchJrotHces eereBx:seとの両
方において選択と複製が可能なプラスミドY Rp7
(14,15,16)でもよい。酵母菌での選択のため
、プラスミドはTRPI遺伝子(14,15,16)を
含有し、この遺伝子は酵母菌の第■染色体に見い出され
るこの遺伝子上の突然変異(17)を含む酵母菌を補足
する(すなわちトリプトファンの不在下での増殖を許容
する)。ここではアメリカンタイプカルチャーコレクシ
ョンに制限なしに寄託されているSxccharom7
ces cerrvisige菌株RH2111(AT
CC寄託番号第44076号) (18)を用いた。
しかし、菌体をtap lにする突然変異を含むどの5
zechx+om7ce+cerevisixe菌株も
発現システムを含むプラスミドの発現のための有効な環
境となり得るということが理解されよう。他の菌株pe
p 4−1 (19)も用い得る。このトリプトファ
ン栄養要求菌株も又TRPI遺伝子上に点突然変異を有
している。
zechx+om7ce+cerevisixe菌株も
発現システムを含むプラスミドの発現のための有効な環
境となり得るということが理解されよう。他の菌株pe
p 4−1 (19)も用い得る。このトリプトファ
ン栄養要求菌株も又TRPI遺伝子上に点突然変異を有
している。
(アルコール脱水素酵素1用の)酵母菌遺伝子由来5′
−フランキングDNA配列(プロモーター)を非酵母
菌遺伝子の5′−側に配置し、外来遺伝子をプラスミド
中に配置し、これを用いて酵母菌を形質転換すると、酵
母菌中で異種遺伝子の発現を促進(プロモート)し得る
。プロモーターの他に更に、酵母菌での非酵母菌遺伝子
の適正な発現には第二の酵母菌配列を必要とし、この第
二の配列は酵母菌での適正な転写終了とポリアデニル化
とを許容するためプラスミド上で非酵母菌遺伝子の3′
−末端に配置される。このプロモーターも他のものと同
様に本発明で好適に用いられ得る(以下参照)。好まし
い具体例では、酵母W!3−ホスホグリセリン酸キナー
ゼ遺伝子(20)の5′−フランキング配列を構造遺伝
子の上流に配置し、この構造遺伝子に続いて更に終了−
ポリアデニル化シグナル含有DNA、例えばTRP 1
遺伝子(14,15,16)又はPGK遺伝子(20)
を配置して使用する。
−フランキングDNA配列(プロモーター)を非酵母
菌遺伝子の5′−側に配置し、外来遺伝子をプラスミド
中に配置し、これを用いて酵母菌を形質転換すると、酵
母菌中で異種遺伝子の発現を促進(プロモート)し得る
。プロモーターの他に更に、酵母菌での非酵母菌遺伝子
の適正な発現には第二の酵母菌配列を必要とし、この第
二の配列は酵母菌での適正な転写終了とポリアデニル化
とを許容するためプラスミド上で非酵母菌遺伝子の3′
−末端に配置される。このプロモーターも他のものと同
様に本発明で好適に用いられ得る(以下参照)。好まし
い具体例では、酵母W!3−ホスホグリセリン酸キナー
ゼ遺伝子(20)の5′−フランキング配列を構造遺伝
子の上流に配置し、この構造遺伝子に続いて更に終了−
ポリアデニル化シグナル含有DNA、例えばTRP 1
遺伝子(14,15,16)又はPGK遺伝子(20)
を配置して使用する。
酵母N 5’ −フランキング配列は(3′ −酵母菌
終了DNAと共に使用すると、後述)酵母菌での外来遺
伝子の発現を促進し得るため、高度に発現されたいかな
る酵母菌遺伝子の5′−フランキング配列も重要な遺伝
子産物の発現に用い得る。
終了DNAと共に使用すると、後述)酵母菌での外来遺
伝子の発現を促進し得るため、高度に発現されたいかな
る酵母菌遺伝子の5′−フランキング配列も重要な遺伝
子産物の発現に用い得る。
成る環境の下で酵母菌は糖分解酵素としての可溶性蛋白
質を65%まで発現しく21)、且つこの高レベルは個
々のmRN Aの高レベル産生の結果と思われる(22
)から、いかなる他の糖分解遺伝子の5′一フランキン
グ配列もそのような発現目的に使用し得る筈である。例
えば、エノラーゼ、グリセルアルデヒド−3−燐酸デヒ
ドロゲナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルビン酸脱炭酸酵素
、ホスホフルクトキナーゼ、グルコース−6−燐酸イソ
メラーゼ、3−ホスホグリセリン酸ムターゼ、ピルビン
酸キナーゼ、三次糖燐酸イソメラーゼ、ホスホグルコー
スイソメラーゼ及びグルコキナーゼ等。
質を65%まで発現しく21)、且つこの高レベルは個
々のmRN Aの高レベル産生の結果と思われる(22
)から、いかなる他の糖分解遺伝子の5′一フランキン
グ配列もそのような発現目的に使用し得る筈である。例
えば、エノラーゼ、グリセルアルデヒド−3−燐酸デヒ
ドロゲナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルビン酸脱炭酸酵素
、ホスホフルクトキナーゼ、グルコース−6−燐酸イソ
メラーゼ、3−ホスホグリセリン酸ムターゼ、ピルビン
酸キナーゼ、三次糖燐酸イソメラーゼ、ホスホグルコー
スイソメラーゼ及びグルコキナーゼ等。
これらの遺伝子の 3′−フランキング配列のいずれも
上述のような発現システムで適正な終了及びmRN A
ポリアデニル化に用いられ得る。他の幾つかの高度に発
現された遺伝子は酸性ホスファターゼ(23)遺伝子で
あり、5′ −フランキング領域での突然変異(発現を
高める突然変異体)、通常TY1転移可能要素(lra
nsposxble element) (24)の存
在により高レベルの産生を発現する遺伝子である。
上述のような発現システムで適正な終了及びmRN A
ポリアデニル化に用いられ得る。他の幾つかの高度に発
現された遺伝子は酸性ホスファターゼ(23)遺伝子で
あり、5′ −フランキング領域での突然変異(発現を
高める突然変異体)、通常TY1転移可能要素(lra
nsposxble element) (24)の存
在により高レベルの産生を発現する遺伝子である。
前記遺伝子は全て酵母菌RNAポリメラーゼ■(24)
により転写されると考えられる。リボゾームRNA、5
S RNA及び+RN A (24,25)に対する
遺伝子を転写するRNAポリメラーシー及び■に対する
プロモーターも又そのような発現構成で有用であり得る
。
により転写されると考えられる。リボゾームRNA、5
S RNA及び+RN A (24,25)に対する
遺伝子を転写するRNAポリメラーシー及び■に対する
プロモーターも又そのような発現構成で有用であり得る
。
最後に、多くの酵母菌プロモーターは又転写制御作用を
有しており、従って増殖条件の変化によりオフにしたり
オンにしたりし得゛る。そのような酵母菌プロモーター
は例えば次の蛋白質を産生ずる遺伝子である。即ち、ア
ルコールデヒドロゲナーゼ■、イソチトクロム−C9酸
性ホスファターゼ、窒素代謝と関連した分解酵素、グリ
セルアルデヒド−3−燐酸デヒドロゲナーゼ、麦芽糖と
ガラククトース利用に関係する酵素(22)等である。
有しており、従って増殖条件の変化によりオフにしたり
オンにしたりし得゛る。そのような酵母菌プロモーター
は例えば次の蛋白質を産生ずる遺伝子である。即ち、ア
ルコールデヒドロゲナーゼ■、イソチトクロム−C9酸
性ホスファターゼ、窒素代謝と関連した分解酵素、グリ
セルアルデヒド−3−燐酸デヒドロゲナーゼ、麦芽糖と
ガラククトース利用に関係する酵素(22)等である。
そのような制御領域はタンパク産生物の発現を制御する
のに、特にそれらの産生が酵母菌に対し有毒であるとき
、非常に有用であろう。又高度に発現された遺伝子由来
のプロモーター含有5′−フランキング配列を一つの5
′−フランキング配列の制御領域と組み合わせることも
可能であろう。
のに、特にそれらの産生が酵母菌に対し有毒であるとき
、非常に有用であろう。又高度に発現された遺伝子由来
のプロモーター含有5′−フランキング配列を一つの5
′−フランキング配列の制御領域と組み合わせることも
可能であろう。
この結果ハイブリッドプロモーターが生じ、制御領域と
プロモーターは物理的に別個のDNA配列であると思わ
れるためこの組み合わせは可能であろう。
プロモーターは物理的に別個のDNA配列であると思わ
れるためこの組み合わせは可能であろう。
3、セルカルチャーシステム/セルカルチャーベクター
培養(組織培養)でのを椎動物細胞の増殖は最近では通
常の方法となった(Ti++ue CuNu+eAca
demic Pres+ l:+c+e znd P
xNer+on eds1973参照)。ここではIF
N−γ産生用宿主としてCO3−7系サル腎線維芽細胞
を用いた(251)しかし、ここに詳細に説明する実験
は、適合性のベクターを複製及び発現し得るいかなる細
胞系でも遂行され得る。例えば、WI38.BHK。
常の方法となった(Ti++ue CuNu+eAca
demic Pres+ l:+c+e znd P
xNer+on eds1973参照)。ここではIF
N−γ産生用宿主としてCO3−7系サル腎線維芽細胞
を用いた(251)しかし、ここに詳細に説明する実験
は、適合性のベクターを複製及び発現し得るいかなる細
胞系でも遂行され得る。例えば、WI38.BHK。
3T3.CHO,VERO,及びHeLa細胞系等。更
に発現ベクターに必要とされるものは、複製のオリジン
(開始点)並びに発現されるべき遺伝子の前に配置され
たプロモーターであり、これらは必要なりボゾーム結合
部位、RNAスプライス部位、ポリアデニル化部位、及
び転写終了配列と共に配置される。本発明ではSV40
のこれらの本質的な要素を使用し、好ましい具体例とし
て本発明を説明するが、本発明はこれらの配列に限定さ
れるべきでないことが理解されよう。例えば、宿主DN
Aに組み込まれていない状態で機能し得るDNA複製の
細胞性オリジンと同様、他のウィルス(例えば、Po1
7omx、 Adeno、 VSV、 BPV等
)性ベクターの複製オリジンも用い得る。
に発現ベクターに必要とされるものは、複製のオリジン
(開始点)並びに発現されるべき遺伝子の前に配置され
たプロモーターであり、これらは必要なりボゾーム結合
部位、RNAスプライス部位、ポリアデニル化部位、及
び転写終了配列と共に配置される。本発明ではSV40
のこれらの本質的な要素を使用し、好ましい具体例とし
て本発明を説明するが、本発明はこれらの配列に限定さ
れるべきでないことが理解されよう。例えば、宿主DN
Aに組み込まれていない状態で機能し得るDNA複製の
細胞性オリジンと同様、他のウィルス(例えば、Po1
7omx、 Adeno、 VSV、 BPV等
)性ベクターの複製オリジンも用い得る。
成熟インターフェロンポリペプチド(マイナスシグナル
配列)としてE、 coliでIFN−γを直接発現
させるために用いた方法は、それが合成N−末端と c
DNAの結合を含んでいるので、ヒト成長ホルモン(2
6)とヒトIFN−α(1)に対して以前に用いた方法
の変形である。
配列)としてE、 coliでIFN−γを直接発現
させるために用いた方法は、それが合成N−末端と c
DNAの結合を含んでいるので、ヒト成長ホルモン(2
6)とヒトIFN−α(1)に対して以前に用いた方法
の変形である。
後述されるI+69のヌクレオチド配列から、並びに幾
つかのIFN−α(2)のシグナルペプチドと成熟ポリ
ペプチドとの間の公知の開裂部位との比較により推論さ
れるように、IFN−γは、20個のアミノ酸から成る
疎水性シグナルペプチド及びそれに続く成熟IFN−γ
の 146個のアミノ酸を有している(第5図)。第7
図に示されているように、B+tNI制限エンドヌクレ
アーゼ部位は、好都合なことに、成熟IFN−γの第四
アミノ酸に位置している。ATG翻訳開始コドン、第一
二、三アミノ酸(システィン−チロシン−システィン)
のコドンを導入し且つEcoRI付着末端を創出するた
めに、2つの合成デオキシオリゴヌクレオチドが設計さ
れた。これらのデオキシオリゴヌクレオチドをp69の
1100塩基対BstNI−PstI断片に結合し、I
FN−γをコードし且つEeoRI及びPsjI制限部
位を末端に有する1115塩基対の合成−天然ハイブリ
ッド遺伝子を構成した。この遺伝子をEC0RIとP+
lI部位間でプラスミドpLelF A jrp 10
3に挿入し、発現プラスミド pIFN−γ trp
48を構成した。このプラスミドではIFN−7遺伝子
はE、 coli tapミルプロモーター御下で
発現される。(pLeIF A H9103はpLel
F A 25の誘導体であり、LelF A遺伝子から
遠位のEcoRI部位が除去されている。このEeoR
I部位を除去するために用いられた方法については既に
公表されている(27)。尚、プラスミドpLelF
A 25は、大腸菌中でヒト白血球インターフェロン
(ヒト telF)を高レベルで発現させるのに適して
おり、pBR322から構成されたものである(1)。
つかのIFN−α(2)のシグナルペプチドと成熟ポリ
ペプチドとの間の公知の開裂部位との比較により推論さ
れるように、IFN−γは、20個のアミノ酸から成る
疎水性シグナルペプチド及びそれに続く成熟IFN−γ
の 146個のアミノ酸を有している(第5図)。第7
図に示されているように、B+tNI制限エンドヌクレ
アーゼ部位は、好都合なことに、成熟IFN−γの第四
アミノ酸に位置している。ATG翻訳開始コドン、第一
二、三アミノ酸(システィン−チロシン−システィン)
のコドンを導入し且つEcoRI付着末端を創出するた
めに、2つの合成デオキシオリゴヌクレオチドが設計さ
れた。これらのデオキシオリゴヌクレオチドをp69の
1100塩基対BstNI−PstI断片に結合し、I
FN−γをコードし且つEeoRI及びPsjI制限部
位を末端に有する1115塩基対の合成−天然ハイブリ
ッド遺伝子を構成した。この遺伝子をEC0RIとP+
lI部位間でプラスミドpLelF A jrp 10
3に挿入し、発現プラスミド pIFN−γ trp
48を構成した。このプラスミドではIFN−7遺伝子
はE、 coli tapミルプロモーター御下で
発現される。(pLeIF A H9103はpLel
F A 25の誘導体であり、LelF A遺伝子から
遠位のEcoRI部位が除去されている。このEeoR
I部位を除去するために用いられた方法については既に
公表されている(27)。尚、プラスミドpLelF
A 25は、大腸菌中でヒト白血球インターフェロン
(ヒト telF)を高レベルで発現させるのに適して
おり、pBR322から構成されたものである(1)。
)
2、酵母菌での発現
IFN−γをコードする cDNAのような異種遺伝子
を酵母菌で発現するため、4つの成分を含むプラスミド
ベクターを構成することが必要であった。最初の成分は
E、 coliと酵母菌の両方の形質転換を可能にす
る部分であり、従って各画の選択し得る遺伝子を含んで
いなければならない。
を酵母菌で発現するため、4つの成分を含むプラスミド
ベクターを構成することが必要であった。最初の成分は
E、 coliと酵母菌の両方の形質転換を可能にす
る部分であり、従って各画の選択し得る遺伝子を含んで
いなければならない。
(ここでは、これはE、 coliのアンピシリン耐
性遺伝子及び酵母菌のTRPI遺伝子である。)この成
分は又両方の生体中でプラスミドDNAとして維持され
るために両方の生体の複製オリジンを必要とする。(こ
こでは、これは9BR322のEColiColミオリ
ジン菌の第m染色体の1!51オリジンである。) プラスミドの第二の成分は、下流に位置する構造遺伝子
の転写をプロモートするための、高度に発現された酵母
菌遺伝子の5′−フランキング配列である。ここで用い
た5′〜フランキング配列は酵母菌3−ホスホグリセリ
ン酸キナーゼ(PGK)遺伝子の配列である。断片はP
GK構造遺伝子配列のATGからこのATGから上流の
3 bptでを切り出すようにして構成された。5′−
フランキング配列に構造遺伝子がうまく結合するように
、この5′ −フランキング配列はXbaI及びEco
RI制限部位の両方を含む配列で置換されている。
性遺伝子及び酵母菌のTRPI遺伝子である。)この成
分は又両方の生体中でプラスミドDNAとして維持され
るために両方の生体の複製オリジンを必要とする。(こ
こでは、これは9BR322のEColiColミオリ
ジン菌の第m染色体の1!51オリジンである。) プラスミドの第二の成分は、下流に位置する構造遺伝子
の転写をプロモートするための、高度に発現された酵母
菌遺伝子の5′−フランキング配列である。ここで用い
た5′〜フランキング配列は酵母菌3−ホスホグリセリ
ン酸キナーゼ(PGK)遺伝子の配列である。断片はP
GK構造遺伝子配列のATGからこのATGから上流の
3 bptでを切り出すようにして構成された。5′−
フランキング配列に構造遺伝子がうまく結合するように
、この5′ −フランキング配列はXbaI及びEco
RI制限部位の両方を含む配列で置換されている。
システムの第三の成分はATG翻訳開始シグナルと翻訳
停止シグナルの両方を含むように構成された構造遺伝子
である。そのような遺伝子の単離と構成については以下
で説明する。
停止シグナルの両方を含むように構成された構造遺伝子
である。そのような遺伝子の単離と構成については以下
で説明する。
第四の成分は酵母菌遺伝子の3′−フランキング配列を
含む酵母菌DNA配列であり、これは転写終了とポリア
デニル化の適正なシグナルを含んでいる。これらの成分
が全て存在した場合に、IFN−γが酵母菌で産生され
た。
含む酵母菌DNA配列であり、これは転写終了とポリア
デニル化の適正なシグナルを含んでいる。これらの成分
が全て存在した場合に、IFN−γが酵母菌で産生され
た。
3、哺乳動物セルカルチャーでの発現
哺乳動物細胞培養(セルカルチャー)での免疫インター
フェロンの合成方法は、異種転写ユニットの制御下で外
来遺伝子の自律的複製と発現の両方が可能なベクターの
開発に依存していた。
フェロンの合成方法は、異種転写ユニットの制御下で外
来遺伝子の自律的複製と発現の両方が可能なベクターの
開発に依存していた。
組織培養でのこのベクターの複製は、ベクターに(SV
4Gウィルス由来の)DNA複製オリジンを提供するこ
とと、ヘルパー機能としてT抗原を内因的に発現する細
胞系(28,291へベクターを導入することで達成さ
れた。SV40ウィルスの後期プロモーターはインター
フェロンの構造遺伝子の上流に存在し、遺伝子の転写を
確保していた。
4Gウィルス由来の)DNA複製オリジンを提供するこ
とと、ヘルパー機能としてT抗原を内因的に発現する細
胞系(28,291へベクターを導入することで達成さ
れた。SV40ウィルスの後期プロモーターはインター
フェロンの構造遺伝子の上流に存在し、遺伝子の転写を
確保していた。
IFN−γを発現させるために用いたベクターは、DN
A複製のE、 coliオリジンとともにEcoli
での選択のために選択し得るマーカー(アンピシリン耐
性)を提供するpBR322配列で構成されていた。こ
れらの配列は、プラスミドpML−1(28)から誘導
され、EcoRI及びBxmHI制限部位に及ぶ領域を
含んでいた。SV40オリジンはこの領域(3G、31
)を含む342塩基対PyuIf−Hind m断片か
ら誘導される(両方の末端はEcoRI末端に転換され
る)。これらの配列は、DNA複製のウィルス性オリジ
ンを含むのに加えて、初期及び後期転写ユニットの両方
に対するプロモーターをコードしている。SV40オリ
ジン領域の方向性は、後期転写ユニットに対するプロモ
ーターがインターフェロンをコードする遺伝子の近くに
配置されるようにした。
A複製のE、 coliオリジンとともにEcoli
での選択のために選択し得るマーカー(アンピシリン耐
性)を提供するpBR322配列で構成されていた。こ
れらの配列は、プラスミドpML−1(28)から誘導
され、EcoRI及びBxmHI制限部位に及ぶ領域を
含んでいた。SV40オリジンはこの領域(3G、31
)を含む342塩基対PyuIf−Hind m断片か
ら誘導される(両方の末端はEcoRI末端に転換され
る)。これらの配列は、DNA複製のウィルス性オリジ
ンを含むのに加えて、初期及び後期転写ユニットの両方
に対するプロモーターをコードしている。SV40オリ
ジン領域の方向性は、後期転写ユニットに対するプロモ
ーターがインターフェロンをコードする遺伝子の近くに
配置されるようにした。
第1図は、誘発末梢血リンパ球(P B L)ポリ(A
l + RN Aの蔗糖密度勾配遠心分離の結果を示し
ている。インターフェロン活性を有する2つのピークが
123と163のサイズで観察された(斜線を付したヒ
ストグラムにより示されている)。リポソームRNAマ
ーカー(別個に遠心分離した)の位置は吸収プロフィー
ルの上方に示した。
l + RN Aの蔗糖密度勾配遠心分離の結果を示し
ている。インターフェロン活性を有する2つのピークが
123と163のサイズで観察された(斜線を付したヒ
ストグラムにより示されている)。リポソームRNAマ
ーカー(別個に遠心分離した)の位置は吸収プロフィー
ルの上方に示した。
第2図は、誘発PBLポリ(A)+RNAの酸−尿素−
アガロース電気泳動の結果を示している。
アガロース電気泳動の結果を示している。
18s RNAと共に移動するたった一つの活性ピー
りが観察された。隣接するレーンで電気泳動にかけ且つ
臭化エチジウム染色により可視化したリポソームRNA
マーカーの位置は活性プロフィールの上方に示した。
りが観察された。隣接するレーンで電気泳動にかけ且つ
臭化エチジウム染色により可視化したリポソームRNA
マーカーの位置は活性プロフィールの上方に示した。
第3図は、誘発及び非誘発の32P−標識cDNAプロ
ーブと96個のコロニーとのハイブリダイゼーションパ
ターンを示す。96個の個々の形質転換体をマイクロタ
イタープレートで成育させ、レプリカ(+eplicx
)を2枚のニトロセルロース膜上に移し、次にフィル
ターを誘発mRNA(第3図A)か或いは非誘発PBL
カルチャーから単離したmRNA(誘発されていない、
東3図B)から調製した32P−cDNAプローブとハ
イブリダイズした。フィルターをハイブリダイズしてい
ないRNAを除去するため洗浄し、次にX線フィルムに
露出させた。このフィルターのセットはそのような86
個のセット(8300個の独立したコロニー)の典型例
を表わしている。「誘発」クローンの例はHI3として
示されている。
ーブと96個のコロニーとのハイブリダイゼーションパ
ターンを示す。96個の個々の形質転換体をマイクロタ
イタープレートで成育させ、レプリカ(+eplicx
)を2枚のニトロセルロース膜上に移し、次にフィル
ターを誘発mRNA(第3図A)か或いは非誘発PBL
カルチャーから単離したmRNA(誘発されていない、
東3図B)から調製した32P−cDNAプローブとハ
イブリダイズした。フィルターをハイブリダイズしてい
ないRNAを除去するため洗浄し、次にX線フィルムに
露出させた。このフィルターのセットはそのような86
個のセット(8300個の独立したコロニー)の典型例
を表わしている。「誘発」クローンの例はHI3として
示されている。
第4図は、クローン69 cDNA挿入物の制限エンド
ヌクレアーゼマツプである。cDNA挿入物はPstI
部位(両端に点で示す)とオリゴdC−dGテール(1
本線で示す)を末端に有している。
ヌクレアーゼマツプである。cDNA挿入物はPstI
部位(両端に点で示す)とオリゴdC−dGテール(1
本線で示す)を末端に有している。
制限ヌクレアーゼ開裂により生成する断片の数と大きさ
は6%アクリルアミドゲル電気泳動により評価した。部
位の位置は核酸配列(第5図に表示)により確認された
。最大のオーブン解読フレームのコード領域は箱型に囲
われており、斜線領域は推定した20残基シグナルペプ
チド配列を表わし、他方点の領域は成熟IFN配列(1
46アミノ酸)を表わしている。mRN Aの 5′末
端は左側にあり、3′末端は右側にある。
は6%アクリルアミドゲル電気泳動により評価した。部
位の位置は核酸配列(第5図に表示)により確認された
。最大のオーブン解読フレームのコード領域は箱型に囲
われており、斜線領域は推定した20残基シグナルペプ
チド配列を表わし、他方点の領域は成熟IFN配列(1
46アミノ酸)を表わしている。mRN Aの 5′末
端は左側にあり、3′末端は右側にある。
第5図は、プラスミドp59 cD N A挿入物の
ヌクレオチド配列を示している。しかしながら、この配
列はIFN−γ中の最も普遍的な相同形(xlleli
c form)を示している。最大のオープン解読フレ
ームの推定アミノ酸配列も示されている。
ヌクレオチド配列を示している。しかしながら、この配
列はIFN−γ中の最も普遍的な相同形(xlleli
c form)を示している。最大のオープン解読フレ
ームの推定アミノ酸配列も示されている。
推定シグナル配列はSlから320で示す残基により表
わされている。
わされている。
第6図は、IFN−7mRNA構造とIFNα及びrF
N−βの構造との比較図である。クローン69 mRN
A (I FN−γ)はかなり多量の翻訳されない配列
を含んでいる。
N−βの構造との比較図である。クローン69 mRN
A (I FN−γ)はかなり多量の翻訳されない配列
を含んでいる。
策7図は、IFN−γ発現プラスミドpIFN−γ t
ap 4Bの構成を示す模式図である。出発物質はプラ
スミドp69からの1250塩基対PstIcDNA挿
入物である。
ap 4Bの構成を示す模式図である。出発物質はプラ
スミドp69からの1250塩基対PstIcDNA挿
入物である。
第8図は、サル細胞でのIFN−γの発現に用いられる
プラスミドの構造を示す図である。
プラスミドの構造を示す図である。
第9図は、8種のEcoRI消化ヒトゲノムDNAをp
69のcDNA挿入物からの32P−標識600塩基対
DdeI断片とハイブリダイズする5outhernハ
イブリダイゼーシヨンの結果を示す。2つのEcoRI
断片は明らかに各々のDNAサンプル中でプローブとハ
イブリダイズする。
69のcDNA挿入物からの32P−標識600塩基対
DdeI断片とハイブリダイズする5outhernハ
イブリダイゼーシヨンの結果を示す。2つのEcoRI
断片は明らかに各々のDNAサンプル中でプローブとハ
イブリダイズする。
第10図は、6Nの制限エンドヌクレアーゼで消化した
ヒトゲノムDNAを969由来32P−標識プローブと
ハイブリダイズする5oafhernハイブリダイゼー
シヨンの結果を示す。
ヒトゲノムDNAを969由来32P−標識プローブと
ハイブリダイズする5oafhernハイブリダイゼー
シヨンの結果を示す。
第11図は、PGKプロモーターが単離されたベクター
pBlの3.1 kbp Hind III挿入物の
制限マツプを示す。PGK遺伝子の5′−フランキング
DNAへのEeoRI部位及びXbaI部位の挿入が示
されている。
pBlの3.1 kbp Hind III挿入物の
制限マツプを示す。PGK遺伝子の5′−フランキング
DNAへのEeoRI部位及びXbaI部位の挿入が示
されている。
第12図は、XbaI部位及びEcoRI部位の挿入前
のPGK遺伝子に対する初期コード配列を加えた5′〜
フランキング配列を示す。
のPGK遺伝子に対する初期コード配列を加えた5′〜
フランキング配列を示す。
第13図は、PGKプロモーター上の位置−8にXbx
I部位を挿入するために、及びこのX bz I末端及
びS!U3A末端を含むPGKの5′−フランキング配
列の39 bp断片を単離するために用いられた技術を
図式的に示す。
I部位を挿入するために、及びこのX bz I末端及
びS!U3A末端を含むPGKの5′−フランキング配
列の39 bp断片を単離するために用いられた技術を
図式的に示す。
第14図は、上記39 bp断片、PwuIから5xu
3Aまでの付加PGK5’ −フランキング配列(26
5bp) (第11図参照)とX bx Iに隣接する
E coRI部位とを含む300 bp断片の構成を図
式的に示す。
3Aまでの付加PGK5’ −フランキング配列(26
5bp) (第11図参照)とX bx Iに隣接する
E coRI部位とを含む300 bp断片の構成を図
式的に示す。
第15図は、第14図で構成された断片に加えて、PG
K5’−フランキング配列のHiodI[[からPva
Iまでの1300bp断片(第11図参照)を含む15
[10bpP G Kプロモーター断片(Hind m
l Ec。
K5’−フランキング配列のHiodI[[からPva
Iまでの1300bp断片(第11図参照)を含む15
[10bpP G Kプロモーター断片(Hind m
l Ec。
RI)の構成を図式的に示す。
第16図は、改良PGKプロモーター IFNγ cD
NA及び酵母菌PGK遺伝子の終了領域とを含む酵母菌
でのヒトIFN−γに対する発現ベクターの構成を示す
。これについては以下に詳細に説明する。
NA及び酵母菌PGK遺伝子の終了領域とを含む酵母菌
でのヒトIFN−γに対する発現ベクターの構成を示す
。これについては以下に詳細に説明する。
A、IFN−7mRNAの起源
末梢血リンパ球(P B L)を白血球泳動法により人
間の提供者から採取した。PBLを更にフィコール−ハ
イバック(Ficoll−H7pxque)勾配遠心法
により精製し、次にRP M I 1640.1%L−
グルタミン、 25 mMのHEPES(N−2−ヒド
ロキシエチルピペラジン−N′−2−エタンスルホン酸
)及び1%ペニシリン−ストレプトマイシン溶液(Gi
bco、 Grand l5land、 NY)中5
×1o6個/mlの細胞濃度で培養した。これらの細胞
をマイトゲンぶどう球菌エンテロトキシンB (1n/
ml )により誘発してIFN−γを産生させ、5%
CO2中37℃で24時間から48時間培養した。TF
N−γ活性の相対収率を増加させるためデスアセチルチ
モシンーα−1(θ、l埒/ml)をPBL培養物に加
えた。
間の提供者から採取した。PBLを更にフィコール−ハ
イバック(Ficoll−H7pxque)勾配遠心法
により精製し、次にRP M I 1640.1%L−
グルタミン、 25 mMのHEPES(N−2−ヒド
ロキシエチルピペラジン−N′−2−エタンスルホン酸
)及び1%ペニシリン−ストレプトマイシン溶液(Gi
bco、 Grand l5land、 NY)中5
×1o6個/mlの細胞濃度で培養した。これらの細胞
をマイトゲンぶどう球菌エンテロトキシンB (1n/
ml )により誘発してIFN−γを産生させ、5%
CO2中37℃で24時間から48時間培養した。TF
N−γ活性の相対収率を増加させるためデスアセチルチ
モシンーα−1(θ、l埒/ml)をPBL培養物に加
えた。
B、メツセンジャーRNAの単離
PBL培養物からの全RNAを本質的にBerger。
S、 L、 e+ !1. (33)により報告
されているようにして抽出した。細胞を遠心によってペ
レットにし、次に10 mMのNaCj!、l0mMの
トリス−HCp(pH7,5)、1.5mMのM g
Cj! 2及び10 mMのりボヌクレオシドバナジル
複合体中に再懸濁した。
されているようにして抽出した。細胞を遠心によってペ
レットにし、次に10 mMのNaCj!、l0mMの
トリス−HCp(pH7,5)、1.5mMのM g
Cj! 2及び10 mMのりボヌクレオシドバナジル
複合体中に再懸濁した。
細胞をNP−40(最終濃度1%)の添加により溶解し
、核を遠心によりペレットにした。上澄みは全RNAを
含んでおり、これを多数回のフェノール及びクロロホル
ム抽出により更に精製した。水相をNaCf O,2
Mにし、次に全RNAを2倍量のエタノールの添加によ
り沈殿させた。非誘発(刺激しない)培養物からRNA
を同じ方法により単離した。オリゴ−dTセルロースク
ロマトグラフィーを全RNA標本(34)からmRN
Aを精製するために用いた。培養したPBLI〜22か
らの典型的な収量は、全RNAが5乃至10■であり、
ポリ(A)+RNAが50乃至200/49であった。
、核を遠心によりペレットにした。上澄みは全RNAを
含んでおり、これを多数回のフェノール及びクロロホル
ム抽出により更に精製した。水相をNaCf O,2
Mにし、次に全RNAを2倍量のエタノールの添加によ
り沈殿させた。非誘発(刺激しない)培養物からRNA
を同じ方法により単離した。オリゴ−dTセルロースク
ロマトグラフィーを全RNA標本(34)からmRN
Aを精製するために用いた。培養したPBLI〜22か
らの典型的な収量は、全RNAが5乃至10■であり、
ポリ(A)+RNAが50乃至200/49であった。
C,mRNAのサイズ分画
mRNA標本を分画するため2つの方法を用いた。これ
らの方法は(−緒によりもむしろ)別々に用いられ、そ
の結果各々でかなりの量のIFN−γ mRNAが得ら
れた。
らの方法は(−緒によりもむしろ)別々に用いられ、そ
の結果各々でかなりの量のIFN−γ mRNAが得ら
れた。
IIIRN Aを分画するために、変性剤ホルムアミド
の存在下でのショ糖勾配遠心法を用いた。70%のホル
ムアミド中の5%乃至25%のショ糖勾配(32)を2
0℃で19時間154.0OOX gで遠心した。次に
連続画分(0,5m1)を勾配の頂部から除去し、エタ
ノール沈殿し、その一定量をmRNAの翻訳のためXe
nopus 1aevi+卵母細胞の中に注入した(3
5)。
の存在下でのショ糖勾配遠心法を用いた。70%のホル
ムアミド中の5%乃至25%のショ糖勾配(32)を2
0℃で19時間154.0OOX gで遠心した。次に
連続画分(0,5m1)を勾配の頂部から除去し、エタ
ノール沈殿し、その一定量をmRNAの翻訳のためXe
nopus 1aevi+卵母細胞の中に注入した(3
5)。
室温に24時時間−た後、5tevar+ (36)に
より説明されたWISH(ヒト羊膜)細胞上でVesi
cularStomatitisウィルス(インデイア
ナ株)又はεoeepbilom7oezrdit口ウ
ィルスを用いる標準的細胞変性効果抑制試験でインキュ
ベーション培地の抗ウィルス活性を分析した。ただし、
ここでは、ウィルス感染に先立ち(4時間のかわりに)
24時間サンプルを細胞とインキュベートした。2つの
活性ピークが常にショ糖密度勾配分画RNAで観察され
た(第1図)。片方のピークは12Sの計算値(サイズ
)で沈降し、注入RNAl11gにつき(IFN−a基
準で) 100−400−L ニット/ mlの抗ウィ
ルス活性を存していた。活性の他方のピークはサイズ1
6Sで沈降し、遅い沈殿ピークの活性の約半分を有して
いた。ヒトIFN−γが効果を有しないウシ細胞系(M
D B K)で同じ画分を分析しても活性が観察されな
かったことから、これらの各々の活性ピークはIFN−
γによるものと思われる。IFN−α活性とIFN−β
活性の両方ともMDBK分析で容易に検出される筈であ
る(5) mRN A (200II9)の分画を、酸−尿素−ア
ガロースゲル電気泳動法でもおこなった。スラブアガロ
ースゲル(37,38)を、1.75%アガロース、0
、025Mクエン酸ナトリウム(pH3,8)及び6M
尿素で構成した。電気泳動を25ミリアンペア、4℃で
7時間おこなった。次にゲルをかみそりの刃で細分した
。個々の薄片を70℃で溶解し、フェノールで二度、ク
ロロホルムで一度抽出した。次に両分をエタノール沈殿
させ、その後Xenopu+ 1aev目卵母細胞に注
入し抗ウイルス分析によりIFN−γ mRNAを分析
した。たった一つの活性ピークがゲル分画サンプルで観
察された(第2図)。
より説明されたWISH(ヒト羊膜)細胞上でVesi
cularStomatitisウィルス(インデイア
ナ株)又はεoeepbilom7oezrdit口ウ
ィルスを用いる標準的細胞変性効果抑制試験でインキュ
ベーション培地の抗ウィルス活性を分析した。ただし、
ここでは、ウィルス感染に先立ち(4時間のかわりに)
24時間サンプルを細胞とインキュベートした。2つの
活性ピークが常にショ糖密度勾配分画RNAで観察され
た(第1図)。片方のピークは12Sの計算値(サイズ
)で沈降し、注入RNAl11gにつき(IFN−a基
準で) 100−400−L ニット/ mlの抗ウィ
ルス活性を存していた。活性の他方のピークはサイズ1
6Sで沈降し、遅い沈殿ピークの活性の約半分を有して
いた。ヒトIFN−γが効果を有しないウシ細胞系(M
D B K)で同じ画分を分析しても活性が観察されな
かったことから、これらの各々の活性ピークはIFN−
γによるものと思われる。IFN−α活性とIFN−β
活性の両方ともMDBK分析で容易に検出される筈であ
る(5) mRN A (200II9)の分画を、酸−尿素−ア
ガロースゲル電気泳動法でもおこなった。スラブアガロ
ースゲル(37,38)を、1.75%アガロース、0
、025Mクエン酸ナトリウム(pH3,8)及び6M
尿素で構成した。電気泳動を25ミリアンペア、4℃で
7時間おこなった。次にゲルをかみそりの刃で細分した
。個々の薄片を70℃で溶解し、フェノールで二度、ク
ロロホルムで一度抽出した。次に両分をエタノール沈殿
させ、その後Xenopu+ 1aev目卵母細胞に注
入し抗ウイルス分析によりIFN−γ mRNAを分析
した。たった一つの活性ピークがゲル分画サンプルで観
察された(第2図)。
このピークは18S RNAと共に移動し、注入RNA
I鱈につき 600ユニツト/ mlの活性を有してい
た。この活性は、又MDBK細胞を保護せず、IFN−
γに特異的と思われる。
I鱈につき 600ユニツト/ mlの活性を有してい
た。この活性は、又MDBK細胞を保護せず、IFN−
γに特異的と思われる。
ショ糖密度勾配(!2Sおよび16S)と酸−尿素ゲル
(18s)で観察された活性ピーク間のサイズの相異は
これらの別々の分画方法が全く同一の変性条件下では遂
行されないことにより説明され得る。
(18s)で観察された活性ピーク間のサイズの相異は
これらの別々の分画方法が全く同一の変性条件下では遂
行されないことにより説明され得る。
D、、IFN−γ配列を含むコロニーライブラリの調製
ゲル分画した3uiのmRNAを使用し、標準操作法(
26,39)で二本鎖cDNAを調製した。6%ポリア
クリルアミドゲルでcDNAをサイズ分画した。2種の
サイズ画分800−1500bp (138ng) と
> 1500bp (204ng) とを電気泳動溶
出した。各サイズの cDNAのサンプル35ngにタ
ーミナルデオキシヌクレオチジルトランスフエラーゼ(
4G)を用いてデオキシ−C残基をつなぎ、同様にP+
tI部位(4G)にデオキシ−C残基をテーリングした
300 nHのプラスミドpB R322(41)
とアニール(xnne!l)した。アニール後の各混合
物を用いてE、 C0K−12株294を形質転換し
た。800−1500bpcDNAから約8Hf1株、
> 15QIll+pの cDNAから約400株
の形質転換体が得られた。
26,39)で二本鎖cDNAを調製した。6%ポリア
クリルアミドゲルでcDNAをサイズ分画した。2種の
サイズ画分800−1500bp (138ng) と
> 1500bp (204ng) とを電気泳動溶
出した。各サイズの cDNAのサンプル35ngにタ
ーミナルデオキシヌクレオチジルトランスフエラーゼ(
4G)を用いてデオキシ−C残基をつなぎ、同様にP+
tI部位(4G)にデオキシ−C残基をテーリングした
300 nHのプラスミドpB R322(41)
とアニール(xnne!l)した。アニール後の各混合
物を用いてE、 C0K−12株294を形質転換し
た。800−1500bpcDNAから約8Hf1株、
> 15QIll+pの cDNAから約400株
の形質転換体が得られた。
E、誘発cDNAのコロニーライブラリのスクリニング
各コロニーを、L B (58) + 51197 m
lのテトラサイクリンを入れたマイクロタイタープレー
トのウェル(well)に別々に接種し、DMSO(ジ
メチルスルホキシド)を7%まで加えた後−20℃で貯
蔵した。コロニーライブラリの2種のコピーをニトロセ
ルロースフィルター上で増殖させ、各コロニーから得ら
れるDNAをGronslein−Hogness法(
42)でフィルターに固定した。
lのテトラサイクリンを入れたマイクロタイタープレー
トのウェル(well)に別々に接種し、DMSO(ジ
メチルスルホキシド)を7%まで加えた後−20℃で貯
蔵した。コロニーライブラリの2種のコピーをニトロセ
ルロースフィルター上で増殖させ、各コロニーから得ら
れるDNAをGronslein−Hogness法(
42)でフィルターに固定した。
誘発および非誘発PBL培地からゲル分画したmRNA
のサイズ18S画分を用いて32P−標識eDNAプロ
ーブを調製した。ブライマーとしてオリゴdT
を使用し既報(1)の反応条件2−18 を用いた。600−1500bpサイズの cDNA画
分から得た8000株の形質転換体と> 1500bp
サイズのcDNA画分から得た400株の形質転換体と
を含む1組のフィルターを、20X 10 cpm
(7)誘発32PcDNAとハイブリダイズさせた。も
う一組のフィルターを20X 10 cpmの非誘発
32P−cDNAとハイブリダイズさせた。Fri+s
eh等(43)が示した条件でハイブリダイゼーション
を16時間継続した。フィルターをよく洗浄しく43)
、DuPoo+ Lightning−Plus増感板
を密着させたKodgkXR−5X線フィルムに16〜
48時間篇出した。2種のプローブに関して各コロニー
のハイプリダイゼーシタンパターンを比較した。約40
%のコロニーは明らかに双方のプローブとハイブリダイ
ズし、約50%のコロニーはいずれのプローブともハイ
ブリダイズしなかった(第3図)。+24個のコロニー
は誘発プローブとかなり/Xイブリダイズしたが、非誘
発プローブについては検出不能な程弱いものであった。
のサイズ18S画分を用いて32P−標識eDNAプロ
ーブを調製した。ブライマーとしてオリゴdT
を使用し既報(1)の反応条件2−18 を用いた。600−1500bpサイズの cDNA画
分から得た8000株の形質転換体と> 1500bp
サイズのcDNA画分から得た400株の形質転換体と
を含む1組のフィルターを、20X 10 cpm
(7)誘発32PcDNAとハイブリダイズさせた。も
う一組のフィルターを20X 10 cpmの非誘発
32P−cDNAとハイブリダイズさせた。Fri+s
eh等(43)が示した条件でハイブリダイゼーション
を16時間継続した。フィルターをよく洗浄しく43)
、DuPoo+ Lightning−Plus増感板
を密着させたKodgkXR−5X線フィルムに16〜
48時間篇出した。2種のプローブに関して各コロニー
のハイプリダイゼーシタンパターンを比較した。約40
%のコロニーは明らかに双方のプローブとハイブリダイ
ズし、約50%のコロニーはいずれのプローブともハイ
ブリダイズしなかった(第3図)。+24個のコロニー
は誘発プローブとかなり/Xイブリダイズしたが、非誘
発プローブについては検出不能な程弱いものであった。
これらの各コロニーをマイクロタイタープレートのウェ
ルに個別に接種シ、増殖させてニトロセルロースフィル
ターに移し、前記と同様に2種のプローブとハイブリダ
イズさせた。同様に各コロニーから急速法(rapid
method) (44)によって単離したプラスミド
DNAをニトロセルロースフィルターに付着させ、誘発
及び非誘発プローブとハイブリダイズさせた(45)。
ルに個別に接種シ、増殖させてニトロセルロースフィル
ターに移し、前記と同様に2種のプローブとハイブリダ
イズさせた。同様に各コロニーから急速法(rapid
method) (44)によって単離したプラスミド
DNAをニトロセルロースフィルターに付着させ、誘発
及び非誘発プローブとハイブリダイズさせた(45)。
22個のコロニーから得たDNAは誘発プローブのみと
ハイブリダイズした。これらを“誘発”コロニーと名付
けた。
ハイブリダイズした。これらを“誘発”コロニーと名付
けた。
F、誘発コロニーの特性決定
22個の誘発コロニーのうちから任意に選択した5つの
コロニーからプラスミドDNAを調製しく46)、これ
を用いて挿入cDNAの特性決定を行なった。5つの誘
発プラスミド(p67、 p68. p69971及び
p72)の制限エンドヌクレアーゼマツプピングによれ
ば4つのプラスミドが同様の制限ヌクレアーゼマツプを
有すると推定された。これらの4種のプラスミド(p6
7、 p69. p71. p72) は夫々、挿入c
DNA中に4個のD de I部位と2個のHinf■
部位と1個のRsa I部位とを有していた。第5のプ
ラスミド(p58)は共通のD de I断片を有して
おり、他の4種に比較して短い cDNAクローンであ
ると思われた。制限ヌクレアーゼマツピングによって推
定された相同性(homology)はハイブリダイゼ
ーションによって確認された。プラスミドp67の60
0bpのDdeT断片から32P−標識DNAプローブ
を調製しく47)、これを使用して他の誘発コロニーと
のハイブリダイゼーション(42)を実施した。制限ヌ
クレアーゼでマツピングされた5つのコロニー全部がこ
のプローブとクロスハイブリダイズした。誘発/非誘発
スクリーニングに選択した124個のうちの他の17個
のコロニーも同様であった。クロスハイブリダイズする
これらのプラスミドの各個における挿入cDNAの長さ
を、PstI消化及びゲル電気泳動法によって測定した
。
コロニーからプラスミドDNAを調製しく46)、これ
を用いて挿入cDNAの特性決定を行なった。5つの誘
発プラスミド(p67、 p68. p69971及び
p72)の制限エンドヌクレアーゼマツプピングによれ
ば4つのプラスミドが同様の制限ヌクレアーゼマツプを
有すると推定された。これらの4種のプラスミド(p6
7、 p69. p71. p72) は夫々、挿入c
DNA中に4個のD de I部位と2個のHinf■
部位と1個のRsa I部位とを有していた。第5のプ
ラスミド(p58)は共通のD de I断片を有して
おり、他の4種に比較して短い cDNAクローンであ
ると思われた。制限ヌクレアーゼマツピングによって推
定された相同性(homology)はハイブリダイゼ
ーションによって確認された。プラスミドp67の60
0bpのDdeT断片から32P−標識DNAプローブ
を調製しく47)、これを使用して他の誘発コロニーと
のハイブリダイゼーション(42)を実施した。制限ヌ
クレアーゼでマツピングされた5つのコロニー全部がこ
のプローブとクロスハイブリダイズした。誘発/非誘発
スクリーニングに選択した124個のうちの他の17個
のコロニーも同様であった。クロスハイブリダイズする
これらのプラスミドの各個における挿入cDNAの長さ
を、PstI消化及びゲル電気泳動法によって測定した
。
最長の挿入cDNAを有するクローンは挿入物長120
0−1400bpのクローン69と考えられる。以後の
実験全部にこのDNAを使用した。この制限エンドヌク
レアーゼマツプを第4図に示す。
0−1400bpのクローン69と考えられる。以後の
実験全部にこのDNAを使用した。この制限エンドヌク
レアーゼマツプを第4図に示す。
969の挿入cDNAは、3つの独立発現系で産生され
た発現産物によって抗ウィルス活性を生ずるIFN−γ
cDNAであることが証明された。
た発現産物によって抗ウィルス活性を生ずるIFN−γ
cDNAであることが証明された。
これに関して以下に詳述する。
G、 p69の挿入cDNAの配列解析プラスミドp6
9の挿入eDNAの完全ヌクレオチド配列を決定するた
めに、断片をM13ベクターmp7 (49)でサブク
ローニング後にジデオキシヌクレオチドチェーンターミ
ネーションメソッド(48)で処理しMaxxm −G
11bett法(52)で処理した。最長のオープン解
読フレームは、第5図に示す166個のアミノ酸から成
るタンパクをコードしている。
9の挿入eDNAの完全ヌクレオチド配列を決定するた
めに、断片をM13ベクターmp7 (49)でサブク
ローニング後にジデオキシヌクレオチドチェーンターミ
ネーションメソッド(48)で処理しMaxxm −G
11bett法(52)で処理した。最長のオープン解
読フレームは、第5図に示す166個のアミノ酸から成
るタンパクをコードしている。
コードされた第一残基は、cDNAの5′−末端の第一
met コドンである。アミノ末端の最初の20個の残
基は残りの146個のアミノ酸の分泌のためのシグナル
配列として機能すると推定される。この推定シグナル配
列は、別の特性付けされたシグナル配列と共通の特徴、
例えばサイズ及び疎水性を有する。更に、推定された開
裂配列に見られる4個のアミノ酸(Set−1eu −
gly−ays)は、数種の1FN−a (LelF
B、 C,D、 FおよびH2(2))の開裂点
で見られる4個の残基に等しい。
met コドンである。アミノ末端の最初の20個の残
基は残りの146個のアミノ酸の分泌のためのシグナル
配列として機能すると推定される。この推定シグナル配
列は、別の特性付けされたシグナル配列と共通の特徴、
例えばサイズ及び疎水性を有する。更に、推定された開
裂配列に見られる4個のアミノ酸(Set−1eu −
gly−ays)は、数種の1FN−a (LelF
B、 C,D、 FおよびH2(2))の開裂点
で見られる4個の残基に等しい。
146個のアミノ酸から成るコードされた成熟アミノ酸
配列は分子量17.140である。
配列は分子量17.140である。
コードされたタンパク配列中のアミノ酸28−30(x
sn −g17− the)及びアミノ酸100−10
2 (arn −t7r −+e+)にグリコシレージ
ランが可能な2個の位置(50)が存在する。このよう
な位置の存在は、ヒトIFN−γ(6,5+)の周知の
グリコシレージョンに一致する。更に、2個しかないシ
スティン残基(位置1及び3)は立体配置から見て余り
にも近接しているためジスルフィドブリッジを形成し得
ない。このことは、β−メルカプトエタノール(51)
の如き還元剤の存在中でのIFN−γの周知の安定性に
一致する。推定された成熟アミノ酸配列はほぼ完全に塩
基性であり、全部で30個のリジン、アルギニン、ヒス
チジン残基を有しており、アスパラギン酸及びグルタミ
ン酸残基は全部で19しかない。
sn −g17− the)及びアミノ酸100−10
2 (arn −t7r −+e+)にグリコシレージ
ランが可能な2個の位置(50)が存在する。このよう
な位置の存在は、ヒトIFN−γ(6,5+)の周知の
グリコシレージョンに一致する。更に、2個しかないシ
スティン残基(位置1及び3)は立体配置から見て余り
にも近接しているためジスルフィドブリッジを形成し得
ない。このことは、β−メルカプトエタノール(51)
の如き還元剤の存在中でのIFN−γの周知の安定性に
一致する。推定された成熟アミノ酸配列はほぼ完全に塩
基性であり、全部で30個のリジン、アルギニン、ヒス
チジン残基を有しており、アスパラギン酸及びグルタミ
ン酸残基は全部で19しかない。
プラスミドp69のDNA配列から推定されたIFN−
γのmRN A構造は、IFN−α(1,2)又はIF
N−β(5)のmRNAとは明らかに異なる。
γのmRN A構造は、IFN−α(1,2)又はIF
N−β(5)のmRNAとは明らかに異なる。
第6図に示す如く、IFN−α又はIFN−βに比較し
てIFN−γのコード領域はより短く、5′及び3′の
未翻訳領域はより長い。
てIFN−γのコード領域はより短く、5′及び3′の
未翻訳領域はより長い。
H,E、 coli内での成熟IFN−7の直接発現
第7図に示す如<、50eのプラスミドp69をP+t
Iで消化し、6%ポリアクリルアミドゲル上の電気泳動
で125(lbpの挿入物を単離した。約10鱈の挿入
物がゲルから電気泳動溶出した。このPtt工断片5埒
を3ユニツトのB h+N I (Bethesda
Researeh Lab+)で37℃で15分間部分
消化し、6%ポリアクリルアミドゲルを用いて反応混合
物を精製した。所望の1100塩基対BrfN r−P
l(1’lfr片約0.5I1gを回収した。ホスホト
リエステル法(53)によって図示の2個のデオキシオ
リゴヌクレオチド即ち 5’−dAATTCATGTG
TTATTGTCと 5’ −dTGACAATAAC
ACATG (第7図)とを合成し、下記の如くリン酸
化した。3[1ulの60 mMのトリス−HCl(p
H8)と10 mMのM g C1! 2と15 mM
のβ−メル32 カプトエタノールと 240μ Ci(γ P)AT
P(AIIlersham、 51100 Ci/mo
le)中で各デオキシオリゴヌクレオチド10G pm
oleを合せた。12ユニツトのT4ポリヌクレオチド
キナーゼを添加し、37℃で30分間反応させた。10
mMのATPをll1Il添加し更に20分間反応さ
せた。φ−OH/ CHCl 3抽出後、オリゴマーを
0.25#のB+1NI−Psl11100塩基対断片
と合せてエタノール沈殿した。3G成の20mMトリス
−HCj! (pH7,5)と10 mMのMgCl
2と10 mMジチオスレイトールと 0.5mMのA
TPと11)ユニットのT4 DNAリガーゼ中で前記
の断片を20℃で2時間給合した。(付着末端の結合に
よる重合体を排除すべく)混合物を30ユニツトのPs
lIと30ユニツトのEcoRIとによって1時間消化
し、6%ポリアクリルアミドゲルを用いて電気泳動にか
けた。電気泳動溶出により1115塩基対の産生物(1
1G、(100cpm)を回収した。
第7図に示す如<、50eのプラスミドp69をP+t
Iで消化し、6%ポリアクリルアミドゲル上の電気泳動
で125(lbpの挿入物を単離した。約10鱈の挿入
物がゲルから電気泳動溶出した。このPtt工断片5埒
を3ユニツトのB h+N I (Bethesda
Researeh Lab+)で37℃で15分間部分
消化し、6%ポリアクリルアミドゲルを用いて反応混合
物を精製した。所望の1100塩基対BrfN r−P
l(1’lfr片約0.5I1gを回収した。ホスホト
リエステル法(53)によって図示の2個のデオキシオ
リゴヌクレオチド即ち 5’−dAATTCATGTG
TTATTGTCと 5’ −dTGACAATAAC
ACATG (第7図)とを合成し、下記の如くリン酸
化した。3[1ulの60 mMのトリス−HCl(p
H8)と10 mMのM g C1! 2と15 mM
のβ−メル32 カプトエタノールと 240μ Ci(γ P)AT
P(AIIlersham、 51100 Ci/mo
le)中で各デオキシオリゴヌクレオチド10G pm
oleを合せた。12ユニツトのT4ポリヌクレオチド
キナーゼを添加し、37℃で30分間反応させた。10
mMのATPをll1Il添加し更に20分間反応さ
せた。φ−OH/ CHCl 3抽出後、オリゴマーを
0.25#のB+1NI−Psl11100塩基対断片
と合せてエタノール沈殿した。3G成の20mMトリス
−HCj! (pH7,5)と10 mMのMgCl
2と10 mMジチオスレイトールと 0.5mMのA
TPと11)ユニットのT4 DNAリガーゼ中で前記
の断片を20℃で2時間給合した。(付着末端の結合に
よる重合体を排除すべく)混合物を30ユニツトのPs
lIと30ユニツトのEcoRIとによって1時間消化
し、6%ポリアクリルアミドゲルを用いて電気泳動にか
けた。電気泳動溶出により1115塩基対の産生物(1
1G、(100cpm)を回収した。
プラスミドpLelF^++p 1G3 (第7図)は
LelF人遺伝子から離れたEcoRI部位が除去され
た(27)プラスミドpLelF A 25(1)の誘
導体である。
LelF人遺伝子から離れたEcoRI部位が除去され
た(27)プラスミドpLelF A 25(1)の誘
導体である。
3qのpLelF A +rp 103を2O−L−y
トのEcoRlと20ユニツトのP+tIとを用いて3
7℃で90分間消化し、6%ポリアクリルアミドゲルを
用いて電気泳動にかけた。(〜3900塩基対の)大き
いベクター断片を電気泳動溶出により回収した。このよ
うに調製した0、 1s趨のベクターに1115塩基対
のEe。
トのEcoRlと20ユニツトのP+tIとを用いて3
7℃で90分間消化し、6%ポリアクリルアミドゲルを
用いて電気泳動にかけた。(〜3900塩基対の)大き
いベクター断片を電気泳動溶出により回収した。このよ
うに調製した0、 1s趨のベクターに1115塩基対
のEe。
RI−PstI I FN−γ DNA断片を結合した
。
。
E、 coli K−12株 294 (A T C
CNo、 31446)を形質転換して120個のテト
ラサイクリン耐性コロニーを得た。これらの形質転換体
60個からプラスミドDNAを調製し、EcoRIおよ
びPslIで消化した。これらのプラスミドのうちの3
個が所望の1115塩基対EcoRI−PsjI断片を
含んでいた。
CNo、 31446)を形質転換して120個のテト
ラサイクリン耐性コロニーを得た。これらの形質転換体
60個からプラスミドDNAを調製し、EcoRIおよ
びPslIで消化した。これらのプラスミドのうちの3
個が所望の1115塩基対EcoRI−PsjI断片を
含んでいた。
DNA配列の解析により、これらのプラスミドが、+r
pプロモーター、合成りNA及びeDNA間の・結合部
に所望のヌクレオチド配列を有することが確認された。
pプロモーター、合成りNA及びeDNA間の・結合部
に所望のヌクレオチド配列を有することが確認された。
これらのプラスミドの1っplFN−γ )rp48を
選択して更に研究を続けた。該プラスミドを用いてE、
coli K−L2株W311fl (AT C
CNo、 27325)を形質転換した。
選択して更に研究を続けた。該プラスミドを用いてE、
coli K−L2株W311fl (AT C
CNo、 27325)を形質転換した。
I、IFN−γをコードする配列の遺伝子構造IFN−
γをコードする遺伝子の構造を5oafl+erI+ハ
イブリダイゼーシヨンによって解析した。この方法(5
4)では、5IiSの高分子量ヒトリンパ球DNA(5
5の如く調製)を種々の制限エンドヌクレアーゼで完全
消化し、1.0パーセントのアガロースゲルを用いて電
気泳動にかけ(56)、ニトロセルロースフィルター(
54)に塗抹した。32P−標識DNAプローブをp6
9の挿入cDNAの600bp DdeI断片から調
製しく47)、ニトロセルロ−スに移したDNAとハイ
ブリダイズした(43)。1分間当り107カウントの
プローブを16時間ハイブリダイズし、前記(43)の
如く洗浄した。別々の提供者から得た8個のゲノムDN
Aサンプルを制限エンドヌクレアーゼEcoRIで消化
し、p6!l ”’P−標識プローブとハイブリダイズ
した。第9図に示す如く、2個の明白なハイブリダイゼ
ーションシグナルが見られた。)(indI[消化λD
NAとの移動度比較によれば、これらは夫々、88キロ
塩基対(kbpl 及び2.0kbpを有すると推定さ
れた。
γをコードする遺伝子の構造を5oafl+erI+ハ
イブリダイゼーシヨンによって解析した。この方法(5
4)では、5IiSの高分子量ヒトリンパ球DNA(5
5の如く調製)を種々の制限エンドヌクレアーゼで完全
消化し、1.0パーセントのアガロースゲルを用いて電
気泳動にかけ(56)、ニトロセルロースフィルター(
54)に塗抹した。32P−標識DNAプローブをp6
9の挿入cDNAの600bp DdeI断片から調
製しく47)、ニトロセルロ−スに移したDNAとハイ
ブリダイズした(43)。1分間当り107カウントの
プローブを16時間ハイブリダイズし、前記(43)の
如く洗浄した。別々の提供者から得た8個のゲノムDN
Aサンプルを制限エンドヌクレアーゼEcoRIで消化
し、p6!l ”’P−標識プローブとハイブリダイズ
した。第9図に示す如く、2個の明白なハイブリダイゼ
ーションシグナルが見られた。)(indI[消化λD
NAとの移動度比較によれば、これらは夫々、88キロ
塩基対(kbpl 及び2.0kbpを有すると推定さ
れた。
これは2個のIFN−γ遺伝子があるか、又は1個の遺
伝子がEcoRI部位によって切断(split)され
た結果であろう。p69 cD N AがEcoRI
部位を含まないので、1個の遺伝子を発現させるには内
部EcoRI部位を有する介在配列(イントロン)が必
要であった。これらの可能性を見分けるために、異なる
他の5種のエンドヌクレアーゼで消化した1個のヒトD
NA (第10図)に対して同じプローブを用いて5o
uthernハイブリダイゼーシコンを実施した。2種
の他のエンドヌクレアーゼPvuII、 Hinc
IIでは夫々2個のハイブリダイズDNA断片(pva
lIでは6.7kbpと4.l]kbpHineIIで
は2.5kbpと 2.2 kbp)が見られた。
伝子がEcoRI部位によって切断(split)され
た結果であろう。p69 cD N AがEcoRI
部位を含まないので、1個の遺伝子を発現させるには内
部EcoRI部位を有する介在配列(イントロン)が必
要であった。これらの可能性を見分けるために、異なる
他の5種のエンドヌクレアーゼで消化した1個のヒトD
NA (第10図)に対して同じプローブを用いて5o
uthernハイブリダイゼーシコンを実施した。2種
の他のエンドヌクレアーゼPvuII、 Hinc
IIでは夫々2個のハイブリダイズDNA断片(pva
lIでは6.7kbpと4.l]kbpHineIIで
は2.5kbpと 2.2 kbp)が見られた。
しかし乍ら3種のエンドヌクレアーゼHind m。
Bg l II、 BxmHIによる消化パターンで
は夫々1個のハイブリダイズDNA断片(Hindn[
では9.0 kbp、 Bg f!IIでは11.5
kbp、 Ba+nHIでは9、5 kb++)
Lか得られなかった。同−HindDIハイブリダイズ
断片に含まれるためには2個のIFN−γ遺伝子が異常
に接近して(9,0kbp未満)結合していなければな
らない。この結果より、ヒトゲノムDNAには(多数存
在したIFN−α遺伝子と違って)ひとつの同質の(h
omologous) I F N −γ遺伝子が存在
しておりこの遺伝子がE coRI 。
は夫々1個のハイブリダイズDNA断片(Hindn[
では9.0 kbp、 Bg f!IIでは11.5
kbp、 Ba+nHIでは9、5 kb++)
Lか得られなかった。同−HindDIハイブリダイズ
断片に含まれるためには2個のIFN−γ遺伝子が異常
に接近して(9,0kbp未満)結合していなければな
らない。この結果より、ヒトゲノムDNAには(多数存
在したIFN−α遺伝子と違って)ひとつの同質の(h
omologous) I F N −γ遺伝子が存在
しておりこの遺伝子がE coRI 。
PvulI、 Hine II部位を含む1個以上のイ
ントロンによって切断されると推定される。この推定を
確認するために、p69から得たcDNAの3′未翻訳
領域のみから調製した32P標識断片(第5図の 86
0番目から 990番目までの 130塩基対のDde
I断片)をEcoRI消化したヒトゲノムDNAにハイ
ブリダイズした(47)。2.Okbp EcoRI断
片のみがこのプローブにハイブリダイズした。
ントロンによって切断されると推定される。この推定を
確認するために、p69から得たcDNAの3′未翻訳
領域のみから調製した32P標識断片(第5図の 86
0番目から 990番目までの 130塩基対のDde
I断片)をEcoRI消化したヒトゲノムDNAにハイ
ブリダイズした(47)。2.Okbp EcoRI断
片のみがこのプローブにハイブリダイズした。
このことは、この断片が3′−未翻訳配列を含んでおり
8.8 kbp EcoRI断片が5′−配列を含むこ
とを示す。IFN−γの遺伝子構造(少くとも1個のイ
ントロンを有する1個の遺伝子)は、IFN−α(イン
トロン(56)を有さない多数遺伝子(multipl
e genes) (21)又はIFN−β(イントロ
ン(57)を有さない1個の遺伝子)と明らかに異なっ
ている。
8.8 kbp EcoRI断片が5′−配列を含むこ
とを示す。IFN−γの遺伝子構造(少くとも1個のイ
ントロンを有する1個の遺伝子)は、IFN−α(イン
トロン(56)を有さない多数遺伝子(multipl
e genes) (21)又はIFN−β(イントロ
ン(57)を有さない1個の遺伝子)と明らかに異なっ
ている。
J、細菌抽出物の調製
su / mlのテトラサイクリンを加えたLurロブ
ロスで1晩培養したE、 coli W311G/
plFN−γtrp 48を、0.2%のグルコースと
0.5%のカザミノ酸と5 n / mlのテトラサ
イクリンとを含むM9(58)培地に希釈度1 : I
Nで接種した。A が50 01乃至0.2のときに最終濃度20 p9 / ml
になるまでインドールアクリル酸を添加した。A350
−1.0で遠心して1011のサンプルを採取し、1■
/mlのウシ血清アルブミンを含む1 mlの燐酸塩緩
衝食塩水(PBS−BSA)に直ちに再懸濁させた。
ロスで1晩培養したE、 coli W311G/
plFN−γtrp 48を、0.2%のグルコースと
0.5%のカザミノ酸と5 n / mlのテトラサ
イクリンとを含むM9(58)培地に希釈度1 : I
Nで接種した。A が50 01乃至0.2のときに最終濃度20 p9 / ml
になるまでインドールアクリル酸を添加した。A350
−1.0で遠心して1011のサンプルを採取し、1■
/mlのウシ血清アルブミンを含む1 mlの燐酸塩緩
衝食塩水(PBS−BSA)に直ちに再懸濁させた。
超音波で細胞を破砕し残渣を遠心で除去した。アッセイ
(分析)を行なうまで上清を4℃で保存した。細胞変性
効果(CP E)阻止アッセイで標準IFN−αと比較
すると、上清中のインターフェロン活性は250ユニツ
ト/ mlと測定された。
(分析)を行なうまで上清を4℃で保存した。細胞変性
効果(CP E)阻止アッセイで標準IFN−αと比較
すると、上清中のインターフェロン活性は250ユニツ
ト/ mlと測定された。
に、酵母の形質転換/′菌株及び培地
酵母菌を既報(59)に準じて形質転換した。Ecol
i株J A300(ATCCNo、33588) (l
h+ leu B61hithy A +Ifl C1
117h+d+n hsd R5itR(20)を用い
て発現能のあるTRP 1遺伝子を含むプラスミドを選
択した。遺伝子型fa H91Hl 25UC2mal
CUP I) (18)を有する酵母菌5iccha
+oz7cesce+evi+1aeRH21gを酵母
形質転換宿主として使用した。S、 ce+evis
iaeRH218は、アメリカン・タイプ・カルチャー
・コレクション(ATCCNo、 44076)に寄託
されている。0.25%のカザミノ酸(CAA)を含む
M9 (最小栄養培地)およびLB(す・ソチ培地)
は、Miller(5g)によって記載されているよう
に、培地をオートクレーブで処理し冷却してから20
u9 / mlのアンピシリン(SiglIla)を添
加して得られた。下記の培地によって酵母を増殖させた
。1%の酵母抽出物と2%のペプトンと2%のグルコー
ス、これに所望により3%Difco寒天とを含むY
E P D014!中に6.7gの酵母窒素塩基 (ア
ミノ酸非含有) (Y N B ) (Difco)と
10■のアデニンと10■のウラシルと 5gのCAA
と20gのグルコース、これに所望により30gの寒天
とを含むYNB+CAA0 L、酵母発現ベクターの構成 1.104のY Rp 7 (14,15,16)をE
coRIで消化した。得られたDNAの付着末端をDN
Aポリメラーシー (Klenov断片)で平滑末端化
した。ベクターと挿入物とを1%のアガロース(Sea
kem)ゲルに流し、ゲルから切り取り、電気泳動溶出
して等容量のクロロホルムとフェノールとで2回抽出し
、エタノール沈殿した。得られた平滑末端DNA分子を
最終容量50成で12℃で12時間結合させた。
i株J A300(ATCCNo、33588) (l
h+ leu B61hithy A +Ifl C1
117h+d+n hsd R5itR(20)を用い
て発現能のあるTRP 1遺伝子を含むプラスミドを選
択した。遺伝子型fa H91Hl 25UC2mal
CUP I) (18)を有する酵母菌5iccha
+oz7cesce+evi+1aeRH21gを酵母
形質転換宿主として使用した。S、 ce+evis
iaeRH218は、アメリカン・タイプ・カルチャー
・コレクション(ATCCNo、 44076)に寄託
されている。0.25%のカザミノ酸(CAA)を含む
M9 (最小栄養培地)およびLB(す・ソチ培地)
は、Miller(5g)によって記載されているよう
に、培地をオートクレーブで処理し冷却してから20
u9 / mlのアンピシリン(SiglIla)を添
加して得られた。下記の培地によって酵母を増殖させた
。1%の酵母抽出物と2%のペプトンと2%のグルコー
ス、これに所望により3%Difco寒天とを含むY
E P D014!中に6.7gの酵母窒素塩基 (ア
ミノ酸非含有) (Y N B ) (Difco)と
10■のアデニンと10■のウラシルと 5gのCAA
と20gのグルコース、これに所望により30gの寒天
とを含むYNB+CAA0 L、酵母発現ベクターの構成 1.104のY Rp 7 (14,15,16)をE
coRIで消化した。得られたDNAの付着末端をDN
Aポリメラーシー (Klenov断片)で平滑末端化
した。ベクターと挿入物とを1%のアガロース(Sea
kem)ゲルに流し、ゲルから切り取り、電気泳動溶出
して等容量のクロロホルムとフェノールとで2回抽出し
、エタノール沈殿した。得られた平滑末端DNA分子を
最終容量50成で12℃で12時間結合させた。
この結合混合物(liga+ion m1x)でE、
coli株JA30Gをアンピシリン耐性及びトリプ
トファン原栄養性に形質転換した。夫々反対の方向を向
いたTRPI遺伝子を含むプラスミドを単離した。
coli株JA30Gをアンピシリン耐性及びトリプ
トファン原栄養性に形質転換した。夫々反対の方向を向
いたTRPI遺伝子を含むプラスミドを単離した。
pFRWlはYRp7と同方向のTRPI遺伝子を有し
ており、pFRW2はYRp7と反対方向を向いたTR
PI遺伝子を有していた。
ており、pFRW2はYRp7と反対方向を向いたTR
PI遺伝子を有していた。
20埒の pFRW2を±ind I[で直線化し、1
%のアガロースゲルを用いて電気泳動にかけた。直線状
分子をゲルから溶出し、次に2(lQngを、酵母3−
ホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子を含む制限断片であ
るプラスミドpBl(+3)の3,1kbHi口dl[
I挿入物500ngと結合させた。結合混合物を用いて
E、 coli株294をアンピシリン耐性及びテト
ラサイクリン感受性に形質転換した。このような組換体
の1つから調製したプラスミドは、テトラサイクリン耐
性遺伝子のHindII[部位にpBl挿入DNAの3
.1 kbp Hind III断片を有する完全な
TRPI遺伝子を有していた。このプラスミド(よりF
RM 31である。5埒の pFRM31を4旦RIで
完全に消化し、フェノール及びクロロホルムで2回抽出
しエタノール沈殿した。夫々 250μMのデオキシヌ
クレオシドトリホスフェートを用いた反応でDNAポリ
メラーシー (Klenov断片)を用いて分子の付着
末端を充填した。反応を14℃で20分間継続後、フェ
ノール−クロロホルムで2回抽出し、DNAをエタノー
ルで沈殿させた。次にDNAを含む再懸濁液をC1aI
で完全に消化し、6%アクリルアミドゲルを用いて電気
泳動にかけた。ベクター断片をゲルから溶出し、フェノ
ール−クロロホルム抽出し、エタノール沈殿した。
%のアガロースゲルを用いて電気泳動にかけた。直線状
分子をゲルから溶出し、次に2(lQngを、酵母3−
ホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子を含む制限断片であ
るプラスミドpBl(+3)の3,1kbHi口dl[
I挿入物500ngと結合させた。結合混合物を用いて
E、 coli株294をアンピシリン耐性及びテト
ラサイクリン感受性に形質転換した。このような組換体
の1つから調製したプラスミドは、テトラサイクリン耐
性遺伝子のHindII[部位にpBl挿入DNAの3
.1 kbp Hind III断片を有する完全な
TRPI遺伝子を有していた。このプラスミド(よりF
RM 31である。5埒の pFRM31を4旦RIで
完全に消化し、フェノール及びクロロホルムで2回抽出
しエタノール沈殿した。夫々 250μMのデオキシヌ
クレオシドトリホスフェートを用いた反応でDNAポリ
メラーシー (Klenov断片)を用いて分子の付着
末端を充填した。反応を14℃で20分間継続後、フェ
ノール−クロロホルムで2回抽出し、DNAをエタノー
ルで沈殿させた。次にDNAを含む再懸濁液をC1aI
で完全に消化し、6%アクリルアミドゲルを用いて電気
泳動にかけた。ベクター断片をゲルから溶出し、フェノ
ール−クロロホルム抽出し、エタノール沈殿した。
ヒトから精製した3−ホスホグリセリン酸キナーゼ酵素
の6個のN−末端アミノ酸は下記の配列を有していた。
の6個のN−末端アミノ酸は下記の配列を有していた。
1−2−3−4−5−6
SER−LEU−3ER−SER−LYS−LEU14
1塩基対の5zu3A−3iu3A制限断片のDNA配
列から生成した翻訳解読フレームの1個は、(内部Hi
ncI[部位を含む。第11図のPGK制限マツプ参照
)下記のアミノ酸配列を生成する。
1塩基対の5zu3A−3iu3A制限断片のDNA配
列から生成した翻訳解読フレームの1個は、(内部Hi
ncI[部位を含む。第11図のPGK制限マツプ参照
)下記のアミノ酸配列を生成する。
1−2−3−4−5−6
MET−3ER−LEU−SER−3ER−LYS−L
Etlイニシエーターたるメチオニンを除くとPGKの
N−末端アミノ酸配列は、ヒトPGKのN−末端アミノ
酸配列と5乃至6個のアミノ酸の相同性(homolo
g7)を示した。
Etlイニシエーターたるメチオニンを除くとPGKの
N−末端アミノ酸配列は、ヒトPGKのN−末端アミノ
酸配列と5乃至6個のアミノ酸の相同性(homolo
g7)を示した。
この配列決定により酵母PGK構造遺伝子の起点が、p
Blの141塩基対5au3A制限断片中のDNAによ
りコードされると推定できる。従来の研究(20)では
、PGK mRNAを特定化するDNA配列がHind
m断片のこの領域に存在するであろうと推定されていた
。更に141塩基対5au3A断片の配列にはより多く
のPGKプロモーターのDNA配列が含まれている(第
12図)。
Blの141塩基対5au3A制限断片中のDNAによ
りコードされると推定できる。従来の研究(20)では
、PGK mRNAを特定化するDNA配列がHind
m断片のこの領域に存在するであろうと推定されていた
。更に141塩基対5au3A断片の配列にはより多く
のPGKプロモーターのDNA配列が含まれている(第
12図)。
配列5’ −ATTTGTTGTAA人−3′を有する
合成オリゴヌクレオチドを標準法により合成した(C+
et他、 Nucleic Ac1ds Res、
、 8. 2331 (1980))100
nHのプライマーの5′−末端を20μsの反応液32 中で200μC1の[γ P] ATP及び10ユニ
ツトのT4ポリヌクレオチドキナーゼで標識した。
合成オリゴヌクレオチドを標準法により合成した(C+
et他、 Nucleic Ac1ds Res、
、 8. 2331 (1980))100
nHのプライマーの5′−末端を20μsの反応液32 中で200μC1の[γ P] ATP及び10ユニ
ツトのT4ポリヌクレオチドキナーゼで標識した。
この標識プライマー溶液を用いてプライマー修復反応(
primer−repair reaction)を実
施した。この反応は、PGK構造遺伝子配列の直前に位
置するPGK5’ −フランキングDNAにEcoRI
制限部位を入れる多段階プロセスの第1段階である。
primer−repair reaction)を実
施した。この反応は、PGK構造遺伝子配列の直前に位
置するPGK5’ −フランキングDNAにEcoRI
制限部位を入れる多段階プロセスの第1段階である。
1100I1のp B 1 (20)をHaemで完全
消化し6%のポリアクリルアミドゲルで電気泳動する。
消化し6%のポリアクリルアミドゲルで電気泳動する。
エチジウム染色ゲル上の最上部のバンド(PGKプロモ
ーター領域を含む)を前記の如き電気泳動溶出により単
離した。このDNAの1200塩基対Hxen[断片を
HincIIで消化し、次に6%アクリルアミドゲルで
電気泳動した。電気泳動溶出により650塩基対のバン
ドを単離した。5埒のDNAを単離した。DNAの65
0塩基対Hgem −Hice II断片を20gのH
2Oに再度懸濁させ、次に20μsの前記の燐酸化プラ
イマー溶液と混合した。この混合物をフェノール−クロ
ロホルムで1回抽出し次にエタノール沈殿させた。乾燥
したDNAを50IiIlのH2Oに再度懸濁させ、次
に沸騰水浴で7分間加熱した。この溶液をドライアイス
−エタノール浴で(l[l乃至20秒間)急冷し、氷水
浴に移した。
ーター領域を含む)を前記の如き電気泳動溶出により単
離した。このDNAの1200塩基対Hxen[断片を
HincIIで消化し、次に6%アクリルアミドゲルで
電気泳動した。電気泳動溶出により650塩基対のバン
ドを単離した。5埒のDNAを単離した。DNAの65
0塩基対Hgem −Hice II断片を20gのH
2Oに再度懸濁させ、次に20μsの前記の燐酸化プラ
イマー溶液と混合した。この混合物をフェノール−クロ
ロホルムで1回抽出し次にエタノール沈殿させた。乾燥
したDNAを50IiIlのH2Oに再度懸濁させ、次
に沸騰水浴で7分間加熱した。この溶液をドライアイス
−エタノール浴で(l[l乃至20秒間)急冷し、氷水
浴に移した。
次に、この溶液に、10Ii1のDNAポリメラーシー
の10倍緩衝液(Boehringer Minnhe
im)とデオキシヌクレオシドトリホスフェ−ト(dA
TP、 dTTPdGTP及びdCTP)を夫々 2.
5mMにした10I11の溶液と2清のH2Oと5ユニ
ツトのDNAポリメラーシー Klenow断片とを含
む溶液50μsを添加した。この100IJiの反応溶
液を37℃で4時間インキュベートした。次に溶液をフ
ェノール−クロロホルム抽出し、エタノール沈殿し、凍
結乾燥して10ユニツトの5ao3Aで完全に消化した
。溶液を6%アクリルアミドゲルで電気泳動した。39
塩基対のサイズに相当するバンドをゲルから切取り前記
の電気泳動溶出で単離した。この39塩基対のバンドは
1個の平滑末端と1個の5ao3A付着末端とを有する
。この断片を改造したpFIF lrp 69ベクター
(5)にクローニングした。10/1gの pFIF
trp 69をXb1工で直線化し、フェノール−クロ
ロホルムで1回抽出し、エタノール沈殿した。ヌクレオ
シドトリホスフェートを夫々 250μM含む50/l
/j2の反応溶液中でDNAポリメラーシー Klen
ov断片を使用してXbxl付着末端を充填した。この
DNAをBamHIで切取り6%アクリルアミドゲルで
電気泳動した。ベクター断片を電気泳動溶出によってゲ
ルから単離し次に204の820に再度懸濁させた。
の10倍緩衝液(Boehringer Minnhe
im)とデオキシヌクレオシドトリホスフェ−ト(dA
TP、 dTTPdGTP及びdCTP)を夫々 2.
5mMにした10I11の溶液と2清のH2Oと5ユニ
ツトのDNAポリメラーシー Klenow断片とを含
む溶液50μsを添加した。この100IJiの反応溶
液を37℃で4時間インキュベートした。次に溶液をフ
ェノール−クロロホルム抽出し、エタノール沈殿し、凍
結乾燥して10ユニツトの5ao3Aで完全に消化した
。溶液を6%アクリルアミドゲルで電気泳動した。39
塩基対のサイズに相当するバンドをゲルから切取り前記
の電気泳動溶出で単離した。この39塩基対のバンドは
1個の平滑末端と1個の5ao3A付着末端とを有する
。この断片を改造したpFIF lrp 69ベクター
(5)にクローニングした。10/1gの pFIF
trp 69をXb1工で直線化し、フェノール−クロ
ロホルムで1回抽出し、エタノール沈殿した。ヌクレオ
シドトリホスフェートを夫々 250μM含む50/l
/j2の反応溶液中でDNAポリメラーシー Klen
ov断片を使用してXbxl付着末端を充填した。この
DNAをBamHIで切取り6%アクリルアミドゲルで
電気泳動した。ベクター断片を電気泳動溶出によってゲ
ルから単離し次に204の820に再度懸濁させた。
2OnHのこのベクターと前記で調製した2Qngの3
9塩基対断片とを室温で4時間給合させた。結合混合物
の115量を使用してE、 coli株294を(L
B+20ILi/ml ampm−プレート上アンピ
シリン耐性に形質転換した。形質転換体から得たプラス
ミドをクイックスクリーンプロセス(quick 5c
reenp+oeedu++) (44)でテストした
。配列解析のためにプラスミド p、PGK−39を選
択した。20埒のプラスミドをX ba Iで消化し、
エタノール沈殿後1000ユニットの細菌由来アルカリ
性ホスファターゼと共に68℃で45分間処理した。D
NAを3回フェノール−クロロホルム抽出し、エタノー
ル沈殿させ−3ま た。 200μC1の[γ P] ATPと10ユニ
ツトのT4ポリヌクレオチドキナーゼとを含む2QII
Jlの反応溶液中で脱リン酸末端を標識した。プラスミ
ドを5slIで切断し6%のアクリルアミドゲルで電気
泳動した。
9塩基対断片とを室温で4時間給合させた。結合混合物
の115量を使用してE、 coli株294を(L
B+20ILi/ml ampm−プレート上アンピ
シリン耐性に形質転換した。形質転換体から得たプラス
ミドをクイックスクリーンプロセス(quick 5c
reenp+oeedu++) (44)でテストした
。配列解析のためにプラスミド p、PGK−39を選
択した。20埒のプラスミドをX ba Iで消化し、
エタノール沈殿後1000ユニットの細菌由来アルカリ
性ホスファターゼと共に68℃で45分間処理した。D
NAを3回フェノール−クロロホルム抽出し、エタノー
ル沈殿させ−3ま た。 200μC1の[γ P] ATPと10ユニ
ツトのT4ポリヌクレオチドキナーゼとを含む2QII
Jlの反応溶液中で脱リン酸末端を標識した。プラスミ
ドを5slIで切断し6%のアクリルアミドゲルで電気
泳動した。
標識した挿入バンドをゲルから単離し、Ma!amGi
lbe+を法(52)によって配列を決定した。このプ
ロモーター断片の3′ −末端のDNA配列は予想通り
であった。
lbe+を法(52)によって配列を決定した。このプ
ロモーター断片の3′ −末端のDNA配列は予想通り
であった。
25ugの9PGK−39(第13図)を(夫々5ユニ
ツトの)SalIとXbaIとで同時に消化し6%ゲル
を用いて電気泳動にかけた。39塩基対のプロモーター
断片を含む39G塩基対のバンドを電気泳動溶出により
単離した。再懸濁D N Aを5au3Aで消化し、8
%アクリルアミドゲルを用いて電気泳動にかけた。39
塩基対PGKプロモーターバンドを電気泳動溶出により
単離した。このDNAは、5aI13A−XbaI断片
にPGKプロモーターの5′−末端の39塩基対を含ん
でいた。
ツトの)SalIとXbaIとで同時に消化し6%ゲル
を用いて電気泳動にかけた。39塩基対のプロモーター
断片を含む39G塩基対のバンドを電気泳動溶出により
単離した。再懸濁D N Aを5au3Aで消化し、8
%アクリルアミドゲルを用いて電気泳動にかけた。39
塩基対PGKプロモーターバンドを電気泳動溶出により
単離した。このDNAは、5aI13A−XbaI断片
にPGKプロモーターの5′−末端の39塩基対を含ん
でいた。
25埒のpBlをPvaIとKpnIとで消化し、6%
アクリルアミドゲルを用いて電気泳動にかけた。
アクリルアミドゲルを用いて電気泳動にかけた。
DNAの0.8khpバンドを電気泳動溶出により単離
し、5au3Aで消化して、6%アクリルアミドゲルを
用いて電気泳動にかけた。PGKプロモーターから得た
265b9バンド(第11図)を電気泳動溶出により単
離した。
し、5au3Aで消化して、6%アクリルアミドゲルを
用いて電気泳動にかけた。PGKプロモーターから得た
265b9バンド(第11図)を電気泳動溶出により単
離した。
次ニ、このDNAと前記の39bpプロモ一ター断片と
を室温で2時間給合した。結合混合物をXbalとP
vu Iとで消化し、6%アクリルアミドゲルを用いて
電気泳動にかけた。304 hp Xbal −Pv
uI断片を電気泳動溶出により単離し、これを200n
Hの(先に単離したPval−PitI 162塩基
対断片の欠如した) pB R322f41)と、2
011ngのXbxI−PitI LelF A
cDNA遺伝子とを含む結合混合物に添加した。このL
elF A cDNA遺伝子は先に20/49のpLe
lF trp A 25から単離されている。この3因
子結合混合物を用いてE、 coli株294をテト
ラサイクリン耐性に形質転換した。形質転換体コロニー
をミニスクリーニングしく44)、コロニーの1つ、即
ち pBR322をベースとするベクター中でLelF
A遺伝子に融合した304塩基対のPGK5’ −フ
ランキングDNAを有する ppG K 300を単離
した。LelF A遺伝子の5′−末端は、配列5’
−CTAGAATTC−3’ を有する。従ってこの配
列にPGKプロモーター断片からXbxI部位が融合す
ると、XbaI部位にEcoRI部位が付加することが
可能になる。従ってpPGK300はPvuI−Eeo
RI断片中に単離されたP 、GKプロモータ一部分を
含む。
を室温で2時間給合した。結合混合物をXbalとP
vu Iとで消化し、6%アクリルアミドゲルを用いて
電気泳動にかけた。304 hp Xbal −Pv
uI断片を電気泳動溶出により単離し、これを200n
Hの(先に単離したPval−PitI 162塩基
対断片の欠如した) pB R322f41)と、2
011ngのXbxI−PitI LelF A
cDNA遺伝子とを含む結合混合物に添加した。このL
elF A cDNA遺伝子は先に20/49のpLe
lF trp A 25から単離されている。この3因
子結合混合物を用いてE、 coli株294をテト
ラサイクリン耐性に形質転換した。形質転換体コロニー
をミニスクリーニングしく44)、コロニーの1つ、即
ち pBR322をベースとするベクター中でLelF
A遺伝子に融合した304塩基対のPGK5’ −フ
ランキングDNAを有する ppG K 300を単離
した。LelF A遺伝子の5′−末端は、配列5’
−CTAGAATTC−3’ を有する。従ってこの配
列にPGKプロモーター断片からXbxI部位が融合す
ると、XbaI部位にEcoRI部位が付加することが
可能になる。従ってpPGK300はPvuI−Eeo
RI断片中に単離されたP 、GKプロモータ一部分を
含む。
10u9(DpBl
をP yo I及びEeoRIで消化し6%アクリルア
ミ ドゲルで電気泳動した。1.3kbの P!III−EcoRI DNAバンドをPGK5’
フランキングDNAから電気泳動溶出により単離した。
ミ ドゲルで電気泳動した。1.3kbの P!III−EcoRI DNAバンドをPGK5’
フランキングDNAから電気泳動溶出により単離した。
lO鱈の 9PGK−3011をEcoRI及びPyu
工で消化し、6%アクリルアミドゲルを用いて消化混合
物(digestion mix )を電気泳動にかけ
、次に電気泳動溶出して312 bpのプロモーター断
片を単離した。5埒のpFRL 4をEcoRIで切断
し、エタノール沈殿させ、68℃で細菌由来アルカリ性
ホスファターゼで45分間処理した。フェノール/クロ
ロホルムで3回抽出し、DANをエタノール沈殿させ、
20m1のH2Oに再懸濁させた。201gのベクター
を、pPGK−300から単離した100結合させた。
工で消化し、6%アクリルアミドゲルを用いて消化混合
物(digestion mix )を電気泳動にかけ
、次に電気泳動溶出して312 bpのプロモーター断
片を単離した。5埒のpFRL 4をEcoRIで切断
し、エタノール沈殿させ、68℃で細菌由来アルカリ性
ホスファターゼで45分間処理した。フェノール/クロ
ロホルムで3回抽出し、DANをエタノール沈殿させ、
20m1のH2Oに再懸濁させた。201gのベクター
を、pPGK−300から単離した100結合させた。
結合混合物を用いてE、 coli株294をアンピ
シリン耐性に形質転換した。得られた形質転換体の1つ
がpp G K −1500であった。このプラスミド
は、DNAのEcoRI−EcoRI又はロモーター断
片を含んでいた。
シリン耐性に形質転換した。得られた形質転換体の1つ
がpp G K −1500であった。このプラスミド
は、DNAのEcoRI−EcoRI又はロモーター断
片を含んでいた。
10埒のpPGK−1500をC1aI及びEcoRI
で完全消化し、消化混合物を6%アクリルアミドゲル電
気泳動にかけた。電気泳動溶出によりPGKプロモータ
ーを含む900bllの断片を単離した。10/iのp
i FN−7trp 48をEeoRI及びHincI
Iで完全消化し、6%アクリルアミドゲル電気泳動にか
けた。電気泳動溶出により直接発現できる■FN−γ
cDNAを含む938bpのバンドがゲルから単離され
た。
で完全消化し、消化混合物を6%アクリルアミドゲル電
気泳動にかけた。電気泳動溶出によりPGKプロモータ
ーを含む900bllの断片を単離した。10/iのp
i FN−7trp 48をEeoRI及びHincI
Iで完全消化し、6%アクリルアミドゲル電気泳動にか
けた。電気泳動溶出により直接発現できる■FN−γ
cDNAを含む938bpのバンドがゲルから単離され
た。
(C1aI−EeoRI断片上の)PGKプロモーター
断片と欠失9FRM−31と前記の単離IFNγ cD
NAとを3断片結合反応によって酵母発現ベクターを構
成した。結合反応は14℃にて12時間行なわれた。次
にこの結合混合物を用いてEcoli K−12株29
4をアンピシリン耐性に形質転換した。形質転換体を分
析し、適正な構成の発現プラスミドpPGK−IFN−
γの存在を確認した(第16図)。発現系を含むプラス
ミドを用い、トリプトファン欠失寒天中で酵母菌RH2
+8のスフェロプラストをトリプトファン原栄養性に形
質転換した。これらの組換え酵母に対し、IFN−γの
存在を調べるアッセイを実施した。
断片と欠失9FRM−31と前記の単離IFNγ cD
NAとを3断片結合反応によって酵母発現ベクターを構
成した。結合反応は14℃にて12時間行なわれた。次
にこの結合混合物を用いてEcoli K−12株29
4をアンピシリン耐性に形質転換した。形質転換体を分
析し、適正な構成の発現プラスミドpPGK−IFN−
γの存在を確認した(第16図)。発現系を含むプラス
ミドを用い、トリプトファン欠失寒天中で酵母菌RH2
+8のスフェロプラストをトリプトファン原栄養性に形
質転換した。これらの組換え酵母に対し、IFN−γの
存在を調べるアッセイを実施した。
酵母抽出物を下記の如く調製した。10m1の培養液を
YNB+CAA中でA 〜1−2まで増殖60 させ、遠心により集め、500μsのPBS緩衝液(2
0mMのNaHPO、pH=7.4 、150mMの4 NaCj+)に再懸濁させた。等容量のガラスピーズ(
0,45−0,5m)を添加し、混合物を2分間撹拌し
た。抽出物を14. GOO+pmで30秒間遠心し、
上清を取出した。CPE阻止アッセイを用いて標準IF
N−αと比較すると、上溝中のインターフェロン活性の
測定値は16.000ユニツト/ mlであった。
YNB+CAA中でA 〜1−2まで増殖60 させ、遠心により集め、500μsのPBS緩衝液(2
0mMのNaHPO、pH=7.4 、150mMの4 NaCj+)に再懸濁させた。等容量のガラスピーズ(
0,45−0,5m)を添加し、混合物を2分間撹拌し
た。抽出物を14. GOO+pmで30秒間遠心し、
上清を取出した。CPE阻止アッセイを用いて標準IF
N−αと比較すると、上溝中のインターフェロン活性の
測定値は16.000ユニツト/ mlであった。
■断片をEcoRI制限部位末端を有する断片に変えた
。Hindn[部位に合成オリゴ7−(5’ −dAG
CTGAATTC)を添加して、ポリメラーゼI (K
lenov断片)を作用させて充填し、PvoII部位
は平滑末端結合によってECoRI部位に変えた。得ら
れたEcoRI断片をpML−1(2g)のEcoRI
部位に挿入した。imp R遺伝子に逆向きとなるSV
40後期プロモーターを有するプラスミドに於いて、p
M L −1(27)のampR遺伝子に最も近イEc
。
。Hindn[部位に合成オリゴ7−(5’ −dAG
CTGAATTC)を添加して、ポリメラーゼI (K
lenov断片)を作用させて充填し、PvoII部位
は平滑末端結合によってECoRI部位に変えた。得ら
れたEcoRI断片をpML−1(2g)のEcoRI
部位に挿入した。imp R遺伝子に逆向きとなるSV
40後期プロモーターを有するプラスミドに於いて、p
M L −1(27)のampR遺伝子に最も近イEc
。
RI部位を除去してこのaIIlpR遺伝子を更に改造
した。
した。
クローンHBV DNA(60)ノ1023bpのH
paI−Bg l II断片を単離し、B型肝炎ウィル
ス(HBV)のHpaI部位を合成オリゴ7−(5’
−dGCGAATTCGC)でEcoRI部位に転換
した。このEcoRl−Bglmの付いた断片をSV4
0のオリジンをもつ前記プラスミドのEcoRI−Bx
mHI部位に直接クローニングした。
paI−Bg l II断片を単離し、B型肝炎ウィル
ス(HBV)のHpaI部位を合成オリゴ7−(5’
−dGCGAATTCGC)でEcoRI部位に転換
した。このEcoRl−Bglmの付いた断片をSV4
0のオリジンをもつ前記プラスミドのEcoRI−Bx
mHI部位に直接クローニングした。
9fi9の125(lbp P sf I断片に於い
てPNI末端をEcoRI末端に転換し、残りのE c
oRI部位にIFN−γ遺伝子を挿入した。IFN−γ
の構造遺伝子の前に5V4G後期プロモーターを有する
クローンを単離した。DEAE−デキストランの存在中
でトランスフェクションを8時間行なうように改変した
DEAE−デキストラン法(61)を用いて、前記で得
られたプラスミドを組織培養細胞(29)に導入した。
てPNI末端をEcoRI末端に転換し、残りのE c
oRI部位にIFN−γ遺伝子を挿入した。IFN−γ
の構造遺伝子の前に5V4G後期プロモーターを有する
クローンを単離した。DEAE−デキストランの存在中
でトランスフェクションを8時間行なうように改変した
DEAE−デキストラン法(61)を用いて、前記で得
られたプラスミドを組織培養細胞(29)に導入した。
細胞培地を2〜3日毎に交換した。毎日 200ρずつ
取出してインターフェロンのバイオアッセイを行なった
。トランスフェクションの3〜4日後に検定したサンプ
ルでの典型的な収率は50乃至100ユニツト/ ml
であった。
取出してインターフェロンのバイオアッセイを行なった
。トランスフェクションの3〜4日後に検定したサンプ
ルでの典型的な収率は50乃至100ユニツト/ ml
であった。
N、サル細胞由来IFN−γの部分精製サル細胞がつく
るヒトIFN−γをより多量に製造するために、10個
の10cmプレート内の新しい単層C08−7に、11
0m1のDEAE−デキストランf2[10埒/mlの
DEAEデキストラン500.000MW、0.05M
のトリス、PO7,5、DMEM中)中の総量30〜の
pDLIF3をトランスフェクトした。37℃で16時
間維持し、プレートをDMEMで2回洗浄した。10%
のt、 b、 s、と2 mMのグルタミンと50/
JIF / +111のペニシリンGを加えた15m1
の新シいDMEMを補充し、次に50■/ mlのスト
レプトマイシンを各プレートに添加した。翌日、培地を
血清を含まないDMEMに代えた。以後、この血清を含
まない培地を毎日新しく添加した。収集した培地をアッ
セイを行なう迄又はCPGに結合する迄4℃に維持した
。トランスフェクションの3〜4日後のサンプルからプ
ールした画分は活性をほぼ全部含むことが判明した。
るヒトIFN−γをより多量に製造するために、10個
の10cmプレート内の新しい単層C08−7に、11
0m1のDEAE−デキストランf2[10埒/mlの
DEAEデキストラン500.000MW、0.05M
のトリス、PO7,5、DMEM中)中の総量30〜の
pDLIF3をトランスフェクトした。37℃で16時
間維持し、プレートをDMEMで2回洗浄した。10%
のt、 b、 s、と2 mMのグルタミンと50/
JIF / +111のペニシリンGを加えた15m1
の新シいDMEMを補充し、次に50■/ mlのスト
レプトマイシンを各プレートに添加した。翌日、培地を
血清を含まないDMEMに代えた。以後、この血清を含
まない培地を毎日新しく添加した。収集した培地をアッ
セイを行なう迄又はCPGに結合する迄4℃に維持した
。トランスフェクションの3〜4日後のサンプルからプ
ールした画分は活性をほぼ全部含むことが判明した。
0.5gのCPG (コンドロールド−ポアガラス、E
lecj+onocleonicSSCP G350
sメツシュサイズ120/2001をl 00 mlの
細胞上清に添加し、混合物を4℃で3時間攪拌した。ベ
ンチト・ツブ遠心機で短時間遠心し、沈降ビーズをカラ
ムに詰め、20 mMリン酸ナトリウム(Na3P04
゜Na HPO、NaHPO4又はPBS)、2
4 2 1MNaC!、 0.1%β−メルカプトエタノール(
pH7,2)で完全に洗浄した。30%のエチレングリ
コールを含む前記緩衝液及び50%のエチレングリコー
ルを含む前記緩衝液を順次用いて活性を溶出させた。は
ぼ全部の活性がCPGに付着していた。75%の溶出活
性は、30%エチレングリコールで溶出した画分中に存
在した。これらの両分をプールし20石Mリン酸ナトリ
ウム、IMのNaCj!、pH7、2で希釈し最終濃度
をエチレングリコール10%にして、10m1のCon
Aセファ0−ス(Phxtmicis)カラムに直接
かけた。20 mMリン酸ナトリウム、IMのNaCf
1SpH7,2で完全洗浄後、2[1mMリン酸ナトリ
ウム、IMのNaC1,0,2Mのα−メチル−D−マ
ンノサイドで活性を溶出した。かなりの量の活性(55
%)がこのレクチンに付着しなかった。α−メチル−D
−マンノサイドによって45%の活性が溶出した。
lecj+onocleonicSSCP G350
sメツシュサイズ120/2001をl 00 mlの
細胞上清に添加し、混合物を4℃で3時間攪拌した。ベ
ンチト・ツブ遠心機で短時間遠心し、沈降ビーズをカラ
ムに詰め、20 mMリン酸ナトリウム(Na3P04
゜Na HPO、NaHPO4又はPBS)、2
4 2 1MNaC!、 0.1%β−メルカプトエタノール(
pH7,2)で完全に洗浄した。30%のエチレングリ
コールを含む前記緩衝液及び50%のエチレングリコー
ルを含む前記緩衝液を順次用いて活性を溶出させた。は
ぼ全部の活性がCPGに付着していた。75%の溶出活
性は、30%エチレングリコールで溶出した画分中に存
在した。これらの両分をプールし20石Mリン酸ナトリ
ウム、IMのNaCj!、pH7、2で希釈し最終濃度
をエチレングリコール10%にして、10m1のCon
Aセファ0−ス(Phxtmicis)カラムに直接
かけた。20 mMリン酸ナトリウム、IMのNaCf
1SpH7,2で完全洗浄後、2[1mMリン酸ナトリ
ウム、IMのNaC1,0,2Mのα−メチル−D−マ
ンノサイドで活性を溶出した。かなりの量の活性(55
%)がこのレクチンに付着しなかった。α−メチル−D
−マンノサイドによって45%の活性が溶出した。
薬剤組成物
薬剤として有用な組成物を製造するための公知の方法に
準じて本発明物質を製剤化し得る。即ち、本発明により
得られたヒトIFN−γ産生物を、薬剤上許容し得る賦
形剤と混合組合せる。適当な賦形剤及びその製剤化はE
J、 hl!rjin、 Remingfo。
準じて本発明物質を製剤化し得る。即ち、本発明により
得られたヒトIFN−γ産生物を、薬剤上許容し得る賦
形剤と混合組合せる。適当な賦形剤及びその製剤化はE
J、 hl!rjin、 Remingfo。
のPhxrm*cenjicrl 5eie+cesに
記載されている。
記載されている。
この書物を参考文献としてここに引用する。このような
組成物は、宿主に有効投与するのに適した薬剤上許容し
得る組成物を調製するために有効量の本発明のインター
フェロンタンパク質を適正量の賦形剤と組合せて得られ
る。
組成物は、宿主に有効投与するのに適した薬剤上許容し
得る組成物を調製するために有効量の本発明のインター
フェロンタンパク質を適正量の賦形剤と組合せて得られ
る。
A、非経口投与
本発明のヒトrFN−γを、抗腫瘍治療又は抗ウイルス
治療を要する患者、又は、免疫抑制状態を示す患者に非
経口投与し得る。用法及び用量は、他のヒトインターフ
ェロンの臨床研究で常用の用法及び用量に準じる。例え
ば日用量約1乃至10×lO6ユニツトで使用され、純
度1%より下と考えられる物質は従来と同様に例えば5
0X 106ユニツト/日で使用される。IFN−γ以
外のヒトタンパク質即ちヒト由来物質中に存在すると成
る種の好ましくない作用を生じる恐れのあるタンパク質
がほぼ全く混在しないので、効能を良くするためにIF
N−γの用量をかなり増すことができる。
治療を要する患者、又は、免疫抑制状態を示す患者に非
経口投与し得る。用法及び用量は、他のヒトインターフ
ェロンの臨床研究で常用の用法及び用量に準じる。例え
ば日用量約1乃至10×lO6ユニツトで使用され、純
度1%より下と考えられる物質は従来と同様に例えば5
0X 106ユニツト/日で使用される。IFN−γ以
外のヒトタンパク質即ちヒト由来物質中に存在すると成
る種の好ましくない作用を生じる恐れのあるタンパク質
がほぼ全く混在しないので、効能を良くするためにIF
N−γの用量をかなり増すことができる。
はぼ同型のIFN−γの非経口投与に適した剤形の一例
としては、特異的比活性例えば2X 108ユニツト/
■のIFN−γ 3■を25m1の5N血清アルブミン
(ヒト)−USPに溶解し、溶液を滅菌フィルターに通
し、濾過した溶液を無菌的に100本のバイアルに分注
する。各バイアルは、非経口投与に適した純インターフ
ェロン6×106ユニツトを収容している。使用するま
でバイアルを低温(−20℃)保存するのが好ましい。
としては、特異的比活性例えば2X 108ユニツト/
■のIFN−γ 3■を25m1の5N血清アルブミン
(ヒト)−USPに溶解し、溶液を滅菌フィルターに通
し、濾過した溶液を無菌的に100本のバイアルに分注
する。各バイアルは、非経口投与に適した純インターフ
ェロン6×106ユニツトを収容している。使用するま
でバイアルを低温(−20℃)保存するのが好ましい。
抗体中和のために、必要ならば、サンプルをPBS−B
SAで500〜1000ユニツト/ mlの濃度まで希
釈する。希釈度を順次増加したラビットの抗ヒトIFN
−α抗血清、抗ヒト1FN−β抗血清又は抗ヒhIFN
−γ抗血清を夫々用い、等容量ずつのサンプルを4℃に
て2〜12時間インキュベートした。National
1nstitute o[A11e+g7■d In
fections Dise*gesから抗IFN−a
と抗rFN−βとを入手した。刺激末梢血リンパ球から
精製した(純度5〜20%)の標準IFN−γを用いて
抗IFN−γを調製した。アッセイを行なう前にサンプ
ルを12. l1HX gで3分間遠心した。
SAで500〜1000ユニツト/ mlの濃度まで希
釈する。希釈度を順次増加したラビットの抗ヒトIFN
−α抗血清、抗ヒト1FN−β抗血清又は抗ヒhIFN
−γ抗血清を夫々用い、等容量ずつのサンプルを4℃に
て2〜12時間インキュベートした。National
1nstitute o[A11e+g7■d In
fections Dise*gesから抗IFN−a
と抗rFN−βとを入手した。刺激末梢血リンパ球から
精製した(純度5〜20%)の標準IFN−γを用いて
抗IFN−γを調製した。アッセイを行なう前にサンプ
ルを12. l1HX gで3分間遠心した。
pH2の安定度をテストするためにアッセイ以前にIN
のHCpを添加してサンプルをpH2に調整し、4℃に
て 2〜12時間インキュベートし、INのNaOHを
添加して中和した。ドデシル硫酸ナトリウム(S D
S)感受性をテストするためにアッセイ以前にサンプル
を等容量の0.2%SDSと共に4℃で2〜12時間イ
ンキュベートした。
のHCpを添加してサンプルをpH2に調整し、4℃に
て 2〜12時間インキュベートし、INのNaOHを
添加して中和した。ドデシル硫酸ナトリウム(S D
S)感受性をテストするためにアッセイ以前にサンプル
を等容量の0.2%SDSと共に4℃で2〜12時間イ
ンキュベートした。
抗ウィルス活性(ユニット/ml)
この表は、種々の処理後の標準IFN−α、β、γの作
用特性を示す。辷 ■li W3110/9 I F
N−71+p48及びC08−7/pSV769によ
り産生じたインターフェロン活性は、酸感受性、SDS
感受性でありIFN−γ抗血清により中和されるが、I
FN−α又はβに対する抗体によって中和されない。こ
れらのデータより、前記の系に於いて産生じたインター
フェロンがIFN−7でありプラスミドp69の挿入c
DNAがIFN−γをコードしていることが確認される
。
用特性を示す。辷 ■li W3110/9 I F
N−71+p48及びC08−7/pSV769によ
り産生じたインターフェロン活性は、酸感受性、SDS
感受性でありIFN−γ抗血清により中和されるが、I
FN−α又はβに対する抗体によって中和されない。こ
れらのデータより、前記の系に於いて産生じたインター
フェロンがIFN−7でありプラスミドp69の挿入c
DNAがIFN−γをコードしていることが確認される
。
精 製
たとえば細菌等からIFN−γを精製する一方法を以下
に述べる一般的な大要に従って記載する。
に述べる一般的な大要に従って記載する。
1、 高電導性の溶菌バッファー(pH約8.0)中で
細胞を高圧力でホモゲナイザー中を通過させ、次いで水
浴中で流出物を冷却することによる、細胞からの抽出、 2、 撹拌下例えば約4℃でのポリエチレン−イミン
添加によるDNAの沈殿、 3、 溶液中にIFN−γを再び残しつつ細菌タンパ
ク質のpHによる沈殿除去、 4.4℃での遠心分離による固相分離、5、 (p
Hの再調整後)限外濾過等による上澄みの濃縮、 6、低伝導性バッファーによる濃縮物の透析、7、 遠
心分離による固相除去によって、溶液中にIFN−γを
残すこと、 8、 イオン強度を順次増加する溶出法による、カル
ボキシメチルセルロース上でのイオン交換クロマトグラ
フィー 9、 イオン強度を順次増加する溶出法による、燐酸
カルシウムゲル上でのクロマトグラフィー10、
イオン強度を順次増加する溶出法による、弱い変性条件
下でのカルボキシメチルセルロース上イオン交換クロマ
トグラフィー 11、 ゲル濾過クロマトグラフィーによる分離。
細胞を高圧力でホモゲナイザー中を通過させ、次いで水
浴中で流出物を冷却することによる、細胞からの抽出、 2、 撹拌下例えば約4℃でのポリエチレン−イミン
添加によるDNAの沈殿、 3、 溶液中にIFN−γを再び残しつつ細菌タンパ
ク質のpHによる沈殿除去、 4.4℃での遠心分離による固相分離、5、 (p
Hの再調整後)限外濾過等による上澄みの濃縮、 6、低伝導性バッファーによる濃縮物の透析、7、 遠
心分離による固相除去によって、溶液中にIFN−γを
残すこと、 8、 イオン強度を順次増加する溶出法による、カル
ボキシメチルセルロース上でのイオン交換クロマトグラ
フィー 9、 イオン強度を順次増加する溶出法による、燐酸
カルシウムゲル上でのクロマトグラフィー10、
イオン強度を順次増加する溶出法による、弱い変性条件
下でのカルボキシメチルセルロース上イオン交換クロマ
トグラフィー 11、 ゲル濾過クロマトグラフィーによる分離。
この方法によれば、90%以上、更には95%以上の純
度を有する物質の精製が可能である。
度を有する物質の精製が可能である。
本発明のIFN−γタンパク質の構造は、DNA遺伝子
を決定し、それに基いてアミノ酸配列を決定することに
よって解明されたー第5図参照。
を決定し、それに基いてアミノ酸配列を決定することに
よって解明されたー第5図参照。
本文に記載したこの特定インターフェロンについて自然
に起こ7た相同変異(allelic variNio
n)が存在しこの変異が個々人の間で起こることが理解
されるであろう。これらの相同変異は、ある場合には全
体配列中の1個(又は複数)のアミノ酸の違いにより示
され、又ある場合には該配列中の1個(又は複数)のア
ミノ酸の欠失、置換、挿入、転位又は付加により示され
る。このような相同変異の全部が本発明の範囲内に包含
される。実際、種々のヒMFN−γ誘導体の製造に組換
えDNA技術を使用することに大きな可能性が存在する
。
に起こ7た相同変異(allelic variNio
n)が存在しこの変異が個々人の間で起こることが理解
されるであろう。これらの相同変異は、ある場合には全
体配列中の1個(又は複数)のアミノ酸の違いにより示
され、又ある場合には該配列中の1個(又は複数)のア
ミノ酸の欠失、置換、挿入、転位又は付加により示され
る。このような相同変異の全部が本発明の範囲内に包含
される。実際、種々のヒMFN−γ誘導体の製造に組換
えDNA技術を使用することに大きな可能性が存在する
。
この誘導体は単一の又は多数のアミノ酸の置換、欠失、
付加又は順序の置き挽えによって種々修飾されたもので
ある。これらヒトIFN−γ誘導体を生成する前記のご
とき修飾は全て、基本的な特性であるヒトTFN−γ活
性が不変のまま残っている限り、本発明の範囲に含まれ
る。
付加又は順序の置き挽えによって種々修飾されたもので
ある。これらヒトIFN−γ誘導体を生成する前記のご
とき修飾は全て、基本的な特性であるヒトTFN−γ活
性が不変のまま残っている限り、本発明の範囲に含まれ
る。
上記IFN−γのDNA及びアミノ酸配列(第5図参照
)を用いて、本発明を疑いを残さずに追試するのに最適
な方法は、(例えば26に示すごとき)合成手段による
完全な遺伝子の製造であり、又は合成デオキシオリゴヌ
クレオチドを製造し、この合成デオキシオリゴヌクレオ
チドをプローブに使って、ヒトゲノムライブラリ又は他
のcDNAソースから、標準的なハイブリダイゼーショ
ン技術によって目的遺伝子を単離する方法である。
)を用いて、本発明を疑いを残さずに追試するのに最適
な方法は、(例えば26に示すごとき)合成手段による
完全な遺伝子の製造であり、又は合成デオキシオリゴヌ
クレオチドを製造し、この合成デオキシオリゴヌクレオ
チドをプローブに使って、ヒトゲノムライブラリ又は他
のcDNAソースから、標準的なハイブリダイゼーショ
ン技術によって目的遺伝子を単離する方法である。
必要とするIFN−γタンパク質をコードしているヌク
レオチド配列が一旦既知となれば発現をさせ、単離し、
高度の純化したIFN−γの製剤を製造する方法は上記
記載の方法に従って実施し得る。
レオチド配列が一旦既知となれば発現をさせ、単離し、
高度の純化したIFN−γの製剤を製造する方法は上記
記載の方法に従って実施し得る。
好ましい特定具体例に基いて本発明を説明してきたが、
本発明はこれらの特定具体例に限定されAと1169の
挿入cD N A ”’P−標識標識−ローブSo+u
hernハイブリダイゼーションの結果を示す図、第1
0図は、6種の制限エンドヌクレアーゼで消化したヒト
ゲノムDNAとp69由来32P−標識プローブとの5
outhernハイブリダイゼーシヨンの結果を示す図
、 第11図は、ベタクーpB1の 3.1Kbp Hin
d III挿入物の制限マツプ、 第12図は、酵母3−ホスホグリセリン酸キナーゼ構造
遺伝子の5′−末端部及び5′−フランキングDNAの
DNA配列を示す図、 第13図は、PGKプロモーターにXbaI部位を挿入
し且つPGK5’ −フランキング配列の39bp断片
を単離する工程図、 第14図は、プラスミド pPGK−39から得た39
から得た39bp断片とpBlから得た265bp P
vu l5au3A付加PGK5’ −フランキング
配列とpLelF rrp^から得たXbaIに隣接す
るECoRI部位とを有する300 bp断片の構成を
示す図、第15図は、第14図の300 bp断片に加
えてPGK5′−フランキング配列から得た1300
hp Hindm−PvaI断片を有する1500 b
p P G Kプロモーター断片の構成を示す図、 第16図は、酵母菌中でヒトIFN−γを発現するベク
ターpPGK−I FN−γの構成を示す図である。
本発明はこれらの特定具体例に限定されAと1169の
挿入cD N A ”’P−標識標識−ローブSo+u
hernハイブリダイゼーションの結果を示す図、第1
0図は、6種の制限エンドヌクレアーゼで消化したヒト
ゲノムDNAとp69由来32P−標識プローブとの5
outhernハイブリダイゼーシヨンの結果を示す図
、 第11図は、ベタクーpB1の 3.1Kbp Hin
d III挿入物の制限マツプ、 第12図は、酵母3−ホスホグリセリン酸キナーゼ構造
遺伝子の5′−末端部及び5′−フランキングDNAの
DNA配列を示す図、 第13図は、PGKプロモーターにXbaI部位を挿入
し且つPGK5’ −フランキング配列の39bp断片
を単離する工程図、 第14図は、プラスミド pPGK−39から得た39
から得た39bp断片とpBlから得た265bp P
vu l5au3A付加PGK5’ −フランキング
配列とpLelF rrp^から得たXbaIに隣接す
るECoRI部位とを有する300 bp断片の構成を
示す図、第15図は、第14図の300 bp断片に加
えてPGK5′−フランキング配列から得た1300
hp Hindm−PvaI断片を有する1500 b
p P G Kプロモーター断片の構成を示す図、 第16図は、酵母菌中でヒトIFN−γを発現するベク
ターpPGK−I FN−γの構成を示す図である。
仕>7iJ&人: ジーネンテツフ、X〉コーエ・−テ
ント・。
ント・。
Claims (13)
- (1)成熟ヒト免疫インターフェロンのアミノ酸配列を
含むポリペプチドから主として構成される組成物。 - (2)インターフェロン活性を有することを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載の組成物。 - (3)ヒト由来の他のタンパクを実質的に含まないこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の
組成物。 - (4)主として成熟ヒト免疫インターフェロンのアミノ
酸配列からなる約90%より高い純度のポリペプチドを
含むセルカルチャー抽出物であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記載の組成物
。 - (5)形質転換された微生物またはセルカルチャー中で
、成熟ヒト免疫インターフェロンのアミノ酸配列を含む
ポリペプチドを発現し得る複製可能な発現ベヒクル。 - (6)プラスミドが、pIFN−γ−trp48、pS
V−γ−69およびpPGK−IFN−γからなるグル
ープから選択されることを特徴とする特許請求の範囲第
5項に記載のベヒクル。 - (7)成熟ヒト免疫インターフェロンのアミノ酸配列を
含むポリペプチドを発現し得る複製可能な発現ベヒクル
で形質転換された微生物又はセルカルチャー。 - (8)プラスミドが、pIFN−γ−trp48、pS
V−γ−69及びpPGK−IFN−γからなるグルー
プから選択されることを特徴とする特許請求の範囲第7
項に記載の微生物又はセルカルチャー。 - (9)COS−7系サル腎線維芽細胞を形質転換するこ
とにより得られることを特徴とする特許請求の範囲第7
項又は第8項に記載のセルカルチャー。 - (10)大腸菌(E,coli)株を形質転換すること
により得られることを特徴とする特許請求の範囲第7項
又は第8項に記載の微生物。 - (11)酵母菌株を形質転換することにより得られるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第7項又は第8項に記載
の微生物。 - (12)ヒト免疫インターフェロンを成熟した形態で産
生し得る形質転換細胞のカルチャー。 - (13)成熟ヒト免疫インターフェロンのアミノ酸配列
を含むポリペプチドをコードする第一DNA配列を構成
し、第一DNA配列を発現させ得る第二DNA配列と有
効に結合させることからなる、形質転換された微生物又
はセルカルチャー中で前記ポリペプチドを発現し得る発
現ベヒクルの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US31248981A | 1981-10-19 | 1981-10-19 | |
US312489 | 1981-10-19 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03246232A true JPH03246232A (ja) | 1991-11-01 |
JPH07106144B2 JPH07106144B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=23211703
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57182681A Granted JPS5890514A (ja) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | ヒト免疫インターフエロンをコートするdna配列 |
JP61268482A Expired - Lifetime JP2515308B2 (ja) | 1981-10-19 | 1986-11-11 | ヒト免疫インタ−フエロン |
JP2278835A Expired - Lifetime JPH07106144B2 (ja) | 1981-10-19 | 1990-10-17 | ヒト免疫インターフェロン |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57182681A Granted JPS5890514A (ja) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | ヒト免疫インターフエロンをコートするdna配列 |
JP61268482A Expired - Lifetime JP2515308B2 (ja) | 1981-10-19 | 1986-11-11 | ヒト免疫インタ−フエロン |
Country Status (43)
Country | Link |
---|---|
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ZW18282A1 (en) * | 1981-08-31 | 1983-03-23 | Genentech Inc | Preparation of polypeptides in vertebrate cell culture |
JPS58146281A (ja) * | 1981-10-19 | 1983-08-31 | Suntory Ltd | 酵母細胞の形質転換法 |
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