JPH03277284A - 遺伝子及びその製造法 - Google Patents

遺伝子及びその製造法

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JPH03277284A
JPH03277284A JP2197724A JP19772490A JPH03277284A JP H03277284 A JPH03277284 A JP H03277284A JP 2197724 A JP2197724 A JP 2197724A JP 19772490 A JP19772490 A JP 19772490A JP H03277284 A JPH03277284 A JP H03277284A
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csf
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amino acid
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Yoshiyuki Ishii
石井 良之
Hiroyuki Ogawa
博之 小川
Nobuo Sakai
酒井 伸夫
Shuji Mimura
三村 修治
Hiroyasu Suzuki
弘康 鈴木
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/52Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • C07K14/53Colony-stimulating factor [CSF]

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は遺伝子工学に関し、特にM−CSF活性を有す
るポリペプチドをコードする遺伝子(DNA)及びその
製造に関する。
本発明は、さらにこうして得られた遺伝子を利用しての
M−CSF活性を有するタンパク賞及びその製造法に間
する。
さらにまた、本発明はヒト尿由来!12M−CSF遺伝
子配列と動物細胞で機能するプロモーター配列および増
幅可能な遺伝子のDNA配列を含むM−CSF発現ベク
ター、該M−CSF発現ベクターによる動物細胞の形質
転換体を利用したヒト尿由来!!f!M−CSFの製造
方法及びこうして得られた生産物に間する。
本発明はまた太陽薗等の微生物を利用して効率的に天然
のヒト尿由来型M−CSF′1tll造する方法、特に
はそのM−CSFのカルボキシル末端を有するポリペプ
チドの遺伝子工学的製造法にも関する。
M−CSFは抗癌剤投与や放射線照射による白血球減少
の回復促進剤、あるいは種々の感染症の治療剤、抗腫瘍
剤、骨髄移植後の白血球増加剤また高コレステロール症
治療薬、動脈硬化治療薬として医薬への応用の他、白血
球減少症、再生不良性貧血等の診断剤としての用途が期
待される物質である(Motoyoshi、 K、 e
t at、: Jpn、 J、 Med、、 2118
7 (19B2))。
(従来の技術) CSFは、哺乳動物の骨髄白血球*W細胞に作用して、
このIIWllを顆粒球又はマクロファージへ分化増殖
させる物質といわれている。CSFは、in vitr
oで骨髄細胞を培養するときに、骨髄白血球前駆細胞が
分化及び増殖してコロニーを形成するために必須な因子
であり、この物質が存在すると骨髄白血球前駆細胞は分
化増殖して、より成熟した細胞の集落(コロニー)を形
成する(Pluznik、 D、H,l 5achs、
 H,: J。
Ce11. Physiol、、 fLfL319 (
1965)、Bradley、 T、R。
l  Metcalf、 D、:^ust、 J、 E
xp+ B+o1. Med、、 1i287(196
6)”)。
CSFは種々の動物細胞や組織が産生ずる糖蛋白買であ
り、In vltroの機能、即ち半個形培地中で骨髄
白血球前駆細胞から分化及び増殖したコロニーの形態に
よって4種に分類されている。即ち、顆粒球コロニー刺
激因子(G−CSF)、単球−マクロファージコロニー
刺激因子(M−CSFまたはCSF−1)、顆粒球、マ
クロファージまたは両者の混合コロニーを生じさせる顆
粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF
) 、及びより未分化な骨髄白血球前駆細胞に作用する
マルチCSF (IL−3)である。
従来、報告されているヒト由来単球−マクロファージコ
ロニー刺激因子の起源としては、ヒト尿(Das、 S
、に、&5tanley、  E、R,:  J、  
Biol、  Chew、、  二L」Σニアー   
13679(19B2))  及び、膵蕨癌株化細胞M
 I A −P a Ca −2の培養上清(Shie
n、 J、H,et at、: Archives B
ioches。
Biophys、、 z1旦205 (1987) )
からのものが知られている。
また最近遺伝子りa−ニング技術により、その遺伝子が
単離されているが、そのクローニングによるヒト起源の
単球−マクロファージコロニー刺激因子の遺伝子として
は、MrA−PaCa細胞由来の約1.6kbOもの(
にawasaki、 E、S。
et ml、; 5C1enCe、 z1旦291 (
1985) ) 、 SV −40transfors
ed trophoblast cell 1ine由
来の約4.Okbのもの(Wong、 G、G、 et
 at、: 5cience  21j−1504(1
987)、WO37106954) 、並びにMIA−
PaCa纏11! (Cerretti、 D、P、 
et at、: Mo1. I++nuno1.。
2JL 761 (1988))から39非曙訳領域の
配列は明示されていないが438アミノ酸の■訳領域を
持つcDNAが知られている。また、特開平1−104
176ではヒト白血病T細胞由来培養株化細胞AGR−
ON (ATCCCRL8199)由来の約2.5Kb
pの遺伝子が得られている。
さらに、公表特許公報平1−501283にもヒトM−
CSFをコードするDNA配列が記軟されている。
こうして、従来種々の大きさのM−CSFとみられるも
のが得られているが、天然に得られるM−CSFタンパ
ク貿とできるだけ近似したものが好ましいとか、マウス
骨髄細胞をマクロファージへ分化増殖するのみならず、
ヒト骨髄細胞をマクロファージへ分化増殖したり、ヒト
単球/マクロファージの分化増殖作用を有するものがよ
り好ましいと考えられることを考えると、ヒト尿由来型
のものが望ましいと考えられる。
さらにまた特公表昭62−501607、WO8710
6954、特開昭63−68095並びに小林(116
回次世代シンポジウムバイオテクノロジー予稿集 p7
9 (198B))、及び電橋ら(第16回日本免疫学
会総会、学術集会記録第17看p251、(1987)
)には、遺伝子産物とじてのM−CSFOC末アミノ酸
が不確定であること及びその欠失等の問題が、指摘され
ている。
(発明が解決しようとする問題点) 尿や細胞の培養上清を原料とする場合、その含量が掻め
て少ない、あるいは大量の出発材輯が必要となることな
どの間層がある。尿の場合は先ず大量の人手が困難であ
り、尿中に含まれるM−CSF含量が低いことからその
精製単離が非常にコストがかかると共に操作が繁雑とな
るという問題がある。
又細胞培養の場合、その生産量が少ないばかりでなく、
培養には高価な栄養R(例えば牛胎児血清)を必要とす
る、その細胞の培養条件の設定が難しいこと、その細胞
の目的物生産性を維持させるのが廻しい等の間層がある
。したがっていずれの方法もM−CSFを高純度かつ経
済的に取得することは非常に困難である。
前記したようにM−CSFを大量に得るための他の方法
として、いわゆる遺伝子操作の手法を用い、M−CSF
に対する遺伝子をベクターに組込み、細菌、カビ、酵母
又は動物細胞内で複製、転写、■訳せしめて、これら細
胞に生産させることが試みられてきている。このような
例としてKaizasakらは、クローニングを行ない
約1.6kbの遺伝子を得ているが、彼らの文献中には
ヒト骨髄細胞の分化増殖に対するデータは明示されてい
ない、さらに、Cerrettiら(^dvances
n  Leukemia  l  Lymphog*a
  p239  (1987)   Ajan  R。
Li5s Inc、)は、MIA−PaCa−2總胞由
来の!、6kbの遺伝子を酵母あるいはサルの腎細胞で
発現したM−CSFが、マウス骨髄細胞に対する効果は
あるがヒト骨髄細胞に対する効果のないことを示してい
る。また、Cerrettiら(Mo1. l*wun
o1.、23L761 (198B) )は、サルの腎
細胞で発現した3種のM−CSF (256,438,
654個のアミノ酸をコードするcDNA由来のM−C
SF)がヒト骨**胞の増殖作用のないことを報告して
いる。一方、Wongら(5cience、z1旦 1
504 (1987))は4.OkbのM−CSF遺伝
子をサルの腎細胞で発現した場合には、ヒト骨髄細胞に
対する作用を有することを示していることから、これは
、Cerrettiらの報告と一致していないという問
題がある。そのためこれらM−CSFのヒト骨髄細胞に
対する作用、並びに医薬品としての有効性を確立するこ
とができず、新しいタイプのM−CSF遺伝子の取得が
望まれている。
さらにまた、天然のヒト尿由来型のM−CSFと類似性
を有するものがより望まれる一方、比較的簡単な培養方
法が採用でき、安価で経済的な培地を用いることができ
、更にその生産性の高い、大腸菌で代表される微生物を
用いた製造法も求められている。
(問題点を解決するための手段) 本発明は新規なM−CSF及び該CSFを多量に製造す
ることのできる方法を与え3手段としてのM−CSFを
コードする新規なりNAを提供することをまず第一の目
的としている。Eち、本発明はM−CSF活性を有する
ポリペプチドをコードする新規な遺伝子及びその製造法
を提供するものである。
本発明は、細胞刺激剤で刺激したヒト単球系細胞より分
離されたメツセンジャーRNAより、M−CSF活性を
有するポリペプチド配列をコードする遺伝子を得ること
を特徴とする該遺伝子及びその製造法に関する。
更に本発明は該遺伝子を使用した新規M−CSF活性を
有する蛋白貢の製造法、あるいは種脅の細胞の形質転換
法、さらには遺伝子あるいは生理活性物質等の分析の手
段を与えることにもwlする。
本発明は、さらに上記のようにして得た遺伝子を用い、
遺伝子操作の手法により、ヒト尿由来M−CSFと同等
の生物活性を有し、かつ同一のアミノ酸配列を有する大
量の糖タンパク賀の製造方法にも関する。
さらにまた、本発明は、大腸菌等の微生物内で効率よく
発現して大量にヒト尿由来型M−CSFタンパク質を得
ることにも間するものである。
先ず最初に本発明の第一の目的であるM−CSF活性を
有するポリペプチドをコードする新規な遺伝子及びその
製造法について以下説明する。
本発明は、ヒト単球系細胞を準備し、次いで該細胞を刺
激剤で処理し、ついで刺激された該細胞からメツセンジ
ャーRNA (mRNA)を単離し、次に該mRNAか
らその相補DNA(cDNA)を調製し、次いて該cD
NAから得られた遺伝子ライブラリーを特定プローブを
用いて分析し所望のM−CSF活性を有する物質をコー
ドするcDNAを選択し、次いでこうして選択されたD
NAの塩基配列を決定すると共に、該所望M−CSF活
性を有する物質をコードするDNAを適当な形質発現ベ
クターに組み込んで胡換えベクターを得、これで宿主細
胞を形質転換して、形質転換体を得、この得られた形質
転換体を適切な発現条件下に処理して、目的とする生物
的及び生理的な活性を有するM−CSF活性を有する物
質を得ることを確認して完成されたものである。
本発明の遺伝子は、ヒト単球系細胞より分離されたmR
NAより調製されるが、その遺伝子は一旦このようにし
てその取得が確認され、その配列が明かにされた後は何
らその一番当初の採取源に間係なくあらゆる細胞から分
離採取することが可能である。
該本発明で使用され、m RN Aの採取源たるヒト単
球系細胞は、ヒト血液を公知の様々な方法で分離して得
られた単球細胞であってよいし、あるいは骨髄前駆細胞
を適当な誘導剤で処理して単球細胞に導いたものであっ
てもよいし、あるいはヒト亜性リンパ腫組織球型白血病
細胞、急性骨髄単球白血病細胞、急性骨髄単球白血病細
胞であってよい、該白血病細胞としては、株化細胞化さ
れているものが好適に使用でき、更に増殖性に優れてい
るものが好適に使用できる。このようなものの例として
は、U937、HL−60、RC2aというJI11!
株があげられる。該白血病細胞として特に好ましいもの
は、U937である0本発明のmRNA採取源として特
に好ましいヒト単球系細胞は、ヒト単球系細胞株であっ
て、U937と呼ばれる細胞株である。
前記骨髄前駆細胞を単球細胞に導くために使用される誘
導剤としては、多くのコロニー刺激因子、例えばGM−
CSF、M−CSF等のほか、刺激リンパ球由来のIL
−3などがあげられる。
本発明で使用するm RN Aをヒト単球系細胞から取
得するにあたっては、種々の免疫刺激性物質でその細胞
を前もって処理しておくことが好ましい、このような免
疫刺激性物質としては、リポ多糖体(lipopoly
saccharide、 L P S ) 、B CG
 (bacillus Ca1sette−Gu’er
in) 、精製ツベルクリンタンパク貿(purifi
ed protein derivative of 
tuberculin、 PPD)、ホルボール−12
−ミリステート−13−アセテ−) (PMA) 、コ
ンカナバリンA(Con  A)、フィトヘマグルチニ
ン(PI(A) 、アメリカヤマゴボウマイトーゲン(
PWM) 、コリネバクテリウムバルプム(Coryn
ebacter iuwparvu■、CP)、コリネ
バクテリウム グラヌロスム(Corynebacte
riu* granulos*)、レバミゾール(Ie
vasisole)、レンチナン(Ientinan)
 、インターフェロン、リンホカイン、胸腺ホルモン、
溶連菌体、たとえばビシバニール等のマイトジェン、細
菌画体成分、生理活性物質をあげることができる。
さらにこの免疫刺激性物質としてはシクロヘキシミド等
であってもよい、これらの免疫刺激性物質は単独で用い
てもよいし、あるいは任意に組み合わせて用いてもよい
本発明で使用しうるこの免疫刺激性物質として、特に好
ましいものは、ホルボール−12−ミリステート−13
−アセテ−) (PMA) 、コンカナバリンA(Co
n  A)等のマイトジェン及び/又はシクロヘキシミ
ド等である。これらの免疫刺激性物質によるヒト単球系
細胞の刺激は、mRNAを採取する直前であっても、あ
るいは、ヒト単球系細胞、特にヒト単球系細胞株を増殖
させる過程において行なってもよい。
本発明においては、mRNAを採取する前にヒト単球系
細胞を、好ましくはθ〜200ng/mlのPMA瀾度
下に0〜30時間培養後、更に0〜20時間シクロヘキ
シミド0〜200μg/■1の濃度下に培養することが
好ましい、より好ましくは、m RN Aを採取する前
にヒト単球系細胞株U937を、基礎培地、例えばダル
ベツコ変法イーグル、RPMI−1640、ASF10
3、BMEハンクス、BMEアール、ダイコT培地等に
、必要ならば血清、例えば牛胎児血清、新生中血清、人
血清、仔牛血清等、及び細胞成長因子類、例えばヒトイ
ンターロイキン2、γ−インターフェロン、ソマトメジ
ンC、ヒトEGF等各種成長因子畷、例えばトランスフ
ェリン、インターロイキン■、インターロイキンr、C
SF。
アルブミン、GM−CSF等を添加し、lX103〜l
Xl01個/■1まで、好ましくは lXl0’−IX
107個/−1まで培養した細胞培養液中に、最終濃度
O〜200ng/slになるようにPMA等のマイトジ
ェンを添加して、0.10〜30時間、好ましくは0.
25〜20時間培養した後、シクロヘキシミドを最終濃
度O〜100μg/−1となるように添加してさらに0
.10〜24時間、好ましくは0.25〜12時間培養
する。
このようにして得られた細胞は、培養液を遠心分離して
最終的に細胞を取得する。こうして得られた細胞は、リ
ン酸緩衝生理食塩溶液等に細胞を懸濁した後遠心分離す
るという操作を繰り返して、2回〜10回更に洗浄操作
を行なってもよい。
上記細胞の培養条件は、種々の条件で培養後回収した細
胞を溶解し、ドツトハイブリダイゼーション(Whit
e、 e、^、&Bancroft、 F、C,:J、
 Riot、 Chew、 2JLL+ 8569 (
1982))を行なうか、あるいはその細胞から得られ
たmRNA−分をアフリカッメガエル(■m>の卵母細
胞、綱状赤血球ライゼート、小麦胚芽ラット肝臓の系等
(参画、梶昭他、生化学実験講1i(日本生化学会11
)7巻、タンパク質の生合成(上)1章、東京化学同人
、1975年)の蛋白合成系で■訳させ、その得られた
蛋白質の生物活性を検知したりまたはそのものをイムノ
アッセイ等で検知することにより検定でき墨9本発明で
は、より好ましくriU937細胞を使用し、RPMI
−1640培地を基礎培地として、最終濃度が10%に
なるように牛胎児血清(Fe2)を加えて、I X 1
0’個/witでになるようにU937細胞を101ジ
ャーファーメンタ−で培養し、次に最終濃度50 n 
g/mlになるまでPMAを添加して6時間培養し、次
にシクロヘキシミドを終−度20μg/mlになるよう
に添加して更に4時間培養し、ついで培養液を遠心分離
して細胞を取得する。
零l@明において使用できる基礎培地としては、糖類、
アミノ酸、ビタミン類、ホルモン類、蛋白質、抗生物質
、成長因子、核酸またはそのlet!I!体、無接塩類
、重金属類等から選ばれた一種以上を含有する基礎培地
またはその基礎培地に動物血清等を添加した培地から適
宜選択して用いることができる。
このような基礎培地としては上記したような市販されて
いるRPMI−1640培地、イーグル培地、ダルベツ
コ変法MEM培地等が挙げられる。
また上記動物血清としては上記したような牛胎児血清、
新生中血清、牛血清、馬血清、ヤギ血清、ブタ血清、ウ
サギ血清、ニワトリ血清、人血清等を挙げることができ
、それらは基礎培地に適宜加えて用いることができるが
、好ましくは20%まで添加して用いることができる。
なお、基礎培地、血清の種類と濃度、細胞の密度、培養
時間及び刺激特賞の種類、濃度、ざらには培a装置等に
ついてはそのat萱通に使用され石ものであれば目的に
応じて種々選択して、好適な条件を選んで用いることが
でき、ここに記職のものに限定するものではない。
以上のようにして単離された単球系細胞は、そのM−C
SF活性を有する物質の産生の上昇期に、部分的あるい
は完全にそのJI#1を破壊し、その細胞質を可溶化し
た後、各細胞質物質を分別して全RNAの抽出を行なう
このような細胞の破壊可溶化法としては適当な界面活性
剤による方法、ホモジナイザーを用いる方法、凍結融解
による方法等の化学的あるいは物理的処理があげられる
。また各細胞質の分別には、フェノール、クロロホルム
等による抽出、硫安等の沈殴剤による方法、あるいはシ
ョ糖あるいはCsC1を用いた密度勾配遠心による方法
などがあげられる。
このような処理にあたってはRNaseの作用を防ぐた
めに、RNaseインヒビターを添加して行なうことも
できる。
より好ましい方法としては該単球系!I胞をグアニジン
チオシアネート法で処理して、例えば、Chirg&i
r+、 J、M、 et al、:Bioches+1
stry、 1旦、 5294 (1979)の方法に
従ってグアニジンチオシアネート処理後、CsCI密度
勾配遠心分離処理を加えて、全RNA1i1分を得たの
ち、その全RNA画分をo I j go (dT)セ
ルロースカラムあるいはpolyU−セファ0−ス力ラ
ム等のアフィニティークロマトグラフィーにかけ、p 
o I y A゛−RNA画分を得る。
こうして得られたm −RN Aは更に濃縮するために
ショ糖密度勾配遠心法、例えば1shii、 V、 e
t al、: ls+munol。
nvest、 Li、95 (1985)等の方法にか
け、細分−することができる。
以上のようにして、得られたmRNAから目的とするM
−CSF活性を有するポリペプチドをコードしているm
RNAを濃縮するためには、そのmRNAをショ糖密度
勾配遠心あるいはゲル電気泳動等により分画し、その分
画につき、アフリカッメガエルの卵母細胞への注入、ウ
サギ網状赤血球ライゼート又は小麦胚芽系等の蛋白質の
■訳系にかけ、生成する蛋白質について、そのイムノ分
析をするかあるいは活性を測定することにより行なうこ
とができる。その他には、天然のM−CSF中のへブチ
ド配列のうちの一部に相当する合成りNAブロー7を作
成し、このプローブ数種にそれぞれハイブリダイズする
ものを選ぶことによっても行なうことができる。
このようなrnRNAの選別に使用されるプローブは、
天然のM−CSFの配列のうち、公知の配列部、あるい
は特に活性に関係する部分、あるいは互いに近情でない
部分から複数個作成するのが望ましく、例えば、ホスフ
ァイトトリエステル法、ホスホアミダイト法、等の面相
あるいは液相によるヌクレオチドの化学合成法を適用し
て製造することができる。次にこのようにして合成され
たプローブ用DNAはポリヌクレオ子ドキナーゼ、例え
ばT4ファージに感染した大腸菌由来のT4ポリヌクレ
オチドキナーゼ等を用いて、その5°末端に標識リン酸
基、たとえば32pを転移して標識化することができる
この標識化プローブを用いて、mRNAとのノーザンハ
イブリダイゼーションを行なうには、先ずmRNAを変
性剤の存在下に電気泳動、たとえばアガロースホルムア
ルデヒドゲル上での電気泳動を行ない、(Maniat
is、 T、、 et at、:Mo1ecular 
Cloning、 P、 202 (1980) 、 
Co1d釦ring11arbor Laboratr
y) 、次にニトロセルロースに移行させ、ついで標識
合成りNAプローブとハイブリダイゼーションさせるこ
とによって行なうことができる。
このようにして得られた本発明の(M−CSF活性を有
するポリペプチドをコードする)mRNAは、次の性貢
により特徴づけられる。
■ ヒト単球系細胞、特にヒト単球系繍胞株U937よ
り調製されたものであること。
■ 24.7S〜27.O3、特に26.2−26.6
5のS値を有すること。
■ 3′末端にポリアデニル酸構造を有すること。
■ M−CSF活性を有するポリペプチドをコードする
こと。
次にこのようにして得られたmRNAを鋳型として、2
末鎖cDNAを合成する。このようなためには公知の様
々の方法を使用することができる。
好ましい方法としては、オリゴdTあるいは天然M−C
SF活性を有するタンパク賞のアミノ酸配列に相当する
オリゴヌクレオチドを合成し、これをブライマーとして
m−RNAを鋳型としてdATP、dGTP、dCTP
及びdTTP存在下で逆転写酵素、例えば、AMVの逆
転写II禦等を用いて相補的な一本鎖cDNAを合成す
る0次に、鋳型としたmRNAをアルカリ処理して分解
除去し、その後得られた一本鎖DNAtt&I型として
逆転写酵素又はDNAポリメラーゼ、例えば、E、Co
11  DNAポリメラーゼI(フレノウフラグメント
)を用いて二本鎖DNAを作成する。また別の好ましい
方法としては、ベクターに結合されたオリゴdTをブラ
イマーとして用い、同じ<mRNAを鋳型として逆転写
酵素により、相補的な一本鎖cDNAの付加されたベク
ターを合成し、次にリンカ−付与した開環状プラスミド
及びリンカ−DNAとを7ニーリングさせ、dATP、
dGTP、dCTP及びdTTP存在下でRNaseと
DNAポリメラーゼを共存させて、完全なプラスミドを
一気に形成させることもできる。
ざらに、特に好ましい方法は、オリゴdTをブライマー
mRNAを鋳型として市販のcDNA合成キット、例え
ばファルマシアl1cDNA合成キットを用い、先ずF
irst−strandReaction Mix中で
反応後、5econd−strand Reactio
n Mixて処理し、ついでDNAポリメラーゼ、例え
ばE、Co11DNAポリメラーゼI(りしノウフラグ
メント)を反応させて、二本鎖DNAを合成する。そし
てこうして得られた二本鎖DNAを次の工程でl当なベ
クターと連結させて用いる。
この二本鎖cDNAをベクターと連結させるためにはそ
のDNA末端に連結可能な末端;リンカ一部をつけるこ
とが望ましい、このようなリンカ一部は適当に化学合成
りNA断片を付加する等の方法により行なうことができ
る。
このようにしてリンカ一部を付加されたcDNAは、予
め制限11素で所望の位置で開裂されたベクターDNA
及びT4ファージDNAリガーゼでATP存在下で処理
すること等により、組換えDNA体とすることができる
さらに別の好ましい方法としては二本鎖cDNAと予め
制限酵素で所望の位置で開裂されたベクターDNAのそ
れぞれにdG及びdcilあるいはdA及びdT鎖を付
加した後その接着端を連結させることにより、組換え用
DNAを得ることができる。
このようにして得られた二本鎖cDNAは、適当なベク
ター、EK!![プラスミドベクター、例えばpBR3
27、pBR322、pDF41.Col  El、p
MB9、pACYCl、pMIs4、pMIH17、p
MIHlB、pMlo、pMF20、pMCR735等
、酵母用ベクター、例えばYIp盟、YRp型、YRp
型、YCp!!1等、pLS102、pLs103、p
UBllo、pE194、pTP4、pTP5、pTA
1302、pTA1321、pSCP、pSLP、p 
I J、pMS等、あるいはファージ由来のベクター例
えばλgt、λc1人gtlo、λgtWES等ニ絽ミ
込んで、宿主細胞、例えば、大腸菌(E、Co 1 i
) 、枯草1、酵母、シュードモナス1、放線曹等を形
質転換して、CDNAライブラリーを作成することがで
きる。ここで使用される宿主細胞としては、大腸菌、例
えばX1776、HBIol、DHI、MM294、J
M109、K12MC1000λ溶原薗、C600株、
例えばC600Hf I等、枯草菌、例えばバチルスス
ブチルス(Bacillus subtilis)RM
I 25あるいはM7120等、酵母、例えばサツ力ロ
ミセスセレビシアx (Saccharosyces 
cerevisiae) 、例えばSHY株、AH22
、AM22pho80等、が特に好適に使用できる。
ここで使用されるベクターは各宿主に適合する各種の複
製開始点、例えばSh+ne−DalxarnoW4N
 (S D配列)等、及び制御配列を含むものが好まし
い。
このようなベクターに利用されるプロモーター類として
は、例えばペリシナーゼ等のβ−ラクタマーゼに関する
プロモーター、及びコリシンElプロモーター、ラクト
ース(lac)プロモーター系、トリプトファン(tr
p)プロモーター系タンパク合成の延長因子EF−Tu
遺伝子(tuf  B)、外膜リポタンパク遺伝子(j
pp)、rec  A遺伝子のプロモーター、tacプ
ロモーターおよび入ファージ由来のPLプロモーター系
のようなものがあげられる。
その他特に酵母に適したプロモーターとしては、グリセ
リン酸−3−リン酸キナーゼのプロモーター系、グリセ
リルアルデヒド−3−リン酸テヒドロゲナーゼ、ヘキソ
キナーゼ、ピルビン酸デカルボキシラーゼ、フルクトー
スリン酸キナーゼ、グルコース−6−リン酸イソメラー
ゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ2、チトクロームC1
酸性ホスフアターゼ1llWIJ系等の解糖酵素系に関
係したプロモーターがあげられる。
さらにこのようなベクターに利用されるマーカーとして
はアンピシリン、テトラサイクリン、クロラムフェニー
ルのような抗生特賞に対する耐性が用いられつる。また
枯草菌に適したプロモーターとしては5PO2プロモー
ター、クロラムフェニコール耐性遺伝子(Cm「)エリ
スロマイシン耐性遺伝子(Emr)などがあげられるほ
か、更に枯草菌では分泌ベクター、例えばアミラーゼ遺
伝子、ペニシリナーゼ遺伝子などを利用することもでき
る。
本発明において、特に好ましい組換え用DNAは、上記
のようにして得られた二本鎖cDNAの両端にEcoR
Iリンカ−を付加し、ついでλgt10のEcoRI部
に組み込むことにより得られる。
このようにして得られた紹換え体は好適にはパッケージ
ングの後C600Hf lのような大腿曹宿主に導入し
、ついで組換え体ファージライブラリーを作成すること
により、cDNAライブラリーを得ることができる。
本発明では、得られたcDNAライブラリーについて、
合成りNAプローブを用いてコロニーまたはプラークハ
イブリダイゼーション試験、例えば−oo、 S、L、
C,: Methods 1nEnzy*ology、
  Ll、  389  (1979)  :   5
zostak、  J、W、。
et at、; 1bid、 L旦、419 (197
9)によりスクリーニングして目的とするコロニーまた
は、プラークを選別する。
この他にも、プラスマイナス法あるいはハイブリダイゼ
ーショントランスレーションアッセイ法などによって同
定することができる。
こうして選別されたコロニーまたはプラークから組換え
ファージDNAを調製する。この組換えファージDNA
から制wIwI素を用いて所望のインサート部分を含む
DNA配列部を切り出し、さらに適当なプラスミドベク
ターに組み込んで、増幅を行なう、このような処理は必
要に応じ適宜複数回行なうことができる。
このようにして最終的に得られたクローン化されたDN
A断片についての塩基配列の決定を行った。先ず得られ
たクローン化されたDNA断片に制限酵素を作用させて
、それぞれ制限#素地図を作成する。
次にクローン化されたDNA断片をM13ファージ、好
ましくはMtampisまたはmp19にサブクローニ
ングした後、ジデオキシシーフェンス法、例えばSan
gerらの方法(Proc、 Natl、 Acad、
 Sci、 USA、ヱi、5463 (1977)、
J、門of、 8io1.、 LLL、 729 (1
982)等によって塩基配列を解析する。
このような塩基配列の解析はまたマクサム−ギルバート
法等によっても行うことができる。
これら、側限−禦地図、解析塩基配列、及び既に明かに
したM−CSF活性を有する蛋白質中の部分アミノ配列
に対応する塩基配列とから、最終的に所望の塩基配列部
分を含むCDNAを選択することにより、M−CSF活
性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードす
る塩基配列を有するクローン化DNAを決定することが
できる。
本発明において特に好ましい、cDNAライブラリーか
ら所望のM−CSF活性を有するポリペプチドをコード
するクローン化DNAを得る方法は、前記m RN A
を選別するために用いた32p標識合成りNAプローブ
を用いて、プラークハイブリダイゼーション試験、例え
ばManiatisら、MolecularCloni
ng p、 326 (1982) 、 Co1d S
pring HarborLaboratoryの方法
を行ない、次いで選別された各プラークから鞘換えファ
ージDNAを調製し、例えばPerbalの方法(Ap
ractical  guide  to  gole
cuLar cloning、  p 、  1 7 
1  (1985)  John l/1ley I 
5ons Inc、)次いで、サザンハイプリダイゼー
ションを行ない、こうして選択されたファージクローン
から所望のDNA断片を切り出し、これを適当なプラス
ミド、例えばp BIuescriptII S K 
(Stratagene)にライゲーションし、太陽薗
、例えばE、Co11  JM109に導入し、得られ
た組換え体からプラスミドを調製し、例えばBirnb
ois、 H,C,轟Doly、 J、; Nucle
ic Ac1d Res、+ヱ、151.3(1979
)に配置のアルカリ−5DS法、次いで電気泳動を行な
って所望の断片を有することを指標に目的りa−ンを選
択する。このクローンから所望断片を含むプラスミドを
得、これを適当に制限酵素で処理し、得られた断片を再
度プラスミド、例えばp B S + (Strata
gene)の適当な断片にライゲーションし、大腸菌、
例えばE、Co11  JMIO9に導入し、得られた
クローンを選択する。こうして最終的に目的とする断片
を含むクローン化DNAが大量に得られる。
こうして大量に取得されたDNA断片はM13mp18
あるいはmp19にサブクローン化して、ジデオキシ、
チエイン、ターミネーション法(Sanger等、Pr
oc、 Natl、^cad。
Sci、USA、’:l生、 5463 (1977)
 、 J、 Mo1.Biol、。
1旦u、729 (1989))にしたがフて、ブライ
マーをアニールした後シークエナーゼ(商標 Llni
ted 5tates8iochesical Cor
poration)による相補鎖合成にかけ、ついでゲ
ル電気泳動及びオートラジオグラフィーにかけることが
できる。
このようにして得られた結果にもとづいてM−CSF活
性を有するポリペプチドをコードするDNA配列を含む
遺伝子の塩基配列を決定した。
その結果を第1図に示す。
本遺伝子は、第1図の塩基配列を有し、第2図に示す塩
基配列が■訳領域であり、第3図のポリペプチドをコー
ドする。
本発明の遺伝子は、その第186ないし18478目は
M−CSFの前駆体をコードすると推定される塩基配列
を有する。
このうち第282番目からがM−CSFをコードしてい
ると考えられる。終止コドン(TAG)は第522番目
のアミノ#(VaJ)のコドンに続いて存在する。尚、
ヒトM−CSF活性を有するポリペプチドをコードする
遺伝子の塩基配列及びポリペプチドのアミノ酸配列に間
してはりongらの報告がある(Science z1
旦、 1504 (1987) )が、本発明者らは遺
伝子の塩基配列及びポリペプチドのアミノ酸配列が異な
ることを見出した。IITち、Wongらではアミノ酸
配列の376番目のアミノ酸がLeuであるのに対し、
本発明ではProであり、対応する遺伝子もWongら
ではCTGであるのに対し、本発明ではCCGである点
が異なフている。さらに第1280番目のAがCに、第
1718番目のTがCになって異なフている。しかし、
この部分ではコドンの縮重のためアミノ酸の違いはない
こととなっている。また第1〜40番目の配列はりon
gらの配列には含まれない配列であり、他にペプチドコ
ード部位以外で第2296番目のCがTに、第3091
番目のCがTに、第3346番目のTがGになっており
異なっている。そしてこれらの塩基配列の違いにより新
たな制限II業部位が出現している。
又遺伝子の製造法に関してはWongらはSV40でト
ランスフオームしたヒトトロポプラスト細胞からmRN
Aを抽出、精製し、このmRNAから遺伝子を製造して
いるのに対し、本発明てはヒト単球系細胞、特にヒト単
球系細胞株U937をPMA及びシクロヘキシミドの存
在下に0,5〜24時間培養して得た細胞よりm RN
 Aを抽出し、精製し、次にこのmRNAから遺伝子を
製造することを特徴とする点で違いがある。
また、特開平1−104176号にもヒトM−CSF遺
伝子の報告があるが、それとはその塩基数並びに塩基配
列において著しい相違があり、用いた細胞もヒト白血病
T細胞株である点で、本発明のヒト単球系細胞、特にヒ
ト単球系細胞株であるのと全く異なっている。
さらに公表特許公報子1−501283号にもヒ)M−
CSF遺伝子の報告があるが、それともそのコードする
ポリペプチドのアミノ酸配列に大きな違いがあり、その
塩基数並びに塩基配列においても著しい相違がある。
このようにして得られた本lI!明のM−CSF活性を
有するポリペプチドをコードするDNAは、その得られ
た塩基配列に基づいて公知の自動核酸合成装置等により
製造したり、あるいは部分的にそのような化学合成した
ものを酵素的に結合して製造することもできる。
本発明の遺伝子は、利用する宿主におけるコドンの使用
頻度等に応じて適切に変換して用いることができる。こ
のような変換法としては、その目的に適したDNA鎖の
切断、削除、付加あるいは結合のための手法を用いるこ
とができる。
本発明のM−CSF活性を有するポリペプチドをコード
する遺伝子は天然の細胞系に近い単球系細胞由来のもの
であるためその機能がより天然のものに近いことから、
それを用いて得られるペプチドは、医薬として使用する
場合に、非常な利点を有することが期待できる。
また、本発明の遺伝子は、従来にない長いものであるこ
とから、その取得には特別な工夫をこらす必要があるが
、−旦取得後にはその配列中に多機能を含んだ領域があ
ることから、それをもとに組換えプラスミドを作成した
場合、効率よく形質転換細胞を作成できる。特に本発明
の遺伝子を用いると高等生物由来の細胞に刻する親和性
のすぐれた組換えプラスミドを得ることができる。より
特別には、本発明の遺伝子を用いると動物細胞由来のJ
IIm!を形質転換するのに適した組換えプラスミドを
得ることができる。
本発明の遺伝子はその塩基配列が、M−CSF活性を有
するポリペプチドの細胞内発現に、より適Qたものであ
ることから、−旦細胞内に組換え手法で導入された場合
にその目的とするポリペプチドを効率よく産生させるこ
とができると共に、その遺伝子の欠失も大変少ない。
さらに、本発明の遺伝子は、その塩基配列が特殊であり
さらに従来にない長いものであることから、それを用い
て絹換え体を作成させて発現した場合、特に目的とする
ポリペプチドに糖が付加される条件の場合従来にないす
ぐれた結果が得られる。すなわちポリペプチドへの糖の
付加が、その活性を高める方向であるいはその安定生を
高める方向で起こりうる本発明の遺伝子は、より天然の
型に近いことから、それを動物細胞宿主に組み換えで導
入することが非常に容易であるまた、その組み換えられ
た遺伝子の発現の制御も容易になし得る。またより動物
IJIW!1宿主に遺した構造を有することから安定し
た目的ポリペプチドの産生が期待でき、工業的にすぐれ
たものである。
本発明の遺伝子を用いて作られたポリペプチド生成物は
、より天然に近い形態で散得できることから医薬等に用
いる場合に非常に有用である。たとえば抗原性が従来の
ものに比して低いとか、あるいは体内投与した場合の代
謝性が非常にすぐれているとかあるいは製剤上の加工性
が優れている等の利点が期待されつる。
上記本発明の遺伝子の利点は、その塩基配列自身の特性
がすぐれるのみてなく、その立体配位上あるいは遺伝子
制御l@同志の配位1優れていることが指摘しうる。
こうして得られた本発明のM−CSF活性を有するポリ
へブチドをコードする遺伝子を含むDNA断片は適当な
ベクターDNAに再び朝み込むことにより、再び適当な
宿主に作用させて、それを形質転換させることができる
。このDNA断片を適当なベクターDNAc4:組み込
むにあたフては適当なプロモーター及び形質発現誘導の
ための配列等を付加して埴換えベクターを作成すること
ができる。
本発明の形質転換に用いられる宿主としては原核細胞ま
たは真核wI#1等を用いることができる。このような
細胞の具体例としては、例えば大@M、 191えば、
K12株、枯草菌、放線菌、酵母などの微生物、昆虫細
胞、動物Jl胞、例えばCHO細胞、CaSx胞、マウ
スミエローマ細胞N51、VERO1Hela繍胞、サ
ルCVI、サルAGMK、マウスL細亀、FM3A、N
IH3T3、C127、フレンド白血病細胞、ヒト29
3、サルW1B2、ハムスターBHK、ヒト143等の
動物細胞が挙られる。
上記大腸菌等を形質転換するのに使用することのできる
ベクターとしてはpBR322、pKK223−3、ラ
ムダファージ由来のベクター、SV40などのウィルス
由来のベクター、あるいはシャトルベクターとして知ら
れたものがあげられ、**などの真核微生物を形質転換
するのによく使用されるものとしてはpAM82等があ
げられ、前記cDNAライブラリーを作成するざいに用
いられる、宿主膿胞及びベクター類が同様に使用できる
上記動物細胞を形質転換するのに使用することのできる
ベクターとしては、SV40の初期及び/又は後期プロ
モーターを含んだもの、ポリオーマウィルス由来のベク
ター、ワクシニアウィルス系のベクター、アデノウィル
ス系のベクター牛パピローマウィルス(BPV)由来の
ベクターの他に、マウスメタロチオネイン遺伝子プロモ
ーター、トリ等の動物のレトロウィルス由来のプロモー
ター、免疫グロブリンプロモーター、ヒートショックプ
ロモーター等を適当に組み込んだベクターが使用できる
。このようなものの例としては、pNEO5、pL2B
Pv、pMSV  gpt、pSV2−gpt、SV4
0  ori、psV2  neo、psV2  ca
t、pMDSG、BPVa*yDNA、pSV2  d
hf r、pLTRdhfr2a、pCVSVE、pM
g  4、ΔE1d/d l 309、pZIP−ne
osV、pMov−ψ−等をあげることができる。
上記昆虫細胞での形質発現に利用することのできるベク
ターとしては核多角体病ウィルス由来のものがあげられ
る。上記ベクター類に納み込まれる選択マーカーとして
は、チミジンキナーゼ(T K)遺伝子、ヒボキサンチ
ン−グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ()I
PPT)遺伝子、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)遺
伝子、アデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(A
PRT)遺伝子等があげられる。
これらのベクターは、本発明のM−CSF活性を有する
ポリペプチドをコードする遺伝子の前に、プロモーター
、エンハンサ一部位、RNAスプライシング部位等が付
与されたり、あるいは転写終了配列を最後にもったり、
複製起源あるいは選択マーカーを付与されているものが
好適に使用できる。
本発明で好適に利用することのできる形質転換オペロン
としては、例えばトリプトファン、β−ガラクトシダー
ゼ、アルカリホスファターゼ、β−ラクタマーゼなどの
オペロンがあげられる。
このようにして得られた発現ベクターを細胞内に導入す
る方法としては次のような方法を使用することができる
原核細胞あるいはw1@壁を有するような細胞にあって
は、塩化カルシウムによる処理があげられる。特に、大
腸菌にあっては塩化カルシウム、塩化マグネシウム、又
は塩化ルビジウム存在下に処理すること等が好ましい、
またある種の細胞ではポリエチレングリコールあるいは
ポリオルニチンによるプロトプラストへの直接導入法、
リポソーム法、共存培養法、スフェロプラスト法、等が
あげられる。鴫乳動物などの場合にはウィルス感染法、
DEAE−デキストラン法、リン酸カルシウム沈降法、
微注入法、リポソーム融合法、プロトプラスト融合法、
センダイウィルスを用いた細胞融合法、微小核体融合法
、染色体移入法などがあげられる。
本発明の動物細胞での発現目的のベクターは、好ましく
は、前記のようにして得られたM−CSF活性を有する
ポリペプチドをコードする遺伝子部を有するプラスミド
をDNAポリメラーゼ例えば、E、Co11  DNA
ポリメラーゼ■(クレノーフラグメント)で処理して、
末端プラントエンド化した後、ベクターpSVLの断片
にライゲーションし、これを大腸菌、例えばHBIOI
に導入し、組換クローンを取得し、ついでそのクローン
よりDNAを得る。このDNAti制隈酵素によるマツ
ピングで挿入方向が調べられる0本発明では好ましくは
このプロモーターと同方向に挿入されたベクター及び逆
方向に挿入されたベクターをそれぞれ選択し、それをリ
ン酸カルシウム法、例えば0kayas+a、 et 
at−、Mo1. Ce1l。
Biol、ヱ、2745 (1987)等により動物細
胞に導入できる。
本発明により得られた形賀転換体を発現させることによ
りその細胞内又は細胞外に得られる組換えM−CSF活
性を有する物質は、各種の分離操作により、単離精製す
ることができる。このような方法としては、蛋白質沈殿
による方法、電気泳動による方法、ゲル濾過あるいは分
子ふるいクロマトグラフィー法、限外濾過による方法、
逆相クロマトグラフィー法、高速液体クロマトグラフィ
ーによる方法、イオン交換クロマトグラフィー法、アフ
ィニティクロマトグラフィー法、吸着クロマトグラフィ
ー法などがあげられる。上記蛋白質沈殿による方法では
硫酸アンモニウム、リン酸ナトリウム等の塩析剤を用い
ることが好ましい、ゲル濾過に用いることのできる分離
剤としては、例えばポリアクリルアミドゲル、アガロー
スゲル、デキストランゲル等があげられる。
逆相クロマトグラフィーとしては、C+−2eのアルキ
ル基、シアノプロピル基、フェニル基等がシリカゲル基
体上に結合されたものを使う方法があげられる。イオン
交換クロマトグラフィー法では、例えばジメチルアミノ
エチルあるいはジエチルアミノエチル基を官能基として
有する陰イオン交換体、カルボキシルメチル基を官能基
として有する陽イオン交換体を用いることができる。ア
フィニティークロマトグラフィー法に利用できるものと
しては、Can  A−セファロース、レクチンセファ
0−スあるいは抗体結合セファロース等を用いることが
でき、特に抗体としてモノクローナル抗体を用いたもの
は、好適に使用することができる。該吸着クロマトグラ
フィーに用いることができるものとしては、フェニルセ
ファ0−ス、オクチルセファ0−スなどがあげられる。
本発明で得られる組換えM−CSF活性を有する物質は
上記精製分離法を単独であるいは適宜組み合せて用いる
ことにより容易に高純度で取得することができる。
このようにして得られたM−CSF活性を有する物質は
それを医薬として用いる場合、通常の蛋白質製剤に許容
される方法で投与することができる。
このような形態の代表的なものは、静脈経由、筋肉内経
由、経鼻、皮下あるいは皮内殺与、さらには経口で投与
することもてきる。非経口投与のための調剤としては無
菌溶液または非水溶液剤、懸濁剤またはエマルジョン剤
としてもよい、それらはまた無菌水、生理的食塩水ある
いは使用直前に憲薗注射用媒体に溶解して用いられる凍
結乾燥製剤のかたちのものであってよい。
本発明により得られたM−CSF活性を有する物質は、
種々の感染症の治療剤、抗癌剤あるいは放射線照射時及
び照射後の副作用の防止及び治療剤、白血球減少症治療
剤あるいは抗腫瘍剤として有用である。
本発明により得られたM−CSF活性を有する物質はま
た再生不良性貧血等の診断剤としても有用である。
さらに本発明により得られたM−CSF活性を有する物
質はインターロイキン2、TNF、インターフェロン、
アドリアマイシン、マイトマイシン、5−FU等に配合
して用いられて優れた作用を示す。
特に、本発明のM−CSF活性を有する物質を含んでな
る薬剤は、放射線照射や抗癌剤投与により骨髄組織の機
能が低下している場合、抵抗力を失った重度の腫瘍患者
に、更に抗生物質治療の困難な重症感染症患者に用いて
有用である。
本発明により得られるM−CSF活性を有する物質を上
記したような治療目的に用いる場合、その投与量、投与
回数、投与開隔は、患者の症状に応じて適宜選択して決
めることができる。
以下、本発明の更なる目的であるヒト尿由来M−CSF
と同等の生物活性を有し、かつ同一のアミノ酸配列を有
する大量の糖タンパク質の製造法について説明する。
本発明によれば、図10に示されたヒト尿由来M−CS
Fのアミノ酸配列を有する遺伝子生産物が得られ、さら
に図10に示されたヒト尿由来M−CSFのアミノ酸配
列をコードするDNA配列と動物細胞でW能するプロモ
ーター配列および増幅可能な遺伝子のDNA配列を含む
M−CSF発現ベクターが提供される。
さらにまた、本発明によれば、上記のようにして得た発
現ベクターを動物細W11!4:導入することによって
得られた形質転換体を培養することにより、効率よく且
つ大量にM−CSFを製造する方法が提供される。
以下さらに詳しく説明する。
二の目的に用いるM−CSF遺伝子は、ヒトM−C5P
cDNAと一#DNAとを、それらの化学合成や側限*
*による切断、修飾s業による削除、付加や結合により
作製可能である。ざらには目的の遺伝子を完全化学合成
によって作製することもできる。前記したヒトM−CS
FcDNAはこの目的に好適に用いることができる。こ
の約4.0Kbpの遺伝子を含むプラスミドpBsII
csFを使用することが好ましくこのものは以下のよう
に適宜処理される。
522個のアミノ酸(シグナルペプチドを除く)をコー
ドするcDNAを含む発現ベクターを適当な制限酵素で
消化後、DNA断片を分離精製する0次に214個と2
38個のアミノ酸となるようにDNA化学合成する。D
NAの化学合成法としては、例えばβ−シアノエチルア
ミダイド法あるいはH−ホスホネート法がある。上記ベ
クターと合成りNAttT4DNAリガーゼにより結合
させた後、この結合物を大腸菌に導入し、目的の形質転
換体を得ることができる。
これらDNA断片の分離精製、制限酵素や修飾防禦の処
理方法及び大腸菌への導入方法等の一般的な遺伝子組換
え技術は、前記したように(Man+atis、 T、
 et al、; MolecularCloning
、  Co1d  Spring  Harbor  
Laboratory   (1989)  )に記載
されている方法に従うことができる。
またアミノ酸の一部改変は、部位特異豹変Jll (K
unkel、 T。
A、 et at、: Proc、 Natl、^ch
d、 Sci、 USA  fLX488(1985)
)等に従うことができる。得られる遺伝子配列の1w5
gは上記と同権ジデオキシ・チエイン・ターミネーショ
ン法<Sllnger、 F、 et al、: Pr
oc、 Natl、Acad、 Sci、 USAヱ]
、5463 (] 977)) 、あるいはマクサム−
ギルバー F法 (Maxall+  ^、M、  I
  G11bert、  W、、  Methods 
 Enzysol。
1%、499 (1980))によって行うことができ
る。
得られたヒト尿由来型M−CSF遺伝子は、動物細胞内
で発現できるようにDNAを組み換え、次にそれを用い
形賞転換し、該形質転換体を培養すればよい。
ここで動物細胞用発現ベクターとしては通常発現しよう
とする遺伝子の上流にプロモーター、下流にスプライス
部位、ポリ(A)シグナル、ポリ(A)部位を有するも
のを使用すればよい、さらにベクター上にエンへンサー
配列を導入することで遺伝子産物の生産増加が可能であ
る。プロモーターとしてはウィルス由来のものが通常使
用されることが多く、例えばSV40の初期および後期
プロモーター、ヒトアデノウィルスの主要後期プロモー
ター、ヒトサイトメガロウィルスの0時初期プロモータ
ー等があるが、これらに限定されるものではない。
この目的に使用する動物細胞としては、例えばサルの腎
細胞COS (Gluzsan、 ■、: Ce117
旦 175(1981))やチャイニーズハムスター卵
巣細胞のジヒドロ葉酸還元酵素欠損株CHOd h f
 r −(Urlaub、 G、 ! Chasin、
 L、A、;Proc。
Na11. Acad、 Sci、 USA  Lヱ 
4216 (1980))等がよく用いられ、好ましく
は、CHOdhfr−細胞である。
宿主細胞としてCO8細胞を用いる場合、SV40の複
製起点を有し、SV40複製を阻害する配列、いわゆる
有毒配列を除去したプラスミドに上記の発現単位を組み
込んだ発現ベクターを使用すればよい、CHOdhfr
−細胞を用いる場合、優性マーカーとして好ましくは、
マウスdhfr遺伝子を有したベクターpS V 2−
d h f r (Sabra−ani、 S、 et
at、: Mo1. Ce11. Biol、 、L 
 854 (1981) )を利用することができる。
dhfr遺伝子(ジヒドロ葉酸還元lI素)はメトトレ
キセート(MTX)による遺伝子増幅が可能であり、高
生産株の取得に利用される。(にaufman、R,J
、 et if、;Mo1. Ce11. Biol、
 fl  1750 (1985) ) 、優性マーカ
ーを使用して染色体へのCSF遺伝子導入方法には、優
性マーカーとCSF遺伝子を連結しないで導入するコ・
トランスフェクション(co−transfectio
n)法と同一ベクター上にCSF遺伝子を連結して導入
する方法があるが、本発明では後者の方法を好適に用い
ることができる。さらにポリシストロン法による発現に
より翻訳効率を上昇させることが可能である(Kauf
man、 R,J、 etal−: EMBOJ−fl
  187 (1987))。
得られた発現ベクターを動物細胞に導入し形質転換体を
得る方法としては一般に使用されている方法でよく、例
えばDEAE−デキストラン法(Arai、 H,et
 if、、実験医学 旦1019 (1987))やリ
ン酸カルシウム法(OkBama、 H、et at、
: Mo1. Ce11. Biol、ヱ2724 (
1987) )で容易に行うことができる。
かくして得られた形質転換体は常法により培養すること
ができ、培養液中にヒト尿由来型M−CSFが蓄積され
る。該培養に用いられる培地としては、例えばCaSx
胞であればダルベツコ変法MEM培地(D−MEM)に
必要に応じ牛胎児血清(Fe2)等の血清成分を添加し
たものを使用し、35〜37℃、θ〜10%COP下で
2〜5日間培養する。CHOdhfr−細胞であれば核
酸不含のMEMアルファー培地(MEMα(−))に、
必要に応じ牛胎児血清(Fe2)等の血清成分を添加し
たものを使用し、35〜37℃、0〜10%CO2下で
2〜5日間培養する。
上記の方法で得られる培養上清中のM−CSF含量は、
ll当り1〜10■であり、これはヒト尿中に含まれる
M−CSFの含量の約10.000倍に相当し、工業的
生産が可能である。
培養上清よりM−CSFを分離精製するには、例えば上
記したような方法等により行うことができる。
この方法としては、具体的には酸処理、熱処理、限外濾
過、塩析、イオンクロマトグラフィー、分子ふるいクロ
マトグラフィー、疎水クロマトグラフィー、アフィニテ
ィークロマトグラフィー等の組合せを例示できる。
より具体的には、まず培養上清を限外濾過方式で濃縮し
、それをリン酸等によりpH4,0〜5.0に調整、析
出物を除去する0次に陰イオン交換体、例えばDEAE
−セルロースと接触させ、M−CSF活性が認められる
画分を取得する。
この活性画分を疎水性クロマトグラフィー、例えばフェ
ニルセファロースなどに接触させ、活性画分を取得する
。さらに分子ふるいクロマトグラフィー、例えばスーパ
ーローズ12などを充填したカラムに通液して分画し、
脱塩、濃縮する。
上記の方法により高収率、高純度でヒト尿由来M−CS
Fを取得することができる。
本発明においては、さらに太陽菌内で効率よく大量にヒ
ト尿由来型M−CSFモノマータンパク質を発現させる
ことに成功すると共にざらにその効率的な分離再生を含
む製造法を確立した。またさらに、これらの方法によっ
てヒト尿由来型M−CSFの誘導体も効率よく製造しう
ろことを見出した。
以下、詳細に説明する。
この方法によれば、代表的には、(1)下記式(I)ア
ミノ酸配列で示されるヒ)M−CSF活性を有するポリ
ペプチド 式(1) (Net)n X Ser Glu Tyr Cys 
Ser His Met l le Gly Ser 
GlyHis Leu Gln Ser Leu Gl
n Arg Leu  l le Asp Ser G
ln MetGlu Thr Ser Cys Gln
 lie Thr Phe Glu (Y) Vat 
Asp GlnGlu Gln Leu Lys As
p Pro Val  Cys Tyr Leu Ly
s Lys AlaPhe Leu Leu Vat 
 Gln Asp  I Ie Met Glu As
p Thr Met ^「gPhe  Arg  As
p  Asn  丁hr  Pro  Asn  Al
a  Ile  Ala  Ile  Vat  Gl
nLeu Gln Glu Leu Ser Leu 
Arg Leu Lys Ser Cys Phe T
hrLys Asp Tyr Glu Glu His
 As0Lys^la Cys Vat  Arc T
hrPhe Tyr Glu Thr Pro Leu
 Gln Leu Leu Glu Lys Vat 
 LysAsn Val  Phe Asn Glu 
Thr Lys Asn Leu Leu Asp L
ys AspTrp Asn  l le Phe S
er Lys Asn Cys Asn Asn Se
r Phe ^1aGlu Cys Ser Ser 
Gln Asp Vat  Val  Thr Lys
 Pro Asp Cys^sn Cys Leu T
yr Pro Lys Ala  I le Pro 
Ser Ser Asp Pr。
Ala Ser Val  Ser Pro Has 
Gln Pro Leu Ala Pro Ser M
et^1a Pro Val  Ala Gly Le
u Thr Trp Glu ASCI Ser Gl
u GlyThr Glu Gly Ser Ser 
Leu Leu Pro Gly Glu Gln P
ro LeuHis Thr Val Asp Pro
 (Z)(式中XはGlu−Glu−Val−または0
個のアミノ酸を示し、n=0または1を示す、YはPh
eまたはSerを示し、ZはGly−5er−^1a(
、ys−Gin−Arg−Pro−Pro−^rg−5
er−Thr−Cys−Gln−5er−Phe−Gl
u−Pro−Pro−Glu−Thr−Pro−Vil
−Val−Lysで示され3アミノ酸配列または011
のアミノ酸を示す、)及びそのポリペ1チドをコードす
るDNA配列、さらにはそのDNA配列及び微生物中で
機能するレプリコンを含んで成る複製可能なりローニン
グベクター、その発現系及びそれで形質転換された組換
え宿主微生物が与えられる。
また本発明から明らかなように上記式(1)のアミノ酸
配列で示されるヒトM−CSF活性を有するポリペプチ
ドは、そのホモダイマ一体で存在することもできる。
本発明の別の目的は遺伝子工学的な手法を駆使して、ヒ
トIl型M−CSFを大腸曹発現系を用いて効率よく大
量に製造供給する方法を与えることである。
この目的のために用いるM−CSF遺伝子は、ヒ)M−
CSFcDNAと一部DNAを用いてその化学合成、制
限酵素による切断、修飾酵素による削除、付加、結合等
により作製できる。また、その目的遺伝子をそれを完全
化学合成することによっても取得できる。前記で取得し
たヒトM−CSFcDNA(1!II)は本発明の目的
に好適に使用することができ、この約4Kbpの遺伝子
を含むプラスミドpBsIIcsFを保有する大111
1JM】o9株は、上記したように工業技術院微生物工
業技術研究所に寄託されている(II工研条寄第252
6号[FERM  BP−25263)、さらにまた動
物細胞発現ベクターに組み込まれ32個のシグナルペプ
チドとヒト尿由来型の214または238アミノ酸をコ
ードするpSVL−CSF214あるいはpSVL−C
SF23Bもコノ方法の目的に好適に使用することがで
きる。
本発明に従い、具体的には32個のシグナルペプチドと
214または238個のアミノ酸をコードするpSVL
−CSF214&るいはpSVL−CSF238を利用
し、適当な制限酵素で切断してマルチクローニング部位
を持つベクターに組換え後の組換えが行い易いようにす
る0次に、シグナルペプチド部分をまったく含まず、ヒ
ト尿由来型M−CSFのN末端に最も近い部分を適当な
制限酵素で消化後、M−CSFアミノ酸をコードするD
NA断片を分離回収する。この操作によって生ずる不足
したDNA配列を補うようにfMet(lI訳閤始コド
ン)と、不足しているN末端アミノ酸をコードするDN
Aをそれぞれ化学合成する。DNAの化学合成法として
は、例えばβ−シアノエチルアミダイド法あるいはH−
ホスホネート法を使用することができるが、他に一般的
に切られた方法も適宜使用することができる。
次に、大a1mで発現可能なベクターを構築する。
先ず、上記M−CSFアミノ酸をコードする回収DNA
及び合成りNAと結合可能なように適当な制Fill素
で、発現ベクターを切断し、これら得られた断片をT4
DNAリガーゼで結合した後、この結合物を大腸曹に導
入し、目的の形質転換体を得ることができる。
DNA断片の分離精製並びに回収、制限酵素や修飾酵素
の処理方法及び大■曽への導入方法等の一般的な遺伝子
組換え技術は(Maniatis、 T、 et al
、; Mo1ecular CIoninL Cold
spring Hrabor Laboratory 
 (1989) )に記載されている方法に従うことが
できる。
またアミノ酸配列の一部改変は、部位特異的変異(にu
nkel。
T、^、 et al、: Proc、 Natl、^
cad、 Sci、 USA  fL2L488(19
85))や一部化学合成したDNAを制限酵素による切
断部位を利用して導入することで行うことができる。得
られる遺伝子配列の確認はジデオキシ・チエイン・ター
ミネーションt* (Sanger、 F、 et a
t、; Proc、 )latl、^cad、 Sci
USA  ヱム 5463 (1977))あるいはマ
クサム−ギルバート法(Maxag、^−M、l Gt
lbert、 v−: MethodsEnzysol
、 6旦 499 (1980))によって行うことが
できる。
得られた形質転換穴IIIを培養すれば、ヒト尿由来型
のM−CSFモノマーを製造することができる。
ここで大腿薗発現用ベクターとして利用できるものとし
ては、通常発現させようとする遺伝子の上流にプロモー
ター・オペレーター系、SD(シャインーダルガーノ)
配列、及び蛋白合成開始コドン(例えばATG) 、下
流にターミネータ−を有するものがあげられる。
プロモーター・オペレーター系としてはIacプロモー
ター・オペレーター系、trpプロモーター・オペレー
ター系、λファージのPLプロモーター・オペレーター
系、tacプロモーター・オペレーター系等が用いられ
るが、ここに挙げたプロモーター・オペレーター系に限
定されるものではなく、本発明の目的を達成しうる限り
公知のものを広く使用できる。
本発明においては、発現制御のためにリブしツサー遺伝
子を導入したプラスミドを構築したり、リプレッサー遺
伝子を染色体上に持つ宿主大atiiiを使用すること
が有効である0例えばIacプロモーター・オペレータ
ー系、tacプロモーター・オペレーター系に対するラ
クトースリプレッサー(lacl)や入ファージのPL
プロモーター・オペレーター系に対するclリプレッサ
ー及びその変異型であるc I 857リブレツサーあ
るいはtrpプロモーター・オペレーター系に対するt
rpRなとは広く知られており、本発明において好適に
使用できるが、さらに、使用するプロモーター・オペレ
ーター系に対応するリプレッサーを用いることが良く、
そしてここに上げたプロモーター・オペレーター系とリ
プレッサーの組み合わせだけに限定するものではなく、
本発明においては広く一般に知られている系が使用でき
る。
本発明においては、このようなリプレッサーで制御され
た大腸菌の形質発現は、種々の条件でその発現を誘発で
きる。
例えば、ラクトースリプレッサーの場合にはラクトース
またはI P T G (l5opropylthio
 galactoside)で、cIリプレッサーある
いはc 1857リブレツサーの場合にはDNA合成阻
害剤または高温条件、例えば42℃で、trpRの場合
にはIndolyl−3−acrylic acidあ
るいは1ndolyl−3−propionicaci
d又はトリプトファンの枯渇で発現を誘発できるが、本
発明においては使用するリプレッサーに対応する形質発
現の誘発方法を用いれば良く、例示のみに限定するもの
ではない。
さらに、使用する発現ベクターやクローニングベクター
に前もって薬剤耐性遺伝子などを組み込み、組換え体の
選択を容易にすることもできる。この様なマーカー遺伝
子としては、アンピシリン、テトラサイクリン、クロラ
ムフェニコール、カナマイシンなどの抗生物質耐性遺伝
子、あるいはラクトースオペロンのα−相補性によりX
−galの分解による青色呈色反応でDNAの挿入の有
無を判定できる1acZ遺伝子などがあげられるが、こ
れらに限定されるわけではなく、その目的に応じて適宜
選択して用いることができる。
本発明において得られた発現ベクターを大腸菌に導入し
形質転換体を得る方法としては一般に使用されている方
法を広く適用でき、例えば宿主大−曹を塩化カルシウム
による処理、あるいは塩化カルシウム、塩化マグネシウ
ム、塩化ルビジウム存在下に処理した後に、プラスミド
DNAと混合することで容易に行うことができる(Na
niatis、T、 et al、 Molecula
rCloning+ Co1d釦ring Harbo
r Laboratory  (1989) ) eか
くして得られた形質転換体は常法に従フて培養すること
ができ、適当な発現誘導により大−菌体内にヒト尿由来
型M−CSFを生産蓄積せしめることができる。該培養
に用いられる培地としては、LB培地、E培地、M9培
地、M63培地のような一般的に大腸菌の培養に用いら
れる培地でよく、必要に応じて通常知られている各種の
窒素源、炭素源、無機塩、ビタミン類等を添加できる。
さらに宿主大腿部の培養条件は、pH5〜9、好ましく
は7またはその付近の培地で、培養温度20〜46℃、
好ましくは28〜42℃を採用できるが、これらは目的
に応じて適宜選ぶことができる。
上記の方法で得られた培養穴amは回収せしめられ、画
体中のヒト尿由来型M−CSF蛋白が回収される。
本発明においてM−CSFII造のための好ましい方法
としては、2・シストロン法によりM−CSFを効率よ
く発現させる方法が例示できる。
したがって、本発明の別の目的は、2・シストロン法を
駆使してM−CSFを大mW等の微生物中で効率よく得
るにもある。
この2・シストロン法とは、2つの連続するシストロン
からなる遺伝子発現系であり、宿主大lIM内に安定か
つ大量にM−CSFを生産蓄積できうる。
該発現方法に従う本発明の詳細な説明すれば、ファース
トシストロン(First cistron)  とし
て適当なポリペプチドあるいはその一部をコードする遺
伝子と、セカンドシストロン(Second cist
ron)としてM−CSF遺伝子を持つものからなる発
現プラスミドを作製する。該プラスミドのファーストシ
ストロン上流には該遺伝子発現のためのプロモーター及
びSD配列が配置されているとともに、ファーストシス
トロンの終始コドンとセカンドシストロンの間にセカン
ドシストロン発現のためのSD配列と開始コドンが配さ
れていることが重要である。
上記のファーストシストロンとして利用する遺伝子とし
ては宿主内で発現されるものであれば、特に制限はない
、しかし、そのファーストシストロン部により産生され
るものは本発明M−CSFと同一系内に産生されるポリ
ペプチドであるため、本発明M−CSFと容易に分離で
きる性質のものが好ましい、さらに使用するプロモータ
ー系が直接支配している遺伝子である方が好ましい、よ
り具体的にはPLプロモーターとPLプロモーターの支
配下にあるNii白が例示できる。
使用にあたってはこのNt白を最大でも100個以下の
アミノ酸残基しかコードしないように制限酵素で切断し
、不要のDNA配列を除去後、合成りNAを導入して改
変する。この合成りNAには、改変したN蛋白の終止コ
ドンとセカンドシストロン発現用のSD配列と開始コド
ンが含まれるようにする。さらに上流からのリードスル
ーを防ぐために、3つの読み枠(リーディングフレーム
)全てに終止コドンを導入しておくことが望ましい0本
発明においては合ffDNA中の終止コドンと開始コド
ンは天然界に存在する全てのものが利用できる。
特に好ましい方法によれば、まずP(ブロモ−ターとP
tプaモーターの支配下にあるN蛋白を含む発現ベクタ
ーを作製し、該ベクターをm**素で切断し不要のDN
A配列を除去後、単厘精aする。一方ヒト尿由来ff1
M−CSFをクローニングしたベクターより、適当な刺
wI#素で処理してM−CSF遺伝子部分を回収する。
上記両回収断片のうちの不足なりNA部分(Na白の終
止コドンとセカンドシストロン発現用のSD配列と閤始
コドン及び刺隈**処理のために不足したコドン)を補
うための合成りNAと、上記両回収断片を、T4DNA
リガーゼ等を用いて連結させることにより所望の発現ベ
クターを得ることができる。この様にして構築した発現
ベクターはすでに述べたように、N蛋白の一部をファー
ストシストロンとし、M−CSFをセカンドシスドロン
としている。この方法は、新規発現ベクターを使用した
M−CSFの発現方法であり、かつ従来発現量が少ない
といわれたM−CS F  (llatenbeck、
R,et at 、:  Bio/Technolog
y  ヱ 711(1989)) 、特に式(1)でX
=Oのアミノ駿配列の発現量を増加させた点で効果が大
きい。
本発明では、好ましくは上記で得られる発現ベクターを
Cl857リブレツサーを持つ宿主大腸菌(例えばN4
830−1.に12deltaH1)に導入して形質転
換し、2・シストロン法にもとづく所望の形質転換体を
取得てきる。
かくして得られた形質転換体は、常法に従い培養できる
例えば、LB培地中で26〜37℃、より好ましくは2
8〜32℃で振どうあるいは撹はんしながら培養し、対
数増殖期の適当な時期で培養温度を37〜42℃に上昇
させ、更に、一定時間例えば2〜24時間、37〜42
℃で培養を行うことができる。この様な培養を行なって
宿主大iimt体内に、M−CSFの凝集塊を形成せし
めることができる。この菌体を遠心で回収し、菌体を破
壊して不溶性画分としてM−CSFを得る。菌体の破壊
方法としては、例えば超音波処理による破壊やNaga
tらの方法(Nagai、 K、 et al、: P
roc、 Natl。
^cad、 Sci、 USA  IL2L7252 
(1985) )  によって行うことができる。
この様にして得られたM−CSF凝集塊の可溶化(ここ
でいう可溶化とは蛋白實の三次構造を破壊することを意
味する)は、2〜8M尿素、4〜7M塩酸グアニジンあ
るいは0.1%(W/V)以上のドデシル硫酸ナトリウ
ムを含む緩衝液を添加し、ホモジナイザー等を使用する
ことによフて行うことができる。この柵にして得たM−
CSFモノマーは、種々の方法によ7て可溶化条件下に
処理して精製することができる。
この精製法としては、例えば逆相クロマトグラフィー法
、イオン交換クロマトグラフィー法、高速液体クロマト
グラフィー法、吸着クロマトグラフィー法、ゲルろ適法
などが例示できるが、前記したような方法も適用しうる
本発明ではさらに、この様な方法を駆使してM−CSF
モノマーを精製した後、M−CSFダイマーへの再構成
(Re−foldinlりを行うことができる。この再
構成は上記のような可溶化剤を徐々にあるいは急速に除
去することによって達成される。この場合形成されるジ
スルフィド結合は自然酸化あるいは適当な酸化−還元試
薬を再構成条件下に加えることによって達成される。
まず再構成を始めるにあたり、M−CSFモノマーを上
記のような可溶化剤で可溶化変性し、還元剤を添加して
システィン残基同士のランダムなジスルフィド結合を開
裂させ、遊離のスルフィドリル基に還元することが好ま
しい、この場合のM−CSFモノマー蛋白の温度は5〜
]O■/11が好ましく、以下の反応条件下で、最終の
M−CSFモノマー蛋臼濃度が0.06〜1.0■/■
Iの温度範囲となることが好ましい。可溶化変性時に添
加する還元試薬として一般的なものは、2−メルカプト
エタノール(2ME)−ジチオスレイトール(DTT)
のような子オール含有成分が使用でき、使用濃度は10
0mM以下、より好ましくは0〜20mMである。再構
成は上記のような還元試薬入りの可溶化剤を希釈、透析
等の方法を用いて、徐々にあるいは急速に除去すること
によフて達成される。この操作は通常0〜25℃、より
好ましくは2〜10℃で行うことができ、反応は2時閉
〜1週閏より好ましくは3時間〜6日間で達成される。
tた可溶化剤の濃度は尿素ならば1M以下、より好まし
くは0.5M以下で、塩酸グアニジンならば2M以下、
より好ましくは1M以下である。可溶化剤がこの濃度以
下になると破壊されていたM−CSFモノマー蛋白の三
次構造が戻りはじめ、M−CSFダイマー形成に好適な
条件となる。ジスルフィド結合の形成は自然酸化あるい
は上記再構成条件下に適当な酸化−還元試薬を加えるこ
とにで達成される。
この方法に一般に用いることのできる試薬としては、酸
化型及び還元型グルタチオンあるいはDTTなどを例示
することができる。また、th i oredox i
 nのようなl!業によっても再構成をおこなうことが
できる。
酸化型及び還元型グルタチオンは、10mM以下、より
好ましくは0〜5mMで使用される。また酸化型と還元
型のモル比は、l:1〜l:50が使用でき1:2〜1
:1δが好適に用いられる。
こうして得られた生成物は、医薬としての有用性が前記
で説明したように期待できる。
以下実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(実施例) !1最1 M−CSF産生ヒト単球系mta株(U937JI胞)
#!養条件の設定 ■ 細胞培養 U937細胞(ATCCCRL1593)を5%CO2
−95%Ajr中でlX106個/slになるように1
0%FC5を含むRPMI−1640培地201で培養
しく約72時間)、PMAを最終濃度でそれぞれ0.1
O150,100,200ng/wlで添加し0.25
.0.5.1.2.4.6.12.20時間培養した。
更にシクロヘキシミドを最終−度0120.40.60
,80.1100u/mlで添加して、更に0.25.
1.2.4.6.12時間培養した。培養液を800X
gで5分間遠心分離して細胞を回収し、PBS(15m
Mリン酸緩衝液、0.15M  NaCl含有pH7゜
2)10mlに懸濁した。再度800Xgで5分間遠心
して上清を捨て、細胞を回収した。
■ ドツトハイブリダイゼーション試験上記■で得た細
胞をWhiteとBancroftの方法(J、 Bi
ol。
Ches、+  z旦ヱ 8569 (19B2))に
従って10mMTris−MCI (pH7,0)−1
mM  EDTA45μlに懸濁し、6%NP−40溶
液を5μm加えて溶解後15000rpmで遠心した。
この遠心上清50u Iに20XSSC(IXSSCは
0.15M  NaCl、0.015Mtrisodi
u+s citrate)  30 u 1と37%(
W/V)ホルムアルデヒド20μlを加え60℃、16
分間熱処理した後に、4倍希釈列をとってニトロセルロ
ースフィルターにプロットし、実施943の方法に従っ
て”Pl[1〜lシた合成りNAプローブを2X10@
cpm/−1の濃度で含むハイブリダイズ溶液を用いて
54℃20時閏ハイブリダイゼーションを行った。
オートラジオグラフィーの結果PMA  50ng/■
1で6時rI!f培IIIシクロヘキシミド20μg/
lで4時閏培養するという条件で、最も希釈されたドツ
トまでシグナルが得られた。
犬施璽部− U937細胞からのm RN A画分の調製■ mRN
A1lI用U937細胞)培養実施例1−■の結果より
、U937細胞を5%CO295%Air中でI X 
106個/■1の細胞濃度になるまで10%FC5含有
RPMr−1640培地で培養(約72時間)し、PM
Aを終濃度50ng/■1で添加して6時間培養した後
に、シクロヘキシミドを終濃度20μg/霞1で添加し
て、さらに4時閏培養した。こうして得られた細胞を8
00Xgの連続遠心機(International 
Equipment Co、製)で回収し。
PBS (5mMリン酸緩衝液、0.15M  NaC
l含有pH7,2)500mlに1!濁した後更に11
000rpで5分間遠心して上清を捨てるという方法で
洗浄した。同様の洗浄操作を2回行フた後に、回収纏1
!(約7.6g)を−80℃で使用時まで保存した。
■ m RN Aの抽出 細胞の全RNAを抽出する方法は主に既知のグアニジン
チオシアネート法(Chirgwin、 J、M、 e
t al、: Biochemistry。
、Lfl 5294 (1979))て行った。7.6
gの細胞を出発材料として6M  Guanidine
Thiocyanate−5mMSodiu■C1tr
ate−0,5% N −Lau ry l 5arc
os i ne sod i u+l5alt−0,1
M  2−Mercaptoethanol溶液601
に懸濁し、ホモジネート後5.7M Cesicng 
Chloride−0,2M  EDTA溶*5mlを
含む161の遠心チューブに各々101ずつ重層し、2
700Orpmで24時間遠心分II(SRP28SA
Iローター、日立製作所1m)を行い6.El*gの全
RNA画分を得た。得られた全RNA画分的6.8■を
20mMTris−MCI  (pH7,5>−500
mM  NaCl−1mMEDTA−0,1% N−L
aurylsarcosine sod+u@5alt
溶液3011に溶解し、前記の緩衝液で予め平衡化して
おいたオリゴdT+2−+@cellulose(1,
OX2. Ocs、ファルマシア1iType?)のカ
ラムクロマトグラフィーを行いPo1yA″RNA画分
として20mM  Trys−HCI (pH7,5)
100mM  NaC11mM  EDTA  0.1
% N−Lauryisarcosine sodiu
m 5altで洗浄した後1mMEDTA−0,1% 
N−Laurylsarcosine sodium 
5alt溶液で溶出することで回収(約290μg)し
た。
ここで得たm RN Aの150t1gを5〜30%の
ショ糖密度勾配(13ml)の上に重層し、5PR2B
SAIローター(日立製作新製)で15℃、2400O
rpm、18時間遠心分離した0次いで内容物を30本
(各450μl)に分画した。各画分に172等量の7
.5M酢酸アンモニウムを加え混合後2等量のエタノー
ルを加えて一20℃で一夜放置し、m RN Aを沈殿
回収した。
沈降定数の標準マーカーとしては16S、185.23
S、28S、のりボソームRNAを使用した。
ン 実施例2−■のmRNA中にM−CSF遺伝子をコード
するmRNAがどの様なサイズの画分に含まれているか
検討するために32p標識合成りNAプローブを用いる
ノザンハイブリダイゼーションを行った・ 特開昭64−34998号に記載のヒト尿中から精製し
たM−CSFのアミノ酸配列(N末端より44残基)の
情報に基づいて、合成プローブとして下記の塩基配列を
用いた。
’Glu−Tyr−Cys−5er−His−Met−
11e”S ’GAG−TAC−TGT−AGC−CA
C−ATG−ATT3’3 ’ CTC−ATG−AC
A−TCG−GTG−TAC−TAA S ’26G 
I n−Met−G lu −Thr−5er−Cys
−G l n−11e−Thr−Phe−G lu ”
S ’ CAG−ATG−GAG−A CC−TCG−
TGC−CAG−A TT −ACA−TTT−GAG
 3 ’3 ’GTC−TAC−CTC−TGG−AG
C−^CG−GTC−TAA−TGT−AAA−CTC
5’上記式に示した塩基配列に対する相補的な塩基配列
(各々3段目に示す)を、プローブとして合成した。こ
の塩基配列を合成するにあってはBioserch  
8600 D N A合成装置(Mi I l 1po
re社製)を用い2〜3.5時間反応させた。得られた
ポリヌクレオチドはオリゴヌクレオチド精製カートリッ
ジ(アブライドバイオシステムズジャパン社製)で精製
した。
このようにして化学合成により得られた相補的な塩基配
列各2n習ale/mlを、ポリヌクレオチドキナーゼ
200unit/−(T4ファージが感染した大lim
由来T4ポリヌクレオチドキナーゼ)で37℃、30分
間50mM  Tris−HC1(pH7,6)−0,
OIM  MgC12−5mM  Dithiothr
eitof−0,1mM  Spermidine−0
,1mM  EDTA緩衝濯中で処理しプローブとなる
これら21及び33塩基の5゛末端の水酸基に〔γ−f
f2P)ATPのリン酸基を転移させ、32p標識した
2種類のプローブを作製する。各々の比放割活性は6X
106 cpm/poolである。
一方、実施例2−■で取得したtotal Po1y 
A”RN A28gづつをMOPS (20mM)−ホ
ルムアルデヒド(2,2M)を含むアガロース電気泳動
(60V、6時間)(Maniatis、 T、、 e
t at、; Mo1ecular C1or++ng
、  p 202(1980) Co1d Sprin
g Harbor Laboratory)を行い、ニ
トロセルロースフィルターに20XSSC(I X5S
Cは15mMクエン酸ナトリウム、0.15M  Na
CI)の条件でトランスファーし、80℃、5時間の加
熱処理下にて固定しプレハイブリダイズ液(0,9M 
 NaCl、帆09MTris−HCl  pH7−5
,6mM  EDTA、2Na、0.5%N−ラウロイ
ルサルコシン酸ナトリウム、0.41℃g/−1変性サ
ケ精子キヤリアDNA)50wl中54℃で一夜処理し
た。これに前記の32p標識した合成りNAプローブ6
×1106cpを含むプレハイブリダイズ液3−1中5
4℃で20〜40時間ハイブリダイズさせた。
exssc、0.6%N−ラウリルサルコシン酸ナトリ
ウム溶液500sll?室温で2回、54℃で2回洗浄
、風乾燥後コダックXAR−5フィルムを使用してオー
トラジオグラフィー(−80℃、−S露光)を行った。
マーカーとしては165.185.23S、28S、の
りボゾームRNAを使用した。その結果26.2−26
.6S付近(4,45−4゜7Kbp付近)に、2本の
プローブともに反応するバンドを認めた。
犬胤医産 cDNAライブラリーの作製とスクリーニング■ CD
NA合成とcDNAライブラリーの作製実施例3の結果
から、実施例2−■て分画した画分22.23 (24
,7S−27,Is)のm RN AをuI型としてC
DNA合成を行った。即ち、実施例2−■で得られたm
RNA画分5ug1tRNase  free水20μ
mに溶解し鋳型とし、オリゴ(dT) +2−18をブ
ライマーとする、ファルマシア製のCDNA合成キット
を用いて First−strandReaction
 Mix中37℃、60分間反応させ、続いてこの反2
液32 u I It 5econd−strand 
Reaction Mixに入れ12℃、60分間、次
に22℃60分間反応した。次に1μlのDNAポリメ
ラーゼ■クレノウフラグメントを力え37℃30分間反
応させ2末鎖cDNAを合成した0反応は等量のフェノ
ールクロロホルムイソアミルアルコール(50:50:
1)混液を加えて止め、15000rpm、5分間遠心
分離し、上清を分取した。この上清に半量の7.5M酢
酸アンモニウムを加え、次に2.5等量のエタノールを
加えて一80℃で30分間エタノール沈殿を行い、次に
1500Orpm、30分間遠心分離して2末鎖cDN
A(約1.5gg)を沈殿として回収した。この2末鎖
cDNA1μgとE c o RI ’Jンカー5μm
をライゲーションキット(宝酒造社1m)のA液30μ
1.B液7.5μl中12℃、−晩ライゲーション後、
前記のエタノール沈殿を行い、DNAを回収した。この
DNAを0.8%アガロースゲルでラムダファージの)
(indmカットをマーカーとして電気泳動(100V
、2時間)を行い、3−5Kbpの部分のゲルを切り出
し、2末鎖cDNAを回収した。前記のライゲーション
キットを用いて、この回収cDNAを入gtlo(lu
g)のEcoRI部位に16℃、−晩のライゲーション
を行って組込み、次にエタノール沈殿して回収し、5μ
mの10mM  Tris−HCI (pH7゜5)−
1mM  EDTAに溶解した。この内5μlをガイガ
バックゴールド(Stratagenel! )のFr
eeze/ Thaw extractに氷冷下で加え
、ざらに5onic extract 15 u Iを
加えて22℃で2時間インキュベートしてパッケージン
グ後、0.5gmのSM培地(5,8g  NaCl、
2.Og  Mg5Oa、50m11M  Tris−
HCI  (pH7,5) 、5m12%Geratn
をll中に含む)を加え、20μlのクロロホルムを添
加した後に1500Orpmで30秒遠心し、上清を回
収し4℃で保存した0次に大lI曹C600Hf Iの
単一コロニーを10mM  Mg5Oaと0.2%Ma
 I toseを含むT B [troth(11中に
5g  NaCl、 10g Bactotrypto
ne) 500■1に接種し30℃で一晩培養した。2
00Orpm、10分間遠心して集菌し、O,D、a*
@nmが0.5となるように10 mM  M g S
 Oa l!IIした。この大膓薗懸濁液0.2−に、
前記のリコンビナントファージ保存液をSM培地で5×
10’ pfu/mlに希釈したものを0.11加えて
、37℃15分間保温した。続いて予め48℃に保温し
ておいたNZY軟寒天培地(5g  NaCl−2g 
 Mg5Oa7H20,5gYeast Extrac
t、 10g  NZ  awune、 7g Bac
toagarを11中に含む)3−1を加えて混合した
後、直径10cmのシャーレに作ったNZY寒天プレー
ト(5g  NaC1,2gMg5On7H20,5g
  Yeast Extract、 10 g  N 
Zamine、 15 g Bactoagarをll
中に含む)に重層し37℃にて一晩培養した。尚、同様
の操作を合計10枚のシャーして実施しcDNAライブ
ラリーを作製した。約50.000個のプラークを得た
■ cDNAライブラリーのスクリーニング前記のcD
NAライブラリーについて、M−CSF活性を有するポ
リペプチドをコードするcDNAを含むファージのプラ
ークをスクリーニングするために12p標識合成りNA
プローブを用いるプラークハイブリダイゼーション試験
を行った。プラークハイブリダイゼーションはMani
atisら(Molecular Cloning、 
p 326 (19B 2)  Co1d Sprin
gl(arbor Laboratory)の方法に従
フて行フた0部ち、前記■で得たプレート上のファージ
プラークにニトロセルロースフィルターを乗せてファー
ジを写し取り、0.F5M  NaOH−1,5M  
NaClを染み込ませた濾紙の上に置いて5分間処理し
た0次に0.5M  Tris−HCl (E)87.
5) −1,5MNaClで5分間中和し、2xSSC
で6001で6分間処理した後に、80℃2時間の処理
をして組換え体ファージDNAをニトロセルロースフィ
ルターに固定した。
このフィルターをブレハイブリダイズ液100sl中で
54℃−晩ブレハイプリダイズを行った後に、4XIO
’cpmのプローブを含有するブレハイブリダイズ液2
01中で54℃、40時間ハイブリダイズさせた。フィ
ルターの洗浄及びオートラジオグラフィーは実施例3の
方法に従って行った。32P標識合成りNAプローブは
実施例3の方法で合成されたものを用いた。その結果的
50.000個のプラークから2種のプローブの両方に
ともに反応する10個のプラークを得た。
各々のプラークからPerbalの方法(A prac
tical guide t。
s+olecular cloning p 171 
(1985)  John l+filey &5on
s Inc、)に従って朝換えファージDNAを!1l
IIlシ、EcoRIで部分消化後、0.8%アガロー
スゲル電気泳動を行い、ゲルを0.25M  HC15
00m1で15分間、2回酸処理後、蒸留水5001て
2回、5分間洗浄した。さらに、500100.5M 
 NaOH−IM  NaClで15分間、2回アルカ
リ処理し、5001の0.5M  Tris−HC1(
pH7,5)  3M  NaClで15分間、2回中
和し、20XSSCの条件下でニトロセルロースフィル
ターにトランスファーした。80℃で2時間処理をし、
DNAを固定した後、サザンハイプリダイゼーション(
ハイブリダイズの条件は前記のプラークハイブリダイゼ
ーションと同$1)を行い、最も長いインサートを持つ
ファージクローンλCSF1−1を選択した。
実111迂 プラスミドへのクローニング ■ プラスミドへの總換え 実施例4で得た胡換え体ファージ入CSF1−IDNA
50μgltEcoRI  2units、37℃で5
分間反応し部分切断後、0.8%アガロースゲル電気泳
動(100V、2時間)を行い約4.0KbpのDNA
断片2.5μgを回収した。
この断片をプラスミドp BIuescriptU S
 K + (Stratagene)のEcoR1部位
にライゲーションキット(宝酒造社11)を用いて16
℃−晩ライゲーションした。一方、予め0− D−*s
*nmが0.5になるまでLB培地(5g  NaC1
,10g  Bactotryoutone、  5 
g  Yeast ExtractをII中に含む)2
00mlで培養しaooorpm、10分間遠心して集
菌した大躇薗JMI09を、50mM  CaCl21
001に懸濁し水冷下で1時間おき、再度400Orp
m、10分間遠心して集菌し、次に0 、 I M  
C& Cl 2−14%glycero120mlに懸
濁し111づつ小分けして一80℃で保存しておいた。
この大111rJM109のコンピテントセル0゜21
に上記のようにして製造した組換えベクターを導入し、
10μg/11のアンピシリンを含むLB寒天培地にI
PTG5mM、X−ga l 40μg/ml存在下で
まき、37℃で一夜培養した。白色のコロニーとして組
換え体を得た。
■ 組換え体の選択 前記で得たコロニーを5個無作為に選択し、10−1の
LB培地中、37℃で一夜培養した。この菌体からアル
カリ−5DS法(Birnboim、 H,C,i D
oly、 J、: 1lucleic Ac1ds R
es、。
ヱ 1513 (1979) )でプラスミドを調整し
た。まず15000r pm、30秒遠心して菌体を回
収し、Lysozyme緩衝液(50mM  Gluc
ose、  25mM  Trys−HCI (pH8
,0)、10mM  EDTA)600μlに懸濁した
この懸濁液に10w/ml Lysozyme 400
 u lと10mg/m1RNase  AIOμ!を
加え室温で5分間おいた後に、0゜2NNaOH−1%
5DS2000μIを加え氷上に5分間おき、さらに5
M酢酸カリウム1500μlを加えて氷上に5分間おい
た。15000rpm、10分間遠心して上清を回収し
、フェノールクロロホルム処理後、エタノール沈殿によ
りプラスミドを回収した。各々約10μgのプラスミド
が得られた。得られたプラスミドlμgieEcoRI
o、01unltで37℃、5分間部分消化あるいはX
bal10unitとHindmlounitで37℃
120分間切断した後、0゜8%アガロースゲル電気泳
動(100V、2時間)を行い、目的とする断片(約4
.0Kbp)を含むクローンを選択した。約4.0Kb
pの断片を含むプラスミドをpBsIIcsFと命名し
た。(第4図)このプラスミドpBs[rcsFを保有
するE、coli  JM109株は工業技術院微生物
工業技術研究所に寄託されている。(微工研条寄第25
26号[FERM  BP−25261)。
■ pBsUcsFの再クローニング 上記■で得たpBsIIcsFを5jjgをEcoRl
lounltで37℃、120分間で完全消化し、0.
8%アガロースゲル電気泳動(100V、2WtI問)
を行い約1.85Kbpと約2.1Kbpの2本の断片
を回収した。各々1μgをプラスミドpBS (1) 
 (Stratagenell)のEcoRI消化した
もの0,1μgと実施例5−■の方法に従ってライゲー
ションし、H4」L立1」−JM109コンピテントセ
ルに導入し、実施例5−■の方法に従って処理し白色の
コロニーとして検出される組換え体を得た。ここで得た
コロニーを各々4個ずつ無作為に選択し、上記■の方法
でプラスミドを調整した。このプラスミドDNA1μg
をEcoRllounitで37℃、120分間消化後
、0.8%アガロースゲル電気泳動(100V、2時間
)を行い、目的とする断片(約1.85Kbpあるいは
2.1Kbp)を含むクローンを選択した。
1.85KM断片を含むプラスミドをpBSS、2.I
Kbp断片を含むプラスミドをpBSLと命名した(第
5図)。
文胤医旦 クローン化DNAの塩基配列の決定 ■ 制限酵素地図の作製 実施例5−■及び5−■で得られたpBs[Ic5F、
pBSS及びpBst、を含む菌株をそれぞれ100μ
g/mlのアンピシリンを含むLB培地1リットルで3
7℃、−晩培養し、次に600Orpm、10分間遠心
して菌体を得た。この菌体からプラスミドpBs]Ic
5F、pBSS及びpBSLを大量に回収した(Mat
subara、に、 et al、: J、 V+ro
1.、 L旦479 (1975) 、松原謙−1蛋白
質 核ate素 別冊核酸実験法、下、p9共立出版(
1973) )、まず回収した菌体をTBS緩衝液(3
0mM  Tris−HCl <pH8゜0) 、50
mM  NaC1,5mM  EDTA)30+lに懸
濁し、6000rpm、10分間遠心して再度菌体を回
収した。この菌体を25%5ucroseを含むTES
II衝液30−1に1!11し、250mM  EDT
A5mlと5 ws /−I  Lysozyme 1
01を加え37℃、40分間インキニーベートし6■/
1Pronase 5*Iを加え、さらに37℃、30
分閏処理した。この溶液に10%SD55mlと5M 
 NaC1f3+Iを加え4℃で一晩保存した。この溶
液を5000Orpm、2時間遠心して上清を回収後、
2.5倍量のエタノールを加えることによりエタノール
沈殿した0次に110000rp、5分間遠心して沈殿
を回収した。この沈殿を0.4%N −Lauryls
arucosine Sodium 5altを含むT
ESI[衝液201に37℃で完全に溶解させた。この
@@20g1に20gのCsC1を加え、さらに10■
/1のエチジウムブロマイド1mlを加え、次に12P
Aシ一ルチユーブ2本に分けて45000rpm、20
時間遠心しプラスミドを回収した。各々2.0■、2.
4−12.2■のプラスミドを得た。
各々のプラスミドを次項で述べるM13mp1B、19
に導入できる制限酵素で消化し、アガロースゲル電気泳
動を行い、制限酵素地図を作製した(第6rM)。
すなわち各プラスミド2μgをとり各制限酵素用の緩衝
液100μmに入れ、次に各制限酵素10unitを加
え120分間反応し、次にアガロースゲル電気泳動(1
00V、2時間)にかけ、断片の大きさを分析した。
■ クローン化DNAの塩基配列の決定各プラスミド5
μgを各制限酵素用緩衝液100μIに溶解し各制限酵
素を10unit反応させて、断片化させた後に0゜7
.1.0.1.2.1.5.1.8%のアガロースゲル
電気泳動(100V、2時間)を行い、目的の断片の部
分をゲルから切り出しGeneclean”(Bio 
 101社製)に従ってNal溶液でゲルを溶解し、ガ
ラスミルクにDNAを吸着させ、洗浄液で洗浄し、菖留
水で溶出した。この断片と、M13mp 18RFある
いはmp198Fのマルチクローニング部位を各断片が
導入可能なように制限酵素で切断したものとを、前述の
ライゲーションキットの方法でライゲーションし、次に
大1111JM109のコンピテントセル(前述)に導
入し、JMI09を指示菌として用いLB寒天プレート
上にLB軟寒天に混合してまいた。37℃で一晩培養し
、得られた組換え体ファージプラークから一本鎖組換え
体ファージを調製した。クローン化DNAの塩基配列の
決定はMessingらの方法(Gene、 LEL 
 269 (19B2) )に従ってcDNA断片をM
13mp18またはmp19にサブクローニングした後
、Sangerらの方法(Proc、 Natl、^c
ad 。
Sci、USA、 ’L!J、−5463(1977)
 、J、 Mo1. Biol、。
迂λ729 (1982) )に従ってジデオキシ・チ
エイン・ターミネーション法により、ブライマーをアニ
ール、Seq u e n a s e ” (Uni
ted 5tates Biochemical Co
rporati。
n)による相補鎖合成(Ca−”5)dCTP (15
00Cj/−5ol)で標識)、ゲル電気泳動及びオー
トラジオグラフィーをそれぞれ行ってなされた。
第7図に塩基配列の決定に用いた制限酵素切断部位と塩
基配列を決定した方向及び範囲を矢印で示す、矩形で描
いた部分はM−CSFの■訳霞域をコードする部分を示
す。
その塩基配列は第11!lの通りである。第186ない
し1847番目はM−CSFの前駆体をコードすると推
定される塩基配列である。
このうちll1282番目からがM−CSFをコードし
ていると考えられ、Wongらが5cience  z
ユ旦1504 (1987)に報告したM−CSFとは
、第376番目のアミノ酸がLeu (CTG)である
のに対し、Pro(CCG)である点が異なっている。
終止コドン(TAG)は第522を目のアミノII(V
al)のコドンに続いて存在する。またコドンの縮重の
ためペプチドコード部位でアミノ酸の違いは認められな
いが、第1280番目のAがCに、第1718番目のT
がCにと異なっている。また第1〜40番目の配列はり
ongらの配列中には全くない配列である。ペプチドコ
ード部位以外では他に第2296番目のCがTに、第3
091番目のCがTに、第3346番目のTがGにと異
なっている。これらの塩基配列の違いにより新たな制限
酵素部位が出現している。
宜J!J[。
CO5−7細胞での発現 ■ 発現ベクターの構築 実施例5−■で得たプラスミドpBSS2μgをEco
Rl 10unitで120分間消化し0.8%アガロ
ースゲル電気泳動(100V、2M1問)を行いM−C
SFcDNAを含む断片(約1.85Kbp、200n
g>を回収した。この断片200ngをプランティング
キット(宝酒造社製)を用いて37℃、5分間T4DN
Aポリメラーゼ存在下で反応させ、末端をプラントエン
ド化し、フェノール抽出後エタノール沈殿により回収し
た。一方、動物細胞用発現ベクターpSVL(ファルマ
シアII) 2 a gttsma I 10un+t
で30℃120分間消化し、上記M−CSFcDNA断
片と実施例5−■の方法に従ってライゲーションさせた
。このライゲーション物を大腸菌HBIOIコンピテン
トセルo、31に導入し、LB寒天プレートにまき37
℃−晩培養しクローンを得た。
クローンより前出のアルカリ−5DS法でプラスミドD
NAを約20ttg精製し、制限酵素によるマツピング
にてM−CSFcDNA断片の挿入方向を調べた。その
結果プロモーターと同方向にM−CSFcDNA断片が
挿入されたベクターpSVL−CSFと逆方向に挿入ざ
レタヘク9− p S V L −CSF(−)を得た
(第81!I)。
■ CO5−7細胞での一過的発現 20μg(DDNA (pSVL−CSF、pSVL−
CSF(−) 、pSVL) を’)’、を酸カルシウ
ム法(Okayama、 etal、、 Mo1. C
e11. Biol、ヱ 2745 (1987) )
によりCO5−7細胞(ATCCCRL1651)に導
入した。
即ち、100mプレート上にIO%FC5を含むD−M
EM培地101中にlX10”個のCO5−7J11胞
をrきコミ、37℃、5%COR下で終夜培養した。!
日、20ug(fJDNAを1g+117)CaC12
BBSバッフ7−(0,125MCaC12,25mM
  BES (pH8,95) 、140mM  Na
C1,0,75mM  Na2HPOa)に1!濶後、
室温で20分放置し、共沈殿物を作成した。これをCO
5−7細胞に加え、37℃、3%CO2下で約10時間
培養した。
約10時間後4%FCSを含むD−MEM培地で2回細
胞を洗浄後、5104%FC3を含むD−MEM培地を
加え37℃、5%CO2下で3日問培養した0回収した
培養上清につき、CSF活性と形成されたコロニーの形
態を調べた(第1表)。
第1表 EISVL−CSF      1.400  98.
5  0.0   +、59SVL−CSF(−>  
    25  84.0  4.0   +2.0C
SF活性測定法 基本的にはPluznik、 5achs (J、 C
e11. Physiol、、 fJ−旦。
319 (1965) ) 、8radley、 Me
tcalf (Aust、 J、 Exp。
Biot、 Med、、 ■、 287 (1966)
 ) 、Tsuneoka。
5hikita(FEBS  Letters、ヱヱ、
243 (1977))の方法に準拠して行なフた。ウ
マ血清0.2m1(終濃度20%)、L、6%寒天0.
2m1(終濃度0.32%)、等張の2倍濃度のマツコ
イ5A培地o、21、I X 10’cells/mの
マウス骨髄細胞浮遊液0.11の割合で混合した軟寒天
培地を調製し、M−CSF (10011位)または検
体0.3mを含む直径35−のプラスチックベトリ血に
0171ずつ播いた。寒天が固化した後に37℃の5%
炭酸ガスインキュベーター内で7日間培養した。7日後
に倒立1IIIH下で、細胞数50個以上の集落をコロ
ニーとして計数した。なおCSFの1単位とは上記培養
条件下で1個のコロニーを形成するCSF活性を表わす
、なおコロニーの同定は下記の二つの方法に従って行っ
た。
(I) ヘマトキシリン染色法(M、C,Mu l A
、A、 Vunis、 J。
Cl1n、 Invest、、 比丘77 (1980
)  :以下の操作による。まず−週間培養した細胞を
軟寒天培地とともに30%酢酸−エタノール溶液中で3
0分111ff固定しk。
固定後100%、70%、50%の各エタノール溶液で
順次洗浄した後、寒天をガラス板に移しフィルム状にな
るまで室tgで乾燥した。ヘマトキシリン溶液(武藤)
で染色後、顕微鏡下で細胞の大きさと核形を観察し単級
−マクロファージ系の細胞と顆粒球系の細胞の分別を行
なった。
(n)  エステラーゼ二重染色法(L、T、V&ll
 et、al、、^―、J。
(din、 Pathol、、 f:+2−、283 
(1979) ;実験動物の血液学、ソフトサイエンス
社(1981))軟寒天のプレートをリン酸緩衝ホルマ
リン−ア七トン冷溶液(pH6,6)中に30秒問浸し
て細胞を固定した。水洗、風乾後、1−ナフチルブチレ
ートを特徴とする特異的エステラーゼ染色と、2−ナフ
トールAs−Dクロルアセテートを基賀とするクロルア
セテートエステラーゼ染色を行ない、その染色の色調か
らコロニーの形態をII微鏡下で判定した。
その結果、回収した培養上清を作用させると得られたコ
ロニーを形成する細胞の98%以上が電球−マクロファ
ージ系の細胞であった。
i胤−旦 CHO細胞での発現 ■ 発現ベクターの構築 実#I!例7−■で得たプラスミドpSVL−CSF2
μgをXh o I 10unitとSac I 10
unitで37℃、120分間消化し、0.8%アガロ
ースゲル電気泳動(100V、2時間)を行い、約1.
9KbのM−CSF断片を切り出し回収した。@収DN
A断片300ngを前出のプランティングキット(室温
yyt*>を用いて末端を平滑末端とした。一方動物細
胞発現ベクター改良型pSV2−dhf r (pSV
2”−dhfrと命名、5cahi11. SJ、 e
t at、; Proc、 Natl。
Acad、 Sci、 USA  BIL  4654
 (1983) ) 2agをHindm 10uni
tで37℃120分間消化後、プランティングキットを
用いて平滑末端とした。上記M−CSFの断片とベクタ
ーをライゲーションし、大腸菌HB 101コンピテン
トセルに導入、クローンを得た。クローンよりDNAを
精製し制限酵素によるマツピングにてM−CSFcDN
A断片の挿入方向を調べた。その結果プロモーターと同
方向にM−CSFcDNA断片が挿入されたベクターp
sV2”−hCSF−mdhfrを得たく第9図)。
■ CHO*胞での構成的発現 CHOdbfr欠損株(Urlanb、G、 l Ch
asin、 L、A、:Proc。
Natl、Acad、 Sci、 USA  ヱヱ 4
218 (1980))にpSV2”−hCSF1−m
dhfrをリン酸カルシウム法(Okaya■h、 e
t at前述)で実施例7−■と同様にして導入後、K
aufsanらの方法Qaufman、 R,J、 e
t al、; Mol。
Ce11. Rial、 fl  1750 (198
5) )に従って培養した。
約2週間後、コロニーが出現し始めコロニーを混合の形
で回収した。混合コロニーを3〜5日間培養後、培養上
清を回収した。
次にメトトレキレート(MTX)0.02bMになるよ
うに培地に加え、約2週間後に得られたコロニーの培養
上清を回収した0回収した培養上清につきCSF活性を
実施191?−■と同様にして測定したく第2表)。
第2表 MTX (μM)   活性(U/m1)0.0   
       1.0000.02       10
.000 更に高濃度のMTXを添加することによってM−CSF
活性を有するポリペプチドの産生量の増加が望まれ、得
られた混合コロニーを限界希釈法にてクローニングする
ことによって、M−CSF活性を有する物質高生産CH
O細胞クローンを得ることが出来る。このように本発明
の遺伝子を用いると非常に優れたMTXに対する応答性
が得られ、M−CSF活性を有するポリペプチドを簡単
にかつ短時間で得ることができる。
また高い比活性の培養上清が得られることから、高純度
の目的物が簡単な操作で大量に得られ、医薬品の製造に
非常に適している。
宜111ユ ■ ヒト尿由来型M−CSF(214個と238個のア
ミノ酸)遺伝子の作製 実施例7−■のM−CSF発現ベクターpsvL−CS
F5ugti:制限酵素BamHI(室温造Iり101
0℃37℃、2時間消化し、1%アガロース電気泳動で
分画し、5.8kbの断片を回収した0次に図10に記
載のアミノ酸配列中の213〜214番アミノ酸と21
3〜238番アミノ酸に相当するオリゴヌクレオチドを
Biosearch 8600 D N A合成装ff
1F (Milli−pore社11)を用い下記に示
す通りに合成した。
[213−214]U S’  −GATCCATAA
CTCGAGT−3’[2+3−214]L    3
“ −GTATTGAGCTCACTAG−5’[2+
3−238]IJ 5’ −GATCCAGGCAGT
GCCAAGCAGC[2+3−214]L    3
’−GTCCGTCACGGTTCGTCGGGCCG
CCCAGGAGCACGTGCCAGAGCTTCG
AACCGCCACCGGCGGGTCCTCGTGC
ACGGTCTCGAAGCTTGGCGGTGAGA
CCCCAGTTGTCAAGTAACTCGAGT−
3’CTCTGGGGTC^^CAGTTCATTGA
GCTCACTAG−5’合成オリゴヌクレオチドの精
製はオリゴヌクレオチド精製カートリッジ(アプライド
・バイオシステムズ・ジャパン社m>あるいはKhor
anaらの方法(Khorana、 H,G、 et 
al、、 Proc。
Natl、^cad、Sci、USA  fLL、22
85 (1984))に従って行った。精製オリゴヌク
レオチドljjgをそれぞれT4ポリヌクレオチドキナ
ーゼ(室温造II)10単位で37℃、1時間反応させ
、5′末端をリン酸化後アニールを行った。(213−
238)についてはさらに7.5%ポリアクリルアミド
ゲル電気泳動を行い、88b、p、に相当するバンドを
切り出し、電気的溶出し、精製した。上記の5.8kb
の断片と合成りNA (213−214)およびC21
3−238〕を74DNAリガーゼ(室温造1り211
位で16℃、2時間それぞれライゲーションさせ、大腸
菌HB 101に導入し、形質転換体を得た。制限lI
I業マツピングとジデオキシ・チエイン・ターミネーシ
ョン法により合成りNAが正しくクローニングされたブ
ラスミFpSVL−CSF214 (214個のアミノ
酸を有するM−CSF)とpSVL−CSF238 (
238個のアミノ酸を有するM−CSF)を得た(第1
1図)。
■ 変異体(37P 11 e−+”S e r )の
作製変異の導入はM u t a n ”−K (si
te−directed suta−genesis 
5yste(室温造II)に従ったー実施例5−■に記
載のプラスミドpBSS (5,071b。
p−)104gttEcoR120単位と5phl  
20単位(共に室温造tS>で消化後、1%アガa−ス
ゲルミ気泳動で1.195b、p、断片を回収した。こ
の断片をM13mD18のEcoRr、5phl部位に
ライゲーションさせ、大腸菌BW313 (d+Jt−
、Ung−)に導入した。得られた組換体より常法に従
い一零値ファージDNAを調整した。
この−零値DNAと変異導入ブライマー(5’ −AT
TACATTTG^GTCTGTCGACCAGGAA
CAG −3”)をアニールさせた後、大腸菌リガーゼ
並びにT4DNAポリメラーゼにより相補鎖合成を行っ
て完全な二本鎖DNAとし大腸菌BMH71−18mu
tSに導入した。大腸菌MV11B4を指示筒として得
られたプラークを大111[JM109に再感染させ、
−零値および二本鎖DNAttlll整した。二本11
DNAIHi n c II (BRL社1m)で消化
されるクローンにつき、さらにジオデキシ・チエイン・
ターミネーション法により目的とする変異の導入された
クローンを得た。変異の導入されたクローンのDNAを
EeoRIとNcol(室温造製)で消化し839b、
I)。
断片を回収した。一方pBSSのNcol完全消化、E
c。
R1部分消化し、4.178b、p、の断片を回収した
0両断片をライゲーションさせ大腸菌JM109に導入
し形質転換体を得た。これらの形質転換体について制限
酵素マツピングにより目的の形質転換体pBSSERを
得た(第12図)。
■ 変異体CSFの作製 pBssER10μgを5tnal(室温造a)20単
位とBamH120単位で消化し898b、p、の断片
を回収した0次にpSVL−CSF214とpSVL−
CSF238をSmalとBamHIて消化し4.92
7b、p、と4゜999b、p、の断片を回収後それぞ
れ898b、p、の断片とライゲーションさせ大111
1HB101に導入した。得られた形質転換体を制限酵
素マツピングにより目的とする形質転換体pSVL−C
SF214SとpSVL−CSF23BSを得た(第1
31!!I)。
爽胤五工立 ■ COS細胞におけるM−CSFの発現実施Fp49
で作製し・たプラスミドpSVL−CSF、pSVL−
CSF214、pSVL−CSF238、pSVL−C
SF214SとpSVL−CSF238SttDEAE
−デキストラン法(Arai、 +1. et at、
+前述)によりCO57細胞(ATCCCRL1651
)に導入した。
即ちlX108個(7)CO37細胞を101シャーレ
上に10%FC5を含むD−MEM培地にまきこみ、3
7℃、6%CO2下で一夜培養した0次いで培地を除去
し、D−MEM培地(Fe2は含まない)で細胞を2回
洗浄後、各々のDNA20μgを含むD−MEM培地(
50mM  Tris−HC1(pH7,4)及び40
0μg/麿IDEAE−デキストランを含む)41を加
え、37℃、5%CO2下で4時間培養した0次にD−
MEM培地で細胞を2回洗浄後、2%FCSを含むD−
MEM培地(100μMクロロキンを含む)71を加え
、ざらに3時間培養した。D−MEM培地で細胞を2回
洗浄後、4%FC3を含むD−MEM培地51を加え、
3日間培養した。その培養上清を回収し、CSF活性と
形成されたコロニーの形態を第3表に示した。
第 表 その結果、得られたコロニーを形成する細胞の98%以
上が単球−マクロファージ系であった。
!崖医上土 ■ CHO細胞用発現ベクターの作製 実施例8−■に記載の発現ベクターpsV2’−dhf
r2ugをHindm(室温造11)4単位で37℃、
2時間消化後、T4ポリメラーゼ(室温造1り 211
位で37℃、30分間反応させて平滑末端とした0次に
実施例9で作製したベクターpSVL−CSF214を
10agとpsvt、−csF238を10μgそれぞ
れXho!(宝11!lj!fil) 20単位で消化
L/CSF遺伝子を含む断片(0,95Kbpと1.0
3Kbp)を回収し、ざらにT4ポリメラーゼ2単位で
37℃、30分間反応させて平滑末端とした。上記のベ
クターpSV2’−dhfrとCSF遺伝子を含む断片
0.95Kbpと1.03Kbpをそれぞれライゲーシ
ョンさせ、大腸菌HB 101に導入し形質転換体を得
た。プロモーターと同方向にCSF遺伝子がクローニン
グされたベクターpSV2d−CSF214とpSV2
d−CSF23Bを得た(第14図)。
■ CHOil胞におけるM−CSFの発現実施例」1
−■で作製したプラスミドpSV2d−CSF214と
pSV2d−CSF23Bをリン酸カルシウム法(Ok
ayasa、 H,et &+、、前述)によりCHO
dhfr−株に導入した。細胞の選択方法並びに遺伝子
増幅はKaufsanらの方法(にaufsan、 R
,J、 et al、、前述〉に従)た。
即ち5X10’個のCHOdhfr−株を10(?Il
シャーレ上に10%FC9を含むF−12培地にまきこ
み、37℃、5%CO2下で一夜培養した2次に各々の
DNA25μgを含むリン酸カルシウム共沈殿物(25
mM  BES (pH6゜96)) 、140mM 
 NaC!、0.75mM  N82HP Oa、12
5mM  CaCl2)を細胞にまきこみ、35℃、3
%CO2下で一夜培養した。10%FC5を含むF−1
2培地で細胞を2回洗浄後、同培地を101加え、37
℃、6%CO2下で一夜培養した。0.25%のトリプ
シンを含むバーセン(GrBCO社II)で細胞をはが
し、新しい10楕シヤーレ上に5X10’個の細胞を1
0%FC5を含むF−12培地にまき直し、37℃、6
%CO2下で一夜培養した。10%透析FC3を含むM
EMα(−)培地で2回細胞を洗浄後、同培地を101
加え、37℃、5%CO2下で約2週間培養した。その
間通2〜3回の割合で培地を交換した。
約21!1間後出現したクローンをクローニングし、M
−CSF産生純の高い4クローンにつきMTXによる増
幅を行なった。上記470−ンを0.02μMMTXを
含むMEMα(−)培地(10%透析FC5を含む)で
培養し、得られた耐性クローンをさらに0.1μMMT
Xを含む同培地で培養した。
得られた耐性クローンの培養上清中のM−CSF活性を
第4表(pSV2d−CSF214)と第5表(pSV
2d−CSF23B)に示す。
第 表 第 表 表中の数値は活性(U/ml) を示す。
宜畿JL[2 ヒト尿214アミノ酸型M−CSFの大腸菌発現ベクタ
ーの作製 ■ PLプロモーターを持つベクターの作製最初にコピ
ー数の増加とより高い生物学的封じ込めを目的として、
発現ベクターpKK223−3(ファルマシア社11)
とpAT153(アマジャム社W)との複製起点を含む
領域の交換を行った。すなわち、pKK223−3 (
5μg)を制限11素EcoT14+ (室温造社It
)とAlwNI CNEB社m>の各々10単位て37
℃、2時閏反応させ、完全に消化し、LO%アガロース
ゲル電気泳動(100V、2μ間〉を行い、GENEC
LEAN”(BIo  101社II)を用いて約3K
bpの断片を回収した。一方、pAT153(5μg)
も同様の制限酵素で消化し、複製起点を含む約800b
pの領域を同様の電気泳動及び回収操作を行い回収した
。こうして回収した両断片をDNAライゲーションキッ
ト(室温造社製)の方法に従ってライゲーションを行い
、ついで、大腸菌HBIOIのコンピテントセルに導入
した。この大腸菌をアンピシリン(100μg/ml)
を含むLB寒天培地にまき、37℃で一夜培養した。こ
こで得たコロニーを無作為に12個選択し、アンピシリ
ン(100μg/■1)を含むLB培地中、37℃で一
夜培養した。この菌体から既出のフルカリ−5DS法を
用いてプラスミドを*mt、た。このプラスミドを制限
II素PvulI (室温造社11)10単位で37℃
、2時閏反応させ、完全に消化し、1.0%アガロース
ゲル電気泳動を行い、目的とする約3.8BKbpを与
えるクローンを選択し、これをpAT223−3と命名
した(第16図)。
次にPLプロモーターを持つ熱誘導性発現ベクターpK
C30(CLONTECHLab社1りのPLプロモー
ターを含む領域と、pAT223−3のpKK223−
3由来のTacプロモーターを含む領域との交換を行っ
た。すなわち、pA、T223−3 <5ttg>を制
限酵素BamHI(室温造社製)とNrul(宝fi造
社製)各々10単位で37℃、2時闇反応させ、完全に
消化し、1.0%アガロースゲル電気泳動(100V、
2時閏)を行い、GENECLEANYI′Iを用いて
、約3Kbpの断片を回収した。一方、pKc30(5
μg)を制限酵素pvu+(室温造社製)10単位で3
7℃、2時間反応させ、完全に消化した。これをプラン
ティングキット(室温造社製)のT4DNAポリメラー
ゼを用いて、37℃、5分間反応させ平滑末端とし、フ
ェノール抽出後エタノール沈殿により回収した。ざらに
、制限i11素BamHIIO単位で37℃、2時間反
応させ、完全に消化した。
次に、1.0%アガロースゲル電気泳動(100V、2
時間)を行い、GENECLEANT汽を用いて、約1
.3Kbpの断片を回収した。こうして回収した両断片
をDNAライゲーションキットの方法に従ってライゲー
ションを行い、次に大111rN99cl′のコンピテ
ントセルに導入した。この大腸菌をアンピシリン(10
0μg/l)を含むLB寒天培地にまき、37℃で一夜
培養した。ここで得たコロニーを無作為に12個選択し
、アンピシリン(50μg/■1)を含むLB培地中、
37℃で一夜培養した。この菌体からアルカリ−8DS
法を用いてプラスミドをg41!シた。このプラスミド
を制限酵素Hpal (室温造社1り1010℃37℃
、2時間反応させ、完全に清化し、1.0%アガロース
ゲル電気泳動を行い、目的とする約4.3KMを与える
りC−ンを選択しそれをpPLNと命名した(第151
!l)。
■ pSVL−CSF214とpUC19の絹換え前記
の動物細胞発現用ベクターpSVL−CSF214のM
−CSFDNA部分を、pUc19にッポンジーン社製
)のマルチクローニング部位に組換えた。すなわち、p
SVL−CSF214 (5μg)を制限酵素Xbal
 (室温造社Im)とXhol(室温造社m>各々10
単位で37℃、2時間反応させ、完全に消化し、1.0
%アガロースゲル電気泳動(100V、2時閏〉を行い
、GENECLEAN’門を用いて、約950bpの断
片を回収した。一方、pUC19(5μg)を制限酵素
Xbalと5all(室温造社1り各々10単位で37
℃、2時間反応させ、完全に消化し、1.0%アガロー
スゲル電気泳動(100V、2時閏)を行い、GENE
CLEANTにを用いて、約2.7Kbpの断片を回収
した。回収した両断片をDNAライゲーションキットの
方法に従フてライゲーションを行い、次に大腸菌JMI
 09のコンピテントセルに導入した。この大腸菌をア
ンピシリン(100μg/ml)とX−g a l (
40a g/mO及びI PTG(6mM)を含むLB
寒天培地にまき、37℃で一夜培養した。白色コロニー
として組換え体を得た。ここで得たコロニーを無作為に
12個選択し、アンピシリン(50μg/ml)を含む
LB培地中、37℃で一夜培養した。この菌体からアル
カリ−5DS法を用いてプラスミドを調製した。このプ
ラスミドを制限11素Xba IとXholの2種類と
個別に、10単位、37℃、2時閏の条件で反応させ、
次に1.0%アガロースゲル電気泳動を行った。制限酵
素Xba lて切断されず、制限酵素Xho [で−カ
所だけ切断され、目的とする約3.6Kbpの断片のみ
を与えるクローンを、選択した。
これをpUC−CSF214と命名した(第16図)。
■ 合成りNAの作製 下記■での組換えの際の接続を行うためのリンカ−とし
て利用するために、オリゴヌクレオチドをBiosea
rch 8600DNA合成装置(Mi l l 1p
ore社製)で合成した。その配列は以下に示す通りで
ある。
5 ’ −TA ACTTAAGGAGGTAA CA
 TATGGA AGAAGTTTCTGA AT A
TTGTTCCCA CATGA−3″       
                         
  −く1)5 ’−GTGGGAACAA丁ATTC
AGAAAC’丁TCTTCCATATGTTACCT
CCTTAAGTTA−3’            
          −(2)5 ’ −TAACTT
AAGGAGGTAACATATGTCTGAATAT
TGTTCCCACATGA−3’5’−GTGGGA
ACAATATTCAGACATATGTTACCTC
CTTAAGTTA−3’  −(4)合成オリゴヌク
レオチドの精製は既出のオリゴヌクレオチド精製カート
リッジ(アプライド・バイオシステムズ・ジャパン社K
l)あるいはKhoranaらの方法(Khorana
、 H,G、 etal、: Proc、 Natl、
 Acad、 Sci、 USA  旦12285(1
984))に従って行った。
精製後のオリゴヌクレオチドはそれぞれT4ポリヌクレ
オチドキナーゼ(室温造社II)を用いて、6′末端の
リン酸化を行った。続いて上記(1)と(2)及び上記
(3)と(4)をアニールさせて、2本鎖DNAリンカ
−を2種m(前者をN末すンカ−5後者をN末Δ3リン
カ−とする)作製した。
■ pUC−CSF214とpPLNの組換えまず発現
ベクターpPLN(5μg)を制限酵素1(pal(室
温造社II)と)findm(室温造社Il)各々10
単位で37℃、2時間反応処理し、完全に消化し、1.
0%アガロースゲル電気泳動(100V、2時間)を行
い、GENECLEAN”を用いて、約3.5Kbpの
断片を回収した。
次にpUC−CSF214 (5μg)を制限酵素Hi
ndI1110単位で37℃、2時間反応処理し、完全
に消化した。
続いて、制限酵素BstXI (NEB社W)10単位
テ55℃、2時間反応後、1.0%アガロースゲル電気
泳動(100■、2時間)を行い、GENECLEAN
T”を用いて、約640 b りの断片を回収した。
こうして回収した両断片と、■記載のN末すンカ−ある
いはN末△3リンカ−との3断片を、DNAライゲーシ
ョンキットの方法に従ってライゲーションを行い、次に
大腸菌N4830−1のコンピテントセルに導入した。
この大腸菌をアンピシリン(100μg / m l 
)を含むLB寒天培地にまき、32℃で一夜培養した。
ここで得たコロニーを無作為に12個選択し、アンピシ
リン(50μg/■1)を含むLB培地中、32℃で一
夜培養した。この菌体からアルカリ−5DS法を用いて
プラスミドを調製した。このプラスミドを制限酵素Nd
el(BRL社11)あるいはBstXIで消化し、1
.0%アガロースゲル電気泳動を行い、目的とする約4
.2Kbpを与えるクローンを、各々3クロ一ン選択し
た。
■ DNA配列の確認 ■で得た各クローンからアルカリ−5DS法を用いてプ
ラスミドを調製し、各々その5μgを制限fi1素Ps
tl(室温造社II)とBglll(室温造社It)各
々10単位で37℃、2時間消化し、1.0%アガロー
スゲル電気泳動(100V、2時間)を行い、GENE
CLEANT”を用イテ、約500bpの断片を回収し
た。一方、Ml 3mp 18RF (室温造社11>
を制限酵素Pstlと制限酵素BamHI(室温造社1
1)各々10単位で37℃、2時間消化し、1.0%ア
ガロースゲル電気泳動(100V、2時間)を行い、G
ENECLEAN”を用いて、約7.2Kbpの断片を
回収した。こうして回収した両断片をDNAライゲーシ
ョンキットの方法に従ってライゲーションを行い、次に
大11111JM109のコンピテントセルに導入した
。この大iIwをJMI 09を指示菌としてX−ga
l及びTPTGを含むBbroth塞天培地にまき、3
7℃で一夜培養した。白色プラークとして胡換え体を得
た。ここで得たプラークを無作為に各々4個選択し、常
法に従って一零値絹換え体ファージをIIWL、た、塩
基配列の決定はジデオキシ・チエイン・ターミネーショ
ン法で行い、目的とする絹換え体の確認と選択を行った
この結果■で得られた朝換え体のうち、正しいことの確
認できた発現ベクター2種類を、pPLN−CSF21
4 (第17図(a))及びpPLN−CSF214Δ
3と命名した(第171!I(b))。
裏胤叢工l ヒト尿238アミノ酸型M−CSFの大i*ii発現ベ
クターの作製 ■ pSVL−CSF23BとpUC19の組換え上記
に記載の動物細胞発現ベクターpSVL−CSF238
のM−CSFDNA部分を、pUc19のマルチクロー
ニング部位に実施例12−■と同様の操作で絹換えた。
すなわち、pSVL−CSF238 (5μg)を制限
Wl素XbalとXhol各々l各々l万単位℃、2時
閏反応処理し、完全に消化し、1.0%アガロースゲル
電気泳動(100V、2時間)を行い、GENECLE
A、NTTXを用いて、約IKbpの断片を回収した。
一方、pUc19(5μg)を制限酵素Xbalと5a
lT各々1011位で37℃、2時閏反応処理し、完全
に消化し、1.0%アガロースゲル電気泳動(100V
、2時間)を行い、GENECLEANT門を用いて、
約2.7Kbpの断片を回収した。こうして回収した両
断片を、DNAライゲーションキットの方法に従ってラ
イゲーションを行い、次に大腸菌JM109のコンピテ
ントセルに導入した。この大iIwをアンピシリン(1
00LLg/l)とX−ga l (40℃1g/ml
)及びIPTG(5mM)を含むLB*天培地にまき、
37℃で一夜培養した。白色コロニーとして朝換え体を
得た。ここで得たコロニーを無作為に12個選択し、ア
ンピシリン(50μg/■1)を含むLB培地中、37
℃で一夜培養した。この菌体からアルカリ−5DS法を
用いてプラスミドをr141!シた。このプラスミドを
制限酵素Xba■とXbolの2種類と個別に、10単
位、37℃、2時耐の条件で反応させ、ついで!、θ%
アガロースゲル電気泳史を行った。制限酵*XboIで
切断されず、制限酵素Xha■で一カ所だけ切断され、
且つ目的とする約3.7Kbpの断片のみを与えるクロ
ーンを、選択した。これをpUC−CSF238と命名
したく第18図)。
■ pUC−CSF238とpPLNの岨換え実施例1
2−■に記載した方法と同様の操作て組換えを行フた。
すなわち、発現ベクターのpPLN (5μg)を、制
限酵素HpaTとHindt[I各々10単位で37℃
、2時間反応処理し、完全に消化し、1.0%アガロー
スゲル電気泳動(100V、2時間)を行い、GENE
CLEANT”を用いて、約3.5Kbpの断片を回収
した。
次にpUc−CSF238 (5μg)を制限W#素H
indm10単位で37℃、2時間反応処理し、完全に
消化した。
続いて、制限酵素BstX110単位で55℃、2時間
反応後、1.0%7ガo−スゲルミ気泳動(100V、
2時ffj)を行い、GENECLEAN”−を用いて
、約710bpの断片を回収した。
こうして回収した両断片と実施W412−■記載のN末
すンカ−あるいはN末Δ3リンカ−との3断片を、DN
Aライゲーションキットの方法に従フてライゲーション
を?テい、次に大腸菌N4830−1のコンピテントセ
ルに導入した。この大iIwをアンピシリン(100μ
g/l)を含むLB寒天培地にまき、32℃で一夜培養
した。ここで得たコロニーを無作為に12個選択し、ア
ンピシリン(50μg/l〉を含むLB培地中、32℃
で一夜培養した。この厘体からアルカリ−5DS法を用
いてプラスミドを調製した。このプラスミドを制限酵素
NdelあるいはBstXIで消化し、1.0%アガロ
ースゲル電気泳動を行い、目的とする約4.aKbpを
与えるクローンを、選択した。
■ DNA配列の確認 実施例12−■と同様の操作を行って、■て得た各クロ
ーンの制限酵素PsllとBglUて切断される約50
0bp断片の塩基配列の確認を行った。この結果■て得
られた組換え体のうち、正しいことの確認できた発現ベ
クター2種類を、pPLN−CSF238 (第191
!l (a) )及びpPLN−CSF238△3と命
名した(第19図<b))。
i施■1ユ ヒト尿214型M−CSFの大iIMでの発現■ 形賞
転換体の培養 実施例12−■で作製した発現ベクターpPLN−CS
F214で形質転換した大腸菌N4830−1を用いて
、214型M−CSFの発現を行フた。なおpPLN−
CSF214で形質転換した大腸菌は、PLN214と
命名した。
まず上記形質転換菌をアンピシリン(50μg/ml)
を含む5011のLBt&地中、32℃で一夜前培養し
た。この前培養液をアンピシリン(50μg/l)を含
む11のLB培地に加え、32℃でO,D、5f50n
mが0.5になるまで培養し、65℃の水浴中で培養液
温度が42℃になるまで加温熱処理した。その後、42
℃で6111間培養した。この段階で厘体の一部を採取
し位相差顕微鏡下で観察すると、厘体内に、形質転換し
ていない大腸菌N4830〜1には存在しないところの
凝集塊(Inclusion body)が認められた
この凝集塊を含む菌体を5,000rpm、10m1n
遠心して集菌し、PBS (リン酸緩衝生理食塩水)1
00mlに懸濁した。再度5.OOOrpm、iomi
n達心して集菌した。
この厘体を超音波破砕し、還元下で5DS−PAGEを
行いクロマトスキャナー(島津社ml)で分析した。そ
の結果、214!12M−CS Fモノマーの生産量は
、全菌体タンパク質の10%以上であった。
■ 凝集塊の回収 上記■で集菌した菌体からNaga iらの方法(Na
gai、 K、 etat、: Proc、 Na11
. Acad、 Sci、 USA  fL2L725
2 (1985))に従って、凝集塊を回収した。
すなわち、厘体を湿態It 10 gあたり81の50
mM)リス塩酸緩衝液(25%(W / V ) 5u
croseと1mMEDTAを含む;pH8,0)に図
濁した1次に菌体湿重量10gあたり20鴫のりゾチー
ムを加え、氷上で約30m1n放置した。
MgCl2及びMnCl2をそれぞれ最終濃度10mM
1mMとなるように加え、DNaselも最終濃度10
11g/■lとなるように添加し、4℃で約30m1n
放置した。さらに、画体湿重量10gあたり2o−1の
20mMトリス塩酸緩衝液(0,2M  NaC+、2
mM  EDTA、1.6%NP−40.1%デオキシ
コール酸を含む:pH7,f5)を加えた。4℃で約3
0m1n放置した後、5,000xg10min遠心し
て沈殿を回収した。この沈殿に50mM)リス塩**衝
液(50mM  NaC1,10mM  EDTA。
0.6%TritonX−100を含む;pH8,0)
を沈Wi湿璽量の10倍の量加えて懸濁し、4℃で5m
1n放置後、5゜000zg、10m1n遠心して沈殿
を回収した。このTritonX−100を含むトリス
塩酸緩衝液での操作を3回行い、凝集塊の沈殿を得た。
■ 凝集塊の可溶化と214型M−CSFモノマーの分
離精製 上記■で調製した凝集塊の湿重量logあたり901の
50mM)リス塩酸緩衝液(8MUrea、1mM  
EDTA。
10mMDTTを含む:pH8,0>を添加し、ポリト
ロンホモジナイザー(KINEMATICA社製)を使
用して可溶化した。
この溶液にトリフルオロ酢酸を最終濃度0.1%になる
ように添加し、0.1%トリフルオロ酢酸で平衡化した
YMC5H−843−15−30[5−15300人 
C4(YMC社11)]カラム(20X250−>に通
液した。吸着後0.1%トリフルオロ酢酸を含む40〜
70%アセトニトリルによる直線濃度勾配溶出を行い、
アセトニトリル62〜68%の分画を回収した。この溶
液を0.05%PEGを含むPBSに対して透析を行い
、15.00Orpm、10m1n遠心し、沈殿として
214!12M−CSFモノマーの再凝集塊を得た。こ
の段階で214型M−CSFモノマーの純度は、90%
以上であった。なお、この214!!IIM−CS F
モノマーの還元下で行った5DS−PAGEによる分子
量は、約2s、oooであった。
■ 214型M−CSFダイマーの形成■で得た2 1
4型M−CS Fモノマーの再凝集塊を、最少量の50
mM)リス塩酸緩衝液(8MUrea、1mM  ED
TA、10mM  DTTを含む;pH8,0)で再度
可溶化し、O,D、280nmが0,16となるように
再構成緩衝*[50mM)リス塩酸、5mM  EDT
A、2mM  GSH(還元型グルタチオン)、1mM
  G55G (酸化型グルタチオン):pH8゜5]
で希釈し、4℃で3日間撹拌した0反応終了後、この溶
液を0.05%PEGを含むPBSに対して透析を行い
、直接CSF活性測定を行った。
その結果、比活性は、10?単位/@g protei
n以上であった。
さらに形成されたコロニーの形態をエステラーゼ二重染
色法で調べた結果、全てが単球−マクロファージのコロ
ニーであり、得られたCSFがM−CSFであることが
証明された。
また形成された214型M−CSFダイマーの分子量は
、非還元下の5DS−PAGEで約so、oooであっ
た。
■ N末端アミノ酸配列の分析 N末端アミノ酸配列の分析は、■で得た214型M−C
SFモノマーの分画の一部をそのまま477 A  P
roteinSeauencer  (A B 1社l
りに供し、エドマン分解後に得られるPTH(フェニル
ヒダントイン)アミノ酸を分析することで確認した。
20サイクル分析した結果、PLN214の生産する2
14型M−CSFのN末端からのアミノ酸配列は、以下
の通りであった。
Met−G Iu −G Iu−Vat −5er−G
 1u−Tyr−X−5er−His−Met−l l
 e−G Iy−5er −Gly−His−Leu−
Gln−5er−Leuなお、8サイクル目の未同定ア
ミノ酸は、214型M−CSFモノマーをCrestf
ieldらの方法(Crestfield、 A、M、
 et&1.: J、 Biol、 Chew、 zl
旦 622 (1963))に従ってカルボキシメチル
化し、プロティンシーケンサ−にかけることによりシス
ティンであることを確認した。
裏胤医1旦 ヒト尿214Δ3型M−CSFの大腸菌での発現■ 形
質転換体の培養 実施例12−■で作製した発現ベクターpPLN−CS
F214Δ3で形質転換した大腸菌N4830−1を用
いて、214Δ3型M−CSFの発現を行った。なおp
PLN−CSF214Δ3’t’形質転換シタ大vhm
は、PLN214Δ3と命名した。
PLN214Δ3の培養は、実施例14−■の方法に準
じて行った。熱処理後、42℃で6時間培養した菌体の
一部を、実施例14−■と同様に位相差顕微鏡で観察し
た結果、菌体内にPLN214と同様の凝集塊(Inc
lusion body)が認められた。
実施例14−■の方法に準じてこの凝集塊を含む菌体を
集菌した。
この菌体を超音波破砕し、還元下で5DS−PAGEを
行いクロマトスキャナーで分析した。その結果、214
Δ3型M−CSFモノマーの生産量は、214型M−C
SF七ツマ−と同様に全画体タンパク賞の10%以上で
あった。
■ 凝集塊の回収 上記■て集菌した菌体の凝集塊の回収は、実施例14−
■の記載と同様に行った。
■ 凝集塊の可溶化と214Δ3型M−CSFモノマー
の分離精製 上記■で調製した凝集塊を実施例14−■の方法に従っ
て可溶化処理を行った。ざらに同様に逆相クロマトを行
い、アセトニトリル62〜68%の分画を回収した。こ
の溶液を0゜06%PEGを含むPBSに対して透析管
行い、沈殿として214Δ3型M−CSFモノマーの再
凝集塊を得た。この段階の214Δ3型M−CSFモノ
マーの純度も、やはり90%以上であった。なお、この
214Δ3型M−CSFモノマーの分子量を還元下の5
DS−PAGEで分析した結果は、約28,000であ
った。
■ 214Δ3璽M−CSFダイマーの形成■で得た2
14Δ3豐M−CSFモノマーの再構成反応は、実施*
14−■に記載の方法で行った0反応終了後、この溶液
を0.05%PEGを含むPBSに対して透析を行い、
直接CSF活性測定を行った。
その結果、比活性は、107単位/s+g 1)rot
ein以上であった。さらに形成されたコロニーの形態
を実施例3−■と同様にエステラーゼ二重染色法で調べ
た結果、全てが単球−マクロファージのコロニーであり
、得られたCSFがM−CSFであることが証明された
また形成された214Δ3型M−CSFダイマーの分子
量は、非還元下の5DS−PAGEで約60.000で
あった。
■ N末端アミノ酸配列の分析 N末端アミノ酸配列の分析は、■で得た214Δ3型M
−CSFモノマー分画の一部を使用し、実施15!14
−■に記載の方法に従って行った。
20サイクル分析した結果、PLN214Δ3の生産す
る214△3盟M−CSFのN末端からのアミノ酸配列
は、以下の通りであった。
5er−Glu−丁yr−X−5er−His−Met
−11e−Gly−5er−GIy−His−Leu−
GlnSer−Leu−Gln−Arg−Leu−11
eなお、4サイクル目の未同定アミノ酸は、214Δ3
型M−CSFモノマーを実施fN3−■と同憚にカルボ
キシメチル化することによって、システィンであること
を確認した。
!1叢1旦 1: ) 1238型M−CS FO)大111T(1
)発現■ 形質転換体の培養 実施例13−■で作製した発現ベクターpPLN−CS
F238て形質転換した大1mlN4830−1を用い
て、238型M−CSF(7)発現を行った。;I:1
pPLN−CSF238で形質転換した大IIMは、P
LN23Bと命名した。
PLN23Bの培養は、実施例14−■の方法に準じて
行った。lll8処理後、42℃で6蒔r′rI培養し
た菌体の一部を、実施例14−のと同様に位相差顕vI
!鐘で観察した結果、菌体内にPLN214と同様の凝
集塊(Inclusion body)が認められた。
実施例14−■の方法に準じてこの凝集塊を含む菌体を
集菌した。
この菌体を超音波破砕し、還元下で5DS−PAGEを
行いクロマトスキャナーで分析した。その結果、238
型M −CSFモノマーの生産量は、214型M−CS
Fモノマーと同様に全菌体タンパク質の10%以上であ
った。
■ 凝集塊の回収 上記■で集菌した菌体の凝集塊の回収は、実施例14−
■の記載と同様に行った。
■ 凝集塊の可溶化と238型M−CSFモノマーの分
離精製 上記■て調製した凝集塊を実施例14−〇の方法に従っ
て可溶化処理を行フた。さらに同様に逆相クロマトを行
い、アセトニトリル62〜68%の分画を回収した。こ
の溶液を0゜05%PEGを含むPBSに対して透析を
行い、沈殿として238型M−CSFモノマーの再凝集
塊を得た。この段階の238型M−CSFモノマーの純
度も、やはり90%以上であった。なお、この238型
M−CSFモノマーの分子量を還元下の5DS−PAG
Eで分析した結果は、約32.000であった。
■ 238型M−CSFダイマーの形成■で得た238
型M−CSFモノマーの再構成反応は、実施例14−■
に記載の方法で行った0反応終了後、この溶液を0.0
5%PEGを含むPBSに対して透析を行い、直接CS
F活性銅定を行った。
その結果、比活性は、107単位/[protein以
上であった。さらに形成されたコロニーの形態を実施例
3−■と同様にエステラーゼ二重染色法で調べた結果、
全てが華球〜マクロファージのコロニーであり、得られ
たCSFがM−CSFであることが証明された。
また形成された238型M−CSFダイマーの分子量は
、非’I1元下+7)SDS−PAGEで約64.00
0m’あった。
■ N末端アミノ酸配列の分析 N末端アミノ酸配列の分析は、■で得た23B!12M
−CSFモノマー分画の一部を使用し、実施例14−〇
に記載の方法に従って行った。
20サイクル分析した結果、PLN23Bの生産する2
3B型M−CSFのN末端からのアミノ酸配列は、以下
の通りであった。
Met−G Iu −G 1u−Vat −5er−G
 Iu−Tyr−X−5er−His−Met−11e
−Gly−5er −Gly−His−Leu−Gln
−5er−Leuなお、8サイクル目の未同定アミノ酸
は、238!12M−CSFモノマーを実施例14−■
と同様にカルボキシメチル化することによって、システ
ィンであることを確認した。
支影■1ヱ ヒト尿238△3型M−CSFの大腸菌ての発現■ 形
質転換体の培養 実施19113−■で作製した発現ベクターpPLN−
CSF238Δ3て形質転換した大it菌N4830−
1を用いて、238Δ3型M−CSFの発現を行った。
なおpPLN−CSF238Δ3で形質転換シタ大1i
siハ、PLN238Δ3と命名した。
PLN238Δ3の培養は、実施例14−■の方法に準
じて行った。熱処理後、42℃で6時間培養した菌体の
一部を実施例14−■と同様に位相差顕微鏡で観察した
結果、菌体内にPLN214と同様の凝集塊(Incl
usion body)が認められた。
実施例14−■の方法に準じてこの凝集塊を含む菌体を
集菌した。
この菌体を超音波破砕し、還元下で5DS−PAGEを
行いクロマトスキャナーで分析した。その結果、238
Δ3盟M−CSFモノマーの生産量は、214型M−C
SFモノマーと同様に全菌体タンパク質の10%以上で
あった。
■ 凝集塊の回収 上記■で集菌した菌体の凝集塊の回収は、実施例14−
■の記載と同様に行った。
■ 凝集塊の可溶化と238Δ3型M−CSFモノマー
の分離精製 上記■でSat、た凝集塊を実施W414−〇の方法に
従って可溶化処理を行った。さらに同様に逆相クロマト
を行い、アセトニトリル62〜68%の分画を回収した
。この溶液を0゜05%PEGを含むPBSに対して透
析を行い、沈殿としてM−CSFモノマーの再凝集塊を
得た。この段階の238Δ3型M−CSFモノマーの純
度も、やはり90%以上であった。なお、この238Δ
3習M−CSFモノマーの分子量を還元下の5DS−P
AGEで分析した結果は、約32.000であった。
■ 238Δ3型M−CSFダイマーの形成■で得た2
38Δ3型M−CSFモノマーの再構成反応は、実施f
N14−■に記載の方法で行った0反応終了後、この溶
液を0.05%PEGを含むPBSに対して透析を行い
、直接CSF活性測定を行った。
その結果、比活性は、107単位/g protein
以上であフた。さらに形成されたコロニーの形態を実施
例I4−■と同様にエステラーゼ二重染色法で調べた結
果、全てが単球−マクロファージのコロニーであり、得
られたCSFがM−CSFであることが証明された。
また形成された238Δ3型M−CSFダイマーの分子
量は、非還元下の5DS−PAGEで約64,000で
あった。
■ N末端アミノ酸配列の分析 N末端アミノ酸配列の分析は、■て得た238Δ3型M
−CSFモノマーJA11の一部を使用し、実施例14
−■に記載の方法に従って行った。
20サイクル分析した結果、PLN238Δ3の生産す
る238Δ3!12M−CSFのN末端からのアミノ酸
配列は、以下の通りであった。
5er−G 1u−Tyr−X−5er−His−Me
t−11e−Gly−5er−G 1y−H1s−Le
u −G ln−5er−ln−5er−Leu−Gl
n−Ar leなお、4サイクル目の未同定アミノ酸は
、238△3型M−CSFモノマーを実施fp43−■
と同様にカルボキシメチル化することによって、システ
ィンであることを確認した。
(発明の効果) 本発明のM−CSF活性を有するポリペプチドをコード
する遺伝子は新規な塩基配列を有するとともに、新規な
M−CSF活性を有するポリペプチドを大量に生産する
ために大変重要なものである0本発明の遺伝子は適当な
ベクターに紹込み、適当な宿主例えば微生物、カビ、酵
母、動物細胞に導入し、次いでこれを培養することによ
り高純度、高品質のM−CSFを大量に製造することが
でき、医薬への応用の道が間かれる。
さらにまた、本発明の方法により、ヒト尿由来型M−C
SF遺伝子を適当な発現ベクターに朝込み、動物細胞及
び大腸菌に導入し、次いでこれを培養することにより高
純度、高品質のヒト尿由来型M−C5Mを大量に製造す
ることができ、これまた医薬への応用の道が間かれる。
以下明細書及び図中のポリペプチド及び塩基配列等の符
号及び略号は以下のとおりであるほか、慣用的に当該分
野で用いられるものである。
Ala : Alanine      ^rg : 
ArginineAsn : Asparagine 
   Asp : Asparatic acidCy
s : Cysteine     Glu : GI
ut、asic acidGln : Glutami
ne     Gly : Glycine)lis 
: Histidine     Ile : l5o
leucineLeu : Leucine     
 Lys : LysineMet : Methio
nine     Phe : Phenylalan
inePro : Proline      Ser
 : 5erineThr : ThreonIne 
    Trp : TryptophaneTyr 
 :  丁yrosIne          Val
  :  ValineB、、、BataHI  E、
、、EcoRI  K19.にpn I  P、、、P
st TS、、、S層a I  Sa、、、Sac T
  Sal、、、Sal  I  Sc、、、Sca 
1DNA  :デオキシリボ核酸 cDNA二相補鎖デオキシリボ核酸 A   :アデニン T   :チミン G   ニゲアニン C:シトシン RNA  :リボ核酸 dATP :デオキシアデノシン三すン酸dTTP :
デオキシチミジン三すン酸dGTP:デオキシグアノシ
ン三リン酸dCTP :デオキシシチジン三すン酸AT
P  :アデノシン三リン酸 EDTA:エチレンジアミン四酢酸 SDS  ニドデシル硫酸ナトリウム CSF  :CSF遺伝子 Amp「またはApr:アンビシリン耐性遺伝子Tcr
  :テトラサイクリン耐性遺伝子N   :入ファー
ジNタンパク質遺伝子N’    :Nタンパク質のN
末端の33個のアミノ酸に対応するλファージNタンパ
ク質遺伝子 Ptac :Tacプロモーター PL    : PLプロモーター T4Pol:T4  DNAポリメラーゼLac  Z
:Lacプロモーターオペレーター領域及びβ−ガラク
トシダーゼの最初の145個のアミノ酸の領域 またCSFの後の3桁の数字は、C末端アミノ酸の部位
を、ΔはN末端の欠損を意味し、そのうしろの数字は欠
損のアミノ酸配列を表わす。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の遺伝子のDNA断片の塩基配列を示
す。 第2図は、本発明の遺伝子のDNA断片の翻訳領域の塩
基配列を示す。 第3図は、本発明の遺伝子のDNA断片がコードするポ
リペプチドのアミノ酸配列を示す。 第4図は、本発明実施例50M−CSF活性を有するポ
リペプチドのアミノ酸配列をコードする遺伝子を含むp
BsIICSFの構築工程を示す、 MCS −−−M
ulticloniB 5ite第5図は、pBSnC
SFからpBSS及びpBSL(1)再構築工程を示す
。 第6図は、本発明実施例6の制限酵素地図を示す概略線
図である。 第7図は、本発明実施例6による塩基配列の決定に用い
た制限酵素切断部位と塩基配列を決定した方向及び範囲
を示す概略線図である。 第8図は、本発明実施例7におけるM−CSF活性を有
するポリペプチドのアミノ酸配列をコードする遺伝子を
含む発現ベクターpSVL−CSFの構築工程を示す。 矢印はプロモーターの働く方向を示す。 第91!lは、本発明実施例8におけるM−CSF活性
を有するポリペプチドのアミノ酸配列をコードする遺伝
子を含む発現ベクターpSV2¥−hcsF1−mdh
 f rの構築工程を示す、矢印はプロモーターの働く
方向を示す。 第1O図は、ヒト尿由来M−CSFのアミノ酸配列を示
す。 第11図は、ヒ)M−CSFcDNAの全塩基配列を示
す。 第12図は、ブー>スミドpSVL−CSF214及び
プラスミドpSVL−CSF238構築の模式図、第1
3図は、プラスミドpBssER11築の模式図、第1
4図は、ブラスミFpSVL−CSF214S及UpS
VL−CSF23BS構築の模式図、第15図は、プラ
スミドpSV2d−CSF214及びプラスミドpSV
2d−CSF23B構築の模式第16図は、pUC−C
SF214の構築の模式図である。 第17a図は発現ベクターpPLN−CSF214の構
築の模式図で、第17b図は発現ベクターpPLN−C
SF214△3の構築の模式図である。 第18図は、pUC−CSF238の構築の模式図であ
る。 lFI 19 a図は発現ベクターpPLN−CSF2
3Bの構築の模式図で、第19b図は発現ベクターpP
LN−CSF238△3の構築の模式図である。 第20図は、大腸菌より得られるM−CSFのアミノ酸
配列を示す。 ○    o    O Q    O。 CJOoc oc   ot−oc <<   1−1−   CuQ+ C)l− CJ4+ ←φ I+IIolo     ロI:    (Je(−<
 >  < @   (m Qz   <J   <<   << Q ロ (JI+ CJII+ C:ll1IcJI+ <飄    Ua+ く−←φ oboQ− マQg ロ←− h<l+ao口〉 o−トb ←s+   CJ&1 0>   +の ロー  Q@ ←嬬  Q− 〇>  ロく 0+eOコ <−a。 ←り ← C Q > C3 ロ !〉  り  く 第4図 coRI Glu Glu Val Ser Arg Leu Ile ASp Glu Gin Leu L3/3 Met Glu Asp Thr Gin Glu Leu 5er Ala Cys VaI Arg Phe Asn Glu Thr Asn Ser Phe Ala Tyr Pro Lys Ala Pro Ser Met Ala Glu Tyr Cys 5er Ser Gin Met Glu Asp Pro Val Cys Met Arg Phe Arg Leu Arg Leu Lys Thr Phe Tyr Glu Lys Asn Leu Leu Glu Cys Ser 5er 11e Pro Ser 5er Pro Val Ala Gly His Met ] Thy Ser ( Tyr Leu I Asp Asn l 5er Cys F Thr’ Pro L Asp Lys A Gln ASI) V Asp Pro A Leu Thr T X = PhC又ri 5er Y = Gly SCr Ala Lys Gin A
rg Pr。 Pro Val Val Lys n=o又は1 Pro Arg S 第10図 Gly Ser Gly this Gin Ile Thr Phe Lys Ala Phe Leu Pro Asn Ala l1e Thr Lys Asp Tyr Gin Leu Leu Glu sp Trp Asn Ile Pheal Val 
Thr Lys Pr。 la Ser Val Ser Pr。 rp Glu Asp Ser GluVal Asp
 Pro[Y]、 Lea Gin Ser L、eu GlルGlu  
X  Vat Asp GinLeu Val Gln
 Asp l1eAla Ile Val Gin L
euGlu Glu His Asp LysLys 
Val Lys Asn ValSer Lys As
n Cys AsnASl) Cys Asn Cys
 LeuHis Gln Pro Leu AlaGI
y Thr Glu Gly Ser巳r  Thr Cys Gin SCr he 1u Pr。 Pro Glu Thr 第 図 服 (Net)n  X  Ser  Glu  Tyr 
 Cys  Ser  l1is  MetLeu G
ln Arg Leu Ile Asp Ser Gl
n MelGlu (Y) Val Asp Gln 
Glu Gln Leu Lys八lへ  Phe  
Leu  Leu  Val  Gin  Asp  
Ile  MetAsn Thr Pro Asn A
la Ile Ala Ile ValLeu Lys
 Ser Cys Phe Thr Lys Asp 
TyrArg Thr Pt+e Tyr Glu T
hr I’ro Leu GlnPbe Asn Gl
u Thr LysΔso Leu Leu AspA
sn  Cys  Asn Asn  Ser  Pt
1e Ala Glu  CysPro  Asp  
Cys  Asn  Cys  Leu  Tyr  
Pro  LysSer Val Ser Pro l
1is Gln Pro Leu AlaLCu Th
r Trp Glu Asp Scr Glu Gly
 ThrGILI Gln Pro Lcu l1is
 Tl+r Val Asp Pr。 :< = Glu−Glu−Val−又Ij NOAm
ino Ac1dn=o又はI YPt追又は9x Z = GLy−5er−Ala−Lys−Gln−A
rg−Pro−Pro−Arg−Thr−Pro−Va
l−Val−Lys ld No Am1no Ac五
Cし Ile Gly  Ser し Glu  Thr  Ser ; Asp Pro Val ? Glu Asp Thr ’、 Gin Leu Gin ・G1ft Glu His ILeu Leu Glu +  Lys  Asp  Trp Ser Ser Gln Ala Ile Era Pro  Ser  Iイet Glu Gly 5cr (Z) Gly l1is Leu Gln 5erCys G
in Ile Thr PheCys Tyr Leu
 Lys LysMet  Arg  Phe  Ar
g  AspGlu Leu Ser Leu 、Ar
gAsp Lys Ala Cys VaLLys v
al Lys Asn ValAsn Ile Pt+
e Scr LysAsp  Val  Val  T
hr  LysSer Ser Asp Pro Al
aAla Pro Val Ala GlySer L
cu Lcu Pro Gly−5er−Thr−Cy
s −Gin−5cr−F’r℃−Glu−Pro−P
ro−Glu−手 続 補 正 書 平成2年10月22日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)次式のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコー
    ドする塩基配列を含有し、M−CSF活性を有するポリ
    ペプチドをコードする遺伝子 【遺伝子配列があります。】 または、次式に示すヒト尿由来M−CSFのアミノ酸配
    列を有するポリペプチドをコードする遺伝子 【遺伝子配列があります。】 (式中、XはPheまたはSer、Yは【遺伝子配列が
    あります。】で示されるアミノ酸配列を示し、 nは0又は1を示す。) または、次式に示すアミノ酸配列を有するポリペプチド
    をコードする遺伝子 【遺伝子配列があります。】 (式中XはGlu−Glu−Val−または0個のアミ
    ノ酸を示し、n=0または1を示す。YはPheまたは
    Serを示し、Zは【遺伝子配列があります。】で示さ
    れるア ミノ酸配列または0個のアミノ酸を示す。)あるいはそ
    れらの相補鎖遺伝子。 (2)M−CSF活性を有するポリペプチドをコードす
    る遺伝子が次式で示されるアミノ酸配列をコードするも
    のであることを特徴とする請求項1に記載の遺伝子又は
    その相補鎖遺伝子。 【遺伝子配列があります。】 (3)M−CSF活性を有するポリペプチドをコードす
    る遺伝子が次式で示される塩基配列を有するものである
    ことを特徴とする請求項1に記載の遺伝子又はその相補
    鎖遺伝子。 【遺伝子配列があります。】 (4)M−CSF活性を有するポリペプチドをコードす
    る遺伝子が次式で示される塩基配列またはその一部を有
    するものであることを特徴とする請求項1に記載の遺伝
    子又はその相補鎖遺伝子。 【遺伝子配列があります。】 (5)ヒト単球系細胞から得られたメッセンジャーRN
    Aより作製されたものであるM−CSF活性を有するポ
    リペプチドをコードする遺伝子又はその相補鎖遺伝子。 (6)M−CSF産生ヒト単球系細胞株U937から得
    られたメッセンジャーRNAより作製されたものである
    ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の
    遺伝子又はその相補鎖遺伝子。 (7)M−CSF産生ヒト単球系細胞株U937から分
    離され、シヨ糖密度勾配達心法による分画により24.
    7S〜27.0S画分として得られるメッセンジャーR
    NAより作製されたものであることを特徴とする請求項
    1〜6のいずれか一つに記載の遺伝子又はその相補鎖遺
    伝子。 (8)ヒト単球系細胞からメッセンジャーRNAを得、
    ついでこれからM−CSF活性を有するポリペプチドを
    コードする遺伝子又はその相補鎖遺伝子を製造すること
    を特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の遺伝
    子又はその相補鎖遺伝子の製造法。 (9)ホルボールミリステートアセテート及びシクロヘ
    キシミドを加えた培地中で、M−CSF産生ヒト単球系
    細胞株U937を培養することを特徴とする請求項8に
    記載の方法。 (10)請求項1〜7のいずれか一つに記載の遺伝子又
    はその相補鎖遺伝子と実質的に完全なかたちでハイブリ
    ダイズするDNA。 (11)請求項1〜7のいずれか一つに記載の遺伝子を
    含有する塩基配列により形質転換された生物体。 (12)検出可能な標識物質の結合した請求項1〜7の
    いずれか一つに記載の遺伝子又はその相補鎖遺伝子。 (13)請求項1〜7のいずれか一つに記載の遺伝子を
    含有する生物学的機能を有するプラスミド又はベクター
    。 (14)請求項1〜7のいずれか一つに記載の遺伝子か
    ら誘導された発現ベクターで形質転換された宿主細胞に
    よって産生されるM−CSF活性を有するポリペプチド
    。 (15)該宿主細胞がCHO細胞またはCOS細胞から
    成る群から選ばれたものである請求項14に記載のポリ
    ペプチド。 (16)該発現ベクターが、λCSF1−1、pBSI
    ICSF、pBSS、pSVL−CSF及びpSV2^
    *−hCSF1−mdhfrから成る群から選ばれたも
    のである請求項14または15に記載のポリペプチド。 (17)図3の1位から522位までのアミノ酸配列を
    有する請求項14〜16のいずれか一つに記載のポリペ
    プチド。 (18)次式に示すヒト尿由来M−CSFのアミノ酸配
    列を有するものである請求項14または15に記載のポ
    リペプチド。 【遺伝子配列があります。】 (式中、XはPheまたはSer、Yは【遺伝子配列が
    あります。】で示されるアミノ酸配列を示し、 nは0又は1を示す。) (19)該遺伝子が、第10図で示されるヒト尿由来M
    −CSFのアミノ酸をコードするDNA配列であり、動
    物細胞で機能するプロモーター配列および増幅可能な遺
    伝子のDNA配列を含むM−CSF発現ベクターである
    請求項13に記載のベクター。 (20)請求項13または19に記載の発現ベクターを
    細胞に導入し得られた形質転換体を培養し、生産される
    M−CSFを採取することを特徴とするM−CSFの製
    造方法。 (21)次式に示すアミノ酸配列を有し、ホモダイマー
    形態となっていてもよい請求項14に記載のポリペプチ
    ド。 【遺伝子配列があります。】 (式中XはGlu−Glu−Val−または0個のアミ
    ノ酸を示し、n=0または1を示す。YはPheまたは
    Serを示し、Zは【遺伝子配列があります。】で示さ
    れるア ミノ酸配列または0個のアミノ酸を示す。)(22)該
    遺伝子が図20に示されるアミノ酸配列を有するポリペ
    プチドをコードするDNA配列及び微生物中で機能する
    レプリコンを含んでなる複製可能なクローニングベクタ
    ーである請求項13に記載のベクター。 (23)適当な制御配列に作用可能に連結された図20
    に示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドをコード
    するDNA配列を含んでなる発現系である請求項13に
    記載のベクター。 (24)ヒトM−CSFモノマー蛋白質の発現が、2シ
    ストロン法によっている請求項23に記載のベクター。 (25)請求項23または24に記載のベクターを用い
    て形質転換せしめられた微生物である請求項11に記載
    の生物体。 (26)図20に示されるアミノ酸配列を有するポリペ
    プチドをコードするDNA配列を含み、ヒトM−CSF
    モノマータンパク質を発現可能なプラスミドを保有する
    形質転換体を培養し、生産されるヒトM−CSFモノマ
    ータンパク質を採取し、必要に応じその得られたヒトM
    −CSFモノマータンパク質を生物学的に活性なホモダ
    イマーに再構成することからなる請求項20に記載の方
    法。
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