JPH04504208A - 組換えトリコサンチンおよびコード配列 - Google Patents

組換えトリコサンチンおよびコード配列

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JPH04504208A JP2506170A JP50617090A JPH04504208A JP H04504208 A JPH04504208 A JP H04504208A JP 2506170 A JP2506170 A JP 2506170A JP 50617090 A JP50617090 A JP 50617090A JP H04504208 A JPH04504208 A JP H04504208A
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チャオ・テレサ
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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】 組換えトリコサンチンおよびコード配列本出願は、共に所有する、共に出願中の 米国特許出願第333.184号の一部継続出願である。
1、発明の分野 本発明は組換えで生産するトリコサンチン(trichosanthin)およ びそれ故にDNAコード配列に関する。
2、参考文献 Asano、 K、、ら、 Carlsverg Res Commun、51 :129 (1986)。
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3、発明の背景 トリコサンチン(TrichosanthinXT CS )は、トリコサンチ ン・キリロウィイ(Trichosanthes kirilowii)の塊根 (root tuber)から得られる植物タンパク質である。α−トリコサン チン(Law)およびRadix トリコサンチン(Kuo−Pen)としても 知られているこのタンパク質は、約25.000ドルトンの分子量を育する塩基 性の、単鎖タンパク質である。TCSの不正確なタンパク質配列が報告されてお り(Gu; Wang)、そして分子モデルがX線分析法から得られている(P an)。
TCSは無細胞溶解物系におけるタンパク質合成の効力のある阻害剤である(M araganore)。この活性は、TCSと、リシンのA鎖、アブリンA@( Olnes、1982、1987)およびモデッシン(modeccin)(O Isnes、 1982)を含む、多数の別のRIPSとアミノ酸相同を示すリ ボゾーム不活性化タンパク質(RIP) 、および種々の短鎖リボゾーム不活性 化タンパク質、例えばポークライード抗ウィルスタンパク質(PAP) ([r vin) 、種々の別の植物からのRI P s (Coleman; Gra sso; Gasperi−Campani)および大腸菌(E、 Co1t)  (Calderwood)からのShiga様毒素のAサブユニットとの間で 、観察されるアミノ酸配列における相同性と矛盾がない。
TC3、またはTC3を含む植物抽出物は、中国においてヒトで流産を起こす剤 として、特にmidtrimester (14週〜26週)の間で、使用され ている。そういうものとして、該薬剤は、筋肉内、静脈内、または羊膜内経路に よって、一般に約5〜12mgの間の単一用量で、投与されている。中間期流産 の現象は、胎盤絨毛の選択的破壊に帰せられている。別の研究は、合胞体層に優 先的に影響を及ぼすこと(Hsu; Kao)およびhCGの分泌を減じ得るこ と(Xiong)を暗に示している。TC3はヒトの絨毛癌に抑制効果を有する ことも示されており、そしてこのタンパク質は血液脳関門を通過できるらしい( Hwang)。
最近、TCSはヒト免疫不全ウィルス(HIV)に感染したヒトT細胞およびマ クロファージにおいてウィルス発現に選択的抑制性効果を育することが示された 。このことは、当該タンパク質で処理した感染細胞におけるHrV誘導抗原(H IV−derived antigen)のほぼ完全な阻害、および感染細胞に おけるタンパク質およびDNA合成の選択的阻害によって立証される。同様の結 果が、momorcharin。
bitter melon植物の種子から得られる塩基性グリコプロティンにつ いても発見された(Falosia: 5preafico; Lin; Ba rbieri) oこれらの研究結果、およびHIV感染の治療のための該2つ のタンパク質の適用は、rHIVの選択的阻害方法(Method of 5e lectively Inhibiting HmJに関する米国特許第4.  795. 739号に詳述されている。
特に、HIV感染ヒトT細胞およびマクロファージにおけるウィルス発現を阻害 するTCSの能力に鑑みて、ヒト治療剤として使用するために、比較的純粋な、 変化しないTC3製剤を製造することが望ましいであろう。T、 kirilo wiiの根からTC3を調製する方法が報告されている(Yueng)。より早 期に発見された既知の方法によって製造される精製TCSの分析は、このタンパ ク質が、部分的にしか精製されておらず、そして特に、赤血球凝縮性汚染物タン パク質を含むことを示している。[精製されたトリコサンチンおよび精製方法( Purified Trichosanthin and Method of  Purification) Jに関する共に所有する特許出願9.米国出願 第07/333.181号、1989年4月4日出願、に記載されているより最 近の精製方法は、赤血球凝集タンパク質を含むタンパク質汚染物質がほぼない高 度に精製されたTC3製剤を産する。
さらに、組換えDNA技術を用いてTCSを生産することが所望されるであろう 。目下、この塊茎根(tuber roots)は東洋のある地域からしか入手 できないので、このタンパク質を組換え方法によって合成することは、T、 k irilowiiの根を新鮮な形で得る困難さを回避するであろう。TCSの組 換え生産は、異なる地理的領域からの天然の板材料から得られるTCS中の一部 アミノ酸配列における変動の問題をも回避するであろう。
TC3の組換え生産は、TCSの生物活性ペプチド部分、および、例えば増大し た標的細胞特異性を授与する官能基ペプチドと融合した当該タンパク質の生物活 性部分を含む、TCSのペプチド誘導体の生産をも容易にするであろう。
4、発明の要旨 それ故、本発明の1つの目的は、HIV感染ヒトT細胞またはマクロファージに おけるウィルス発現を選択的に阻害できる組換えTCSタンパク質を提供するg  5equence)を提供することである。
本発明の未だ別の目的は、このようなRIPsの遺伝情報を指定する植物由来の ゲノム配列を選択的に増幅するのに役立つ、RIPsの離れた(spaced) アミノ酸領域に相同であるTC3の離れたアミノ酸領域に対応する縮退プライマ ー(degenerate primer)のセットを提供することである。
コサンチンの官能基特性を持つトリコサンチンタンパク質をコード化しているク ローン化核酸分子を包含する。当該核酸分子は、塩基対409〜1149が、ト リコサンテス・キリロウィイ(Trichosanthes kirilowi i)から単離されるTCSの成熟(mature)形をコード化している配列: 329 AAGTCAAAAAG ATG ATCAGA TTCTTA GT CCTCTCT TTG CTA ATT 372373 CTCACCcrc  TTCCTA ACA ACT ccr GCT GTG GAG GGCG AT GTT 414415 AGCT’TCCGT TTA TCA GGT  GCA ACA AGCAGT TCCTAT GGA GTT 45645 7 T?’CATT TCA AAT CTG AGAAAA GCT CTT  CCA AAT GAA AGG AAA 498499 CTG ’rAC GAT ATCCCT CTG T’l’A CGT TCCTCT CTT  CCA GGT ’rCT 54O 541 CAA CGCTACGCA TTG ATCCkT CTCACA  AAT TACGCCGAT GAA 5B2583 ACCATT TCA  GTG GCCATA GACGTA ACG AACGTCTAT ATT  ATG 624625 GGA TAT CGCGCT GGCGAT ACA  TCCTAT ’I’TT TTCAACGAG GCT 666667 T CT GCA ACA GAA GCT GCA AAA TAT GTA T TCAAA GACGCT ATG 708709 CGA MA GTT A CG CTT CCA TAT TCT GGCMT TACGM AGG C TT 750752 CAA ACT GCT GCG GGCAAA ATA  AGG GAA AAT ATT CCG CTT GCA 792793  CTCCCA GCT TTG GACAGT GCCA’?+rACCACT  TTG TTT TACTAC834835MCGCCMT TCT GCT  GCG ’l’cG GCA CTT ATG GTA CTCATT CA G 876877 TCG ACG TCT GAG GCT GCG AGG  TAT AAA TTT ATT GAG CAA CAA 918919  ATT GGG AAG CGCGTT GACAAA ACCTTCCTA  CCA AGT TTA GCA 960962 ATT ATA kGT T TG GAA AAT AGT TGG TCT GCT CTCTCCAAG  CAA 10021003 ATT CAG ATA GCG AGT AC T MT MT GGA CAG TTT GM ACTαr 1044104 5 GTT GTG (−”TT ATA MT GCT CAA AACCM  CGA GTCATG ATA ACC10861087MT GTT GA T GCT GGA GTT GTA ACCTCCAACATCGCG TT G CTG 11281129 CTG AAT CGA MCMT ATG  GCA GCCATG GAT GACGAT GTT CCT 117011 71 ATG A(J CAG AGCTTT GGA TGT GGjv A GT TAT GCT ATT TAG TGT 12P2 1213 MCTTCMG CTA CGT 1227の中に含まれている。
本発明の核酸はニ ード化する塩基対340〜408: (e) (a)に加えて、T、 kirilowiiからのTCSの成熟形のカ ルボキシ末端延長部分をコード化する塩基対1150〜1206.および(d) 融合タンパク質(fused protein)に細胞表面認識特性を授与する りガントペプチドを持つ融合タンパク質をコード化する、リガンドペプチドコー ド配列に接合されたTCSコード配列 を含み得る。
本発明は、発現ベクターと結合したT、 kirilowiiからのTCSのた めのコード配列をも包含する。1つの好ましい発現ベクター構築物は、プロモー ター、リボゾーム結合部位、TCSのアミノ末端コドンに隣接して置かれたAT G開始コドン、および成熟TC3のカルボキシ末端コドンに隣接して置かれた終 止コドンを含む。
別の面において、本発明は、反復プライマー開始ストランド伸長法(repea tedprimer−initiated 5trand extension )によって、T、 kirilowiiDNAからの、TCSの第一および第二 の離れた領域の遺伝情報を指定するゲノムフラグメントを選択的に増幅するのに 役立つプライマー混合物を含む。このプライマー混合物は、センスストランド縮 退プライマーの第一のセット、およびアンチセンスプライマーの第二のセットを 含み、そしてそこで各セットは、それぞれ、既知のトリコサンチンアミノ酸配列 の第一および第二領域に対応する可能なコード配列の実質的に全てを含む。すな わち、各縮退プライマーセットは、対応するアミノ酸領域のコード配列とハイブ リッド形成をするのに有効である少な(とも1つのプライマー種を含む。
好適な実施態様において、第一および第二のプライマーセット中のプライマーは 、それぞれ、第一および第二コード領域にハイブリッド形成をすることが意図さ れており、それらは、アミノ酸配列において、種々のRIPs、例えばリシンA 鎖、アブリンA鎖、ポークライード抗ウィルスタンパク質、およびオオムギリボ ゾーム阻害剤中の第一および第二アミノ酸配列に相同するTCSアミノ酸配列を コード化する。2つのプライマーセットは、反復プライマー開始ストランド伸長 法によって、対応するRIPsのためのゲノムコード配列を得るために使用さA sp Val Ser Pha Arg Lau Ser Gly Ala T hr Ser Ser Ser Tyr Gly ValPhe工la Sar  xsn Leu Arg LyI Ala Leu Pro Asn Glu  Arg LYS Leu TyrAlllp工1e Pro Xr@u Le u Arq Sar Ser Lau Pro Glyser Gin Arq  Tyr Al■ Leu 工1e HLs Leu Tbr Asn Tyr Ala Asp  GLu Tlu−工1e Sir Val Ala 工1eAsp Val T hr 入Sn Val Tyr 工1a Ml!t GIY Tyr Arg  xla Gay Asp Thr 5e■ Tyr Phe Phe Asn Glu Ala Sar Ala Thr  Glu 入1a Ala Lys Tyr Val PheLyl; Asp  xxa Met pNxq LYS Val Thr Leu Pro Tyr  Ser Gly Asn Tyr G撃■ Arg Leu Gin Thr Ala Ala’Gly Lys工1e A rg Glu Asn工1e Pro Leu GlyX、eu Pro Al a Leu Asp Sar Ala工1e Thr Thr Leu Phe  Tyr Tyr Asn AlaAsn Ser Ala Ala Ser  AAA Lau Ml!t Val 1Leu工1e Gln Ser Thr  Ser Gl■ Ala 入1a Arg Tyt Lys Phe 工1* Glu Gin  Gin 工le Gly Lys Arg Val 入5pLys Thr P he Leu Pro Sex Leu Ala 工1e 工le Ser L eu Glu Asn Ser TrpSer Ala Leu Ser Ly s Gin 工1e Gin 工le Ala Sar Thr xsn xs n Gly GinPhe Glu Thr Pro Val Val Leu  工me Asn Ala Gin Asn Gin Arg Val Met 工le Thr Asn Val 八sp Ala Gly val Val  Thr Ser Asn 工le Ala Leu LeuLeu Asn A rg Asn ksn Met Ahaを持つ成熟トリコサンチンの官能基特性 を有する組換えトリコサンチンタンパク質は、同様に、本発明の一部を形成して いる。
組換えTCSタンパク質はさらに、配列:Met工le Axq Phe Le u Val Leu Ser Leu Leu工1e Leu Thr T、e u Phe LeuThr Thr Pro Ala Val Glu Gly を有するアミノ末端延長部分: および/または配列: Ala Met Asp Asp ksp Val Pro Met Thr  Gin Ser Phe Gly Cy!l Gly 5a■ Tyr Ala !l@ を有するカルボキシ末端延長部分を含み得る。
本発明はさらに、トリコサンテス(Trichosanthes)から得られる TCSの官能基特性を持つトリコサンチンタンパク質を製造するための組換え方 法を包含する。この組換え方法は、TCSタンパク質をコード化するDNA配列 を発現ベクターに挿入し、このベクターを用いて適当な宿主を形質転換させ、そ して当該ベクターによって発現された組換えタンパク質を単離することを包含す る。
本発明はさらにトリコサンテス・キリロウイイ(Trichosanthes  kirilowii)のりボゾーム不活性化タンパク質多重遺伝子族のいくつか の独特の要素(members)のための核酸およびタンパク質コード配列を含 む。
本発明のこれらのおよび別の目的ならびに特徴は、本発明の以下の詳細な説明が 、添付の図面と共に読まれる時に、より完全に明白になるであろう。
以下の術語は、本明細書において使用される時に次の意味を有する:「トリコサ ンチンタンパク質(trichosanthin protein) Jは、T 、 kirilowiiから得られるα−トリコサンチンと少なくとも約90% のアミノ酸配列の同一性を有するタンパク質である。
トリコサンチンタンパク質は、それが、(alHIV感染T細胞または単球/マ クロファージにおけるHIV抗原の発現を選択的に阻害する能力、および/また は(b)タンパク質合成阻害活性を育するならば、トリコサンチン(Trich osanthes)から得られるトリコサンチンの官能基特性を育する。
得るための、および細菌発現系において成熟TCSタンパク質を発現するための 方法を記載する。
A、TCSアミノ酸配列 TCSは、「精製されたトリコサンチンおよび精製方法(Purified T richosanthin and Method of Purificat ion) Jに関する共に所育する特許出願、米国出願第07/333.181 号、1989年4月4日出願、に詳述され、そして実施例1に概説されている新 規方法によって精製された。このタンパク質は、HPLCおよびゲル電気泳動分 析によって判断すると、少なくとも約98%純粋であった。
精製したトリコサンチンの一部アミノ酸配列を、Protein Chemis try 5ervicesと契約してYale [Jniversity 5c hool of Medicineで決定した。この配列は、以前に公表された 配列(下行)と共に第1図に示されている(上行)。2つの配列の間の変動を、 二重に下線を引くことによって注意している。
第1図から理解されるように、本配列は、公表された配列と実質的に異なる。
公表された配列と比較して、最も重要なのは、本TC3配列は、位置番号69で 10個のアミノ酸のブロックがなくそして位置番号222で21個のアミノ酸の 付加的な配列を含むことである。本配列は、結晶化TC3に関するX線回折デー タと厳密に一致し、そしてX線回折データと以前に公表されたTC3C10間の 不一致を解明する。特に21個のアミノ酸の付加を含む、この新しい配列は、よ り早期に公表された配列よりも、多数のRIPS、例えばリシンAMおよびアブ リンAM(以下参照)と大きい配列相同性を同様に提供する。
記載した工程を略述している。使用した実際の手順は、実施例2に示されている 配列の選択的増幅を実施するために設計された反応混合物中で少なくとも2セツ トの縮退プライマーと混合する。縮退プライマーのセットを調製する際、TCS の2つの離れたアミノ酸領域をコード配列ターゲツティングのために選択した。
選択した2つのアミノ酸配列は、第1図にオーバーラインされており、モしてA と示した配列について35−mer縮退プライマーとそしてBと示した配列につ いて32−mer縮退プライマーと関連がある。縮退プライマーの各セットを、 少なくとも1つのプライマー配列が、対応するアミノ酸配列の遺伝情報を指定す るDNA配列とハイブリッド形成をするのに有効であるように設計した。デオキ シイノシンヌクレオチドを、扱いやすい複雑さの20のヌクレオチドよりも長い プローブを生成するために取り込んだ(Ohtsuka; Takahashi )。2つのプライマーセットの一方が、1つのコード領域のアンチセンスストラ ンドとのハイブリッド形成のために設計され、そして他方のプライマーセットは 、第二のコード領域のセンスストランドとのハイブリッド形成のために設計され る。
35−marに対応するプライマーセットは128の異性体を含みそして、括弧 内に置かれた塩基は混合物を示しモして■はイノシンである一般配列:F− GA(A、G)GC工GC工M (A、 G) TA (C,T) GTTTT  (C,T) AA (A、 Gバ込(c、’r)c(工AsG (A、C)G −3’ からなる。このセットは、MPQP−1と呼称され、モしてTCSコード領域の アンチセンスストランドに結合するために設計された。MPQP−2およびMP QP−3と呼称される別の2つのプライマーセットは、各々、128の異性体か らなりそして共に32−merの全ポテンシャルコード配列を含みそして、それ ぞれ次の一般配列: 5’−CG(C,T)TTICCIAT(C,T)TG(C,T)TG(C,T )TC工八へ(入、G)AA(C,τ)7丁(A、GITA −3’ および 5’−CT(C,T)TTICCIAT(C,TITG(C,TITG(C,T )TCIA’l’(A、G)M(C,T)TT(A、G)TA −3’ からなる。それらは、TCSコード領域のセンスストランドに結合するために設 計され、そして一般に、MPQP−2/−3と呼称されるプライマー混合物にお いて使用された。DNA増幅反応は、商業的に供給される供給キット(Perk in−E1mer/Cetus)を用いてそして実施例2に略述したような、製 造業者によって提供された方法に従って、反復プライマー開始ストランド伸長法 によって行われた。DNA増幅工程の生産物を、アガロースゲル電気泳動によっ て、そしてポリアクリルアミドゲル電気泳動によって、エチジウムプロミド螢光 および/またはオートラジオグラフィーによって検出して、単離した。約255 の塩基対の主生産物が検出された。
第3Aおよび3B図は、増幅した材料のDNA配列、および両方向における3つ の読み枠に全てに対応するアミノ酸配列を示している。下線を引いた翻訳は、T C3中のアミノ酸128から163までに相同する配列を示している。この配列 は、当該領域内で、増幅され得ると予言されモしてTCSまたはTC3様コード 領域が増幅されることが確認された。サザーンプロット分析を、植物組織から調 製されたDNAに関して行い、全DNA背景(backgrojnd)における TC3遺伝子の組織および複雑さを判断した。サザーンプロットを、1P−標識 MPQP−1およびMPQP−2/−3を用いて別々に綿密に調べた。この結果 (示さず)は、いくつかのTC3関連遺伝子が存在するかもしれないこと、およ び植物ゲノムの総体的複雑さが、哺乳類ゲノムに類しておりそして標準λ−ファ ージバンクを用いて有効に選別され得ることを示唆した。第2図に略述した方法 と連続した関連で、上からの増幅したコード配列をプローブとして使用して、T CSコード配列を含むlまたはそれ以上のT、 kirilowiiゲノムライ ブラリークローンを同定した。ゲノムライブラリークローンを、実施例2に概説 したように、慣用的に調製しそして綿密に調べた。クローニング系の製造業者に よって供給されたプロトコールに従って、2つの明らかに陽性のプラークを選び 取り、増幅しそしてプラスミドに変換した。pQ2 LDと呼称された一方のク ローンは、約4kbの挿入断片を含んでおり;pQ30Eと呼称されたもう一方 のものは、約0.6kbの挿入断片を含んでいた。I)Q21Dベクターは、A merican Type Cu1ture Co11ection、 123 01 Parklawn Drive、 Rockville、メリーランド州 、 20852に寄託されており、そしてATC167907によって識別され ている。部分的な配列分析は、4kbの挿入断片が、第1図において植物由来の TCSについて示された同一のアミノ酸配列を実質的に有するタンパク質の遺伝 情報を指定した配列を含んでいることを示した。0.6kbの挿入断片は、植物 由来のTCSに相同するが同一ではないペプチドをコード化する配列を含むこと が見出された。pQ21Dの挿入断片のための完全な配列が決定されそして、T CSの対応するアミノ酸配列と一緒に、第4図に示されている。この図において 見出されるように、該配列は、2つの保存的な変化(conservative  change)−−アミノ酸位置211のSerの代わりのThrおよび位置 224のThrの代わりのMetを除いて、植物由来のTCSの配列と一致した 連続アミノ酸配列を含むタンパク質をコード化している。2つの配列の間の軽微 な相違は、おそらく異なるT、 kirilowii株の間の変動に関連がある であろう。精製したTCSは、中国の広東州からのT、 kirilowiiの 根から得られたニゲツムDNAは、韓国からのT、 kirilowiiの葉か ら得られた。
これらの保守的な配列変動は、官能基的に同等のトリコサンチンタンパク質を生 じる、株関連のDNA配列の変化を説明している。成熟した植物由来のTCSの アミノ酸配列(第1図)および第4図中のDNAによってコード化されたものと の比較は、TCSが、アミノおよびカルボキシの両末端で翻訳後処理(post −translational processing)を受ける分泌タンパク 質としておそらく生産されることを示す。特に、340から408までのヌクレ オチドは、配列:act ZLe xrg Ph台′xAu Val Leu  Ser Leu シu工l會L@uτhr Leu Phe Leurhr T hr Pro Ala Val Glu Gayを有する推定上の分泌シグナル ペプチドの遺伝情報を指定している。
第10図から理解できるように、トリコサンチンコード配列のこれらの最初の2 3のアミノ酸は、分泌シグナルの特徴的な疎水性を有する。従って、この配列を コード化している核酸は、当該配列が相同分泌シグナルを提供するであろうから 、植物細胞中でトリコサンチンタンパク質を発現する時に有用であろう。さらに 、非相同発現系(heterologous expression syst em)において生産される、5゜先導配列を保持する組換えトリコサンチンタン パク質は、アッセイにおける基質として使用されて先導配列プロセッシング酵素 活性を同定することができる。23のアミノ酸配列それ自体は、抗原として使用 されて、例えば、植物細胞におけ1150から1206までのヌクレオチドは、 成熟タンパク質中に存在しない推定上のカルボキシ末端延長部分の遺伝情報を指 定しており、そしてそれは、配列: 入La Met 入sp Asp 入sp Val Pro Met Thr  Gin Ser Pha Gly Cys Gly 5erTY!−Ala ! la を育している。
アミノ末端延長部分について上述したように、カルボキシ末端延長部分も同様に 植物細胞中でのトリコサンチンタンパク質の発現に有用であろう。カルボキシ末 端延長部分の役割はまだ決定されていないが、このペプチドは、細胞分泌の前の ペプチドのリボゾーム阻害活性をなくする作用をするかもしれない:この配列を 保有するトリコサンチンタンパク質、またはこの配列の変化は、このタンパク質 延長部分の機能を明確に定めるのに有用であろう。同様に、カルボキシ末端配列 それ自体は、抗原として使用されて、例えば、植物細胞中の生体内タンパク質成 熟工程を調査する抗体を発生させることができる。
−面によれば、本発明は、トリコサンチン(Trichosanthes)から 得られるTCSの官能基特性を有するトリコサンチンタンパク質をコード化する 核酸を包含する。核酸は好ましくは、配列の塩基対409〜1149がT、 k irilowitからの成熟TC3の遺伝情報を指定している、第4図に示す配 列を有する。本発明の核酸は: (a) T、 kirilowiiからの成熟トリコサンチンをコード化する塩 基対409〜1149; (b) (a)に加えて、T、 kjrilowiiからのトリコサンチンの成 熟形の推定上のアミノ末端延長部分をコード化する塩基対340〜408:(C ) (a)に加えて、T、 kirilowiiからのトリコサンチンの成熟形 の推定上のカルボキシ末端延長部分をコード化する塩基対1150〜1206. および(d) 融合タンパク質上に細胞表面認識特性を授与するりガントペプチ ドを有する融合タンパク質をコード化する、リガンドコード配列と接合したTC Sコード配列 を含み得る。
C1発現組換えTCSタンパク質 組換えTCSを、上記TCSコード配列を用いて、第4図および第5図に略述し た、そして実施例5に記載した工程に従って生産した。第5図と関連して、上か らのプラスミドpQ21Dを旦且旦R1およびNcolを用いて消化し、その際 TC3のための完全なコード配列を含む]、2kbのフラグメント挿入断片を遊 離させた。このTCSコードフラグメントを、EcoRIおよびNcoIで予め 消化したプラスミドpKK233−2にクローン化した。複製後、pQ21D/ ’I)KK233−2と呼称された組換えプラスミドを2つの試料に分けた。一 方の試料を、旦coRIおよびSaユjで消化し、そして第2の試料をSa上■ およびNc旦■で消化して旦coRI/5alIアミノ部分フラグメントおよび 旦all/Ncolカルボキシ部分フラグメントを生成した。第5図に説明した ように、2つのフラグメントを、部位特異的変異誘発のためにM13ファージベ クターにクローン化し、成熟TCSコード配列のアミノ末端にATG開始コドン を含むNcoI部位、そして成熟配列のカルボキシ末端の後ろにHindIII クローニング部位に加えて二重のTAA翻訳終止配列を置いた。
当該修飾配列を、変異誘発したクローンから切り取り、そして、NcoI部位の 中に含まれるATG開始コドンの前に同様に適切に置かれたりボゾーム結合部位 の前に適切に置かれた合成trp/Iacプロモーターを含むI)KK233− 2発現ベクター(Pharmacia)に共にクローン化した。い(つかのクロ ーンが確認されそして正しい向きで修飾された挿入断片を含むことが確かめられ た。修飾領域のDNA配列が、pQR19と呼称される1つのクローンについて 直接確かめられた。
より一般的に、pQR19発現ベクターは、適当な宿主におけるTC3発現のた めの発現ベクターの中に有効に置かれたTCSコード配列の適例となる。好適な 実施態様において、そしてpQR19によって例示されたされたように、発現ベ クター構築物は、プロモーター、リボゾーム結合部位、および成熟TC3のアミ ノ末端コドンの前にかつに隣接して置かれたATG開始コドン、および成熟TC 3のカルボキシ末端コドンの後にかつに隣接して置かれた終止コドンを含む。
組換えTCS (rTC3)の発現のために、プラスミドpQR19および類似 のクローンを、合成エニ2−よaCプロモーターの調節のために1aclqを運 ぶ適当な大腸菌(E、 coli)宿主株中で増殖させた(propagate ) o宿主株XL−IB 1 u e (BulLock)が使用された。その 適切な遺伝子型は、re旦A1. endAI、gyrA96.旦ti、hsd R17(rk+、mk+)、5upE44、二匹A1.λ−1L匹−[F’、p roAB、お匹1qZΔM15゜Th1O(tetJ]である。プロモーター活 性の誘発は、5mMのIPTG(イソプロピルチオガラクトシド(isopur opyl thiogalactoside))を添加することによってなし遂 げられ得る。実施例3に記載した培養条件下で、pQR19および同様のプラス ミドを運ぶ細胞を誘発しそして、選択した細胞密度で、当該細胞を取り出しそし て音波処理によって粉砕する。全細胞原料の、5分間で15,000×gで小球 形にした材料の、そして5分間15.OOOXgで溶液状態で残った材料のアリ コートを、ポリアクリルアミドゲル電気泳動によってそして次にWeStern プロット分析によって分析した。WeSternプロットを、ラビットの抗TC 8血清を用いて綿密に調べた。
結果は、pQR19/XL 1−b 1 u e誘発細胞からの全細胞および可 溶性細胞フラクション中に真正TCSと共に泳動する(co−migrate) 免疫反応性生産物を示したが、同一細胞からの不溶性フラクション中でも、pK K233−2 (ベクター)/XLI−blue誘発細胞、すなわちTCSコー ド挿入断片のないpKK233発現ベクターを含む細胞からのいかなるフラクシ ョン中でも示さなかった。
TCSコード配列を含む、そして適当な細胞宿主中でrTCSを発現するpQR 19発現ベクターは、American Type Cu1ture Co11 ectionに寄託されておりそしてATCCNα67908によって識別され る。清澄にした細胞抽出物材料を、実施例1に記載した工程を用いて分別し、そ の際、SDSポリアクリルアミドゲル上でCoomassieブルーを用いるゲ ルバンド染色法によって判断されるように、90%より高い純度を有するrTC Sを産した。約9mgの精製したrTCSが9リツトルの培養から得られた。
生産されたrTCSタンパク質は、第4図に示したアミノ酸配列から得られるr TCSタンパク質の適例となる。より一般的に、本発明のrTCSタンパク質は 、上述したように、成熟TCSのための完全なアミノ酸配列を含む組換えタンパ ク質、および配列: M1工1e Arg Phe Lau Val Leu Ser Lau La u工1e Leu Thr Lau l’he Leuτhr 丁hr Pto  入1a Val Glu Glyを育するアミノ末端延長部分および/または 配列:入1a Meセ入sp 入sp Asp val Pro Met Th r Gin Sar Phe Gly Cys Gly 5erTyr入1&  工1e を有するカルボキシ末端延長部分を含む組換えTCSタンパク質を含む。
従って、本発明はさらに、トリコサンチン(Trichosanthes)から 得られるトリコサンチンの官能基特性を有するトリコサンチンタンパク質を生産 するための組換え方法を包含する。この方法は、当該タンパク質をコード化する DNA配列を発現ベクターに挿入し、そのベクターで適当な宿主を形質転換し、 そしてそのベクターによって発現された組換えタンパク質を単離する工程を含む 。
1つの好適な実施態様において、発現ベクターはpQR19でありそして宿主上 で引用した米国特許第4.795.739号に既に記載されているように、T、  kirilowiiから得られるTCSは、HIV感染T細胞および単球/マ クロファージ中での、HIV抗原発現の、効力のあるそして選択的な阻害剤であ る。HIV感染T細胞中でのHIV特異抗原の発現に対するrTCSの阻害効果 は次のように証明され得る。急性のHIV感染ヒトT細胞を、変化する濃度のr TCSで処理した。4日培養の後、無細胞培養上溝中に存在するHIVp24抗 原の量を、商業的に入手できる抗原捕獲イムノアッセイ(antigen ca pture immunoassayXCoul ter)を用いて定量した。
阻害を、処理した培養および未処理の培養に関する結果を比較することによりめ た。
実施例4A中に詳述されたウィルス阻害研究は、植物生産TCSの阻害活性を上 述のrTCSタンパク質と比較した。第6図中のプロットは、植物由来TC3( クローズド・ボックス)および上述したように生産したrTCS (オーブン・ ボックス)の培養濃度の関数としてp24HIV抗原生産の阻害率を示している 。見出されるように、両タンパク質は、より高いタンパク質濃度で同一レベルの 阻害を実質的に与えるが、植物由来のタンパク質は最も低いタンパク質濃度でよ り有効である。
同様に、上述したように、植物生産TC3は、無細胞溶解物系におけるタンパク 質合成の効力のある阻害剤である。植物生産TC3およびrTCSの両方のタン パク質合成阻害特性を、実施例4Bに略述したように、ラビット網赤血球溶解物 系において比較した。第7図におけるプロットは、ラビット網赤血球形中の植物 由来TCS (クローズド・ボックス)およびrTCS (オーブン・ボックス )の濃度の関数として、1H−ロイシン取込みの阻害率を示す。このプロットは 、植物生産および組換えTCSの両方が実質的に同一の特異的タンパク質合成阻 害活性を有することを示している。
構造−機能関係を明らかにすることに向けられた、α−TC3の変異分析を容易 にし、モしてHIV複製の遮断における作用のα−TC3機構の理解を改善する ために、α−TCSのための合成遺伝子を構成した(実施例6、第14図)。
当該合成遺伝子は、20〜90bp間隔で配置された独特の制限部位を含み(第 11図)、従って、カセット置換による変異の簡便な導入を可能にする。合成遺 伝子のための核酸配列を、成熟α−トリコサンチンタンパク質配列の一部アミノ 酸配列に対応する核酸コドンを割り当てる(assign)ことにより創造した 。従って、合成遺伝子の翻訳生産物は、成熟α−トリコサンチン(α−TCS) タンパク質配列に対応している。
エネルギーを最小にしたα−TC3のための分子モデルが、−次アミノ酸配列を リシンAM、関連したRIPのための既知の結晶学上の構造に適合させることに よって生成されている。このモデルによっておよびリシンAMおよび別のRIP sを用いたペプチド配列相同アラインメントによって案内されて、推定上の活性 部位のくぼみに存在するRIP不変残基が決定さた。2つのこれらの部位、α− TCSペプチド配列のG1u160およびArg163は、a−TCSの翻訳阻 害および抗HIV−1複製活性に対するそれらの関係を評価するために修飾され ている。これらの変異は、G1u160およびArg163を、それぞれAsp およびLysに変えた。これらの改変の一方または両方を含むタンパク質を大腸 菌(E、 coli)中で発現し、そしてほぼ95%の均一性になるまで精製し た(実施例6)。これらの変異によるタンパク質と、合成遺伝子から作られた未 修飾り球系における試験管内(in vitro)翻訳を阻害するそしてHTV −1感染T細胞におけるp24抗原の生産を減するそれらの能力について、比較 した。
未修飾タンパク質と比較した時、二重に修飾された変異体(DK 12)は、試 験管内翻訳の阻害でほとんど31ogの、より低い活性であること(第15図) およびp24生産阻害で110gより高い、より低い活性であることがわかった 。単修飾変異体は、DK12およびKQSに対して、翻訳およびp24生産の両 方の阻害について、中間の活性を示した。付加的な変異によるタンパク質が生産 されておりそれはα−TC3分子中の別のRIP不変残基の機能を調査すること を可能にするであろう。
上述した合成遺伝子は、α−トリコサンチンタンパク質の変異体を生成する道具 を提供する。これらのタンパク質を、野性型タンパク質のりボゾーム阻害および /またはHIV−1阻害活性に影響を及ぼすより低い活性のおよびより高い活性 の変異体について、上述したように、選別することができる。
F、TC3融合タンパク質 別の面において、本発明は、融合リガンド/TCSタンパク質を形成するために そのアミノまたはカルボキシ末端でリガンドペプチドと融合したTCSを含む。
融合したタンパク質を構成するTCSは、上述したように、好ましくはrTCS またはその生物活性部分である。
TCSをHIV感染ヒト細胞におけるウィルス発現を阻害するために使用する場 合、当該タンパク質を有利には、HIV感染細胞の表面に存在するHIV関連g p120抗原に対する特異的結合を示す可溶性CD4ペプチドと、またはHIV 特異的細胞表面抗原に対する特異的なモノクロナール抗体と融合し得る。
融合TCSタンパク質は、化学的共役(conjugation)によってまた は組換え技術によって形成され得る。前者の用法において、ペプチドおよびTC Sは、共有付着のための慣用のカップリング剤によって修飾される(modif y)。可溶性CD4をTCSにカップリングするための1つの典型的な方法にお いて、組換えCD4(rCD4)を、N−スクシンイミジル−8−アセチルチオ アセタート(Dunca、n)を用いて誘導体に変え(derivatize) 、その際チオール化(thiolated) r CD 4を産する。次に当該 活性化CD4化合物を、N−スクシンイミジル3−(2−ビリジルジチオ)プロ ピオナート(N−succinimidyl 3−(2−pyridyldit hio)propionate)(Cumber)で誘導体に変えたTCSと反 応し、ジスルフィド結合を通じて接合した融合タンパク質を生産する。
別の方法として、組換えTCS (rTCS)をシスティン残基を用いて調製し てrTCSを活性リガンドにジスルフィドカップリングさせることができ、その 際従ってカップリング反応を簡単にする。rTCSの生産のために使用されるT C3発現発現パターンー特異的変異誘発の標準方法に従って内部のまたは末端の システィンコドンを挿入するために修飾され得る。
好ましい方法において、当該融合タンパク質は、発現ベクターを用いて組換えで 調製され、その際、融合タンパク質のコード配列がTCSコード配列に接合され る。第8図は、融合TCS/CD4タンパク質のための典型的な発現ベクターの 構造を図解している。
手短に言えば、有効にgp120を結合し得る、成熟CD4ペプチドの最初の− ジに挿入し次いで、−重鎖形にある当該ベクターをプライマー突然変異誘発にさ らす。つまり、CD4遺伝子のアミノ末端部分は、プライマーMPIOI(5’  −CCAGCAGCCATGGAGC;GAAACAAAG −3°)で修飾 される:そして遺伝子のカルボキシ部分はプライマーMP102 (5’ −て 修飾される。これらの修飾は、第8図に説明されているように、成熟CDベプ果 の組換えを、CD4配列挿入断片の適切な向きについて制限分析によって確認す る。
上述したように形成した、そして第8図にpQR/CD4と呼称される発現ベク ターは、(alN c o 1部位の中に含まれるATG開始コドンの前に同様 に適切に置かれたりボゾームの結合部位の前に適切に置かれた合成trp/la cプロモーター、(b)CD4コ一ド配列、(C)10プロリン残基の遺伝情報 を指定するスペーサー、それはCD4およびTCSCSタンバク分を一定の間隔 をおいて並べている、(d)成熟TC3のためのコード配列および(e)成熟T C3のカルボキシ末端コドンに隣接して置かれた終止コドンを含む。当該方法は 一般に、前に記載したように、可溶性CD4を、プソイドモナス・エキソトキシ ンA(pseudomonas exotoxinA)のドメイン2および3に 融合する際に使用される方法に続く。
プラスミドpQR19/CD4を、上述したような融合TCSタンパク質の発現 について分析する。手短に言えば、発現ベクターを、所望の細胞密度までIPT G誘発条件下で適当な細菌宿主中で培養する。この細胞を取り出し、音波処理に よって粉砕し、そして細胞材料を遠心分離により清澄にする。清澄にした材料を 、(a)CDリガンド結合活性を確認するために、gp120抗原への結合、お よび(b)TC3酵素活性を確認するために、リボゾーム阻害活性、について試 験する。当該タンパク質は、必要であれば、ポリアクリルアミドゲル電気泳動分 離および/またはHPLCクロマトグラフィーによる付加的な精製を用いて、モ レキュラーシーブおよびイオン交換クロマトグラフィ一方法によって精製される ことができる。
上述したことから、別のリガンド/TCS包含融合タンパク質がどのように調製 され得るかが認識されるであろう。上記融合に関する1つの変化は、融合タンパ ク質におけるCD4および703分子の位置を交換することである。
IIl、)リコサンテス・キリロウィイ・マキシム(Trichosanthe s kirilowiiMaxim)中の多重遺伝子族から誘導されるリボゾー ム不活性化タンパク質のゲノムクローニング 2つの■型すボゾーム不活性化タンパク質(RI P’)が、植物のトリコサン テス・キリロウィイーvキシム(Trichosanthis kililow ii Maxim)から単離されている:(1)塊根から単離されたα−トリコ サンチン(Law、 Yeung) ;および(2)種子から単離されたトリコ キリン(trichokirinXCasselas) o上述したように、α −トリコサンチンに関連した、I)Q21DおよびpQ30Eと呼称される、2 つのクローン化配列が、T、 kirilowiiのゲノムから単離されている 。pQ30Eのための完全な長さのクローンを単離する努力において、5pel λZAP T Iゲノムライブラリーを構成した(実施例7)。このライブラリ ーを、クローンpQ30Eからの完全なEcoRI挿入断片を用いて(第16図 )低い緊縮(stringency)条件下で綿密に調べた。陽性のハイブリッ ド形成反応によって同定された21のクローン化挿入断片の中(実施例7)、異 なる制限消化パターンを示す5つのクローンを、完全なりNA配列分析のために 選択した;これらのクローン化挿入断片の中の2つは同一の配列を有していた。
pQ2、pQ3、pQ12およびpQ24と呼称される、4つの独特のクローン 化挿入断片も同様に同定された;それぞれの挿入断片は推定上の完全な長さのR IFタンパク質をコード化していた(第17図〜第20図)。
DNA配列およびタンパク質アラインメント分析は、挿入コード配列が、部分群 (sub−groups)間で58%〜75%、そして各部分群内で〉90%の 範囲にあるアミノ酸配列類似点を育する3つの部分群に分かれていることを示し た(第21図)。pQ21Dとの比較およびアラインメントにより、当該挿入コ ード配列は次の特徴を含む:1)各挿入断片配列は、23のアミノ酸の推定上の シグナルペプチド、および110または19のアミノ酸からなるカルボキシ末端 延長部分を有する前プロタンパク質(pre−pro protein)をコー ド化している;2)各挿入断片配列は、RIPsについて特育であるアミノ酸残 基を含んでいる;3)対応するタンパク質は、0および4の間に効力のあるN一 連結グリコシル化部位を所有しそして9.6〜9.9の推定された(calcu lated)p I’ sを育している;4)タンパク質の予測された大きさは 、247〜248のアミノ酸残基である;そし、て、5)このタンパク質は、ス プライシングされていない(unspl 1ced)メツセージから翻訳されて いるm−クローンのいずれにも介在配列は存在しない。
上に提供したデータから、トリコサンテス・キリロウイイ・マキシムのゲノムは 、多重りボゾーム不活性化タンパク質をコード化する多重遺伝子族を含むことこ の多重遺伝子族のメンバーのコード配列は、例えば、トリコサンナス中の遺伝子 族の付加的なメンバーを同定するためにまたは別の植物中の相同遺伝子を同定す るためにプローブとして使用されることができる。多重遺伝子群コード配列に対 応するタンパク質は、細菌発現系中で発現され得ることができ(α−トリコサン チンについて上述したように)、そして当該タンパク質は(1)当該タンパク質 のりボゾーム不活性化および抗HIV−T特性を調査する、および、(2)トリ コサンデス組織中のタンパク質の発現パターンを調査するために使用され得る抗 体を生成するために使用されることができる。
第22図は、トリコサンテス・キリロウイイのりボゾーム不活性化タンパク質多 重遺伝子族の表示である。各部位でのアミノ酸残基の縦の欄は、その族の既知の 遺伝子の全てのコード配列の比較に基づいて、その部位での容認できる置換を示 している(実施例7、第21図)。例えば、第22図において、最初のアミノ酸 残基はMであり、IまたはNが続き、Rが続き、Fが続き、L、 P、またはS が続くなどである。核酸コード配列は、第22図から引き出されるタンノくり質 コード配列について決定されることができそしてプローブまたは合成遺伝子が、 α−TCSのための段落II−Eにおいて、上述した選択されたタンノくり質コ ード配列のために合成されることができる。当該プローブは、例えば、トリコサ ンナス中のりボゾーム不活性化タンパク質遺伝子族の付加的なメンバーを同定す るためにまたは別の植物中の相同遺伝子を同定するために使用され得る。当該合 成遺伝子は、選択されたタンパク質コード配列を組換えで発現するために使用さ れ得る二次にこのタンパク質のりボゾーム不活性化および抗HIV−I特性が調 査さ上述したように、TCSのコード配列を、TCSコード領域の選択的増幅に よって、ゲノムDNA中のTCSコード配列の離れたコード領域に結合するため の縮退プライマーのセットを用いて、得た。この段落は、種々のRIPsのため のコード配列の選択的増幅のために縮退プライマーのこのようなセ・ソトを使用 することを記載している。
適当なプライマーのセットを選択する際、TCSおよびlまたはそれ以上のRI Psのアミノ酸配列を、配列相同の領域、即ち、アミノ酸配列が同一であるかま たはせいぜいlまたは2のアミノ酸残基によって異なる領域について調査する。
一般的に、調査される領域の長さは、総体的な複雑さが増大されるにもかかわら ず、より長いオリゴヌクレオチドブライマーが好ましいことが認識されるとはい え、少なくとも約7つのアミノ酸、即ち、少なくも約20のヌクレオチドを含む べきである。
第9図は、TCS (、最上行)、およびその配列が公表されている3つのRI PSの完全なアミノ酸配列を示している。RIPsはリシンA鎖(r i cA  :Lamb)、アブリンA11l (a b r A ; Funatsu) およびオオムギタンパク質合成阻害剤(B P S T ; Asano)、お よびMirabillis抗ウィルスタンパク質つM I RA :Habuk a)である。当該アミノ酸は、慣用の一文字コードによって示されている。4つ のタンパク質の間でのアミノ酸の一致には陰がつけられている。
この図から理解されるように、各々少なくとも7つのアミノ酸を含む、いくつか の領域が存在し、それは、当該タンパク質の間のアミノ酸配列相同の高い度合い 、すなわち7のアミノ酸位置の中の少なくとも約4において一致している配列を 示している。TCS、リシンAおよびアブリンA鎖は全て双子葉植物から得られ 、そしてオオムギ阻害剤は単子葉植物から得られるので、オオムギタンパク質合 成阻害剤と比べて、TCS、リシンA鎖およびアブリンA鎖の間の相対的により 大きい相同は、おそらく進化的な分岐を反映しているであろう。
第9図における上方の行中のアミノ酸63〜70からの配列を考慮すると、アブ リンAllのためのアミノ酸配列−−GIDVTNAY−−は、対応するTCS およびリシンA鎖配列と、各々2つのアミノ酸のみによって異なり、そしてそれ 故プライマーセットの設計のための育望な選択である。この配列領域の欠点は、 リシンA鎖中のロイシン残基(L)の存在が、この配列中のその点での6重の縮 重(degeneracy)を導入することである。しかしながら、この問題は 、イノシン(■)が各コドン中の第3のおよび/または第1の位置において使用 されて縮重を減するならば、禁止的でない。同じ63〜70のアミノ酸領域にお けるアブリン配列は、対応するTCSと、第一の位置におけるアラニンからグリ シンへの置換によって、異なる。G (G、 C) N配列、但しNは4つのヌ クレオチド全てである、がアラニンおよびグリシンコドンの両方でハイブリッド 形成をするであろうから、当該プライマーをこの位置で付加的な2重の縮重にし てTCSおよびアブリンコード配列の両方を包含する(encompass)こ とができる。アブリン配列は同様にTCS配列と、第7の位置におけるバリンか らアラニンへの置換によって異なる。この位置での付加的な2重の縮重によって 、全ての可能なバリンおよびアラニンコドン、すなわち、G (C,T)Nの原 因となると推定され得る。
同様に、この領域中のアブリン配列は、対応するりシンA鎖配列と、第一のアミ ノ酸位置での同一のアラニンからグリシンへの置換によって異なる。さらに、ア ブリン配列は、リシン配列と、第二の位置におけるイソロイシンからロイシンへ の置換によって異なる。ITI配列は、イソロイシンおよびロイシンコドンの全 てとハイブリッド形成をするであろうから、プライマー縮重はこの位置で標準化 され得る。好ましくは、別の5つのアミノ酸位置を縮重にして、対応するゲノム コード領域に結合するプライマーの特異性を最善の状態にする。最終のプライマ ーセットの中のプライマーの全数は、より複雑な混合物が使用され得るとはいえ 、約16〜128の間が好ましい。当該プライマーは、商業的に入手できる器具 を用いて慣用的に合成される。
アミノ酸配列においてRIPsに相同するTCSの別の領域からの縮退プライマ ーの第二のセットが同様に構成される。
この2つのプライマーセットは、選択した植物源からのゲノムDNA中に存在す るRIPコード配列を選択的に増幅するための方法において宵月であり、その際 、反復プライマー開始核酸増幅を用いる。−例として、アブリンA鎖のためのコ ード配列を増幅するために、実施例2に略述したように、Abrus prec atoriusからのゲノムDNAを単離し、そしてこのプライマーセット、4 つのデオキシヌクレオシドトリホスファート全て、およびポリメラーゼと混合す る。プライマー結合およびストランド延長のサイクルを繰り返した後、実施例2 に記載した手順に従って、材料をゲル電気泳動によって分別しそして増幅したフ ラグメントを、例えば、エチジウムプロミド染色によってまたはオートラジオグ ラフィーによって同定する。特異的プライマーセットの選択が、増幅するフラグ メントの大きさの範囲を予示するであろうから、RIP遺伝子から増幅したフラ グメントは、大きさによって同定され得る。RIPsのための遺伝子は、いかな る介在配列をも含まないと思う(Mailingおよび本出願)。
次いで増幅材料を、植物源、例えば、Abrus precatoriusから のゲノムDNAから調製されるゲノムライブラリークローンを検出するための( 放射能標議)プローブとして使用する。同定したライブラリークローンを、上述 したように、完全なRIPコード配列を含むフラグメントについて分析する。あ るいは、当該コード配列のアミノおよびカルボキシ部分を含む重複ゲノムライブ ラリーフラグメントを結合して完全なコード配列を生産することができる。次に このコード配列の特性を、上で概説したように試験してリボゾーム阻害特性およ び/または抗ウイルス特性を決定する。さらに、これらの核酸コード配列をプロ ーブとして使用して付加的なRIP配列を同定することができる。
より一般的に、本発明のこの面は、プライマー混合物およびRIPコード配列を 選択的に増幅するために当該混合物を使用する方法を包含する。このプライマー 混合物は、センスストランド縮退プライマーの第一のセット、およびアンチセン スプライマーの第二のセットを含み、その際、各々のセットは、RIPs、特に 双子葉植物からのRIPsとアミノ酸相同の領域をコード化するTC3中の対応 するコード配列とハイブリッド形成をするのに有効である少なくとも1つのプラ イマー配列を含む。
リボゾーム不活性化タンパク質の増幅したゲノム配列を得さえすれば、この配列 を、所望のRIF’コード配列を含むゲノムライブラリーフラグメントのための プローブとして使用することができる。次いで、これらのゲノムフラグメントか ら発現したタンパク質生産物を、TCSについて上述したようなりボゾーム阻害 活性および/または抗ウィルス活性について試験することができる。この方法を 使用して、既知のRIPsを生産する植物からのコード配列を得ること、および 同様に未だ未知のRIPまたはR1様タンパク質をコード化する遺伝子の存在の ために別の植物を選別することができることが認識されるであろう。
次の実施例は、上述した天然のコード配列および組換えタンパク質を得てそして 立証するために使用する種々の方法を説明している。これらの実施例は、本発明 の詳細な説明するが決して限定することが意図されていない。
T、 kirilowii塊根を中華人民共和国の広東州から入手した。T、  kirilowiiの葉を韓国から入手しそして集めてそして輸送のためにドラ イアイス上でただちに凍結した。次いで、試料を一70℃で貯蔵した。
QAE Zetaprep (商標)アニオン交換カートリッジおよびSP Z etaprep(商標)カチオン交換カートリッジはAMP Cuno Cor p、 (Meridan、コネチカット州)によって供給された:そして Pe t 1icon限外濾過膜(10,000MWカットオフ)は、Millipo re Corp、 (Bedford、 vサチューセッツ州)から供給された 。
Ml 3重MP18およびMl 3重MPl 9は、New England  Biolabs (Beverly、マサチューセッツ州)から入手した。λ− ZapH(商標)クローニングベクター系は、Stratagene (La  Jolla、カリフォルニア州)によって供給された。
発現ベクターPKK233−2およびそのIPTG誘発性大腸菌宿主株、XIj −blueは、それぞれ、Pharmaeia (Piscataway、 = :x−シャーシー州)およびStratagene (La Jolla、カリ フォルニア州)から入手した。制限酵素は、New England Biol abs (Beverly、 vサチューセッツ州)またはPromega ( Madtson、ウィスコンシン州)から入手した。DNAプライマー開始増幅 試薬は、Perki n−E1mer/Cetus (Nokwalk、 :I ネチカット州)から入手した。
合成オリゴヌクレオチドブライマーは、Biosearch Cycloneま たはApplied Biosystems Model 380B機器のいず れかを用いて、慣用の自動ホスホラミジット(phosphoramidi t e)方法によって調製された。
核酸の調製および処置方法、および本明細書において使用された組換えDNA技 術は、広く容認および適用されそして一般にAu5ubel、 F、M、 ら( 編集者) ”Current Protocols in Mo1ecular  Biology” 第1巻および第2巻、 John Wiley & 5o ns、 New York (1988)およびManiatis、 T、、ら 、 ”Mo1ecular Cloning: A Lab盾窒■ tory Manual、” Co1d Spring Harbor Lab oratory、 1982によって参照されているTCSの精製は、共に所存 する、共に出願中の米国出願第07/333.18pH=8.0に調整した通常 の生理的食塩水(o、9%NaC1)中でT、 kiril匣豆の均一化した塊 根を一晩抽出することによって得た。この抽出物を、遠心分離によって清澄にし そしてこの清澄にされた材料を、カートリッジの形で商業的に供給されるQAE  Zetaprep (商標)アニオン交換樹脂に通した。このイオン交換段階 を、TC3精製を高めるのに有効であると認められている、低いイオン強度、す なわち低い伝導率で行い、そして特に、赤血球凝集素汚染物質を除去した。
低い伝導率の緩衝液は、20mMのリン酸塩、pHs、Oであった。
アニオン交換樹脂からのフロースルーを、pHおよびイオン強度に関して調整し 、そして好ましくは、カチオン交換樹脂上のクロマトグラフィーによりさらにタ ンパク質精製するのに先立って、濃縮した。濃縮段階を、10,000分子量濾 過膜を用いた限外濾過によって行い、その際、低分子量の汚染物質が大部分ない 溶液を生じた。
50mMのリン酸塩、pH6,0緩衝液で平衡化した処理されたフロースルー材 料を、平衡化したSP Zetaprep(商標)カチオン交換樹脂に適用し、 そしてこのカラムを、溶出プロフィールがベースライン値に達するまで、緩衝液 (15〜20容積)で大規模(extensively)に洗浄した。大規模な 洗浄は、特に、エントドキシおよび高分子量りボポリサッカリド(L P S) を含む、緩く結合した材料を除去した、そして高い純度のTCSを達成するため には必要である。
TCSが、60mMのNaC1を含む50mMリン酸塩緩衝液、PH6,0で溶 出することにより、その時、カラムから、高度に精製した形で溶出されて、結合 TC3を樹脂から遊離した。精製したTCSタンパク質は、I−I P L C プロフィールおよびSDSゲル電気泳動上の染色パターンによって証明されたよ うに、少なくとも約98%純粋であった。
実施例2 TCSコード配列を含むクローン化ゲノムフラグメントの調製匣■の葉から単離 した。手短に言えば、凍結した組織を、ドライアイス上に保った乳鉢および乳棒 を用いて細かい粉末に粉砕した。次いで、β−メルカプトエタノールを、最初の 容積の2%に添加し、等容積の熱い2×抽出緩衝液(2%セチルトリメチル−ア ンモニウムプロミド(CTAB)、100mMTris−C1,pH8,0,2 0mM EDTA、1.4M NaC1)が続いた。
このスラリーを、温度が50℃に達するまで、55℃の水浴中で静かに攪拌した 。次にこのスラリーを適当な遠心分離びんに移しそして等容積のクロロホルム: イソアミルアルコール(24:1)で2回抽出した。相分離を、遠心分離によっ て達成した。l/10容積の10%CTABを添加しそして抽出を繰り返した上 部の水性相を別の容器に取り、そして等容積の沈澱緩衝液(1%CTAB。
50mMTris−C1,pH8,0,10mM EDTA)を添加することに よってDNAを沈澱してナトリウム濃度を0.35Mに下げた。
当該DNAを集めそして冷70%エタノール、0.1M酢酸ナトリウムで洗浄し て当該DNAをナトリウム塩に変換し、95%の冷エタノールによる洗浄が続い た。次いで、DNAは乾燥され、そしてfomMTris−C1,pH7,5, 1mM EDTA中で再溶解され得た。さらに汚染物質を取り除くため、DNA をCTABから、等容積(最初の)の2×抽出緩衝液を添加することによって再 沈澱し、2容積の(最初の)TE緩衝液(10mM Tris−HCI、1mM  EDTA)。
pH8,0が続いた。DNAをもう一部ナトリウム塩に変換し、上述のようにエ タノールで洗浄し、乾燥い、モしてTE緩衝液、pH8,0中に溶解した。5m gより多い高分子量DNAが、約35gの組織から得られた。
プローブ配列の3つの縮退セットを、2つの別のコード配列に対応して合成した 。第一のDNA配列は、35−marでありそして第1図においてオーバーライ ンされかつAと示されたタンパク質配列を包含し、そして第二の配列は、32− marでありそしてこの図においてオーバーラインされかっBと示されたタンパ ク質配列を包含する。プローブセットを、慣用の自動化方法によって商業的に入 手できる機器を用いてそして製造業者の指示に従って調製した。(Biosea rch、 San Rafael、カリフォルニア州、およびApplied  Biosystems、 Po5ter C1ty、カリフォルニア州)。デオ キシイノシンヌクレオチドを、扱いやすい複雑さの20ヌクレオチドよりも長い プローブを生成するために取り込んだ(Ohtsuka; Takahashi )。MPQP−]と呼称される、35−marに対応するセンスストランドプロ ーブセットは128の異性体を含んでいた。MPQP−2およびMPQP−3と 呼称される、第二および第3のアンチセンスストランドセットは、各々128の 異性体を含みモして32−mersであった。
DAN増幅反応を、友復プライマー開始ストランド伸長法によって、(al上述 したように単離した1〜2マイクログラムのT、 kirilowiiDNA、  (b)プライマーとしテノ、1P−標11&MPQP−1およヒ等モルノ、未 標mMPQP−2および−3の混合物、(C)4つのデオキシヌクレオシドトリ ホスファート全て、および(d)T旦ポリメラーゼを含む反応混合物中で行った 。約20回の熱サイクル(thermalcycling)を行い、その際、製 造業者(Perkin Elmer−Cetus、 Norwalk、 コネチ ヵット州)からの指示に概説されたように、慣用のDNA増幅反応条件を用いた 。
同様のDNA増幅反応を、未標識プライマーセットを用いて行った。
DNA増幅段階の生産物を、3%Nusieve、 1%MEアガロース(Se akem(商標)。
FMS Bioproducts、 Rockville、メリーランド州)上 で分別しそしてエチジウムプロミドで染色した。約255塩基対の主生産物を検 出した。この材料を同様に5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動上で分別しそし てオートラジオグラフィーによってバンドを検出し、同様の結果を得た。両方の 場合において、増幅された材料とは別のDNAはほとんど検出されなかった。
増幅したDNAを、溶出によってポリアクリルアミドゲルから回収し、エタノー ル沈澱が続いた。1つのこのような調製物の1部、約100ナノグラム、をDN A配列分析のために取り出した。30ngの未標識MPQP−1に加えて当該D NA試料を10μmのTE (10mMTris−HCI、pH7,5,1mM  EDTA)に溶解しそして5分間で100°Cに加熱して二本鎖フラグメント を変性させた。この混合物をドライアイス上で急速凍結して鋳型(templa te)が徐冷再対合(anneal ing)することを防いだ。2μmの5  X 5equenase配列決定緩衝液(USB Biochemicals、  C1eveland、 OH)を添加しそして当該プライマーを37℃で5分 間鋳型に徐冷再追合させた。次いで製造業者によって供給された標準配列決定プ ロトコールを続けた。
得られたDNA配列および3つの読み枠金てへのその翻訳が、第3A図(センス ストランドのための)においておよび第3B図(相補的ストランドのための)に おいて示されている。
そして、標準ライブラリークローニングベクター、この場合、stratage neのLambda−Zap II(商標)系(La Jolla、カリフォル ニア州)にクローニングした。プローブとして使用するために、上からの増幅し た255−bpフラグメントをラドンブライミング(radon primin g) (Boehringer−Mannheimキット、Indianapo lis。
インディアナ州)によって放射能標識した。
約0.5〜1.0XIO@のプラークを、■P−放射能標識255−bpプロー ブで綿密に調べた。2つの明らかに陽性のプラークを、Stratageneに よって供給されたプロトコールに従って、選び取り、増幅しそしてプラスミドに 変換した。pQ21Dと呼称された一方のクローンが、完全なTCSコード配列 を含む約4kbの挿入断片を含んでいた: pQ30Eと呼称された他方も、約 0. 6kbの挿入断片を含んでいた。
TCSコード領域を含むpQ21Dの領域を、標準の二本鎖配列方法によって、 汎用の配列プライマーおよび独特の合成オリゴヌクレオチドブライマーを、必要 とされる時に用いて、配列決定した。TCSコード領域のみを含むより小さいサ ブクローンを、pQD21Dからの1.2kbのEcoRI 〜Ncalフラグ メント(第4図)をI)KK233−2にサブクローニングすることによって生 成した。結果として得られる組換えプラスミドをpQDl 2D/pKK223 −2実施例2からのpQ21D/pKK233−2クローニングベクターを2つ のむ5ail〜NcoI(平滑)フラグメントを遊離した。2つのフラグメント をの方法に従って行った。
ファージ一本MDNAを、標準方法を用いてプライマー変異誘発にさらした。
遺伝子のアミノ部分(M13MP19ベクター中)をプライマーQNcoN(5 “−CCTGCTGTGGCCATGGATGTTAGC−3’ )で修飾した :そして遺伝子のカルボキシ部分をプライマーQTerl(5°−CGAAAC AATATC;GCATAATAAAGCTTCCGAGCTCG −3°)で 修飾した。第5図に説明されているように、これらの修飾は、成熟TCSCSタ ンバク列配列初にATG開始コドンを含むNco1部位そして成熟配列のカルボ キシ末端の後ろにHindIIIクローニング部位に加えて二重のTAA翻訳終 止配列を置いた。
プロモーターを含むプラスミドである。それは商業的に供給されている(Pha rmacia)。
いくつかのクローンを特徴づけそして修飾挿入断片を含むことを立証した。修飾 領域のDNA配列を、直接的に、pQR19と呼称されたものについて立証した 。
プラスミドpQR19および類似のクローンを、大腸菌宿主株、ELl−blu eの中で増殖させた(propagate)。当該味の著しい特徴は、それがF ′エビソIPTGを添加することによってリプレッション(repressio n)からブロックされる。
プラスミドI)QR19およびもう1つの単離体(isolate)を、TCS の発現について分析した。先ず、プラスミドの維持を選択するために、培養株を 、100μg/mlのアンピシリンで補ったLurjaブイヨン培地中で、IP TGを添加する前の、。。ナノメートルで測定したA、。。が0. 7になるま で、培養し、次いで4時間増殖させた。これらの条件は、発現の高いレベルを生 じなかった。
次に、培養株を、5mMのIPTにを含む100μm/mlのアンピシリンを加 えたLuriaブロス中に接種し、そして飽和密度になるまで一晩増殖させた( pQR19/XLI−blue誘発細胞)。当該誘発細胞を、遠心分離によって 集め、100mMTris−HCL、pH8,5,5mM EDTA中に、約1 0A*e。
単位/mlの濃度で再懸濁しそして音波処理によって粉砕した。アリコートを取 りそして15.000xgで5分間遠心分離して不溶性成分から可溶性のものを 分離した。
不溶性の、小球形にされた材料を、音波処理緩衝液に再懸濁して最初のアリコー トと同一の容積にした。各フラクションの試料を10%5DS−PAGE上に流 す。試料の1セツトを、全タンパク質についてCoomassie Blueで 染色した;試料のもう1つの1セツトを、WeStern分析のためにプロット (blot)シて、段落■Iに論じた結果を得た。
感染したT細胞におけるHIV複製の選択的阻害を媒介する(mediate)  r T C8の能力を、精製した植物由来の材料と並行に、評価した。CD4 + T細胞系統VB (Lifson、 1986)の細胞にHIV−1を、滴 定した(titered)凍結保存HIV−1ウィルスストック(ウィルス単離 体HI V−1ov (Crowe、 1987))のアリコートと共に37℃ で1時間インキュベートすることにより接種した。洗浄後、細胞を1mlあたり 1.11XIO″に再懸濁し、そしてこのサスペンションの0.9mlを24ウ エル培養平板の多数のウェル中にプレートした。次いで、0.1ml容積の連続 的稀釈度の精製した植物由来のTCSおよびrTCSを、所望の最終濃度のIO Xで添加して所望の濃度のTCSを含む培養培地1.Oml中1×Iθ″細胞を 含む1.0ml培養を生じた。増湿した5%CO,/空気雰囲気中37℃で4日 間培養した後、培養上清を取り出しそして処理かつ制御培養におけるウィルス複 製を、商業的に入手できる捕獲イムノアッセイキットを用いて製造業者の指示に 従ってHIVp24抗原含有物を測定することによってアッセイした(Coul ter、 1(ialeah、フロリダ)。第6図に示したように(クローズド ・ボックス)、別の所で報告された観察(米国特許第4,795,739号)と 一致して、T、 kirilowiiの塊根から明白に均一になるまで精製され た植物由来のTCSは、この急性感染アッセイ系において、濃度依存様式でHI V複製を阻害した。大腸菌において生産されそして明白に均一になるまで精製さ れたrTCSの生物学的活性(オーブン・ボックス)は、HIV複製を阻害する ためのアッセイ系において0.005μg/mlより高いTCS濃度で並行して 試験された時、天然生産物の活性と実質的に区別できた。より低い濃度で、rT CSは、植物由来のタンパク質よりも僅かに低い特異活性を示すように思われる 。
B、試験管内における無細胞翻訳の阻害リボゾームを不可逆的に不活性にし、そ れによってタンパク質合成を阻害する、TCSの能力を、例えば、リボゾームお よび種々の本質的な補助因子源としてのラビット網赤血球溶解物調製物、mRN A鋳型およびアミノ酸からなる、部分的に明らかにされている無細胞系を用いて 、試験管内翻訳の標準化アッセイにおいて慣用的に測定する。放射能標識アミノ 酸を反応混合物中で使用することは、遊離アミノ酸前駆体の、トリクロロ酢酸沈 澱性タンパク質への取り込みの定量を可能にする。
第7図に示されたように、大腸菌において生産されそして明らかに均一になるま で精製されたrTCSのタンパク質合成阻害活性は、植物由来のTCSの活性と 区別できる。
実施例5 トリコサンチンコード配列のためのバイトロバシーインデックス計算(hydr ollaIntelliGenetics PC/GENE(商標)ソフトウェ アパッケージからの5OAPプログラムを使用して、第10図のhydropa thici tyプロットを生成した。5OAPプログラムは、その配列に沿っ てタンパク質のhydropathici tyをプロットするKyteらの方 法を使用する。計算のために使用された間隔は、11アミノ酸であった。
第10図において、プロットの疎水性側は、正の値の範囲に対応しそして親水性 の側は、負の値の範囲に対応している。
トリコサンチン配列の最初の23のアミノ酸は次の通りである:Met工1e  紅q E’h@ Leu Val Leu ser Leu L@u工le L eu Thr Leu Phe LauTbr Thr Pro妃、a Val  Glu Gly。
第10図から理解できるように、この配列は高い程度の疎水性を有する。配列コ サンチンから得られるタンパク質は、α−TC3について決定されている一次配 列と比較してα−TCSタンパク質コード配列中に2つの保守性(conser vative)アミノ酸変化を含んでいた。この実施例は、植物材料から単離さ れたα−トリコサンチンタンパク質の一次アミノ酸配列を表すために選択される コドンに基づく、合成遺伝子のα−トリコサンチン遺伝子のための核酸コード配 列の構造を開示する。この実施例はさらにα−トリコサンチンをコード化する遺 伝子の変異対立遺伝子(mutant alleies)の創造を開示する。
(i)プラスミド、細菌株、試薬および酵素の源Bluescript (商標 )は、Stratagene (La Jolla、 ・カリフォルニア州)か ら購入した。;pAcYc184 (ATCCno;37033)は、Amer ican Type Cu1ture Co11ection、 Rockvi lle、メリーランド州から入手した。発現プラスミド、pKK233−2は、 Pharmacia (Piscataway、二、−シャーシー州)から入手 した。形質転換のために使用される大腸菌(Escherichia coli )株は、BRL (Gaithersburg、メリーランド州)からのDH5 (F−、recAl、 endAl、 hadR17(r * ra *” ) 、 5upE44.λ−,thi −1,gyrA、 reLAlンおよびSt ratageneからのX L 1−Blue(recAl、 endAl、  gyrA96. thi、 hsdR17(r km h ” )、 5upE 44. relA)、λ−P La(、(F’、 proAB、 Lacl@ZΔM15. TnlO(ter ′]〕を含む。JM I 05 (thi。
resL、endん 5bcB15. hsdR4,Δ (lac−proAB )、(F’、traD36. proAB、1acl@ZΔM15))を、合成 遺伝子の発現のために使用した。LB培地(Maniatisら)を、細菌の増 殖(propagation)のために使用した。発現は、グルコースまたはグ リセロース(0,2%)チアミン(2μg/ml)、カサミノ酸(casami no acid) (CAA)(0,3%)、IPTG (5mM) 、および アンピシリン(looμg/ml)の補足を含むM9培地(Maniatisら )の中で行われた。
制限エンドヌクレアーゼは、Bethesda Re5earch Labor atories (Gajthersburg、メリーランド州)またはPro mega Biotec (Madison、ウィスコンシン州)のいずれかか ら購入した:この酵素は、製造業者の勧告に従って使用された。T4DNAリガ ーゼは、International Biotechnologies、 I nc、 (IBI New Haven、 :7ネチカツト州)から購入した。
Hll、Mlul、5alI、Aatll、および5acTを、合成遺伝子にお いて見られる順序で含む、80塩基対(b p)ポリリンカー(polilin ker) (第11図)を構成した。これらの部位を使用して個々の合成核酸フ ラグメントをクローニングしそして組み立てて(assemble)連続する配 列にした。ポリリンカーの一方の末端はBan I張出しくoverhang) を含みそして他方の末端はXbal張出しを含みpACYCl 84へのクロー ニングを容易にした。
クロラムフェニコール耐性(Cm” )ベクター、pps2ooを、クロラムフ ェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子を含むpACYCl 84の19 0商標)に存在するポリリンカーを上述の合成ポリリンカーと置換することによ って構成した。これらの特別のベクターを使用することの関連性(releva nce)は、それらが適合性(compatible’)レブリフンを含むこと である:従って、両方のベクターが同一の細胞中で安定に維持され得る。プラス ミドの構成において使用される適合性レブリフンは、pPs300を構成する際 におよび分かれた、合成りNAフラグメントを以下に記載したように完全な遺伝 子に縮合する際に利用されたpPs300の構成は、pBluescript( 商標)およびpPs200の両方をKpnIで消化し、線状プラスミドを結合し 、コンピテント大腸菌DH5細胞を連結反応混合物で形質転換し、そしてアンピ シリンおよびクロラムフェニコールの両方を含むLB平板上で二重に耐性のクロ ーンを選択することを伴う二当該プラスミドを、陽性のクローンから単離しそし て5acIで消化して結合プラスミドの向きを決定しそしてポリリンカー配列が 交換された2つの新たなプラスミドを生成した。2つのベクター成分が正しい向 きで結合された(第12A図)、即ち、互いに本質的に逆の2づのポリリンカー 配列を有し、並列していない(第12B図)ものを選択した。選択したプラスミ ドの中の1つの5acl消化物を稀釈しそして個々の成分を連結反応によって環 状にした(circularize)。コンピテントDH5細胞への形質転換と 同時に、異なる(individual)プラスミドを運ぶ細胞を、Ap” C m’またはCm” Ap” (アンピシリン耐性/クロラムフェニコール感受性 またはクロラムフェニコール耐性/アンピシリン感受性)であるように選択した 。これらの処理から結果として得られたプラスミドは合成ポリリンカー(pP3 300)を運ぶpBIuescript(商標)およびpBIuescript (商標)ポリリンカーを運ぶCm11である。
(iii)フラグメントクローニング 第11図に示した配列に対応する合成遺伝子フラグメントを、ABI380BD NA合成器でシアノエチルホスホラミジット化学を用いて合成しそしてHami lton Companyから購入したPRP−3カラム上でトリチル化精製( purified tritylated) シた。
相補的合成オリゴヌクレオチドを、1μmあたり10ピコモルでl OmM T ris、pH8: 10mM MgC1t ; 10mM NaC1中で混合し た。これらの混合物を1分間で100℃に加熱し、次いで徐冷再対合のために室 温に徐々に冷却した。
合成オリゴヌクレオチドフラグメントの、ポリリンカーへの好結果の連結反応は 、1 ’u’ 1あたり10’Ongの最終DNA1m度で、20〜40×モル 過剰の徐冷再対合したオリゴヌクレオチドを必要とする。連結反応は、室温で2 時間または16度で一晩行われた(Maniatisら)。連結反応混合物を使 用してコンピテントDH5門たはXL’l”−Blue細胞を直接的に形質転換 した。形質転換細胞を、アンピシリンまたはクロラムフェニコールのいずれかを 含むLB上で選択した。
選択した形質転換細胞から得られたプラスミドを、2つの方法のうちの一方によ って挿入断片の存在のために選別した:挿入断片フラグメントに含まれる開裂部 位を有する制限酵素を用いた消化:まhは、挿入断片の外側に位置する部位を有 する制限酵素を用いた消化から生成されたフラグメント部位の比較。候補挿入断 片を含むプラスミドを、挿入DNAの核酸配列決定により変異または欠失につい てさらに検査した。
各クローン化合成フラグメントの配列決定は、Pharmacia T7 (P harmacia)およびUS B (U S Biochemicals、  C1eveland、オハイオ州) 5equenaseC商標)Kitsを用 いて二本鎖プラスミドDNAに関して行われた。反応は、次の変化を伴って、実 質的に製造業者の勧告に従って行われたニブラスミド変性を、室温の代わりに8 5℃で行い、そしてマイクロ力価平板(microtiter plates) に含まれる試料を、37°Cに予備加熱する代わりに、標識化反応の付加の前に 氷上で冷却した。
たいていのフラグメントはほとんどまたは全(欠失を有していなかった。しかし ながら、Bs sHI T−Mlu Tセグメントは、pPs300にクローン 化された時に、縮合に所望されているのと反対の向きにあるかまたはその配列は 修飾および/または欠失を有しているかのいずれかであった。この問題をうまく 避けるために、当該フラグメントをpPs20oにクローニングした。この挿入 断片を含むプラスミドを選別によって同定し、そしてこの挿入断片を配列決定し た。
正確な配列を有する4つのプラスミドが単離された。
(iv)クローン化遺伝子フラグメントの縮合オリゴヌクレオチドを結合してト リコサンチンタンパク質コード配列に対応する合成配列にすることを容易にする ため、合成オリゴヌクレオチドフラグメントを各タイプのベクター(pPs20 0またはpPs300)に別々にクローニングした。プラスミド/フラグメント 結合を、合成遺伝子中で互いに隣接するべきであるオリゴヌクレオチドフラグメ ントを連結反応によって結合して、形質転換、およびLB−アンピシリン平板か らLB−クロラムフェニコール平板またはLB−クロラムフェニコール平板から LB−アンピシリン平板へのレプリカブレーティングによって選択され得るハイ ブリッドプラスミドにし得るように、選択した。この選択は、上述したpPs2 00からpPS300に合成ポリリンカーを移動するためにi用される方法に続 く。
第13図は、クローン化遺伝子フラグメントの縮合のための一般化された図式的 ダイアグラムを示している。合成フラグメントの末端での数字は、制限酵素部位 に対応している。この図は、上述のプラスミドを用いてフラグメント3〜4をフ ラグメント4〜5に接合しそして各プラスミド中部位4で切断することを説明し ている。次いでこれらの単切断プラスミドを結合してそして正確な向きで接合し た2つの配列を有するプラスミドを選択する。次いでこのプラスミドを、接合し たフラグメントを運ぶプラスミドを生成するであろう制限部位で開裂し、そして それは所望の薬剤耐性標識(Cm’またはAp′のいずれか)を有する。この制 限酵素消化物を稀釈しそしてこのフラグメントを自己結合して所望のプラスミド を生成する。
TC3合成遺伝子の構成の次の記載は第13図と関連して同様に読解され得る。
2つの合成遺伝子フラグメントを接合するために、各クローンを、各合成フラグ メントの末端に共通した開裂部位を育する制限酵素で切断し、従って線状プラス ミドを生じた。これらの線状プラスミドを結合して、コンピテントDH5に形質 転換し、そしてクロラムフェニコールおよびアンピシリンの両方に対するそれら の耐性によって選択した。プラスミドを、クロラムフェニコール(Cm’ )オ よびアンピシリン(Ap”)耐性であるいくつかの候補から単離した。これらの プラスミドを、制限酵素消化を用いて分析して2つの合成フラグメントのお互い に対する向きを決定した。正確なフラグメントの向きを育するプラスミド(この 中で2つの遺伝子フラグメントは互いに接合されている)を同定した。
次に、当該プラスミドを、接合したフラグメントの一方の末端にそして組換えプ ラスミドの中に存在する融合したポリリンカー配列において・単切断を導入する 制限酵素で消化する(例えば第13図に示された組換えプラスミドの中の部位3 で切断する)ことによって、接合したフラグメントを1つのベクターに分離した 。結果として得られる2つのプラスミド断片を自己結合し、従って無傷なポリリ ンカー領域を保存し、そして細菌に形質転換する。結合したフラグメントを含む プラスミドを、その薬剤耐性に基づいて選択した。結合したフラグメントをCm 1またはA plプラスミドに分離するかの選択は、それを次に結合するべきプ ラスミドの中の選択標識の性質に依る。例えば、2つのフラグメントを結合して Cm1プラスミドの中で増殖させるならば、それらは、APRプラスミドにおい て結合されそして増殖される2つのフラグメントを結合する次のラウンドにおい て接合される。隣接したフラグメントおよびフラグメントの対を、異なる抗生物 質耐性を有するベクターにクローニングすることによって、トリコサンチン遺伝 子を、8つのクローンから1つのクローンに至るまで逐次に容易に縮合した。
第14図は、α−TCSのための合成遺伝子をクローン化しそして縮合するため に必要とされる工程の概要を示している。合成遺伝子および個々の断片の側面に 配置されている制限部位の線状の記述が、一番上の中央に示されている。第14 図に示されたこれらの側面制限部位は、第11図に肉太印刷で示された制限部位 に対応している。この図の残りを通じて、関連した制限部位は、適当でかつ便利 な一文字省略形で同様に言及されている。陽性サブクローンのための選別の際に 使用される合成フラグメントの中に含まれる独特の制限部位も同様に示されてイ ル。使用した2つのべ’)9+、pPs200 (Cm”)およびpPS300 (Ap” )は、それぞれ、図の一番上の左および一番上の右に描かれている。
第14図は、pPs200またはpPs300のいずれかに個々の合成フラグメ ントをクローニングし続いて2つのサブクローンを、2つの遺伝子断片が正確に 接合されている単一のプラスミドに結合することが描かれているフローチャート を示している。一番上から第3番目の列において、サブクローンが結合され得る 2つの二者択一の向きの例が、以後の連結反応のための正確な向きの選択と一緒 に示されている。簡潔さのために、二重耐性プラスミドから1つのベクター成分 を除去して、融合遺伝子配列を第二成分の一部として残す自己連結反応は示され ていない。最終の遺伝子融合は、pPs200 (Cm’)の中に配置されてい るように示されるが、それは、pPs200成分を除去するために代わりの制限 消化および連結反応を用いるとpPs300 (Ap’)の中に同様に配置され た。
(V)大腸菌における合成トリコサンチンの発現合成トリコサンチン遺伝子の構 成が完了した後、遺伝子のコード領域を、発現ベクターpKK233−2にクロ ーニングしてゲノムクローンのために前に記載したのと類似の構成を与えた。p Ps200からのNcol〜5acl(平滑に修復されたKlenow)遺伝子 フラグメントを、上述した2つのプラスミドクローニングアプローチを用いて、 Ncol〜Hindrll(平滑に修復されたKlenow)からのpKK23 3−2に配置した。当該フラグメントをpKK233−2にサブクローン化する ために別の、より標準的な方法が同様に使用され得ることが同様に認識されるべ きである(Maniatisら)。pKQSと呼称される、結果として得られた プラスミドを、上述したように、先ず、大腸菌株XL−IB1ueに形質転換し た。それを、合成TCSコード配列を発現するpKK233−2の中でプロモー ターを調節するためのIacr@を同様に運ぶ別の株、JM105に同様に形質 転換した。後者の形質転換細胞は、XL−IB1ue形質転換細胞よりもより良 好な成長特性を示しそしてタンパク質の発現および1産のために選択された。
合成遺伝子を発現するため、pKQS/JMI O5形質転換細胞を、0. 2 %グルコース、(0,2%)チアミン(2μg/ml)、カサミノ酸(CAA) (0,3%)、rPTG (5mM) 、およびアンピシリン(looμg/m l)で補なわれたM9培地(Maniatisら)の中で37℃で飽和密度にな るまで増殖させた。
(vi))リコサンチン変異体の構成 真核リボゾームに対して触媒活性を有すると思われるトリコサンチンの領域の機 能を研究するために、トリコサンチンコード配列の変異体を試験管内で構成した 。先ず、位置160でグルタミン酸をそして位置163でアルギニンをそれぞれ アスパラギン酸およびリシンに変化させた二重変異体を作った。これらの変異は 、合成遺伝子のBssHII−Mlulフラグメントを、pKQSにおいて、グ メントと置換することによって行われた。
5pe1部位は、この新たなフラグメントの挿入の選別を容易にするために含ま れていた。この新たな配列は、DNA配列決定により確認された。
GAGTACGNフ7AAGTTτCATGATCACTGCGACG’lテ! ”l’ATGTTτAAGTAGCTTGTCGAsp Lys 変異コード配列を含むプラスミドを、変異フラグメント挿入断片の存在、向きお よび数について選別した。正確な変異を含むクローン、DK12を、上述したよ うにpKQSのために発現させた。
各アミノ酸変異の、二重変異体の総体的効果に対する寄与をめるために、グルタ ミン酸からアスパラギン酸への置換またはアルギニンからりシンへの置換のいず れかが行われた単一変異体を構成した:これらの変異コード配列は、それぞれ、 DlおよびKIOと命名された。
(vii)変異タンパク質の精製 一晩の培養株を遠心分離により取り出し、そして細胞を氷冷した100mMTr is、pH8,5,5mM EDTA中に再懸濁する。この細胞を音波処理によ って粉砕した二次いで不溶性材料および未粉砕の細胞を10,000Xgで10 分間遠心分離することによって除去した。上溝を3容積の水で稀釈し、そしてそ の伝導率を、それが2mmhoより低いことを確実にするために、測定した。試 料のpHを希NaOHで8.5に再調整し、そしてこの溶液をlO,ooOxg で再遠心分離して不溶性のタンパク質、細胞破片および付加的な細菌を除去した 。
A 50 QAE 5ephadexイオン交換樹脂(Pharmacia)か らなるカラムを0゜INのHCI、次にIMのNaC1で活性化し、そして10  mM Tris HCl、 p H8,5で大規模に洗浄して平衡化した。稀 釈試料をカラムの上に1分あたり2〜3mlの速度で載せそしてフロースルー材 料を集める。次いでフロースルーのpHを希MCIで6.0に調整しそしてこの 溶液をio、oooxgで遠心分離して不溶性タンパク質を小球形にした。次い でこのフロースルー材料を、0.INのNaOHおよびIMのNaC1で活性化 されているC25またはC30SPSephadexカラム上に載せ、そしてp H6,0で20mMリン酸塩緩衝液で平衡化した。試料の添加の後、当該カラム をpH6,0で20mMIJン酸塩緩衝液で大規模に洗浄した。
変異トリコサンチンタンパク質を、200mMのNaC1を含む20mMリン酸 塩緩衝液で、または標準リン酸塩緩衝化生理的食塩水(GibcoXl 40m M Nacl)で溶出した。溶出した試料を、試験管内翻訳およびHIV阻害ア ッセイのための準備において0.24μ低タンパク質結合フィルター(Mill ex HV、 Millipore、 Bedford、マサチューセッツ州) に通して濾過することにより滅菌した。
SDSゲル電気泳動に基づいて、変異トリコサンチンタンパク質の相同は、一般 に約95%であった。タンパク質収量は、一般に0.5〜1.0mg/細胞培養 ラビッう網赤血球系における試験管内翻訳(IVT)を阻害するおよびHIV− 1感染T細胞中でのp24抗原の生産を減する能力について、単離した変異タン パク質を、未修飾トリコサンチンタンパク質(KQS)(同様に大腸菌において 発現される)と比較した(上記実施例4および米国特許!4,869.903号 に記載されているアッセイ)。二重変異タンパク質(DK12)は、未修飾タン パク質と比較して、試験管内翻訳の阻害でほとんど3 logsのより低い活性 であり(第15図)そしてp24生産の阻害でflogより高い、より低い活性 であることがわかった。単修飾変異体は、IVT(第15図)およびp24抗原 の生産の両方の阻害についてDK12およびKQSに対して中間的な活性を示し た。
この実施例は、α−トリコサンチン核酸コード配列に対して相同性を育するトの クローニングを開示する。
第二のゲノムDNAライブラリーを、旦且旦■制限バンク(restricte d bank)としてλZAPIIベクター系(Stratagene)におい て生成したニゲツムDNAを実施例2で上述したように調製した。T、 kir ilowiiからの5pel消化ゲノムDNAを、λZAPI Iの商業的に入 手できるアームに結合した(Stratagene、 La Jolla、カリ フォルニア州)。この結合混合物を、Gigapack gold(商標Xmc r−;Stratagene)を用いてパッケージングしそしてNM554 ( mcr−; Stratageneから入手できる)宿主を用いてプレートした (plate)。完全なバッキング反応をプレートシた。プラークの形成の後に 、DNAを、綿密に調べる(proving)ために直接ニトロセルロースフィ ルターに移動した:均一でないプラークの増殖から得られるファージクローンの 表現が変わることを避けるために、フィルターリフトの前にバンクを増幅しなか った。ゲノムDNAバンクサイズは、約1.5X10修であった。ニトロセルロ ースフィルターを、ランダムプライミングによって放射能標識したpQ30のE coRI−EcoRI挿入断片(即ち、第16図に示された配列)を用いて綿密 に調べた(Boehringer Mannheim)。フィルターを2×SS Cを用いて50°Cで(即ち、低い緊縮条件下で)洗浄した。22のクローンが 、3次のプラークおよび再調査を通じて、陽性のハイブリッド形成反応を証明し た。これらの中、21のファージクローンを、pBluescript(商標X Stratagene、製造業者の指示によって)プラスミドクローンとして救 い出した。救い出した至情化の組合せを用いて分析した。21のプラスミドの中 から、11の異なる制限酵素消化パターンが観察された。
予備の二本鎖核酸配列決定反応が、11の群の各々からの代表的なプラスミドの 挿入断片に関して、次のプライマー:1)Q21Dの挿入断片から得られる、# 477−CGATACATCCTATTTTTTCAACG、 pQ30Eの挿入断片から得られる、#624−CATCTCTGAGGAAC AATCおよび #l 546−CTTATATCATTATGACTCCAAAG:および新た なりローン、クローン#3から得られる、#3AS−TTGTATCTCCAT GACTCCAAAGC1 #3BAS−CAAGGTGGAAATGGCACTGCTC,および#3CA S−CCTCC;AAGCCTCAGCAGTAGTを用いて、行われた。最後 の3つのプライマーは、プライマー#477を用いてクローン#3のために決定 された配列から得られた。
11プラスミド挿入断片の中の10が、配列データを生じた:5つの挿入断片は 著しく異なる配列を与えることが明らかでありそして詳細な配列分析のために選 択された。
配列決定が、上述のプライマーを用いてなし遂げられそして、さらに、プライマ ーを、それが得られる配列データに基づいて生成した。TC3様タンパク質をコ ード化するDNA配列およびいくつかの側面配列を、各々のクローンについて決 定した。最終的な結果は、挿入断片24(第17図)および挿入断片40が同胞 (siblings)であること、そして挿入断片24(第17図)および挿入 断片2(第48図)は、そのコード配列は同一であるが3′側面配列が僅かなヌ クレオチド相違を含むために、対立遺伝子から得られると思われることを示して いた。挿入断片3(第19図)および挿入断片12(第20図)は独特でありそ して独特なタンパク質をコード化している。第17図〜第20図は、各独特なり ローンについて決定されたDNA配列のタンパク質コードストランドを示してい る。核酸は、参考のために配列上に番号をつけられている。この配列において生 じる独特の制限部位は、配列の上にオーバーラインされておりそして制限酵素名 によって示されている。当該クローンは、コード領域における種々の制限酵素消 化プロフィールによってさらに区別できかつ認識できる。
第16図は、pQ30Eの挿入によってコード化された翻訳タンパク質を説明し ている。第17図〜第20図は、α−トリコサンチンに相同な推定上の前プロタ ンパク質である当該配列によってコード化された翻訳タンパク質である。アミノ 酸は、便宜のためにタンパク質配列の下に番号がつけられている。推定上の分泌 シグナルペプチドは、負の番号によって示されている(以下参照)。分泌される プロタンパク質は、正の番号が付けられている。
挿入断片2. 3. 12.の、および21D(α−トリコサンチン)および3 ゜(実施例2において言及されている部分クローンの配列)の核酸配列に対応す るタンパク質配列のアラインメントが第21図に示されている。当該タンパク質 は、その相同に基づいて3つの主要なグループに置かれている: 21/+ 2  : 2/30:および3゜第21図に関して=(1)サブグループの中で異な るアミノ酸配列に影がつけられている:そして、(2)推定上の分泌シグナルペ プチド配列および推定上のカルボキシ末端延長ペプチドに下線がつけられている 。挿入断片2,3゜12および30配列のための推定上の分泌およびカルボキシ 延長配列は、クローン21D(α−トリコサンチン)の翻訳タンパク質配列をも つそれらの翻訳タンパク質配列のアラインメントによって、そしてTe3のため の既知の成熟タンパク質配列のその後の比較から推測される。推定上のシグナル ペプチドは、比較されるタンパク質について非常に相同であるが、カルボキシ延 長部分はそれらの配列において著しく異なる。
第22図は、T、 kirilowiiの上述のRIP遺伝子族によってコード 化されたタンパク質の比較をも説明している。この図は、参考として、クローン pQ2からの挿入断片のタンパク質コード配列を使っている。別の4つの既知の RIPペプチド配列を、第21図のために上述したように一直線にする:縦の欄 は、この配列アラインメントに基づいて、各部位で可能なアミノ酸置換を示して いる。アミノ酸の省略が生じている部位は、星印(★)によって示されている。
ハイフンは、スペースの印をつけかつより容易なカラムアラインメントを糾酌す るためにのみ使用される。
本発明は、特定の方法および組成に関連して開示されているが、当業者にとって 、拳法の種々の変更および応用をどのように本発明からはずれずになし得るかは 明らかであろう。
JJP VJII s@xWba Arg La1IGly hlA ?h1− ]ar mar T7’r aly Van Phs X工浴@ssr AJE I” A#pVaユSatPhmAxグtauj・raよyムユ−グtυjsagsa gJM7)−raよyFa!77111X↓#get11RLeaAMLY@A lamumAJI!Iamム!”Wz7sku?yrAspu@mXauLau JB@!?m”ム@u$ZF#ム1にa@1JPP2a1oGよ””tL)’I ILoutrrA#P五f蕎LProニーuL五=Axマ’JMMar工1・h xq Olu Bath工L@ しku Glyシ1m Pa ALa シ喝a ap mar ALa XLm ±l筺−、−+aB ilMLary 6Lu A#Jl 118 JPJ”ロ 諏 Guy z・u  pry aよa m Amp sex Aha xよ−デ■秩@The ha  Iha ゲノムDNA 選択的に増幅された フラグメント(〜250塩基対) 精製したTCSコーディング フラグメント(255塩基対) 32P標識 配列 日9.3A L逗Ll IQ Q&A τ記−μm五m pQ21D/pKK233−2 アミノ部分 カルボキシ部分 コーディング領域 コーディング領域 CD4 バイトロバシー・インデックス 3H−ロイシン取込み 阻害% 1 αλ入グTα入 αλA^八τTへCτCテ α^GGCα入を入λC!ζ λc:Aτム入λAλC4ユ440ぽ眉=℃y詰計ズにぼαにに=01戚入ぼα 込■℃8521! ’!!’W Ja A(コL’Eτ c’z 為IJ 入入 C入λr c’x ceλ為λ!rG(? αG為・ムλλ 25コPhs n @=sarシ氏社7hmJvmシmu m Aa Aim GIY!、7m25 4 GTO??e 為1712人 ce’rc−λ 〒M c’rr caw  x m ’rcc 為GOテC^ 295’!jam Phs Asn Ha  ’1!px℃シμ−屯シ’In X”ro mar JLIJL (、jlar  5m506Mゴact zπαtλIQに1詰儲C寞℃増α==−πCC54 7n Aim Ala GAY−Glu hxtz hxp Bar :n・p ro 論GAY X’m548コα℃世−一纜α=績’recx−ツS口S]ぽ 口CC589L AIJlシB 遍ψjar Jua二・Bar−シ屯’Py  Hls ?lτ遍ヤ590 TCCJiAA Gee Gee Gee GCO (4−C!!!’l: G’!!l JLM ffi口5hCC631saw− 紅1に1に1に1に11シ屯V社n・n・蟲−632A(! Gee W G( !!’ TC入入G入!!τ ^λ入Tλ!^で! 1人GムA^ αλλ入n  g73τhrJuJI Glu、Ala 11@x 八rg Pha Lys  TYr 工1a Glu LF Glu 工1龜1100 Nd1−ニー11 50 〒〒テ!^C入で〒mλテテλ^入〒テ τム’rcca^C^ccrcτ為^ ^C!テ!^LTCnT^^島lie^!G!icAmへi^!^^c!^cG !α入λMλ!G!LW門ツシ−−で!テ^轟^為1MM−一 陣)ン〉 神− −−閃叩a −−4薫□關111111111 W−ロ −1I* ―o−H6 CICI CI −認−1−x μ4mg4 @@astata >>>>>  CKjCl 6 tgagwwi&iJa+鋺 〉(シシ> hams−冨冨シ ー−減滅に 属 寓=雪冨沖關1 @−沖−鵬赫−11^−661116m − 一りO@−■ I−II+11+ll−1−一一一−44鴫−−−4−↓h−− −−−− 沖沖−−−トド−111論(鴫−−−一 −−−41a+mca−s e 謔謔1mm >> > 444 wsow Ia 44!11+!−〜+O + −t* −ロ 1 −NIOl 1−INIO,1,、nN1ol mfl l+ −1111へ−ffM M l’ll+m MM M 〜−〜−n 〜− 〜FIM へ−〜n円 〜−■n 〜−〜i−−エ蓼−k+++l 、1lll  l’W++++ +++ 、M □デ、1補正書の写しく翻訳文)提出書 (特許法第184条の8) 平成3年10月3日

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.HIV感染T細胞または単球/マクロファージにおけるヒト免疫不全ウイル ス(HIV)抗原発現を阻害する能力を有するトリコサンチンタンパク質をコー ド化するクローン化核酸。
  2. 2.当該核酸分子が、塩基対409〜1149が、トリコサンテス・キリロウィ イ(Trichosantheskirilowii)から単離されたトリコサ ンチンの成熟形をコード化している配列: 【配列があります】 の中に含まれている、請求の範囲第1項の核酸。
  3. 3.塩基対409〜1149から得られるそしてトリコサンテス・キリロウィイ からの成熟トリコサンチンをコード化している、請求の範囲第2項の核酸。
  4. 4.さらに、(a)TCSの成熟形の中に存在しないアミノ末端延長部分をコー ド化している塩基対340〜408;および(b)TCSの成熟形の中に存在し ないカルボキシ末端延長部分をコード化している塩基対1150〜1206から なる群から選択される配列を含む、請求の範囲第3項の核酸。
  5. 5.塩基対409から1149までを延長しそしてさらにプロモーター、リボゾ ーム結合部位、および塩基対409の前にかつに隣接して置かれているATG開 始コドン、および塩基対1149の後にかつに隣接して置かれている終止コドン を含む発現ベクターを含む、請求の範囲第1項の核酸。
  6. 6.(a)HIV感染T細胞または単球/マクロファージにおいてヒト免疫不全 ウイルス(HIV)抗原発現を阻害する能力を有するトリコサンチンタンパク質 をコード化している核酸;および (b)プロモーター、リボゾーム結合部位、および位置409でアミノ末端コド ンの前にかつに隣接して置かれているATG開始コドン、および位置1149で カルボキシ末端コドンの後にかつに隣接して置かれているカルボキシ末端コドン の後にかつに隣接して置かれている終止コドンを含む発現ベクター。
  7. 7.当該核酸が、トリコサンテス・キリロウィイ(Trichosanthes kirilowii)から単離されたトリコサンチンの成熟形をコード化してい る配列:【配列があります】 の中に含まれている、請求の範囲第6項の発現ベクター。
  8. 8.発現ベクターが大腸菌(E.coli)発現ベクターであり、そしてコード 配列が、ATG開始コドンを含むNcoI部位でベクター中のリボゾーム結合部 位に接合されており、そしてベクター中のHindIII部位でその反対末端で 接合されている、請求の範囲第6項の発現ベクター。
  9. 9.反復プライマー開始ストランド伸長法によって、トリコサンテス・キリロウ ィイからのトリコサンチンタンパク質の第一および第二領域の遺伝情報を指定し ている選択的に増幅されたゲノムフラグメントを得る際に使用するための、当該 第一トリコサンチン領域のためのコード配列を含むゲノムフラグメントのアンチ センスストランドでハイブリッド形成をするのに有効である少なくとも1つのプ ライマー種を含む縮退プライマーのセンスストランドセット、および当該第ニト リコサンチン領域のためのコード配列を含むゲノムフラグメントのセンスストラ ンドとハイブリッド形成をするのに有効である少なくとも1つのプライマー種を 含む縮退プライマーのアンチセンスセットを含むプライマー混合物。
  10. 10.(i)当該第一および第二トリコサンチンタンパク質領域が、アミノ酸配 列において、それぞれ、植物リボゾーム阻害タンパク質の中の第一および第二の 離れた領域に相同しておりそして(ii)当該プライマー混合物が、当該リボゾ ーム阻害タンパク質の遺伝情報を指定しているゲノムフラグメントを選択的に増 幅するために同様に使用され符る、請求の範囲第9項のプライマー混合物。
  11. 11.T.kirilowii組織からゲノムDNAを得、第一トリコサンチン 領域のためのコード配列を含むゲノムフラグメントのアンチセンスストランドと ハイブリッド形成をするのに有効である少なくとも1つのプライマー種を含む縮 退プライマーのセンスストランドセットを提供し、第ニトリコサンチン領域のた めのコード配列を含むゲノムフラグメントのセンスストランドとハイブリッド形 成をするのに有効である少なくとも1つのプライマー種を含む縮退プライマーの アンチセンスセットを提供し、ゲノムフラグメント、プライマーの2つのセット 、4つのデオキシヌクレオシドトリホスファート全て、およびDNAポリメラー ゼを含む増幅混合物を調整し、そして 当該増幅混合物の反復プライマー開始ストランド伸長法によって、両方のコード 領域のコード配列を含むゲノムフラグメントを選択的に増幅することを含む、ト リコサンテス・キリロウィイ(Trichosantheskirilowii )からのトリコサンチンの第一および第二領域の遺伝情報を指定する領域を含む ゲノムフラグメントを選択的に増幅する方法。
  12. 12.このようなリボゾーム不活性化タンパク質を生産する植物源からゲノムD NAを得、 アミノ酸配列においてこのようなリボゾーム不活性化タンパク質の1つの領域に 相同するトリコサンテス・キリロウィイ(TrichosanthesKiri lowii)から単離されるトリコサンチンの領域の遺伝情報を指定するDNA 配列にハイブリッド形成をするのに有効である少なくとも1つのプライマー種を 含む縮退プライマーのセンスストランドセットを提供し、アミノ酸配列において このようなリボゾーム不活性化タンパク質の第二の領域に相同するトリコサンテ ス・キリロウィイ(TrichosanthesKirilowii)から単離 されるトリコサンチンの第二の領域の遺伝情報を指定するDNA配列にハイブリ ッド形成をするのに有効である少なくとも1つのプライマー種を含む縮退プライ マーのアンチセンスストランドセットを提供し、当該ゲノムフラグメント、プラ イマーの2つのセット、4つのデオキシヌクレオシドトリホスファート全て、お よびDNAポリメラーゼを含む増幅混合物を調製し、そして 増幅混合物の反復プライマー開始ストランド伸長法によって、当該リボゾーム不 活性化タンパク質のコード配列を含むゲノムフラグメントを選択的に増幅する、 ことを含む、植物リボゾーム不活性化タンパク質のためのゲノムコード配列を得 るための方法。
  13. 13.(a)HIV感染T細胞または単球/マクロファージにおいてヒト免疫不 全ウイルス(HIV)抗原発現を阻害する能力を有する;(b)トリコサンテス ・キリロウィイから得られるα−トリコサンチンと共に配列中に対応する組換え 生産トリコサンチンタンパク質を含む;そして(c)トリコサンチン・キリロウ ィイ植物材料から単離されたトリコサンチンと関連した汚染物資の含まない トリコサンチン組成物。
  14. 14.配列: 【配列があります】 を含む請求の範囲第13の組換え生産タンパク質。
  15. 15.配列のアミノ末端に付着して、HIV感染細胞の表面に存在するHIV関 連のgp120抗原に特異結合を示す、可溶性CD4ペプチドをさらに含む、請 求の範囲第14項の組換え生産タンパク質。
  16. 16.配列のカルボキシ末端に付着して、HIV感染細胞の表面に存在するHI V関連のgp120抗原に特異結合を示す、可溶性CD4ペプチドをさらに含む 、請求の範囲第14項の組換え生産タンパク質。
  17. 17.配列 【配列があります】 を有するカルボキシ末端延長部分をさらに含む、請求の範囲第14項の組換え生 産タンパク質。
  18. 18.配列 【配列があります】 を有するアミノ末端延長部分をさらに含む、請求の範囲第14項の組換えタンパ ク質。
  19. 19.(a)HIV感染T細胞または単球/マクロファージにおいてヒト免疫不 全ウイルス(HIV)抗原発現を阻害する能力を有する;(b)配列 【配列があります】 の中に含まれる核酸によってコード化される組換え生産トリコサンチンタンパク 質を含む;そして (c)トリコサンチン・キリロウィイ植物材料から単離されるトリコサンチンと 関連する汚染物質を含まない トリコサンチン組成物。
  20. 20.当該タンパク質をコード化しているDNA配列を発現ベクターの中に挿入 し、 適当な宿主をベクターで形質転換し、 そして当該ベクターによって発現された組換えタンパク質を単離する、ことを包 含するトリコサンテスから得られるトリコサンチンの官能基特性を有するトリコ サンチンタンパク質を生産するための組換え方法。
  21. 21.発現ベクターがpQR19でありそして宿主が大腸菌(E.coli)で ある、請求の範囲第20項の方法。
  22. 22.当該DNA配列が、トリコサンテス・キリロウィイから単離されるトリコ サンチンの成熟形をコード化している配列:【配列があります】 の中に含まれる、請求の範囲第20項の方法。
  23. 23.欄の中のアミノ酸がそのアミノ酸残基のために代わりの選択でありそして 星印がその残基でアミノ酸を省略する選択の自由を表している次のアミノ酸配列 : 【配列があります】 によって定められる群から選択されるタンパク質配列をコード化しているヌクレ オチド配列を有するクローン化核酸。
  24. 24.欄の中のアミノ酸がそのアミノ酸残基のための代わりの選択でありそして 星印がその残基でアミノ酸を省略する選択の自由を表している次のアミノ酸配列 : 【配列があります】 によって定められる群から選択されるタンパク質配列をコード化しているヌクレ オチド配列を有するクローン化核酸。
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