【発明の詳細な説明】
29、組織−血液型Bグリコジルトランスフェラーゼを発現することができる組
換えプラスミドであって、前記プラスミドがプロモーター、その下流に組織−唾
液型BグリコジルトランスフェラーゼをコードするDNA配列、及びその下流に
ポリアデニル化シグナルを含んで成る組換えプラスミド。
30、組織−血液型BグリコジルトランスフェラーゼをコードするDNA配列を
含んで成る組換えプラスミドにより安定してトランスフェクトされた細胞であっ
て、前記グリコツルトランスフェラーゼを回収できる量で生成することを特徴と
する細胞。
31、&lllm−血液型Aグリコジルトランスフェラーゼを生成するための方
法であって:
組織−血液型Aグリコジルトランスフェラーゼをコードする単離されたDNA分
子、又は組織−血液型AグリコジルトランスフェラーゼをコードするDNA配列
を含んで成るDNA構造体を宿主細胞中に導入し;
前記宿主細胞を適切な培地で増殖し;そして前記宿主細胞により生成される前記
DNA構造体によりコードされるタンパク質生成物を単離することを含んで成る
方法。
32、組織−血液型Bグリコジルトランスフェラーゼを生成するための方法であ
って:
組織−血液型Bグリコジルトランスフェラーゼをコードする単離されたDNA分
子、又は組織−血液型BグリコジルトランスフェラーゼをコードするDNA配列
を含んで成るDNA構造体を宿主細胞中に導入し;
前記宿主細胞を適切な培地で増殖し;そして前記宿主細胞により生成される前記
DNA構造体によりコードされるタンパク質生成物を単離することを含んで成る
方法。
33、前記宿主細胞が哺乳類細胞である請求の範囲第31又は32項記載の方法
。
34、前記哺乳類細胞がcos−i又はHeLaである請求の範囲第31又は3
2項記載の方法。
35、患者における腫瘍増殖を抑制するための方法に使用するための、組織−血
液型AグリコシルトランスフエラーゼをコードするDNA配列を含む非病原性細
菌性細胞。
36.実質的に純粋な組織−血液型Aグリコジルトランスフェラーゼ。
37、前記タンパク質がヒト細胞由来する請求の範囲第36項記載のタンパク質
。
38、&fl織−血液型Aグリコジルトランスフェラーゼ上のタンパク質エピト
ープに結合する抗体。
39、前記抗体がモノクローナル抗体である請求の範囲第38項記載の抗体。
40、実質的に純粋な組織−血液型Aグリコジルトランスフェラーゼにより前も
って免疫化された動物からのl1II!臓細胞及び骨髄腫系からの細胞の融合に
より形成されるハイプリドーマにより生成されるモノクロ−fル抗体。
41、ATCCNo、HB10207とに寄託される細胞系WKH−1゜
42、請求の範囲第41項記載の細胞系により生成されるモノクローム抗体。
43、請求の範囲第42項記載の抗体と組織−血液型Aトランスフェラーゼとの
間での免疫複合体の形成を競争的に阻害するモノクローナル抗体。
明細書
ABO遺伝子型
技術分野
本発明は、ABO組織−血液型に一般的に関する。本発明は、より詳しくは、A
BO組織−血液型、DNA配列に対するプローブ、組織−血液型ABO状態の固
定方法、腫瘍抑制のための方法、DNA構造体、組換えプラスミド、組織−血液
グリコシルトランスフェラーゼを生成するための組換え方法、精製された組織−
血液グリコシルトランスフェラーゼ及びタンパク質エピトープに結合するそれら
から生成された抗体に関する。
発明の背景
組織−血液型AB)I決定基は、ヒトの赤血球及び組織の両者における主な同種
抗原である。それらは一般的に、脂質(スフィンゴ糖脂f)又はタンパク質(垢
タンパク質)に結合される塘接合体のオリコ糖鎖の末端部分を構成する。抗原決
定基の構造は、1950年代に、Watkins and Morgan (ハ
ture 180 : 1038〜1040.1957)及びKabatなど、
(Blood Grou 5abstraLes :Their Che+wi
str and I幇munochemistr +1956+ Academ
ies Precs、 New York)により確立された。続いて、Wat
kins and Morgan (亘り鉢■、 4 : 97〜119.19
59)は、A及び8表現型が、H抗原、すなわちFucα1→2Ga 1β1→
Rへのαl→3−N−アセチルガラクトサミン又はα1→3−ガラクトシル残基
の付加を通して、0表現型に関連するH@!IfをそれぞれA及びBに転換する
グリコジルトランスフェラーゼに関連することを提案した。従って、組織−血液
型A及びB遺伝子の主要生成物は、それぞれグリコジルトランスフェラーゼであ
る。
現在、組織−血液型抗原の知識は、化学、免疫学、生合成及び遺伝的遺伝形質に
制限されている。ABO遺伝子のためのDNA配列情報は、特に十分な量での哺
乳類グリコジルトランスフェラーゼの精製に関連する困難性のために利用されて
いない、A及びBトランスフェラーゼタンパク質のアミノ酸配列情報に基づくヌ
クレオチドプローブは、ABO遺伝子のクローニング及び特徴化を可能にし、そ
してそれによって、DNA血液型を方向づけるための方法を可能にするであろう
。
従って、精製されたmm−血液型A又はBグリコジルトランスフェラーゼ及びそ
れらをコードする遺伝子の一次構造のための必要性が当業界において存在する。
本発明は、この必要性を満たし、そしてさらに、他の関連する利点を提供する。
慮叉旦■!拾
簡単には、本発明は、実質的に純粋な組織−血液型Aグリコジルトランスフェラ
ーゼを供給する。そのタンパク質はヒト細胞に由来することができる。
関連する観点においては、本発明は、組織−血液型Aグリコジルトランスフェラ
ーゼ上のタンパク譬エピトープに結合する抗体を開示する。特に好ましいモノク
ローナル抗体は、ATCCNe、HB10207により命名されたハイブリドー
マにより生成されるWKH−1を包含する。
本発明のもう1つの観点においては、組織−血液型Aグリコジルトランスフェラ
ーゼをコードする単離されたDNA分子が開示される。1つの態様においては、
そのDNA配列は、アミノM番号5Xのアラニンからアミノ酸番号353のプロ
リンまでの第3図に示されるアミノ酸配列をコードする。もう1つの態様におい
ては、DNA配列は、アミノ酸番号1のメチオニンからアミノ酸番号353のプ
ロリンまでの第3図に示されるアミノ酸配列をコードする。また、組織−血液型
AグリコジルトランスフェラーゼをコードするDNA分子と特異的にハイブリダ
イズすることができる単離されたDNA分子が開示される。
本発明の関連する観点においては、組織−血液型Bグリコジルトランスフェラー
ゼをコードする単離されたDNA分子及び組織−血液型Bグリコジルトランスフ
ェラーゼをコードするDNA分子と特異的にハイブリダイズすることができる単
離されたDNAが開示される0本発明はまた、組織−血液型0遺伝子のタンパク
質をコードする単離されたDNA分子及び組織−血液型O遺伝子の生成物を含ん
で成るタンパク質をコードするDNA分子と特異的にハイブリダイズすることが
できる単離されたDNA分子の両者も開示する。
本発明のもう1つの観点においては、組織−血液型AB○状態を検出するための
方法が提供される。1つの!a様においては、本発明は、患者からDNAを単離
し;ハイブリダイゼーションを可能にする条件下で少なくとも3種のDNAプロ
ーブと共に前記DNAをインキュベートし、ここで前記プローブの1つは組織−
血液型AグリコジルトランスフェラーゼをコードするDNAに由来するヌクレオ
チド配列又はその一部を含んで成り、そして他のプローブの1つは組織−血液型
BグリコジルトランスフェラーゼをコードするDNAに由来するヌクレオチド配
列又はその一部を含んで成り、そしてさらにもう1つのプローブは、組織−血液
型O遺伝子のDNAに由来するヌクレオチド配列又はその一部を含んで成り;そ
して前記DNAプローブによりDNAのハイブリダイゼーションのパターンの存
在又は不在を検出し、そしてそれから組織−血液型ABO状態を検出することを
含んで成る。もう1つの態様においては、本発明は、患者からDNAを単離し:
組織−血液型AグリコジルトランスフェラーゼをコードするDNAに由来するヌ
クレオチド配列又はその一部を含んで成るDNAプローブと共にハイブリダイゼ
ーションを可能にする条件下で前記DNAの第1アリコートをインキュベートし
;組織−血液型BグリコジルトランスフェラーゼをコードするDNAに由来する
ヌクレオチド配列又はその一部を含んで成るDNAプローブと共に前記DNAの
第二アリコートをハイブリダイゼーションを可能にする条件下でインキュベート
し;&llI@−血液型0遺伝子に由来するヌクレオチド配列又はその一部を含
んで成るDNAプローブと共に前記DNAの第3アリコートをハイブリダイゼー
ションを可能にする条件下でインキュベートし;そしてハイブリダイゼーション
のパターンの存在又は不在を検出し、そしてそれから組織−血液型ABO状態を
検出することを含んで成る。さらにもう1つの態様においては、本発明は1.患
者からDNAを単離し;複数のDANフラグメントを生成するために少なくとも
1つの制限エンドヌクレアーゼにより前記D N Aを切断し;前記DNAフラ
グメントを大きさにより分離し;そして組織−A又はB又はO状態に対してユニ
ークなりNAフラグメントの存在を検出し、そしてそれから組織−血液型ABO
状態を検出することを含んで成る。
関連する観点においては、組織−血液型Aグリコジルトランスフェラーゼをコー
ドするDNA配列を含んで成るDNA構造体及びそのDNA配列を含んで成るプ
ラスミドが開示される。適切なプロモーター及び/又はポリアデニル化シグナル
もまた開示される。さらに、DNA構造体によりトランスフェクトされた細胞及
び適切なりNA構造体によりトランスフェクトされ又は形質転換された宿主細胞
を用いて組織−血液型Aグリコジルトランスフェラーゼを生成するための方法が
また開示される。Aグリコジルトランスフェラーゼを生成するための方法は、組
織−血液型Aグリコジルトランスフェラーゼをコードする単離されたDNA分子
又は組織−血液型AグリコジルトランスフェラーゼをコードするDNA配列を含
んで成るDNA構造体を宿主細胞中に導入し;前記宿主細胞を適切な培地で増殖
し;そして前記宿主細胞により生成されるDNA構造体によりコードされるタン
パク質生成物を単離することを含んで成る。同様に、組織−血液型Bグリコジル
トランスフェラーゼをコードするDNA配列を含んで成るDNA構造体、それか
らのプラスミド及び単離されたDNA分子又はDNA構造体からのBグリコジル
トランスフェラーゼの組換え生成方法が開示される。
本発明のさらにもう1つの観点においては、患者におけるLm瘍増殖を抑制する
ための方法が開示される。その方法は一般的に、m織−血液型Aグリコジルトラ
ンスフェラーゼをコードするDNA配列を含む非病原性細菌細胞を確立し;そし
て患者の腸管中に前記細菌性細胞を導入し、それによってA抗原に対する細菌相
を富化する(ここでその富化は、前記腫瘍に対する上腕骨免疫応答を刺激する)
ことを含んで成る。
本発明のこれらの及び他の観点が次の詳細な記載及び添付図面から明らかになる
であろう。
皿互至呈!星脱ユ
第1図は、Aグリコジルトランスフェラーゼのクローニングを示す。
第1a図は、内部ペプチド(K−8)の一部のアミノ酸配列及びプライマー及び
プローブとして使用される対応する縮重オリゴデオキシヌクレオチド配列を示す
。PCR実験のために使用されるN−末端アミノ酸配列情報(42a、a、)が
大文字で示されている。プライマーFY−1及びFY−2、並びにプローブFY
−3のオリゴヌクレオチド配列がそれぞれの領域のアミノ酸配列の下に示される
。縮重度を下げるために、めったに使用されないコドンがFY−1及びFI−2
の合成から排除された。これらの3個のオリゴの縮重は、それぞれ576 (F
Y−1)、144 (FY−2)及び258(FY−3)である。
第1b図は、PCR存在試験の結果を示す。ゲノムcDNAにおけるオリゴFY
−1及びFY−2間のヌクレオチド配列がPCR方法により増強され、そしてポ
リアクリルアミドゲル/エレクトロプロントにより分析された。放射性ラベルさ
れたFY−3オリゴプローブが、ハイブリダイゼーションのために使用された。
試験されたDNAは、(1)血液型A個人、(2)8個人、(3)0個人からの
ゲノムDNA (レーン1)及びランダムにプライムされたMKN45 cDN
Aであった。phiX174/HaeI[[からのマーカーフラグメント(11
8bp及び72bp)の位買が矢印により示される。
第1c図は、PCR同定の結果を示す。6個のファージ候補体(レーン5〜10
)からのDNAが、オリゴFY−1及びFY−2間のヌクレオチド配列の存在に
ついて現試験により分析された。レーン11においては、MKN45 cDNA
の現試験からの98bpのフラグメントが、ゲル精製され、そして対照のサイズ
マーカーとして使用された。
第2図は、ヒトAトランスフェラーゼをコードするcDNAクローン(FY−5
9−5)についての制限地図及び配列決定手段を示す。タンパク質コード領域は
、点線のボックスにより、及び非コード領域は閉じられたバーにより示される。
cDNAの下の矢印は配列決定の方法及び程度を示す。
第3図は、cDNAクローンFY−59−5のヌクレオチド配列から推定される
ヒトAトランスフェラーゼのアミノ酸配列を示す、可溶性酵素のN−末端部から
のa、a、54でのアラニン及び可能なN−グリコジル化部位(a、a、112
でのAs n)が大文字で示される。配列決定されたペプチドフラグメントの位
置及び名称が点線(たとえば<−−に−1−一>)により示される。推定される
、及び配列決定されたアミノ酸間のミスマツチが大文字により示される。小文字
は、不明瞭なアミノ酸を示し、そして×××印は未決定アミノ酸を示す、明らか
なトランスメンブランドメインがまた示される。
第4図は、異なったABO状態の5種の細胞系のためのクローンのヌクレオチド
配列の比較を示t、FY−59−5(配列が第3図に示されている代表的なA対
立遺伝子cDNAクローン)が、種々の細胞超厚からの代表的なcDNAクロー
ンと比較される。挿入が線上に示され、そして欠失が線の下に示される。種々の
クローンにおけるヌクレオチド配列はFY−59−5に同一であるが、但し線上
に示されるものを除く。
第5図は、AB○対立遺伝子cDNAからの推定されるアミノ酸配列を示す。星
印は、FY−59−Aに対して同一の残基を示す。疑問詞は、cDNAにおける
対応するヌクレオチド配列の不在により未同定配列を示す、(−)印は、停止コ
ドンを示す。
第6図は、診断制限酵素消化による遺伝子型決定の結果を示す。
第6a図は、ABO対立遺伝子cDNAのための対立遺伝子特異的制限部位を示
す。配列は一列に並べられ、そしてFY−59−5クローンをコードする配列に
対応するように数字を付けられた。
第6b及び60図は、PCR増幅されたDNAの診断酵素消化分析の結果を示す
0診断フラグメントの位Iは次のように矢印により示される:b、レーン1〜5
、Narl(205及び262bp);レーン6〜10.8ssHI[(203
及び264);c、レーン1〜5、Alur (189及び280);レーン6
〜10、HpaU (186)、ゲノムDNAは次のものであった:MKN45
(レーン1及び6Lsw948(2及び7)、5W48 (3及び8)、C0L
O205(4及び9)及び5W1417(5及び10)。
第6d図は○対立遺伝子の1つの塩基欠失のサザンハイブリダイゼーション検出
の結果を示す、ゲノムDNAがBstEll(レーン1〜5)又はKpnl(レ
ーン6〜10)により消化され、そして(b)及び(C)と同しであった。
生尻旦毘史星起豊
本発明を示す前、本発明に使用される一定の用語の定義を示すことがその理解の
ために好都合である。
!一本明細書に使用される場合、損なわれていない分子、そのフラグメント又は
その機能的な同等物を包含し、そして遺伝子工学的に構築され得る。抗体フラグ
メントの例は、F(a b’ )z、Fa b’ 、Fa b及びFvを包含す
る。
、DNA はc DNA−mRNA鋳型に存在する配列から酵素学的に合成され
たDNA分子又は配列、又はそのような分子のクローン。
DNA1孟止−天然において他に存在しない態様で組合され、そして並置されて
いるDNAのセグメントを含むように変性されている一本鎖又は二本鎖のDNA
分子又はそのような分子のクローン。
プ立ス1上スぷ3ノー久ニー宿主細胞中に挿入される場合、その復製を提供する
ことができる遺伝子情報を含むDNA構造体。プラスミドは一般的に、宿主細胞
に発現されるべき少なくとも1つの遺伝子配列及びそのような遺伝子の発現を促
進する配列、例えばプロモーター及び転写開始部位を含む。
それは、線状又は閉じられた環状分子であることができる。
本発明は、&[l織−血液型Aグリコジルトランスフェラーゼを供給する。UD
P−Ga1.NAc;Fuc+rl−+2Ga lαl−3Ga ] NAc
トランスフェラーゼとしても知られるこのタンパク賓は、S質、たとえばFuc
αL−+20alβ1 →R(H抗原)へのα1→3C,a lNAcのトラン
スファーを触媒する。
組織−血液型Aグリコジルトランスフェラーゼは、抽出及びクロマトグラフィー
処理技法の組合せにより単離され得る。
簡単に言及すれば、1つの態様において、酵素活性が、均質化及び界面活性剤に
よる可溶化により哺乳類細胞から抽出される。界面活性剤抽出物が、ゲル濾過カ
ラム上に通される。
酵素活性を含む百分を、カチオン交換クロマトグラフィーによりさらに精製する
。最終精製が、逆相カラムクロマトグラフィーを用いて行なわれる。
種々の体液及び組織、たとえば血漿、腎臓及び肺が、&1Ill=血液型Aトラ
ンスフェラーゼの精製のために適切である。
そのような精製のための出発材料の好ましい源はヒト細胞である0代表的な単離
方法は次の通りである。界面活性剤、たとえばTriton X−100を含む
緩衝溶液における組織の均質化は、一定のAトランスフェラーゼ活性を有する溶
液を生成する。
その抽出物の可溶性上清液が5epharose 4 B上に吸着され、そして
UDPにより溶離される。Aトランスフェラーゼを吸着するSe+pharos
e 4 Bの能力、及びその酵素活性の溶離は、ロフト依存性であるように思え
る。5epharoseへの結合性の選択性は、UDP (及びGDP、UMP
又は0.2μのNaC1ではない)による特異的溶離により示され得る。酵素の
追加の精製は、カチオン交換クロマトグラフィー処理により、たとえばモノ−5
HR515カラムへの希釈され、そしてpHmWiされた5epharose
4 B溶出液の適用により達成される。
単一の酵素調製物を組合せ、そして濃縮することが所望される場合、第2カチオ
ン交換クロマトグラフィー処理段階が利用され得る。組織−血液型Aトランスフ
ェラーゼの均質性への最終精製は、逆相クロマトグラフィー、たとえばproR
PCH5/10カラムへの希釈され、そしてpi(y4節されたカチオン交換f
4離物の適用により達成される。
本発明の代表的な精製された組織−血液型Aトランスフェラーゼは、次の特徴を
有する。ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−P
AC,E)は、還元及び非還元条件下で約40.000の見掛の分子量(MW)
を有する単一タンパク質ハンドを示す、 40.OOOMWのバンドは、精製方
法における段階に関連する特異的活性の上昇と共に上昇する唯一のハンドであり
、そしてそのバンドは0個人からの組織の抽出物に不在である。N−グリカナー
ゼによる液化は、約6,000の分子量の低下をもたらしく5DS−PAGEに
より評価される場合)、これはAトランスフェラーゼが少なくとも1つのN−結
合された炭水化物鎖を有する糖タンパク質である。そのアミノ酸組成及び一部の
アミノ酸配列が、精製されたAトランスフェラーゼのために決定された。
本発明はまた、組織−血液型Aトランスフェラーゼに結合する抗体を供給する。
その抗体は、たとえば免疫−金(gold)電子顕微鏡によるグリコジルトラン
スフェラーゼの細胞局在化のために及び細胞分化及び悪性形質転換においてそれ
らの役割を誘発するために有用な手段である。上記の精製された生来の&[l織
−血液型Aトランスフェラーゼタンパク質は、Aトランスフェラーゼタンパク質
に結合するポリクローナル又はモノクローナル抗体を生成するために使用され得
る。Aトランスフェラーゼのフラグメント又は損なわれていない変性されたAト
ランスフェラーゼに対する抗体がまた生成され得ることは当業者に明らかであろ
う、後者のタイプの抗体は、たとえばホルムアルデヒド又はグルタルアルデヒド
“固定された”細胞発現Aトランスフェラーゼの検出のために特に有用である。
簡単に言及すれば、ポリクローナル抗体は、動物の免疫化及び続く、その血清の
1集により生成され得る。血′a吸集の前、■又は複数回の追加免疫化を行なう
ことが、一般的に好ましい。
モノクローナル抗体(MAb)は一般的に、にohler and Milst
ein (Nature 256 :495〜497,1975 ; Eurj
、l5nunol。
6: 511〜519.1976)の方法により生成され得る。N単に言及すれ
ば、精製されたタンパク質により注射された動物のリンパ節及び/又は膵臓が、
ハイブリッド細胞系じハイブリドーマ”又は“クローン”)を形成するために骨
髄細胞と融合される0個々のハイブリドーマは、タンパク質に対して特異的な単
一タイプの免疫グロブリンを分泌し、そして骨髄細胞のように、無限の細胞分割
のための可能性を有する。
本発明のMAbは、実質的に純粋な組織−血液型Aトランスフェラーゼによる動
物の免疫化により生成される。肺臓細胞が骨髄細胞と融合され、そしてハイブリ
ドーマが限界希釈法によりクローン化される。ハイブリドーマは、固相に結合さ
れる精製された生来のAトランスフェラーゼタンパク質との反応性、高いAトラ
ンスフェラーゼ活性を有する血液型A細胞の染色及びトランスフェラーゼ活性の
免疫沈殿に基づいて選択され得る。ハイブリドーマをスクリーンするためのこの
手段は、トランスフェラーゼ活性を免疫沈殿し、そして阻害することができる”
機能的”な抗体の選択を可能にする。
血液型ABH炭水化物決定基との反応性の不在についての追加のスクリーニング
は、Aトランスフェラーゼに関連するタンパク質エピトープに向けられるMAb
を分泌するハイブリドーマの選択を可能にするが、しかしその免疫優性ABH炭
水化物決定基に関しては可能にしない。
代表的なMAb、すすb ?+W K H−1ハ、ATCCNII)I8102
07により命名されたハイブリドーマにより生成される。そのMAbは、高いA
トランスフェラーゼ活性を有する細胞と反応し、そしてそのAトランスフェラー
ゼ活性及びヨウ素化された40.OOOMWのトランスフェラーゼタンパク質を
免疫沈殿する。MAbは、A、及びA2のみならず、またBトランスフェラーゼ
活性もまた免疫沈殿せしめ、そして一部阻害し、そしてB細胞発現性Bトランス
フェラーゼと反応し、従って、Bトランスフェラーゼとの交差反応性を示す。対
照的に、MAbは0表現型を有する種々の細胞との反応性を示さなかった。WK
H−1と組織−血液型Aトランスフェラーゼとの間での免疫複合体の形成を競争
的に阻害する他のMAbが生成され得ることが、当業者に明らかであろう。
本発明はまた、単離されたDNA分子、たえとば組織−血液型Aトランスフェラ
ーゼをコードするゲノムDNA及びCDNAを供給する。精製されたAトランス
フェラーゼの部分的アミノ酸配列に基づいて、このタンパク質をコードするCD
NAがクローンされた。このクローニング手段は、次の通りに簡単に7約され得
る:1)アミノ酸配列から逆翻訳された縮重オリゴデオキシヌクレオチドの合成
;2)cDNAil製:3)ポリメラーゼ鎖反応(PCR)存在試験;4)増幅
されたフラグメントの調製;5)cDNAライブラリー構成;6)増幅されたc
DNAライブラリーのためのPCR存在試験(任意)ニア)増幅されたフラグメ
ントプローブによるライブラリーのスクリーニング;及び8)PCR同定試験、
より詳しくは、組織−血液型Aグリコジルトランスフェラーゼをコードする代表
的なりNA分子の単離のために、ヒト胃癌細胞系MKN45(高レベルのA−抗
原を発現する)からのポリA+RNAが、λgtlo cDNAライブラリーの
構成のために使用された。他方、c DNAライブラリーは、ヒト組織から構成
された。縮重合成オリゴデオキシヌクレオチドが、cDNAにおける対象の配列
の存在を検出するために(存在試験)、及び放射性ラベルされたPCR増幅フラ
グメントによりライブラリーをスクリーニングした後、正しいクローンを同定す
るために(同定試験)、ポリマラーゼ鎖反応のために使用された。
Aトランスフェラーゼタンパク質の一部のアミノ酸配列に基づくオリゴヌクレオ
チドプローブを、第1a図に示されるようにして構成した。cDNAをランダム
−プライミングにより構成し、そしてPCR分析を用いて、対象の配列がcDN
Aに存在するかいづれかを確かめた(存在試験)。第1b図に示されるように、
増幅されたフラグメントの内部配列のためのFY−3オリゴマープローブにより
検出される場合、予測される大きさの9abpのフラグメントが得られた。続い
て、このフラグメントを、ゲル精製し、そしてPCR反応における3Zp−ラベ
リングの後、cDNAライブラリー杏スクリーンするために使用した。緊縮ハイ
ブリダイゼーション及び洗浄条件が使用された(たとえば、Suggsなど。$
ental Bio!o Usin Purified Gene、 D、Br
own and C,F、Fox。
683ページ、Academic Press、 N、Y、+1981)e候補
体クローンの同定を、PCR(同定試験)により試験した。10個のクローンの
うち3個が、cDNA挿人体に98bpの配列を有した(第1c図)。PT7T
3プラスミド中にサブクローンした後、この挿入体を、同しライブラリーを再ス
クリーニングするための放射性プローブとして使用し、そして15個のクローン
を、cDNA挿入体を有するlOO万個の独立クローンのライブラリーから単離
した。
得られたcDNAクローンは、種々の5′及び3′末端の他に、種々の内部配列
を含んだ、そのクローンは、コードフレームにおける終結シグナルの存在に基づ
いてイントロンとして同定される一定の配列の存在によりグループ分けされた。
これらのクローンは、スプライスされていない又は一部スプライスされたmRN
Aに由来することができる。反復配列がそのコード領域の下流に見出された。
EcoRl cDNA挿入体を、詳細な分析のためにPTTT3プラスミド又は
Phagescript SKのEcoR1部位中にサブクローンした。クロー
ンの1つ、すなわちFl−59−5の制限地図は、第2図に示される。いくつか
の他のクローンは、種°々の5′−及び3′−末端の他に、イントロン配列の存
在による種々の地図を示す、いくつかの欠失構造体を、配列決定するために調製
した。配列決定を、全体のコード配列のための両鏡について行なった(第2図)
。
cDNAりa−7FY−59−5は、MW4L、000のタンパク質をコードす
る1062bρの長いコード配列を有する(第3図)、第1のメチオニンコドン
が、開始コドンであるように思える。A)ランスフェラーゼの可溶形のアミノ酸
組成は、その対応するヌクレオチド配列から推定されるアミノ酸組成とひじょう
に一致する。上記のように、N−グリカナーゼ処理されたAトランスフェラーゼ
のMWは、34.000であることが見出され、これは、そのヌクレオチド配列
から推定される値に一致する。精製されたAトランスフェラーゼから配列決定さ
れたすべてのペプチドが説明され、そして予測されたアミノ酸配列とほぼ同一で
あった。従って、得られたc DNAクローンは、組織−血液型Aトランスフェ
ラーゼとして上記に記載される41.OOOMWのタンパク質をコードする。
可溶形の精製されたAトランスフェラーゼのN−末端は、位置54でアラニンか
ら開始する。このN−末端の前に、21個のアミノ酸を拡張する疎水性領域が存
在し、そして膜結合形のAトランスフェラーゼのトランスメンプラン領域である
と思われる。プロリン富化領域(60個のうち9個)の後に、前記疎水性領域が
存在する、N−グリコジル化部位は、位置112 (N−T−T)で位置するよ
うに思われる。残る長いC−末端部分は、適度な疎水性である。
疎水性フロント分析に基づけば、Aトランスフェラーゼは3種のドメイン;短い
N−末端、疎水性トランスメンブラン及び長いC−末端ドメインから成る。精製
された可溶性形のこの酵素は触媒的に活性であるが、1.かしN−末端及び疎水
性ドメインを欠くので、長いC−末端ドメインは触媒性ドメインを含むように思
われる。
サザンハイプリダイゼーションが、種々のABO血液型抗原を有する源からDN
A間での制限フラグメント長さの多型現1(RFLP)について分析するために
行なわれた。AトランスフェラーゼmRNAを検出するために、ノザンハイブリ
ダイゼーション実験を行なった。?Jj数のハンドが、A、B。
AB及びさらに0表現型の細胞系からのRNAに検出された。
従って、ABO遺伝子の配列は、実質的にひしようにml(Uするように思われ
る。
本発明はまた、組織−血液型Bグリコジルトランスフェラーゼをコードし、そし
てもしあるなら、組織−血液型O遺伝子のタンパク質生成物をコードする単離さ
れたDNA分子、たとえばゲノムDNA及びcDNAを供給する。UDP−Ga
l : Fucαl→2Ga lαL−43Ga 1としても知られる&lI
織−血液型Bグリコシルトランスフヱラーゼは、基質、たとえばFucαl−+
20alβ1−R(H抗原)へのα1−3Galのトランスファーを触媒する。
類似するトランスフェラーゼ活性は、0表現型に関係しない、このクローニング
手段及び上記の一部のアミノ酸配列に基づくオリゴヌクレオチドプローブを用い
て、B対立遺伝子cDNAクローン(たとえばヒト結腸腺癌細胞系、すなわちA
TCCから入手できるSWI 417からの)及びO対立遺伝子cDNAクロー
ン(たとえばヒト結腸腺癌細胞系、すなわちATCCから入手できるCo1o2
05からの)が調製された。これらのクローン及び本発明により供給される他の
クローンの要約が下記表1に示される。
RIjAの源 表現型 血液型 cDNAクローン 遺伝子型1:個々のcDN
Aクローンを、そのライブラリーにより分類した。対立遺伝子cDNAを、ヌク
レオチド配列に基づいて分類した。細胞系の表現型、宿主の血液型及び遺伝子型
が示される。NDは決定されなかったことを意味する。
表1に示されるように、2種のクローンFY−59−5及びFY 59 7 (
MKN45 cDNAライブラリーからの)を、代表的なA−遺伝子対立遺伝子
として同定した。これらのクローンは、対応する領域のための同一配列、及び精
製されたAトランスフェラーゼのクローンとマツチされるこれらのクローンの推
定されるアミノ酸配列を示した。しかしながら、それらは異なった5′及び3′
末端並びに異なったスプライシングパターンを示した。5W948(表現型0、
遺伝子型00)のcDNAライブラリーから得られた4種のcDNAクロー7
(FY−65−1,FY−65−10,FY〜65−15.FY−65−18)
は、同一のヌクレオチド配列を示し、そしてO遺伝子対立遺伝子を示すものとし
て判断された。5W4B、すなわちAB細胞系からのc DNAクローンを2つ
のグループに分割した:クローンFY−66−1,FY−66−2、FY−66
−3,FY−66−7は同じグループに属し、ところがクローンFY−66−9
は4種のアミノ酸置換をもたらすいくつかの塩基1換により異なる。FY−66
−1,FY−59−5及びFY−59−7の間のヌクレオチド配列類似性に基づ
けば、FY−66−1により表わされるグループはA対立遺伝子であると思われ
、そして他のものはABO遺伝子座でB対立遺伝子であると思われる。
異なったABO状態の5種の細胞系からのクローンのヌクレオチド配列を比較し
た(第4図)。この比較に基づけば、A及びBクローン間の7個の単一塩基置換
が同定される(ヌクレオチド位置294 、523 、654.700.793
.800及び927)、4個の一致したヌクレオチド置換は、A及びB対立遺伝
子cDNA間でアミノ酸変化を導く (残基176、235.266及び268
)(第5図)、本発明の開示は)t、第3及び第4アミノ酸!換(a、a、26
6及び268)fK1ヌクレオチド特異性の決定におcDNAクローンはA対立
遺伝子に同一である(但し、単一塩基の欠失を除く;ヌクレオチド位置258で
のG)、アミノ末端に隣接して位置するこの欠失は、読み取り枠のシフトをもた
らしく第5図)、そしてたぶん酵素的に不活性なタンパク質の翻訳を導く。従っ
て、0個人におけるトランスフェラーゼ活性の欠失は、その読み取り枠における
シフトによる。
ABO表現型の多層現象、たとえばAl−A2サブグループは存在することが知
られているので、ABO遺伝子における変異体が、存在することが当業者に明ら
かであろう、変異体は、代表的なAB○遺伝子について本明細書に記載された方
法により単離され得、そして細胞により発現される抗原のタイプ、検出される特
異的酵素活性及び/又は他の方法論、たとえばハイブリダイゼーションを包含す
る方法に基づいて同定され得る0本明細書で使用される場合、用語“単離された
DNA分子”とは、上記の代表的なABO遺伝子及びこれらの遺伝子の変異体の
両者を包含する。A、B及び0遺伝子のタンパク質生成物をコードしないが、し
かしそれぞれA。
B、及び0遺伝子生成物をコードするDNA分子により特異的にハイブリダイズ
することができるDNA分子がまた単離され得る。
上記ABO配列情報及び材料に基づいて、ヌクレオチドプローブが、たとえばP
CR増幅により生成され、そして組織−血液型グリコシルトランスフェラーゼを
包含するDNA又はRN A 、を新方法(Landegrenなど、 5cl
ence242 : 229゜1988)のために使用され得る。本発明内に開
示されるよう二こ、A、B及びO遺伝子の配列の差異は、これらの遺伝子のだめ
の選択的プローブの調製を可能にする。そのプローブは、遺伝子生成物をコード
するDNAに由来するヌクレオチド配列又はそのようなりNAの一部を含むこと
ができることtl当業者に明らかであろう。オリゴデオキソヌクレオチドが合成
され得(Tanなど、、以杜±m四H■知■−シ!L−り徂但二」U堕ユ。
第47巻、383ページ)又はDNA合成機、たとえばApplied Blo
gystemsのDNA合成機380Bにより調製され得る。
ヌクレオチドプローブ対抗体を用いる本発明の方法は、より高度の精度及び高め
られた感度を可能にする。そのようなヌクレオチドプローブの適用は、血液輸血
、器官移植及び法医学のために有用であるAB○血液型判定を包含する。法医学
的適用においては、数年間、貯蔵されたサンプル、たとえば髪の断片、体液又は
血液のしみ、又は組織断片が、組織−血液型の同定のために利用され得る。
ヌクレオチドプローブの使用によるMi織−血液型ABO状態を決定するための
適切な方法は、DNAハイプリダイゼーノヨンを包含する。たとえば、組織−血
液型ABO状態を検出するためには、少なくとも3種のDNAプローブを調製す
る。1つの態様において、1つのプローブ(“Aプローブ)は、組織−血液Aグ
リコトランスフェラーゼをコードするDNAに由来するヌクレオチド配列を含ん
で成り、もう1つのプローブCBプローブ″)は、組織−血液型Bトランスフェ
ラーゼをコードするDNAに由来するヌクレオチド配列を含んで成り、そしてさ
らにもう1つのプローブ(”Oプローブ”)は、組織−血液型0遺伝子のDNA
に由来するヌクレオチド配列を含んで成る。患者から単離されたDNAによるプ
ローブのハイブリダイゼーシヨンは、存在するプローブのすべて又は患者のDN
Aの別々のアリコートと共にインキュベートされた個々のプローブにより行なわ
れ得る。
たとえば、1つの!!様において、患者のD N Aの1つのアリコートを、ハ
イブリダイゼーションを可能にする条件下で上記3種のDNAプローブと共にイ
ンキュベートする。ハイブリダイゼーションが生じた場合、組織−血液型A状態
、B状態又は0状態の存在について、診断的であるハイブリダイゼーションのパ
ターンが検出される。検出の段階は、プローブ、プローブと反応する分子又は第
1分子と反応する第2分子に結合されるレポーターグループの使用により行なわ
れ得る。適切なレポーターグループは、放射性同位体、螢光団、酵素、発光体及
び染色粒子を包含する。個々のDNAプルーブは、異なったレポーターグループ
を含むことができる。
DNAハイブリダイゼーションにより組織−血液型ABO状態を決定するための
もう1つのB様においては、上記プローブ(A、B及び010−ブ)を、種々の
アリコートの色者のDNAと共に別々にインキュベートする。たとえば、DNA
の第1アリコートをAプローブと共にインキュベートし、第2アリコートをBプ
ローブと共にインキュベートし、そして第3アリコートのDNAをOプローブと
共にインキュベートする。第1アリコートのハイブリダイゼーションのパターン
は、組織−血液型A状態の存在の診断に役立ち、第2アリコートのハイブリダイ
ゼーションのパターンはB状態の存在の診断に役立ち、そして第3アリコートの
ハイブリダイゼーションのパターンは0状態の存在の診断に役立つ。検出の段階
に関する上記論議がまた、ここで通用できる。
DNAフラグメントを生成するために患者がら単離されたDNAを切断すること
がハイブリダイゼーションを包含する方法のために所望される。そのような切断
は、少なくとも1つの制限エンドヌクレアーゼによるDNAの消化により行なわ
れ得る。さらに患者から単離されたD N Aを増幅することがハイブリダイゼ
ーションを包含する方法のために所望される。そのような増幅は、PCR方法論
を用いて行なわれ得る。
オリゴデオキシヌクレオチドハイブリダイゼーション方法論及びPCHの通用は
当業弄において良く知られている(たとえば、Miyadaなど、、Metho
ds iシバUμ状吐L 第154巻、94ベージ; Busなと、、Natu
re 327 :293.1987) 。
組織−血液型ABO状態を決定するためのもう1つの適切な方法は、DNAフラ
グメントを大きさにより区別することを包含する。たとえば、D N Aを患者
から単離し、そして少なくとも1つの制限エンドヌクレアーゼにより切断し、複
数のDNAフラグメントを生成する。フラグメントを大きさにより分離し、そし
て組織−血液型ABO状態を、組織−血液型A、又はB又は0状態に対してユニ
ークなりNAフラグメントの存在の検出から決定する。たとえば、対立遺伝子特
異的制限部位はNarl及びA l u、 Iを包含する。これらの制限酵素は
、PCRと共に組合される場合、対立遺伝子−特異的フラグメントを生成する。
A及びBトランスフェラーゼ遺伝子のクローニング及び特徴化に基づかれる本発
明のもう1つの観点は、DNA構造体及び組換えプラスミドの調製である。上記
のように、本明細書で使用される場合、用語“DNAlia体は、天然において
存在しない態様で組合され、そして並1されているDNAのセグメントを含んで
成る。より詳しくは、DNA構造体は、“単離された”DNA配列に関して、1
又は複数の欠失、置換、付加及び/又は挿入が存在する、組織−血液型A又はB
をコードするDNA配列を含むことができる。D N A配列の一部は、ゲノム
またはcDNAクローンに由来することができる。本明細書に記載されるDNA
は適切なプロモーターを含むことができる。
創造され得るDNA構造体の例は、キメラ、たとえばA及びBトランスフェラー
ゼ活性の両方を有するA−Bキメラを包含する。簡単には、上記のように、A及
びB対立遺伝子のコード領域に4個のアミノ酸置換(a 、a 、 176、2
35.266及び268)が存在する。A対立遺伝子にアルギニン、グリシン、
ロイシン及びグリシンが存在し、そしてB対立遺伝子にグリシン、セリン、メチ
オニン及びアラニンが存在する。これらの置換部位は、5stIl−Avalフ
ラグメントにすべて位!する。また、このフラグメントに、これらの4種の1換
を分離するBstYI、Fokl及びMbollのための単一の制限酵素消化部
位が存在する。従って、これらの部位は構成のために使用され得る。5′及び3
′の未翻訳領域の差異の影響を排除するために、p59−5/66−7 (S)
の5stll−Avalヘクターフラグメントを用いて、5sLII−Aval
キメラ構造体を適合せしめることができる。構造体が創造された後、SstIl
−BamHI (たとえばStratagenel La Jolla、 CA
からのpSG−5ベクターにおける)フラグメントが、Sstll−BamHI
フラグメントを置換するp66−1 (S)中にトランスファーされ得る。
本発明の好ましい態様において、グリコジルトランスフェラーゼを発現すること
ができる組換えプラスミドは、プロモーター、その下流にm織−血液型A又はB
トランスフェラーゼをコードするDNA配列、次にその下流にポリアデニル化シ
グナルを含んで成る。前記DNA配列は、cDNA又はゲノムDNAであり得る
。前記プラスミドは、一時的又は安定して細胞をトランスフェクト(形質転換)
し、そしてそれによって、グリコジルトランスフェラーゼを発現する細胞系を確
立するために使用され得る(Current Protocols in Mo
1ecular4+第1及び2巻、Wiley [ntersience)。組
織−血液型A又はBグリコツルトランスフェラーゼを生成するための方法の1つ
の態様は、&ll織−血液型A又はBグリコジルトランスフェラーゼをコードす
る単離されたDNA分子又は組織−血液型A又はBグリコジルトランスフェラー
ゼをコードするDNA配列を宿主細胞中に導入することを含んで成る。
宿主細胞が適切な培地で増殖せしめられ、そして単離されたDNA分子によりコ
ードされるタンパク質生成物又は宿主細胞により生成されるDNA構造体が単離
される。好ましい宿主細胞は、哺乳類細胞を包含する。特に好ましい宿主細胞は
、HeLa細胞及びC1,J S −1細胞を包含する。培養された哺乳類細胞
中にクローン化されたDNA配列を導入するための適切な方法は、リン酸カルシ
ウム媒介のトランスフェクションを包含する(たとえば−1g1erなど、、ム
旦14 : 725.19781Carsaro and Pearson、S
o*atic Ce1l Genetics 7 : 603゜1981 ;
GrahavIand Van der Eb、 亘9違IL52 : 456
.1973)。
組換えA又はBトランスフェラーゼタンパク質を生成する場合、完全な配列を使
用する必要がないことは当業者に明らかであろう。
本発明のもう1つの観点は、組織−血液型Aグリコジルトランスフェラーゼをコ
ードするDNA配列を含む非病原性細菌性細胞を確立することを含んで成る、患
者における[1瘍増殖を抑制するための方法を提供する0次に、前記細菌性細胞
が、患者に導入され、それによってA抗原に対する細菌株を富化する。この富化
は、患者の腫瘍に対する体液性免疫応答を刺激する。適切な非病原性細菌は、ラ
クトバシラス(塁obacillus)株を包含する。A抗原を発現する細菌性
細胞は、組織−血液型グリコシルトランスフェラーゼをコードするDNA配列を
導入することによって確立され得る。
次の例は、例示目的であって、本発明を制限するものではない。
実」1舅
例1
ヒトUDP−Ga 1NAcの :Fuc+rl−+Galα1→3−N−アセ
チルガラクトサミニルトランスフエラー(1)1!脂質。α−Ga 1NAc
)ランスフェラーゼ活性は総量100μIにおいて、10請阿のトリス緩衝液(
pH7。
4)、25μgのH3又はH2タイプ2鎖基質糖脂質、2μモルのMnCL、o
、577モルのCDP−コリン、40μgのカッカム(Cutscum)、ll
nモルのUDP(”C〕−Ga l NAc (22,816cps/nモル;
標識物はアマーソヤム(Ame r s ham)由来そして未標gJ物はシグ
マケミカル社(SigIla Chemical Co、)由来)及び以下の通
りの酵素調製品を含む反応混合物において測定した。放射活性糖脂質生成物はオ
ートラジオグラフィーにより示され、このプレートからかき出しそして液体シン
チレーションカウンターを用いて計測した。この反応生成物の同定は、C1au
senら(J、1mmuno1.136 : 326−330.1986)によ
り既に詳細の通り、よく特徴付けられている特異性を有す抗=A MAbを利用
する高性能薄層クロマトグラフィー(HPTLC)免疫染色により評価した。
(2)2−フコシルラクトース。トランスフェラーゼ活性を糖脂質アッセイと同
様の反応混合物であるが但しカッカムの省略及び低比活性の糖ヌクレオチド(4
,OOOcps/nモル)を有すものにおいて測定した。受容基質2−フコシル
ラクトース(2’ FL)を5〜10mMの濃度において用い、そしてその生成
物を、Dowex−1ギ酸サイクルクロマトグラフイーの後のシンチレーション
計測により測定した。
B−奥!比二食車塁
緩衝液:pHは室温で測定した。緩衝液A:100+MのNaC1,50wM0
カコジル酸、2mMのMnC1,,1mMのエチレンジアミン四酢酸(EDTA
)、1%のトリトンX−100、pH6,7,Il衝液B:1005MのNaC
1,50s+Mのカコジル酸、20mMのMnCl!、1mMのEDTA、0゜
1%トリトンx−ioo、pH6,5,li衝液C:50細門のカコジル酸、2
0mMのMnCIz、1−門のEDTA、50μMのUDP、O,1%のトリト
ンX−100、pH7,5,緩衝液D:50mMのカコジル酸、2閣門のMnC
1z、1請阿のEDTA。
pH6,5゜
複数のヒト酵素起源を試験し、そして肺組織を選択した。
その理由は明らかなる高い比活性及びこの酵素活性が明らかに最も可溶性である
事実に基づく、粉砕(mortem)後24〜72時間凍結(−80°C)した
血液型A及びAB肺(Aサブグループステータスに基つく情報は何ら得られなか
った)を利用した。精製にわたり、1%のプロシル−28(Thomas 5c
ientific)によりシリコン化され、そして30分加熱(100°C)せ
しめたガラス製試験管を用いた。精製の全ての段階は4°Cで行った。
段1土工段階4迄の抽出及び精製工程は一度に単一の肺(1−2kg)によって
実施した。融解せしめたmmを2容量の緩衝液Aの中で、1ガロンウオーリング
ブレンダーにおいてホモジナイズせしめた(30秒の間隔を置きながら10−2
0秒のホモジナイゼーションを4回)。この粗ホモジネート品をヘノクマンJA
−10ローターにおいて10.00Orpmで1時間遠心せしめた。この上清液
を更にワットマン1号紙に濾過させた。
[セファローズ4Bクロマトグラフイー:41の上清液抽出物のハツチを、予備
平衡化せしめた40m1のセファローズ4B(ロット番号56FO333と56
FO377、シグマより購入)の直径30m5のカラム(Biorad)に、流
速53117分で通過させた。このカラムを200■Iの緩衝液Bにより洗浄し
、そして100m1の緩衝液Cにより溶出させた。50μMのGDP又はUMP
と同様に0.2MのNaC1を含むことは酵素活性物は溶出させないが、しかし
その他の夾雑タンパク質を除去せしめる。しかしながらこの高められた洗浄効果
は溶出物の収量を低める。酵素活性を有す両分(”30m1)をプールし、50
■阿のカコジル酸暖衝液(pH6,0)により最終容量501迄希釈し、そして
IMの遊離のカコジル酸によりpH6,2に調整した。25%のグリセロールを
添加したこの酵素は氷上において活性の有意な損失を伴うことなく数日間安定で
あり、そして活性の損失を伴うことなく数ケ月−30°Cで保存できる。
[第1陽イオン交換(モノ−5HR515)クロマトグラフィー:希釈且つpH
調整せしめたセファローズ4B溶出物を、ファルマシア(Upsala、Swe
den)高速加圧液体クロマトグラフィー (fast pressure 1
iquid chrosatography) (F P L C)システムと
連結している501のスーパーループを介してモノ−3HR515カラムに適用
した。
このカラムを緩衝液りにおいて平衡化せしめ、そしてこの緩衝液201により洗
浄した。溶出は流速11/分により、23m1の緩衝液りにおけるO〜0.5M
のNaC1勾配により達成せしめた。酵素活性物を含む両分(’?5m1)をプ
ールし、そして25%のグリセロールを加えた。この時点で、グリセロールを伴
わない酵素は非常に不安定であるが、グリセロールを伴う場合、氷の上で24〜
48時間そして一30°Cで数週間安定である。
掴」1A」−第2イオン交換(七ノー5HR515)クロマトグラフィー:第1
モノ−5HR515力ラム段階(段階3)の後凍結保存した6〜8個の個々の肺
抽出物由来のプールせしめた両分をプールし、そして100■lの緩衝液りによ
り希釈し、そして2容量の501のスーパーループを介してこのモノ−Sカラム
に再度通用せしめた。このクロマトグラフィーは段階3に詳細と同様である。こ
の段階は濃縮及びグリセロールの除去、更にはUV(280ns)溶出図により
確認される通り、ある程度の精製をもたらす。
、段IL旦ヨー逆相クロマトグラフィー(proRPCH5/10)クロマトグ
ラフィー:有意な損失を伴わず、塩類及び緩衝剤も含まない均質なタンパク質を
得るため、第2モノ−Sクロマトグラフィー(段階4)の溶出物(夕5m1)を
最終容量10m1迄0.1%のトリフルオロ酢酸(TFA)により希釈し、そし
てTFAによりpHを2.5に調整した。このサンプルをファルマシアFPLC
システムに連結したproRPCH5/10カラムに、10−1のスーパール−
プを介して通用せしめた。このカラムを0.1%のTFAlomlにより洗浄し
、そして流速0.3ml/分にて、0.1%のTF40閣1における0〜80%
のアセトニトリル勾酸により溶出させた− UV (2B 0ne)吸収及びド
デシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)プ
ロフィールに基づいて百分をブールLf。
例2
アミノ びL=JJ配置の
全部で6〜8個の肺(10〜12kgの組織に相当)由来の、例1の段階5を介
して得られた酵素調製品を用いた。同一組織からのAトランスフェラーゼタンパ
ク質を含む画分をプールし、そしてシリコン化プラスチック製マイクロ遠沈管中
でスピー1’Vac濃縮機において凍結乾燥せしめた。タンパク譬を真空のもと
て6NのHCI中セ中種24時間74時間、110°Cにて加水分解せしめ、そ
してアミノ酸分析器に適用せしめた(日立L−8500)。
表2
アミノ酸組成(モル1モル酵素)a
a、アミノ酸組成はAトランスフェラーゼ(炭水化物成分を除き、MW34.0
00と推定)1モル当りの残基のモル数として表わした。
b、不安定なアミノ酸、例えばThr、Ser、Cys及びMetは24時間の
加水分解値から得た。
見かけ上30μgのAトランスフェラーゼを還元後にカルボキンメチル化せしめ
、そしてTSK C2000SWカラムにより更に精製した。この組成物のN−
末端配列を7フーケンサーを利用して自動化エドマン分解により決定した。この
Aトランスフェラーゼをアクロモバクタ−(人工」rOmObaccer)Iン
ドリシル(endolysyl)ペプチダーゼによって分解し、そして切り離さ
れたペプチドをTSKG200QSW SXLカラムによる高圧液体クロマトグ
ラフィー(HPLC)において分画し、そして種々のペプチド(Klからに9)
が分離された。各ペプチドは以下に詳細の通りに配列決定された。
表3
Aトランスフェラーゼ1由来の、N−末端領域並びにアクロモバククー エンド
リンルベブチダーゼ及び臭化シアン切断により切り離された11.vのペプチド
のアミノ酸配列なわれていないA J[(工!二友遺配泗入VREPD)[LQ
RVSLPRMVYPQXKVI。
Kl VLTPQXK
K4 AVREPDHLQRVSLPRM’tATQXKK5 DFFfVGh
RVTTYYWTXXアAAVPRVTL−−に7 VLSPEYLW’DQX
LLGWPAVLXKK 8 d EG h F’Y Y LGG F FG
G SVQ EVQ RLTRAQ / CX Q)’JQI¥D QAn G
w EAV −−
に9 rvLVVT−−
1Xは同定不能な残基;小文字は収量の低がった残基であり、大文字で表示する
残基に相当する。
M6: VDQANG工EAV−−
M7: VGHR■YYV’FT’DQPAAVPR■−GτZRQLSVLE
vrAYy−M8: 工5DFCERRFLSEVDVLVcJ′D−−M9:
AVRHPD)ILQRVSLPRMムしたN−端装置
例3
ヒトMi織−血液型Aトランスフェラーゼに対するMAbの調製及び特徴付け
A、 M人工■庄l
ヒト血液型Aグリコジルトランスフェラーゼに対する二種の抗体WKH−1,−
2及び−3の製造は、生後3ヶ日のBA L B/Cマウスの免疫化により達成
せしめた。リビ(Ribi)のアジュバント(1リン酸化脂fA+I−レバロー
スシミコール酸)中に乳化せしめたAトランスフェラーゼ(別に記載の通りに調
製)によってマウスを、1回の旺射当り約30μgのトランスフェラーゼにて4
回の複膜腔内注射(3s間開隔)によって免疫せしめた。最後の免疫の3日後に
膵臓細胞をNS−1ミエローマ細胞と融合させ、そしてハイブリドーマを少なく
とも3回の限界希釈によってクローン化せしめた。ハイブリドーマは粒子濃縮蛍
光イムノアツセイ(particle−concentrated fluor
escence immunoassay) (P CF I )、高Aトラン
スフェラーゼ活性を存す血液型A細胞の免疫染色(MKN−45)及びトランス
フェラーセ゛活性物質の免疫沈殿によってスクリーンした。コントロールは、A
又はB活性トランスフェラーゼを伴わずに、種々のA糖脂質を含んだ(Co l
o 205 ) (C1ausen ら、hy洟叩遷工!J 25 : 70
75−7085、1986に従って調製)、アイソタイプ及びサブクラスは、ヤ
ギ抗−マウス蛍光イソチオンアネート(FITC)−複合化抗体を用いるPCF
I及びウサギ抗−マウス抗体(Boehringer Mannheim B
iochemicals)を用いるオクタロニ−(Ochterlony)法に
より決定した。MAbは何ろかの記載がない限り、組織培養土清液として利用し
7た。抗体はプロティンAセファローズ4Bカラム(pH9,0)において、1
00mMのクエン酸緩衝1ffl(pH4,2)により溶出させて精製し、そし
て20mMのトリス緩衝液(pH7,4)に対して3析およそ50μgの精製ト
ランスフェラーゼ(例1に詳細の通りに調製した)を0.5%(W/V)のフル
オリコンカルボキシルーポリスチレン アッセイ粒子(0,86μm、 Pan
dex)1mlと混合せしめ、そして最終濃度1 曙g/mlとなるように固形
の1−エチル−313−ジメチル−アミノプロピル]カルボジイミドを加えるこ
とによって共有結合させた。炭水化物との反応性のコントロールは唾液又は卵巣
嚢胞粘液によって同様に被覆されたビーズ(叶、Elvin Kabatから贈
・坏−)及びC1ausen ら、Mo1ec、Immun、 25 : 19
9−204.1988により既に詳細の通り、A−活性糖脂質により被覆された
ビーズを含む、撹拌後、この混合物を室温で1−2時間インキュベートせしめた
。次に微粒子を遠心しく3.000%g、10分)、リン酸緩衝食塩水(PBS
)により洗浄し、5%の牛血清アルブミン(BSA)/PBS又はヒト血清(1
:10希釈)のいづれかによりブロックし、そしてPBS中の0゜25%w /
vの最終容量にした。抗原−被覆粒子を次にBSA−被覆粒子(同様の工程)
において1:10に希釈し、0゜225%のBSA粒子及び0.025%のトラ
ンスフェラーゼ粒子の最終粒子濃度にした。20μIのBSA−1ランスフエラ
ーゼ又はBSA−被覆粒子を、0.2μmのフィルターの付いた96穴エビコン
アツセイプレート(Pandex)に分配せしめた。自動化粒子濃縮蛍光イムノ
アンセイスクリーン装置(Pa nd e x) (Jo le +、J、Im
munol、Meth、 67:21−35.1984に詳細の通り)は、各ウ
ェルの底にある0、2μmフィルターを介しての真空吸引及び8−チャンネルポ
ンプを介しての緩衝液の分配により、以下の連続工程、即ち、50μIのMAb
培養上漬物との10分間にわたるインキユベーシヨン、PBSによる洗浄、25
μIのアフィニティー精製ヤギ抗−マウスIg FITC−複合化抗体C1:2
00、Pandex)との10分間にわたるインキユベーシヨン、PBSによる
洗浄、並びにウェルの底において抗原−被覆粒子のセンターリング及び濃縮する
最終吸引後の485■1535nmでの測定、を可能にした。
C0柵目辰及塁M(」褒澹1−
細胞はアメリカンタイプ力ルチャーコレクンヨン(ATCC)の仕様に従った方
法で増殖せしめ、ゴム製ポリースマンにより集め、そして10−穴マイクロスラ
イド(Carbon 5cientific、 Peokone IL)上にお
いて2時間にわたり空気乾燥せしめた。スライドを水冷アセトン中で10分間「
固定化」せしめ、そして乾燥させた。細胞を第1抗体と37゛Cで45分間イン
キュベート・シ、そして蛍光TyJ!複合化複合化ウサギラーマウス抗体kop
atts、Denmark)と37°Cで30分間インキュヘーヒトしめた。同
様にヒドロ内粘膜組織、唾液腺及び手術で得られたヒト腸をドライアイスで予め
冷やしたイソペンタン中で瞬間凍結させ、ティノノユーテク(Tissue−T
ek:商り(Miles 5cientific)中に包理化せしめた後にクリ
オスタノトによって切片化せじめ、そして直ちに免疫染色のために処理せしめた
。
切片を簡単に空気乾燥させ、そして前記した細胞系に関するアセトン中での「固
定化」及び免疫染色化と同様に、アセトン中で「固定化」及び免疫染色せしめた
。但し、第1抗体とは、4時間の代りに4°Cで一夜インキュヘートせしめた。
エビ−イルミ享−ションを利用したザイス(Zeiss)蛍光顕微鏡においてこ
のスライドを調べた。この顕微鏡にはFITC干渉フィルター及び200Wの水
銀灯が付いている。
染色のコントロールのためには、第1抗体をPBS又はMAbであって他の特異
性を有すが、試験抗体と同一のアイソタイプであるものに宜き換えた。風乾スラ
イド及びヌードマウスにおいて腫瘍として増殖した細胞であって固定化、パラフ
ィン包理化及び切片化せしめたものに基づき、パラホルムアルアルデヒド又はグ
ルタルアルデヒドにより「固定化」せしめた後に、MAbによる染色も行った。
結腸組織の場合においては、切片は0rntoftら、Lab、 Invest
、 5j4 : 576−583.1988に詳細の通り、アビジン−ビオチン
−ペルオキシダーゼ複合体により染色した。
D、活性Aトランスフェラーゼの ′
laHのアフィニティー単離ヤギ抗−マウスl g G (Boehringe
r Mannheim Biochemicals)をPBS中の1%のフルす
りコンポリスチレンアンセイ粒子(0,85μm、PandeX)10mlに加
えた。室温で2時間経過後、この懸濁物を10分間遠心(3,000g)L、P
BS中の3%のBSAによりブロックし、そして1%w / vの最終濃度へと
再M濁せしめた。ヤギ抗−マウス粒子をMAbハイブリドーマ上清液と1=5の
比において混合し、4°Cで15分間インキュベートし、そして2分間遠心せし
めた(3.000%g)、これらのビーズを緩衝液A(5011Mのトリス緩衝
液(pH7,4)、100mMのNaC1,205MのMnClz 、1sMの
エチレンジアミン四酢酸、0.1%のトリトンX−100及び3%のBSA)に
より洗浄し、そして1%の1度へと緩衝液Aの中に再!@濁せしめた。存在して
いるAトランスフェラーゼの2倍量を結合できる。fA度迄この粒子を酵素サン
プルに加えた(500μmの濃縮血漿に対して約100μlの粒子)。4°Cで
30分経過後、この粒子を3.000Xgで2分間遠心し、そしてこの上清液に
残っている酵素についてアッセイした。この沈殿粒子を緩衝液Aにより2回洗浄
し、50μlの洗浄緩衝液の中に再懸濁させ、そして酵素活性についてアッセイ
した。利用したトランスフェラーゼは、ヒト血液型A肺又は血液型A+ 、Ax
、Bもしくは0血漿のいづれかがら精製あるいは手積製せしめた、30%−5
0%の硫酸アンモニウム沈殿及びその後のアミコン撹拌セルメンプラン濃縮器に
おける濃縮によって10倍濃縮せしめたものである。フコシルトランスフェラー
ゼは、100.OOOXgで1時間遠心せしめたCo1o 205細胞のトリト
ンCF−54ホモジ−ネートに由来する。
E、MAbによるトランスフェラーゼ活性の阻害精製抗−Aトランスフェラーゼ
MAb、同一のアイソタイプの無間係MAb、商業的入手したIgG、ミエロー
マ標準品又は20mMのトリス緩衝液(pH7,4)をトランスフェラーゼ調製
物に加え、そして4°Cで30分間インキュベートした0次にこの混合物の酵素
活性を反応混合物と37°Cにて10分又は30分間インキュベートすることに
よって測定した。
例4
− ゛ AトランスフェラーゼmRNAに のDNAのクローンヒ び ・
A、皿と1ユノ 1データーに ってのム オリゴデオキシヌクレオチドプロー
ブのi
アクロモバクタ−エンドリシルペプチダーゼ処理又は臭化シアン切断に基づいて
切り離されたいくつかのペプチドのアミノ酸配列(例2に詳細)に基づいて、ア
プライドバイオシステムDNA合成装置380Bを用いて合成オリゴヌクレオチ
ドを作った。
録: 7575−7579.1985)により調製した。簡潔に述べると、細胞
ベレントをグアニジン−HC1溶液中でホモジナイズし、そして2回エタノール
沈殿せしめた0食塩水/SDS混合物の中に再懸濁させた後、RNAをフェノー
ル及びシーバグ(Seavag)混合物(クロロホルム/イソアミルアルコール
、24 : 1)により抽出せしめ、その後エタノール沈殿せしめた。ポリA″
画分をオリゴ−dTセルロースカラムク07トグラ7 イー (Maniati
sら、Mo1ecular Cloning : A Laborator M
anual、 1982. Co1d Springs Harbor Lab
oratory。
New York)により選別した。ゲノムDNAを、組織をSDS及びEDT
Aの存在下においてプロテイナーゼKにより消化せしめ、その後シーバグ混合物
による抽出及びエタノール沈殿(同上)することにより精製せしめた。
C,cDNADNAライブ
ラリーA合成のための全ての試薬及び酵素はブロンがcDNA合成キットに由来
し、そしてその製造者の仕様書に従って利用した。プライマーとしてオリゴdT
の代りにランダムヘキサマーを用いるCyubler及びHoffmanの方法
(Gene 25:263−269.1983)により、CDNAをMKN45
ポリA″RNAにより合成した。二〇〇DNAをリン酸化EcoRIリンカ−と
りゲートせしめ、EcoRIにより消化させ、そして1%のアガロースゲル上に
電気泳動させた。このcDNAをサイズ選別しく>1.3bkb)、そしてPI
法(■01gB15tein及びG11lespie、 Proc、Natl。
Acad、Sci、USA 76 : 615.1979)によってゲルから回
収し、次いでλgtlOベクターの脱リン酸化EcoRIアームにリゲヒトせし
めた。このリゲヒトDNAをインビトロでストラタジーンギガパノクゴールド(
Stratagene’s Giga Pack Gold)パンケージング抽
出物によりパッケージ化せしめた。
アージクローン 来のDNA
プライマーとしてTAq DNAポリメラーゼを用い、2種の縮重合成オリゴF
Y−1及びFY−2(図1)を利用しを行った。この試薬及び酵素はバーキンス
エルマーシータスより購入した。変性(94°C;2分)、アニール化(50°
C;2分)、及びDNA重合(72°C;3分)の35周期を、MKN45ポリ
A″RNAに基づいて行った。最後の72℃のインキュベーションは10分間に
わたり行った。この生成物を5%のポリアクリルアミドゲル上で電気泳動させ、
そしてナイロンill (Ame r s h am)上にエレクトロトランス
ファーせしめた。この膜を真空のもとで80°Cで加熱し、そして向配列のため
に32P−キナーゼ−標識オリゴデオキシヌクレオチドプローブ(FY−3)に
よりプローブせしめた。予測される長さのハイブリダイズバンドの存在は陽性の
結果とPCR存在試験由来の増幅フラグメント(98bp)をゲル精製し、そし
てc DNAライブラリーをスクリーンするために利用した。このスクリーニン
グの後の陽性ブラックをクローン化し、そしてDNAを調製してPCR同定試験
によって50μgのRNA又は5dgのポリA + RN Aを変性ホルムアル
デヒド−アガロースゲルに電気泳動させ、そしてナイロン膜に移した。80μg
のゲノムDNAを適切な制限エンドヌクレアーゼにより一夜消化し、そして1%
のアガロースゲルに載せた。を気泳動後、このゲルを0.5NのNaOH及び1
.5MのN a CI中で変性させ(30分)、0.5Mのトリス−HCl (
p)17.5)、3MのNaC1中で中和させ、そしてこのDNAを毛管現象に
よってナイロン膜上に移した(Maniatisら、ル杜y胆お■」aμm工り
二(±ゴ副り匹ヅ12鍾μジ計、 19B2. Co1d Spring Ha
rbor Laboratory、 New York)、ノーザン及びサザン
フィルターの両方を、FY−59−5インサート由来の32Pランダムプライム
化−標試化(Feinberg及びνogelstein、Anal、Bioc
hem 132 : 6. 1983 ; Anal、Biochew、 13
7 : 266、1984)プローブにより、50%ノホルムアルデヒド、5X
の5SPE、5Xのデンハーヅ(Denhardt’ s)及び0.1%のSD
S溶液中で42°Cにて2時間予備ハイブリダイズ化せしめ、その後42°Cに
て一夜ハイブリダイズ化せしめた。これらのフィルターを2Xの5sC10,1
%のSDS中において室温で3回洗浄し、その後IXの5SC20,1%のSD
S中で68°cにて1時間洗浄した。![の洗浄はO,IXの5SC10,1%
(7)SDS中において68°Cで1時間とした。
F、サフ゛クローニング び 、土−ヒファージクローン由来のDNAをEco
RIにより消化し、そしてPT7T3プラスミド(ファルマシア)又はファージ
スクリプトSK(ストラタジーン)の脱リン酸化EcoRIアームとリゲヒトさ
せた。XL−1青変病細菌のDNA形質転換後、このクローンをIPTG及びX
−galによる色選別によってスクリーンした。制限酵素はBRL又はニューイ
ングランドバイオラブから入手した。
G、旦N人E月迭Z
ジデオキシヌクレオチド終結配列決定反応(Sanger e、Proc、 N
a目、Acad、Sci、USA 74 : 5463−5467、1977)
を、ヘルパーファージによる重感染によって得られるファージスクリプトクロー
ン又はpT7T3クローンの一本tjlDNAによって行った0M13ユニバー
サルプライマー及び複数の合成オリゴデオキシヌクレオチドブライマーを用いた
。この配列決定方法は図2において示す。DNA配列決定は、シーケナーゼ(U
nited 5tates Biochemical Corp、)、フレノウ
酵素(BRL K11obase system)及び不明瞭な領域のためのT
aq DNAポリメラーゼ(Promega)を用いて行った。IBIパステル
(Pustell)配列決定分析ソフトウェア−(MS−DOSバージョン)を
配列分析のために用いた。
例5
A びBトランスフェラーゼcDNA i告 のcDA (FY−66−1及び
FY−69−3)をPT7T3プラミド(Phar+5acia LKB Bi
otechnology; Piscataway、 NJ)構造体から切り出
した。pT7T3プラスミドにおけるFY−66−7のコード領域のN−末端部
分を含むHindlI[(ポリリンカ一部位における)−3stnフラグメント
をFY−59−5のそれと交換し、FY−59−5及び短めの3′非翻訳配の完
全コード領域を有cDNAを作ることによってFY−59−5/66−7を作製
した。これらのcDNAインサートをEc oRI消化によって切り出し、ゲル
精製し、そしてpSG−5ベクターの脱リン酸化EcoRI部の中に、いづれか
の方向において挿入せしめた。
Ss t U−Ava Iヘクターフラグメントを、p59−5/6ロー7フラ
グメントを5stII、Aval及びBs sH■により消化せしめ、そしてV
ogelstein及びG111espieに従うヨウ素化カリウム法(Pro
c、Na目、Acad。
Sci、USA 76 : 615.1979)により、1%のアガロース電気
泳動せしめたゲルフラグメントからDNAを抽出することによって精製した。全
ての5stlI−AvalインサートはSst■及びAva Iによる消化、並
びに前記の方法による抽出によって調整した。キメラ体の作製のため、これらの
インサートを更に消化せしめて2%のアガロースゲルに電気泳動させた。ゲルフ
ラグメントを切り出して混合し、DNAを抽出し、そして2つフラグメントのこ
の混合物を精製5stII−Ava+ベクタ一部分とリゲヒトさせた0次にこの
DNAを旦。
] IJ X L −1青変病コンピテント細菌の形質転換のために用いた。こ
の形質転換体からDNAを小スケールにおいて精製し、そして診断制限酵素分解
によって分析した。候補のクローン体を大量スケールにおいて培養してDNAを
精製し、そして置換について分析した(第1、第2及び第3置換に関するBs
5HII、Alul及びBstN1部位)、第4の1換のため、2種類の対立遺
伝子−特異的オリゴヌクレオチド(A対立遺伝子に対し7 ハf )’ −67
: CCCGAAAGAACCCCCCCA、そしてB対立遺伝子に対してはf
、y −68: CCCGAAGAACGCCCCCA)を合成し、そしてプ
ラスミドDNAのドソトブロノトスクリーングのために用いた。これらキメラS
st■−BamHIベクターフラグメントをp66−1のそれらにより交換して
イントロンを導入せしめた。この構造棒金てを配列決定により更に確認した。
最終的な構造体は特定のヌクレオチドにおける相違、即ちそれらのうちいくつか
は4ケ所にて推定されるアミノ酸配列における相違(アミノ酸176、235.
266及び268)をもたらすこと、以外は同一の配列を有していた。その他の
ヌクレオチド置換は保存的変化(即ち、アミノ酸の置換をもたらさない)ことに
より、全てのキメラ構造体はその四ケ所の状態に基づいて命名した。構造体の名
称及びそれらの5stI[−Avalの起源を表4に示す。発現構造体pAAA
AはAトランスフェラーゼの予測されるアミノ酸配列(アルギニン、グリシン、
ロイシン、グリシン)をそれらの位置にて有する構造体である。同様にPBBB
BはBトランスフェラーゼの予測されるアミノ酸配列(グリシン、セリン、メチ
オニン、アラニン)をその部位にて有す。MboIIの明らかなる部分消化の問
題のため2、三種の構造体(pAABA、pBABA及びp B B BA)を
、各5stn−Foklフラグメントを先に作った構造体(pABBA)のFo
kl−Ava+フラグメントとリゲヒトさせることによって調整した。
表4
A−B )ランスフェラーゼcDNAキメラ体p69−3 SstII−B−(
BstYI)−B−(FokI)−B−(MboIr)−B−AvalpAAA
A 5stfI−A−A−A−AmAval (p59−5/66−7)pBB
EB 5stII−B−B−B−B−Aval (p69−3)pAABB S
s田−A−A−FokI (pんVv’、) Fokl−E−B−Aval (
pBBBB)pBBAA Ss田−B−B−FokI (pBBBB) Fok
l−A−A−AvaJ (pん0λ)pAJ3BB Ss田−A−BstYI
(pAAAA) BstYT−B−B−B−AvaI (pBBBB)pBAA
A Ss訂−B−BstYTωBBBB) BstYI−A−A−A−Avai
(pんV訊)pABAB 5sLII−A−B−A−1v[bo[I(pAB
AA) MboII−B−Aval(pBABB)p B AAB Ss tI
I −B−八−A−MboII(pBん(へ) Mboll−B−AvaI(p
AJ3BB)pBBAJ3 SstII−B−B−A−Mboll (pBBん
〜) MboII−B−AvaI (pBBBB)pAI3BA 5stH−A
−B−B−1viboII (pAJ3BB) Mbo[I−A−AyaI (
pBん執)pAABA 5stII−A−A−FokI (pAA13B) F
okI−B−A−Aval (pABBA)pBAEA Sst[I−B−A−
FokI (pB、AJ3B) FokI−B−A−Avaf (pAI3BA
)pBI3BA 5stII−B−B−FokI (pBBBB) FokI−
B−A−AvaJ (pAEBA)例6
旦凡Δ厚入上」」ヨロ町巡に上刃」山ソ辷因旦上う」≦(乙Li二竺蛇−呉
A、DNAl−ランス2王ノンヨン
プラスミドDNAを、5DS−アルカリ変性法団aniatisら、動セ狙ul
ar (■制力1ニLあ康ど彰旦吐」μ琲峠、 Co1d Spring Ha
rbor Laboratory、 New York、 1982)、その後
のポリエチレングリコール吸着(PEG法)(にrieg 及びMelton、
Nucleic Ac1d Res、 12 : 7057.1984)によ
り調整した。このDNAを培養細胞にとって毒性であるPEG及び残留旦、21
Jタンパク質を除去するために、フェノール−3EAVAG混合物による抽出並
びにエタノール沈澱によって更に精製した。
この方法において調整したDNAはDNA−導入細胞の中において機能するため
に十分清浄であることが示されている(Yamamoto及びPerucho、
0nco ene Res、 3 : 125.1988)、 DNA)ラン
スフエクションはストラタジーンからのDNA)ランスフエクションキットを用
いてChen及び0kaya■aによる詳細(Mod、Ce11.Biol、1
: 2745.1987)に従って行った。簡潔に述べると、HeLa細胞を
プレート当り2〜3X100゜000個細胞密度にてDMEMと10%のFC3
中において感染せしめ、そして−夜培養せしめた。DNAを加える8時間前に培
地を交換した。20μgのプラスミドDNAを450μgの除菌H,Oの中に再
懸濁せしめ、そして2.5MのCaC1□溶液50μgと混合せしめた。500
μlの2×のBBS (N、N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−アミノエ
タンスルホン酸及び緩衝化食塩水)(pH6,95)を加え、そして室温で20
分間放置せしめた。この混合物を培養培地に滴下せしめた。細胞を3%のCO2
を伴って35°Cで一夜感染せしめ、翌日、培地を交換した後に5%CO□を有
す37℃のインキュベーターに移して更に72時間培養せしめ、そしてトリブノ
ンーEDTA処理によって回収した。
トリブノンを10%のFe2の添加されたDMEMにより不活性化せしめ、そし
てFe2をPBS食塩水による洗浄によって除去した。最後に、この細胞をPB
S中の1.5%のパラホルムアルデヒドにより固定し、そして5%のFe2及び
0.05%のN a N xを含むPB3600μ+の中に再懸濁させた。
B、免1針亀
該細胞(200μlの細胞懸濁物)をまず氷の上で1時間にわたり、100μm
の抗A又は抗BネズミMAb混合物(Ortho Diagnostics I
nc、+I?eritan、 NJ)により免疫染色せしめた。PBSによる洗
浄の後、この細胞を氷の上で1時間にわたり、ウサギ及びヤギFITC複合化抗
−マウスイムノグロブリン(I g)抗体の混合物(PBS中における100希
釈物100 u l ; Sigma Chemical Co、、St、Lo
uis、 MO)により染色せしめた。この細胞をPBSにより洗浄し、そして
前記と同し緩衝液の中に再懸濁せしめ、そしてEP I CSプロフィール装置
j(Courier ; Hialeah、 PL)を用いてFACS分析した
。
C,DNA HeLa におけるA びBトランスフニーi二I濯辻しλ危里
3通りの独立した実験結果を表5に示す。数値はFAC5分析により測定された
陽性細胞のパーセンテージを示す。A又はB抗原を誘発できるアンチ−センス構
造体(’ash)は存在しなかった。p59−5/66−7 DNAのトランス
フェクションはある程度のA抗原陽性細胞を示したが、しかしp66−1の方が
より効率的であった。HeLa細胞の両対立遺伝子は0型対立遺伝子の間で共通
の単一塩基欠損を有すことが見い出され、従ってこのABO型遺伝子座でのHe
La細胞の遺伝子型は00型である。
表5
cDNA DNAの されたHeLa 胞におけるm びBi′ りは
実験1 実験2 実験3
プラスミド DNA AB AB AB 活性p59−5766−7(s) 0
.9 0.0 0.6 0.1 5.7 0.0 Ap59−5766−7(a
s) 0.0 0.0 0.0 0.1 0.0 0.0p66−1(s) 1
.4 0.0 3.9 0,1 14.8 0.OAp66−1(as) 0.
0 0.0 0.0 0−0 0.0 0.0なしDNA O,00,00,0
0,00,00,03通りの独立したDNA、)ランスフエクション実験の結果
を表6に示す、数値は前記の抗体によって陽性染色された細胞集団のパーセンテ
ージを示す、NTは試験しなかったことを示す、その数値は実験の間で変化して
いるが、全体的な結果は類似している。第1の群(pAAAA、pAAAB。
pABAA、pBAAA、pBAAB及びpBBAA)における構造体はAトラ
ンスフェラーゼ活性を有すタンノぐり質をコードする。第2の群(PAABB、
PABBB、PBABB&びpBBBB)はBトランスフェラーゼ活性を有すタ
ンパク質をコードする。第3の群(pA、ABA、pABAB。
pABBA、pBABA、pBBAB及びpBBBA)における構造体はA並び
にBトランスフェラーゼ活性を有す酵素をコードする。
表6
A−B )ランスフェラーゼcDNΔ−キメラ構造体のDNAによりトランスフ
ェクトされたH e L a細胞に基づく組織−血液型A及びB抗原の発現
pAAAA 41j O,03,80,014,00,I ApAAAB 11
3 03 1ユ 0.0 7.40.1 ApAAEA NT 逮 1.0 0
.6 2.4 1.1 超0.9 0.6
pAAJ3B O−! 2630.1 1.4 0.1 5.6 BpABAA
213 0.25.7’0.l 11.6 0.1 Ap/1J3AJ3 2
1j 3.OL、S O,15,80,,2A(B)pABBA 17.0 ユ
l O,81,42,12,9AEO,60,9
p、AJ3BB 0.131.1 0.1 1.6 0.1 5.5 BpBA
AA 29.1 0.1 2.9 0.1 103 0.OApBん冒 10.
0 0.1 O5O,04,80,1ApBA13A NT NT Oj O,
43,113ABO,403
pBABB O,120,70,01,00,05,4BpBBAAl:L7
0.1 4.8 0.0 17j O,OApBB、AJ3 29j 2.9
1.4 0.0 8.0 0.4 A(B)pBBEA NT NT 1.0
0.6 3.2 2.OABO,70,4
pBBBB O,130,60,0と 0.1 3.3 BなしDNA O,0
0,10,00,00,00,0例7
鉢 、′ による゛ −
A、 ・−云 ・ 都立の6
ゲノムDNAをプロティナーゼに一3DS法(T、Maniatisら、對艮姐
垣り並坦組LL堕且■包■」並用h 第2版、C。
Id Spring t(arbor Laboratory+ NY、 19
89)により調整した。
cDNAクローンのヌクレオチド配列分析は、AとB型対立遺伝子cDNAの間
の4つの1llF換のうち3ケ所での対立遺伝子特異的制限酵素切断部位並びに
0型対立遺伝子cDNAにおける単一塩基欠損(図6a)を同定した。予測され
る0型対立遺伝子に関する単一塩基欠損(位2258 )はKpn1部位(○型
対立遺伝子)を作り出し、そしてBstEn部位(A/B型対立遺伝子)を排除
する。AとB型対立遺伝子CDNAの間の4つのヌクレオチド置換のうち3つは
、診断制限酵素によっても決定されうる0位夏523での置換はBs5Hn(A
型対立遺伝子)を、Narl(B型対立遺伝子)に、位!700ではHpaII
(A型対立遺伝子)をAlul(B型対立遺伝子)に、位置793ではBstN
I(A型対立遺伝子)をN1all[(B型対立遺伝子)に変化させる。
B、且旦R−−DNAの
PCR反応は、DNAサーマルサイクラ−(Perkin ElmerCetu
s、 Norwalk+ C丁)により、TagDNAポリメラーゼを伴い1μ
gのDNAによって行った。利用した合成オリゴデオキシヌクレオチドは: f
y−29,5’ −CGT丁CTGCTAAAACCAAG; f y−31
,5’ −GAAATCGCCCTCGTCCTT; f y 43゜5 ’
−GGATCCAGGGGTGCACGGCCGGCGCG 、 f y−43
、TGTTGGAGGTGCGCGCCTACテアル。ブライ?−ry−43及
びfy−31は(b)における増幅のため、そしてfy−29及びfy−47は
(C)における増幅のために利用した。 反応の周期は35回とした(各周期に
ついては94°Cで90秒の変性、50゛Cで2分間のアニール化及び72°C
で3分間のインキュベーション、並びに5秒間の伸長である)。このサンプルを
フェノール−(クロロホルム:イソアミルアルコール、24:1)により抽出せ
しめ、そして1mMのトリス(pH7,5)、1■HのEDTA20μm中に再
懸濁させた。次に、5μmのこのDNAを制限酵素により消化せしめ、そして1
2%のPAGEにかけた。このゲルを臭化エチジウムにより染色し、そして写真
撮影した。
前記の2&llの1対プライマー(fy−43と−31、及びf y−47と−
29)は、AとB型遺伝子間の重要な塩基置換をカバーするフラグメント(それ
ぞれ467及び621塩蟇対)のPCR増幅を満足せしめる0診断制限酵素に対
して感受性な切断部位は、AとB型対立遺伝子間の第1(図6b)及び第2(図
6c)の相違を検出するための、臭化エチジウムによって染色せしめた12%の
ポリアクリルアミドゲルにおけるフラグメントの存在により検出される。205
及び262塩基対(bp)のNarlフラグメントが、SW48(レーン3)及
び5W1417(ビーン5、図6)由来のDNAから得られた。203−及び2
64−bpのフラグメントが試験した全ての細胞系由来のDNAのBs5H■に
よる消化後に得られたが、しかし5W48(レーン8)及び5W1417 (レ
ーン10、図6b)に関しては467−1)pのフラグメントが残り、Bs5H
I[(A型対立遺伝子)及びNarl(B型対立遺伝子)に関するこれらの細胞
のこの位置でのへテロ接合性を示唆した。その他の細胞系、MKN45(レーン
6)、5W94B (レーア7)及びC0LO205(レーン9)はBs5HI
[(A型対立遺伝子)に関してホモ接合性であった。同様に図60において示さ
れている通り、SW4 Bと5W1417はHapII(A型対立遺伝子;レー
ン8と10)及びAluI(B型対立遺伝子;レーン3と5)に関してヘテロ接
合性があることが見出された。その他の細胞系はHpaIlに間するこの第2の
部位にてホモ接合性であった。これらの結果はゲノムDNA及びcDNAにおけ
るこのようなヌクレオチドの相違の存在を立証せしめた。
C,サザンハイプリダイゼーシゴン
サザンハイプリダイゼーシゴンを10μgのDNAによって行った。BstEU
又はKpnlによる消化の後、DNAを1%のアガロースゲルに電気泳動させ、
そしてナイロン膜(Amersham Corp、、ArliArlln He
ights、 IL)上に移した。このフィルターを加熱し、そしてFY−59
−5インサート由来のI””P〕シランムプライム−放射性標識化プローブと、
50%のホルムアルデヒド、5×の5SPE、5×のデンハーツ及び0.1%の
5DSf4液中にて42°C(2時間)で予備ハイブリダイズし、その後42°
Cで一夜ハイブリダイズせしめた。このフィルターを2×のSSC,0,1%の
SDS中で室温にて3回洗浄し、0.1xSSC,0,1%のSDS中で68℃
(1時間)にて洗浄した。最終的な洗浄は0. 1×の5SC1o、+%のsD
s中で68°cにて行った。DNAマーカーはphi−X/Haem (phi
)及びpBR322/Ms p I (p BR)とした。0型対立遺伝子cD
NAにおいて見い出せた単一塩基欠損を、サザンプロット分析によりゲノムDN
Aにおいて検出された(図6d)、5種の細胞系由来のゲノムDNAのBstE
I[(レーン1−5)及びKpnl(レーン6〜10)による制限酵素消化、そ
の後のサザントランスファー及びFY−59−5インサートプローブとのハイブ
リダイゼーションは、ゲノムDNAにおける単一塩基欠損の本発明の発見を立証
した。更に、この欠損に関するホモ接合性が2種のO壁細胞系において検出され
た0MKN45細胞系(レーン1と6)はBstEI[部位に関してホモ接合性
であるか又は欠損を有さながった。5W94B(レーア 2と7)及びC0LO
205(レーア4と9)ハKpn1部位に関してホモ接合性であった。5W14
17細胞系(レーン5と10)はへテロ接合体であった。
D、血液サンプル由来のゲノムDNAの異なるABO型の血液サンプル(軟膜)
由来のゲノムDNAも分析した。完全に定義されているABO型を有す血液サン
プルの軟膜画分由来のDNAを上記のB節及びC節と同様に分析した。状態は各
対立遺伝子に対して特異的な診断制限酵素切断部位によって表わされている。位
置1での状態は、BstEI[又はKpnl消化の後のサザンブロ7ト分析にょ
る、単一塩基欠損の存在について検定している。位置2及び3での状態は、位i
n!2及び3それぞれに関するPCR並びに制限酵素消化(Narl/Bs5H
II及びAlum/Hpa■)により検定した。遺伝子型はこのような位置及び
表現型から推定した。表7に示す通り、4種の全ての0型サンプルは両対立遺伝
子において単一の塩基欠損(位置1にて)を有した。A及びB型のサンプル全て
は少なくとも1つの機能的な対立遺伝子を示し、単一の塩基欠損を有さなかった
。AB型サンプルは2つの機能的な対立遺伝子を示した。試験した全てのB型及
びAB型サンプルはNarI及びAlu1部位の存在を示した(それぞれ位置2
及び3にて)。
表7
ABOill伝子座での、nL ?rtザンブル由来のゲノムDNAの遺伝子型
決定9
、状態1
1 A −/−A/A 、A/A AA2 A o/−A/A A/入 へ〇
コAO/−A/AA/AA○
4 BO/−A/B A/B BO
5人 0/−八/A A/A AO
6o Olo A/A A/A 00
7 0 010 A/A A/A 008 0 010 A/A A/A 00
9 0 010 A/A A/八 〇〇10 AB −/−A/B ’A/B
ABll B O/−A/B A/B BO12B O/−A/B A/B B
O
1コ B O/−A/B A/B BO14AE −/−A/B A/B AJ
3a、線(−)はその位置での非−〇型(BsLE[[−切断部、Kpnl=切
断不可)対立遺伝子を示す。0/−は、Kpn■切断可能なO型対立遺伝子と非
O型対立遺伝子の組合せを示す、Aは、位置2でのB s s 14 [1切断
可能対立Ji伝子又は位置3でのHpa[切断可能対立遺伝子を示す、Bは、位
置2でのNar+切断可能な対立遺伝子又は位置3でのAluI−切断可能な対
立遺伝子を示す。A/A及びA/Bは、各位1での対立遺伝子の組合せを示す。
以上により本発明の特定の実施態様を例示の目的で説明してきたが、種々の改良
は本発明の範囲に属するものと考えられる。
FIG。3CQN?
FIC,6
23,1−
国際調査報告