JPH05506354A - 端が切り取られた軽鎖を有する活性プロテインc - Google Patents
端が切り取られた軽鎖を有する活性プロテインcInfo
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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】
端か切り取られた軽鎖を有する活性プロティンC技術分野
本発明は一般的には血漿タンパク質およびそのタンパク質をコードするDNA配
列に関し、より詳しくはヒト活性プロティンCと実質的に同じ生物活性を有する
タンパク質の生産に関する。
発明の背景
プロティンCは、生体内での血液凝固の調節およびフィブリン溶解活性の発生に
おいて重要な役割を果たすセリンプロテアーゼのチモーゲン、即ち前駆体である
。それは−重鎖ポリペプチドとして肝臓で合成され、該ペプチドが相当なプロセ
シングを受け、ジスルフィド結合によって結合した重jl (Mr=40,00
0)と軽M (Mr=21.000)とから成る二本鎖分子になる。循環してい
る二本鎖中間体は、重鎮のアミノ末端からの12残基ペプチド(活性化ペプチド
として知られる)の除去を含むタンパク質分解プロセシングにより、[活性プロ
ティンCl (APC)として知られる該分子の生物活性形態に変換される。こ
の開裂反応は、生体内では内皮細胞補因子であるトロンプロティンCは、それぞ
れグルタミン酸とアスパラギン酸残基の翻訳後修飾により形成される、γ−カル
ボキシグルタミン酸(Gla)約9残基とβ−ヒドロキシアスパラギン酸1当量
を含むビタミンに依存性糖タンパク質である。プロティンC中の特定のγ−カル
ボキングルタミン酸残基の翻訳後形成はビタミンKを必要とする。それらの異常
アミノ酸残基かカルシウムイオンに結合し、プロティンCの生物活性に必要とさ
れる該タンパク質とリン脂質との相互作用を招くと思われる。
他のビタミンに依存性血漿タンパク質、例えば第■因子、第X因子および第X因
子の凝固促進作用とは異なり、活性プロティンC(APC)は限定タンパク質分
解による第Va因子および第■a因子の不活性化を通して凝固過程の調節因子と
して働く。プロティンCによる第Va因子および第■a因子の不活性化は、酸性
リン脂質とカルシウムイオンの存在に依存する。プロティンSか第Va因子のA
PC触媒触媒タンパ分質分解進することによりこの活性を調節すると報告されて
いる(Walker、 J、 Biol、 Chem、255: 5521−5
524゜1980)。
プロティンCはまた、組織型プラスミノーゲン活性化因子の作用にも関係してい
る(KjsielおよびPujika*a、 Behring [nst、 M
itt。
73:29−42.1983)。イヌへのウシAPCの注入はプラスミノーゲン
活性化因子の活性の増加を引き起こす(CO[ll+)およびEso+on、J
、 Cl1n。
へのAPCの添加が、ウロキナーゼ関連と組織型の両方のプラスミノーゲン活性
化因子の活性増加を反映する、順化培地中のフィブリン溶解活性の迅速な用量依
存性増加を引き起こすことを示した。APC処理は抗活性化因子活性の用量依存
性減少ももたらす。加えて、内因性APCに対するモノクローナル抗体を使った
研究は(Snowら、FASEB Abstracts、 1988 ) 、フ
ィブリン溶解中の動脈の開通性を維持しそして組織梗塞の程度を限定するのにA
PCが関係しているとしている。
世界の成る地域では、約16.000分の1の人がプロティンC欠損を示すと見
積もられている。プロティンC欠損は再発性血栓症に関連付けられており(Br
oekmansら、New Eng、 J、 Med、309:340−344
゜l983およびSe11g5ohn ら、New Eng、 J、 Med、
310:559−562. 1984)、遺伝的障害または外傷、例えば負傷、
肝疾患または手術によって起こり得る。プロティンC欠損は一般に経口抗凝固物
質を使って治療される。プロティンC含有正常血漿の注入によっても有益な効果
が得られている(GardinerおよびGriffin、 Brown、 G
rune & 5tratton編、 Prog、in Hematology
13:265−278.1983. NYを参照のこと)。
加えて、プロティンCは血栓症、例えば静脈血栓症を治療するのに有用であるC
3m1thら、PCT公開番号No、 Wo 85100521)。
活性プロティンCは血栓症の治療用のチモーゲンよりも好ましいことがある。活
性プロティンCの利用はプロティンCの生体内活性化の必要を回避し、従ってよ
り迅速に作用する治療薬を提供する。
ヒヒ血栓モデルを使った幾つかの研究は、APCが低用量でフィブリン沈着、血
小板沈着および循環の低下の防止に効果的であることを示している(Grub6
rら、Hemostasis and Thrombosis 374a :ア
ブストラクト1353. 1987 + Widrowら、Fibrinoly
sis 25uppl。
■アブストラクト7、 1988 : Grriffinら、Thromb、
Hematostasis62;アブストラクト1512.1989)。
最後に、外因性活性プロティンCがグラム陰性敗血症の凝固障害および致死作用
を防止することが示されている(Taylorら、J、 C11n、 Inve
st、79:918−925.1987) 、ヒヒを使った研究から得られたデ
ータは、活性プロティンCが敗血症に対して保護する上で本来の役割を果たすこ
とを示唆している。
プロティンCは、凝固因子濃縮物(MarIarら、Blood 59:l06
7−1072、1982)または血漿(Kisjel、 J、 CHr+、 I
nvest、64ニア61−769゜1979)から精製しそして試験管内で活
性化することができるが、出全材料の入手可能性が限定されていることおよび血
漿中のプロティンCの濃度が低いために、その方法は複雑である。ヒト血液から
誘導される生成物の療法利用は病気の伝染の危険かあるので、遺伝子操作技術に
よりヒトプロティンCまたは活性プロティンCを製造することが好ましい。
ヒトプロティンCの大部分をコードするクローン化cDNAはFosterおよ
びDavie(Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 81
:4766−4770.1984)により開示されている。Foseerら(P
roc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA82:4673−467
7、1985)は、ヒトプロティンC遺伝子のヌクレオチド配列およびヒトプロ
ティンCの仮の構造を開示している。彼らは、ヒトプロティンCの軽鎖が、Fe
rnlundおよび5tenflo(J、 Biol、Chem、虱12170
−12179.1982)により報告されたウシプロティンCの重鎮のアミノ酸
配列との類推によって、155アミノ酸を含むことを示唆している。Murra
yら(ヨーロッパ特許公開公報215.548)は、組換えプロティンCおよび
活性プロティンCの製造方法を開示している。Bangら(米国特許4.775
.624)は、カルボキシ末端配列Met−Gl u−Lys−Lys−Arg
−3er−His−Leuを有する155アミノ酸の活性軽鎖を有する組換えプ
ロティンCの製造方法を開示している。
しかしながら、活性プロティンCは、貯蔵中に特に軽鎖のカルボキシ末端におけ
るタンパク質末端分解により、その構造が変化し得る。この構造変化は生物活性
に影響を与えることがあり、次には医薬組成物の調製において重大な難点を生じ
得る。従って、本発明の目的は医療用に一層安定なAPCを提供することである
。
発明の開示
簡単に言えば、本発明は、重鎮と軽鎖を有するヒトプロティンCの一層安定な活
性形態を提供し、ここで前記軽鎖は、アミノ酸番号1のアラニンからアミノ酸番
号150のリジンまでの図1のアミノ酸配列二アミノ酸番号1のアラニンからア
ミノ酸番号151のリジンまでの図1のアミノ酸配列:およびアミノ酸番号lの
アラニンからアミノ酸番号152のアルギニンまでの図1のアミノ酸配列から成
る群から選択されたアミノ酸配列から本質的に成る。他の態様では、活性ヒトプ
ロティンCは組換えプロティンCを活性化することにより、血漿プロティンCを
活性化することにより、または直接発現により生産される。
本発明の別の観点では、活性ヒトプロティンCの第一形態、活性ヒトプロティン
Cの第三形態および/または活性ヒトプロティンCの第三形態を含んで成る組成
物が提供され、ここで前記第一形態はアミノ酸番号lのアラニンからアミノ酸番
号150のリジンまでの図1のアミノ酸配列を有する軽鎖にジスルフィド結合し
た重鎮を含んで成り:第二形態はアミノ酸番号1のアラニンからアミノ酸番号1
51のリジンまでの図1のアミノ酸配列を育する軽鎖にジスルフィド結合した重
鎮を含んで成り;そして第三形態はアミノ酸番号lのアラニンからアミノ酸番号
152のアルギニンまでの図1のアミノ酸配列を有する軽鎖にジスルフィド結合
した重鎮を含んで成る。該組成物の一態様では、第−形態対第三形態の比が約1
+10〜約10:1である。別の態様では、その比がl:5〜5:lである。更
に別の態様では、その比が約1.3である。該組成物の更に他の態様では、第−
形態対第二形態の比が約1:10〜約10:1.好ましくは】:5〜5;1であ
る。
該組成物のそれらの態様は小部分の他の残りの形態を含むことができる。
本発明の別の観点によれば、上記組成物中の比が、(al軽鎖と重鎮とを分離し
; (b1分離した軽鎖を断片化してポリペプチドを生成せしめ、(C)該ポリ
ペプチドを分画し:(d)分画したポリペプチドを配列決定し、そしてtel第
−形態対第二形態のモル比を算出するという段階を含んで成る方法により決定さ
れる。−態様では、分離段階か、−3H基を生成する重鎮と軽鎖との間のジスル
フィド結合の還元、および次のジスルフィド化を防ぐための−SH基の修飾を含
んで成る。
別の態様では、断片化段階がエンドプロテイナーゼAsp−Nを使ったタンパク
質分解、またはエンドプロテイナーゼAsp−Nを使ったタンパク質分解に次い
で場合によりペプチドの分離後のキモトリプシンを使ったタンパク質分解を含ん
で成る。更に別の態様では、分画段階が高性能液体クロマトグラフィーを含んで
成る。
本発明のもう一つの観点によれば、(alヒトプロティンCを濃縮し。
(bl濃縮したプロティンCの塩濃度を低下させて減塩溶液を生成せしめ、(C
)前記減塩溶液をトロンビンに暴露してプロティンCを活性化し:(d)段11
f(C1の生成物をイオン交換クロマトグラフィーにかけることにより活性プロ
ティンCをトロンビンから精製し、■または複数の精製された活性プロティンC
を含む画分を得:そして(el精製された活性プロティンCを含む画分を収集し
、ここで精製された活性プロティンCは活性プロティンCl50、活性プロティ
ンC161および/または活性プロティン(: IINから本質的に成る、とい
う方法により、ヒトプロティンCからヒト活性プロティンCl11+、ヒト活性
プロティンCI51および/またはヒト活性プロティンC15″を含んで成る組
成物を製造する方法が提供される。別の態様では、前記組成物が活性プロティン
CI50対活性プロティンCIs!を約1:10〜約10:lの比において含ん
で成る。更に別の態様では、その比が約l:5〜5:1である。更なる態様では
、その比が約1.3である。別の態様では、前記組成物が約1:10〜約10:
lの比の活性プロティンCI S G対活性プロティンCIl+を含んで成る。
更に別の態様では、その比が約1=5〜5:Iである。更なる態様では、その比
が約1;3である。更なる態様では、暴露段階が、重量で約11〜約2001の
プロティンC対トロンヒンの比を与えるように減塩溶液をトレニ゛ヂンと混合す
ることを含んで成る。別の態様では、その比が約20;Iである。更に別の態様
では、ヒトプロティンCが約2.0〜2.5■/−に濃縮される。他の態様では
、精製段階がカチオン交換クロマトグラフィーの後にアニオン交換クロマトグラ
フィーを含んで成る。別の態様では、ヒトプロティンCが、トランスフェクトさ
れた哺乳動物細胞を培養して軽鎖と活性化ペプチドとの接合部に配列R1−R2
R2R4(ここでR5−R4はりジン残基またはアルギニン残基である)を育す
るプロティンC前駆体を発現せしめることにより生産される組換えプロティンC
である。
本発明の他の観点によれば、生理学的に許容される担体または希釈剤と、活性血
漿プロティンCまたは活性組換えプロティンCとを含有する医薬組成物が提供さ
れ、ここで前記活性血漿プロティンCまたは活性組換えプロティンCは重鎮と軽
鎖を有し、前記軽鎖が図1のアミノ酸番号1のアラニンから、アミノ酸番号15
0のリジン、アミノ酸番号151のリジンおよびアミノ酸番号152のアルギニ
ンがら成る群から選択されたアミノ酸までのアミノ酸配列から本質的に成る。
別の態様では、該医薬組成物は約1:10〜約10:1の比の活性プロティンC
+so対活性プロティンC口1を含んで成る。更なる態様では、その比か約1=
5〜5:lである。更に別の態様では、その比が約3:lである。
本発明の更に別の観点によれば、活性プロティンCl50、活性プロティンCt
itおよび活性プロティン(:I51の闇のモル比を決定する方法か提供され、
該方法は、(a)活性プロティンCの重鎮と軽鎖を結合するジスルフィド結合を
−SH基に還元し;(b)更なるジスルフィド化を防ぐために前記−SH基を修
飾し、(C)軽鎖を重鎮から分離し。
(d]軽鎖を断片化し、(e)断片化した軽鎖を分画し、げ)分画した軽鎖を配
列決定し:そして(9活性プロテインC”’N活性プロティン(: 15+およ
び活性プロティンCl51のモル比を算出することを含んで成る。
本発明の上記のおよび他の観点は下記の詳細な説明および添付図面への参照によ
って明らかになるであろう。
図面の簡単な説明
図1は、全プロティンCcDNAのヌクレオチド配列およびヒトプロティンCの
推定アミノ酸配列を示す。矢印は活性化ペプチドと重鎮との接合部を示す。活性
プロティンCの重鎮はアミノ酸番号170のロイシンからアミノ酸番号419の
プロリンまでである。
図2はベクターpD3の作製を示す。使用した記号は、0−1:アデノウイルス
50−1地図単位配列; E : SV40エンハンサ−;MLP:アデノウイ
ルス2主要後期プロモーター、 Ll−3:アデノウイルス2三分節系リーダー
;5’:5’スプライス部位;3’:3’スプライス部位: p(A) :ポリ
アデニル化シグナル: DHFRニジヒドロ葉酸レダクターゼ遺伝子である。
図3はベクターpDXの作製を示す。使用した記号は図2に示した通りである。
発明の詳細な説明
本発明を記載する前に、以後に使用する幾つかの用語の定義を示すことがそれの
理解に役立つであろう。
生物活性: 生物学的環境中(即ち生体内またはそれの試験管内複写物)の分子
により行われる機能または一連の機能。タンパク質の生物活性は触媒活性とエフ
ェクター活性とに分類することができる。ビタミンに依存性血漿タンパク質の触
媒活性は、一般に基質の活性化または不活性化を引き起こす別の血漿タンパク質
の特異的タンパク質分解的開裂を含む。エフェクター活性は、カルシウム、リン
脂質もしくは他の小分子への、タンパク質のような巨大分子への、または細胞へ
の生物活性分子の特異的結合を包含する。エフェクター活性は、生理的条件下で
はしばしば触媒活性を増強するかまたは触媒活性に不可欠である。
活性プロティンCについては、生物活性はその抗凝固性質とフィブリン溶解性質
により特徴づけられる。活性プロティンCは、酸性リン脂質とカルシウムの存在
下で第Va因子と第■a因子を不活性化する。プロティンSはこの機能の調節に
関与すると思われる(Walker、前掲)。活性プロティンCは、プラスミノ
ーゲン活性化因子阻害剤のレベルの低下により媒介されると思われるフィブリン
溶解作用も増強する(Van Hinsbe−rghら、現ood 65:44
4−451゜1985)。活性プロティンCの触媒活性は重鎮にある。プロティ
ンCと実質的に同じ生物活性を有するタンパク質は、活性化されるまでこの活性
を本質的に持たないだろう。
活性プロティンC: 上記に定義したような活性プロティンCの活性を有するタ
ンパク質。該タンパク質は、カルシウム結合性gla領域を含むエフェクターと
しての軽鎖にジスルフィド結合した触媒としての重鎮を含むだろう。軽鎖は、生
来のヒトプロティンCの150、151または152アミノ酸の軽鎖であること
ができ、またはそのエフェクター活性を実質的に変えないようなアミノ酸置換を
含むこともできる。活性プロティンCl5D (APCI16)とは、軽鎖がア
ミノ酸番号lのアラニンからアミノ酸番号150のリジンまでの図1のアミノ酸
配列を存する活性プロティンCを言う。活性プロティンC151(APC” ”
)とは、軽鎖がアミノ酸番号lのアラニンからアミノ酸番号+51のリジンまて
の図1に記載のアミノ酸配列を育する活性プロティンCを言う。活性プロティン
C”2(APC”)とは、軽鎖かアミノ酸番号1のアラニンからアミノ酸番号1
52のアルギニンまでの図1に記載のアミノ酸配列を有する活性プロティンCを
言う。
プレープロペプチド: 幾つかのタンパク質のアミノ末端に存在し、通常は分泌
経路を通した輸送の間にタンパク質から開裂されるアミノ酸配列。プレープロペ
プチドは、疎水性アミノ酸のコアの存在により特徴付けられる、細胞の分泌経路
中にタンパク質を差し向ける配列(シグナルペプチド)を含んで成る。プレープ
ロペプチドはプロセシングシグナルを含んで成ることもできる。本明細書で使用
する時、[プレープロペプチド」なる用語は、天然に存在するプレープロペプチ
ドの機能的部分を意味することもできる。
発現ベクター: 特に、タンパク質の発現を促進するプロモーターおよび他の配
列、例えば転写ターミネータ−やポリアデニル化シグナルと一緒に、着目のタン
パク質をコードするDNA配列を含むDNA分子。発現ベクターは更に、自己複
製または宿主ゲノム中への組み込みのいずれかによる宿主細胞中での複製に備え
る遺伝情報を更に含む。組換えDNAによく使われる発現ベクターの例はプラス
ミドおよびある種のウィルスであるが、両方の要素を含んでもよい。発現ベクタ
ーは選択マーカーを含むこともできる。
培養哨乳動物細胞:1Tti乳動物から単離されており、試験管内で増殖させる
ことができる細胞。
DNA構成物、 そうでなかったら天然には存在しないように配置された配列を
含む人間の介入を経て作製されたDNA分子、またはそのような分子のクローン
。
上述したように、プロティンCは最初は一本鎖ポリペプチドとして生産され、こ
れが広範なプロセシングを受けて活性プロティンCを生じる。このプロセシング
には、軽鎖のアミン末端領域中の特異的γ−カルボキシグルタミン酸残基の形成
、アスパラギン酸残基のβ−ヒトロキンル化およびタンパク質分解的開裂が含ま
れる。
同じく上述したように、ヒト活性プロティンCは155アミノ酸残基から成る軽
鎖を含むと思われる(Fosterら、前掲; Bangら、前掲)。
しかしながら、本発明者らは、活性プロティンCが不均一であり、150個、1
51個または152個のアミノ酸残基から成る生物活性種を含むことを発見した
。この発見に基づいて、本発明者らは、活性化、直接発現および精製によって、
限定された均一組成物として回収することができる組換えおよび血漿由来のプロ
ティンCの生産方法を開発した。本発明に従って生産される活性プロティンCは
、150゜151 または152アミノ酸の軽鎖を有するか、あるいは150.
151および/または152アミノ酸軽鎖形態の混合物であろう。
プロティンCをコードするクローン化DNA配列は記載されてい4677、19
85 ;およびBangら、米国特許第4.775.624号)。一般に、cD
NA配列は介在配列を欠くため、組換えプロティンCの生産に好ましい。プロテ
ィンCをコードする相補的DNAは、標準的実験手順に従って肝細胞から調製し
たライブラリーから得ることができる。しかしながら、安定なりNA配列をゲノ
ムクローンから得ることもでき、または常法に従って新たに合成することもでき
ることは理解されるだろう。合成ヌクレオチド配列を製造する技術は当業界で公
知である。例えば、−セットの重複するオリゴヌクレオチドを合成し、二つ一組
にしてアニーリングせしめ、重複する接着末端を育する二本鎖断片を得ることが
できる。次いでそれらの断片を必要であれば連結せしめ、完全なコード配列を与
える。ゲノム配列を使う時には、イントロンを除去することか一般に望ましい。
もし部分的クローンが得られたら、エンドヌクレアーゼ開裂、連結およびループ
アウト突然変異誘発といった技術を使って、それらを正しい読み枠において連結
して全長クローンを生成することが必要である。
的確な翻訳後プロセシング(例えばグルタミン酸残基のγ−カルボキシル化)お
よび宿主細胞からの分泌を獲得するために、プロティンCコード配列は更にタン
パク質のアミン末端にプレープロペプチドをコードするだろう。プレープロペプ
チドはプロティンCのものであるか、または別のビタミンに依存性血漿タンパク
質、例えば第■因子、第X因子、第X因子、プロトロンビンもしくはプロティン
Sのものであることができる。
組換えプロティンCのアミノ末端部分(gla領域)は、第■因子、第X因子、
第X因子、プロトロンビンおよびプロティンSから成る群から選択されたビタミ
ンに依存性血漿タンパク質のgla領域で置き換えることができる。ビタミンに
依存性血漿タンパク質のアミノ末端部分は、それぞれのカルシウム結合活性の少
なくとも一部の原因である。この機能的相同性の結果として、それらの分子のg
la領域は互いに置き換えることができ、生じたキメラタンパク質は触媒領域に
特異的な活性をなお保持していることが発見された。例えば、米国特許第4.7
89.950号に記載されたように、第X因子のアミノ末端gla領域をアミノ
酸38のところで第■因子に連結し、第■因子の活性を有するタンパク質を製造
することができる。第■因子、第X因子、第X因子、プロトロンビンおよびプロ
ティンSは、プロティンCとのこのアミノ末端配列相同性を共存する。この相同
性領域はほぼ35〜45個のアミノ酸残基に及び、C末端境界は一般にそれぞれ
の遺伝子中のエキソンーイントロン境界と一致する。ヒトプロティンCのgla
領域は、図1に示されるような成熟軽鎖のアミノ酸番号1から約アミノ酸番号3
7まてである。それらのタンパク質のいずれかの遺伝子の5′コード領域を含ん
で成るクローン化配列を、プロティンC遺伝子の対応する配列と置き換えること
ができる。得られた活性プロティンC前駆体は、プロティンCのgla領域欠損
軽鎖に作用可能に連結されたgla領域を含んで成る軽鎖を含むだろう。そのよ
うなプロティンC前駆体のプレープロ配列とgla領域は同じタンパク質に由来
することが好ましい。
本発明のタンパク質は組換えプロティンCまたは血漿プロティンCから製造する
ことができる。組換えプロティンCおよび血漿プロティンCの製造方法は当業界
で既知である。
クローン化DNA配列は、コードされるプロティンC前駆体のプロセシングを促
進するために更に変更することができる。この点で好ましい変更は、配列R1−
’R2−R1−R4(ここでR3−R4の各々はりジン残基またはアルギニン残
基である)を含む軽鎖と活性化ペプチドとの間の接合部の変更である。1つのそ
のような変更されたプロティンC前駆体はアミノ酸配列;軽@(155アミノ酸
) −Arg−Arg−Lys−Arg−Asn−(le−Leu−Asn−A
rg−Arg−Lys−Arg−重鎖を存する。
変更は部位特異的突然変異誘発によって達成することができる。部位特異的突然
変異誘発の技術は当業界で公知であり、そして例えばZollerおよびSm1
th (DNA 3:479−488.1984)により記載されている。ある
いは、プロティンC配列を酵素的に開裂せしめて接合点あたりのヌクレオチドを
除去し、そして重鎮と生来の軽鎖をコードする配列を開裂部位を含む合成リンカ
−と結合せしめることができる。
本発明を実施するのに作用なりNA配列は、APCの直接発現をコードするもの
も包含する。APC前駆体配列は、米国特許出願環07/130.370号およ
びヨーロッパ特許庁公開公報EP 319.944において記載されているよう
な宿主細胞中でサツカロミセス・セレビシェ−(Saccharomyces
cerevisiae)のKEX2遺伝子と同時発現せしめることができる。
プロティンCまたは活性プロティンC前駆体をコードするDNA配列は適当な発
現ベクター中に挿入され、次いて培養哺乳動物細胞をトランスフェクトせしめる
のに使われる。本発明を実施するのに使われる発現ベクターは、クローン化遺伝
子またはcDNAの転写を指令することができるプロモーターを含むだろう。好
ましいプロモーターはウィルス性プロモーターと細胞性プロモーターの両方を包
含する。この点で有用であるウィルス性プロモーターとしては、SV40プロモ
ーター(Subramaniら、Mo1. Ce11. Biol、1: 85
4−864゜1981)およびCMVプロモーター(Boshartら、Ce1
l 41: 521−530゜1985)が挙げられる。特に好ましいウィルス
性プロモーターは、アデノウィルス2由来の主要後期プロモーター(Kaufm
anおよび5harp。
Mo1. Ce1l Biol、2: 1304−1319.1982)である
。細胞性プロモーターとしては、マウスに遺伝子プロモーター(Bergman
ら、Proc。
Natl、 Acad、 Sci、 USA 81ニア041−7045.19
83)およびマウスVHプロモーター(Lohら、Ce1l 33:85−93
.1983)が挙げられる。特に好ましい細胞性プロモーターはメタロチオネイ
ン■プロモーター(Palmi terら、5cience 222:809−
814.1983)である。発現ベクターは、プロモーターの下流であって且つ
プロティンC配列の挿入部位より上流にまたはプロティンC配列それ自体の内部
に、−組のRNAスプライス部位を含むこともできる。好ましいRNAスプライ
ス部位は、アデノウィルスおよび/または免疫グロブリン遺伝子から得ることが
できる。発現ベクター中に一般に含まれるのは、挿入部位の下流に置かれる転写
終結およびポリアデニル化シグナルである。
好ましいポリアデニル化シグナルとしては、SV40由来の初期または後期ポリ
アデニル化シグナル(Kaufmanおよび5harp、前掲)、アデノウィル
ス521b領域由来のポリアデニル化シグナル、ヒト成長ホルモン遺伝子ターミ
ネータ−(DeNoteら、Nuc、 Ac1ds Res、 9:3719−
3730.1981)およびプロティンC遺伝子ポリアデニル化シグナルが挙げ
られる。発現ベクターは、プロモーターとRNAスプライス部位との間に置かれ
るウィルスの非コードリーダー配列、例えばアデノウィルス2三分節系リーダー
、並びにエンハンサ−配列、例えばSV40エンハンサ−およびアデノウィルス
VA RNAをコードする配列を含んでもよい。
クローン化DNA配列は、次いで例えばリン酸カルシウム媒介トランスフェクシ
ョン(Wiglerら、Ce1l 14ニア25−732.1978 ; Ca
rsaraおよびPearson、 Somatic Ce1l Geneti
cs 7:603−616.1981 ;GrahamおよびVan der
Eb、 Virology 52: 456−467、 1973 )またはエ
レクトロボレーシコン(Neumannら、EMBOJ、 1:841−845
.1982 )により、培養唾乳類細胞に導入される。DNAを組み込んだ細胞
を同定するために、通常、選択可能な表現型を付与する遺伝子(選択マーカー)
が着目の遺伝子またはcDNAと一緒に細胞に導入される。好ましい選択マーカ
ーとしては、ネオマイシン、ヒグロマイシンおよびメトトレキセートといった薬
剤に対する耐性を付与する遺伝子が挙げられる。選択マーカーは増幅可能な選択
マーカーであってもよい。好ましい増幅可能な選択マーカーはジヒドロ葉酸レダ
クターゼ(’DHPR)をコードする遺伝子であり、これは薬剤メトトレキセー
トに対する耐性を付与する。選択マーカーはTh1lly (Mammalia
n Ce11選択マーカーは、別々のプラスミド上において着目の遺伝子と同時
に細胞に導入することができ、またはそれらを同一ブラスミド上において導入す
ることもできる。同一プラスミド上の場合、選択マーカーと着目の遺伝子は異な
るプロモーターの支配下にあっても同一プロモーターの支配下にあってもよい。
後者の配置は2シストロンメツセージを生じる。このタイプの構成物は当業界で
既知である(例えば、LevinsonおよびSimonsen、米国特許第4
.713.339号並びに米国特許出願環07/226.173号)。細胞に導
入される混合物に[キャリヤーDNA J として知られる追加のDNAを加え
ることも有利である。
細胞がDNAを取り込んだ後、それらを培養してプロティンCまたは活性プロテ
ィンCを生産せしめる。細胞は、標準法に従って、哺乳動物細胞の増殖に必要な
栄養素を含む増殖培地中で培養される。
様々な適当な培地が当業界で知られており、一般に炭素源、窒素源、必須アミノ
酸、ビタミン、ミネラルおよび増殖因子を含有する。該培地は血清、例えばウシ
血清を含んでもよく、無血清培地であってもよい。生物活性プロティンCの生産
のためには、培地は通常約0.1Mg/ml〜約5μg/rrd!の濃度でビタ
ミンにも含むだろう。次いで薬剤選択を適用して、安定な様式で選択マーカーを
発現している細胞の増殖について選択を行う。増幅可能な選択マーカーによりト
ランスフェクトされている細胞に対しては、薬剤濃度を増加させてクローン化配
列のコピー数の増加について選択し、それによって発現レベルを増加させること
ができる。次いで安定にトランスフェクトされた細胞のクローンをプロティンC
の発現についてスクリーニングする。
本発明において使用される好ましい培養哨乳動物細胞としては、CO5−1(A
TCCCRL1650) 、BHKおよび293 (ATCCCRL 1573
: Grahamら、J、 Gen、 Virol、36:59−72.19
77)細胞系が挙げられる。好ましいBHK細胞系はtk−ts13 BHK細
胞系(WaechterおよびBaserga。
Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 79:1106−1
110.1982)であり、以後BHK 570細胞と称する。BHK 570
細胞系はメリーランド州ロックビルのアメリカン・タイプ・カルチャー・コレク
ション(ATCC)に受託番号CRL 10314のちとに寄託されている。t
k−BHK細胞系は受託番号CRL 1632のもとにATCCから入手するこ
ともできる。更に、多数の他の細胞系を本発明において利用することができ、そ
のようなものとしてRat Hep I (ATCCCRL 1600) 、
Rat Hep II(ATCCCRL 1548)、TCMK (ATCCC
CL 139) 、ヒト肺(ATCCCCL 75.1)、ヒト肝癌(ATCC
HTB−52) 、 Hep G2 (ATCCHB 8065) 、 NCT
C1469(ATCCCCL 9.1)、CHO(ATCCCCL 61)およ
びDUKX細胞(UrlaubおよびChasin、 Proc。
Natl、 Acad、 Sci、 USA 77:4216−4220.19
80)が挙げられる。
組換えプロティンCは、細胞から順化培地を取り出し、次いで培地を例えば遠心
または濾過により処理して残りの細胞や細胞破片を除去することによって単離さ
れる。次いでプロティンC含有培地を濃縮してその後の精製および取扱を容易に
することが好ましい。タンパク質溶液を濃縮する方法は当業界で既知であり、好
ましい方法は限外濾過である。順化培地は典型的には約20〜40倍濃縮される
だろう。次いで例えばほぼ生理学的pHの低塩緩衝液に対して順化培地を透析す
ることにより処理して塩濃度を下げる。好ましい前記緩衝液は0.15M Na
C1を含む0.05M Tris HCl、 pH7,4である。次いで濃縮さ
れた順化培地からプロティンCを精製する。プロティンCの精製方法は当業界で
既知であり、そのような方法は、免疫アフィニティークロマトグラフィー、クエ
ン酸バリウムでの沈澱および高性能液体クロマトグラフィーといった段階を含む
ことができる。好ましい精製方法は抗プロティンC抗体カラム上でのアフィニテ
ィークロマトグラフィーである。Wakabayashi ら(J、 Biol
、 Chem、261:11097−11108.1986 )により記載され
たようなカルシウム依存性モノクローナル抗体の利用が特に好ましい。順化培地
は低濃度のCa”の存在下で、好ましくは該培地の組成を約5mM CaCl2
に調整することにより、カラムに適用される。次いてキレート化剤、例えばlO
mMEDTAを使ってカラムからプロティンCを溶出せしめる。カラム画分を収
集し、プロティンC含有画分をプールする。カラム溶出画分のプロティンC純度
はポリアクリルアミドゲル電気泳動により決定することができる。
1.981)に従ってヒト血漿からプロティンCを単離することかでき、または
市販の供給源から入手することもてきる。
チモーゲン形態で生産された場合は、精製したプロティンCを活性化する。該タ
ンパク質を好ましくは限外濾過により約0.06〜6■/−1好ましくは約2.
0〜2.5■/−の濃度に濃縮する。濃縮したタンパク質溶液中の塩濃度を、例
えばほぼ生理学的pHの低イオン強度緩衝液に対する透析により下げる。トロン
ビン、好ましくは10%未満、より好ましくは5%未満のウシβ−またはγ−ト
ロンビンを含む精製ウシα−トロンビンとプロティンC溶液とを、約1.1〜約
200 : 1のプロティンC対トロンビンの重量比、好ましくは約20=1の
プロティンC対トロンビンの重量比において混合することにより、活性化を行う
。該溶液を混合し、約4°C〜約37°Cの温度において0.5〜24時間、好
ましくは約3〜5時間インキュベートする。
次いでイオン交換クロマトグラフィーにより活性化混合物から活性プロティンC
を精製する。カチオン交換クロマトグラフィーとアニオン交換クロマトグラフィ
ーを併用することが好ましい。
好ましい態様では、活性化混合物を希釈し、カチオン交換カラムに適用する。適
当なカチオン交換体としてはCMイオン交換ゲルおよびSPイオン交換ゲルが挙
げられる。特に好ましいカチオン交換体はS−3epharose (Phar
macia、 Piscataway、 NJ)である。カラムハ低イオン強度
でわずかに酸性の緩衝液、例えば0.02M MES/Tris pH6,0゜
0、05M NaC1で平衡化される。活性プロティンCは塩勾配を使ってカラ
ムから溶離される。APCは素通り画分と約0.3〜0.5M NaC1の塩濃
度のところで溶出するだろう。トロンビンは約0.6M NaC1のところてカ
ラムから溶出するだろう。APC含有画分をプールし、例えば低塩緩衝液により
約0.2M NaC1以下に塩濃度を下げる。得られた低塩溶液をアニオン交換
カラムに適用する。適当なアニオン交換体としてはDEAEイオン交換ゲルおよ
びQAEイオン交換ゲルが挙げられる。特に好ましい交換体はQ−3ephar
ose (Pharmacia、 Piscataway。
NJ)である。APC含有画分を、わずかに酸性の低イオン強度緩衝液で予め平
衡化されているカラムに適用する。塩勾配を使って、または約0.3〜0.5M
NaCl、好ましくは約0.4M NaC1を含む緩衝液でカラムを洗浄する
ことにより、APCを溶出せしめる。カラム画分中のAPCの存在は、280n
mでの吸光度をモニタリングす夛ことによりおよびポリアクリルアミドゲル電気
泳動により、精製操作を通じて決定することができる。
必要であれば、アフィニティークロマトグラフィー、好ましくは免疫アフィニテ
ィークロマトグラフィーにより、追加の精製を行ってもよい。例えば、プロティ
ンCの活性化ペプチドに特異的な抗体上での免疫アフィニティークロマトグラフ
ィーにより、混入しているチモーゲンプロティンCをAPC調製物から除去する
ことができる。プロティンCのgla領域に特異的な抗体を使った免疫アフィニ
ティークロマトグラフィーにより追加の精製を行うこともできる。
活性プロティンC(APC)のカルボキシ末端は、C末端軽鎖ペプチドを単離し
、当業界で既知の方法によりそれらを配列決定することにより、決定することが
できる。一般的には、まず軽鎖と重鎮を結合しているS−8結合を開裂せしめる
ことによりAPCの重鎮と軽鎖とを分離する。S−3結合の開裂には当業界にお
いて周知である多数の方法があり、例えばpH8,3で6Mグアニジン−HCl
溶液中のジチオトレイトールを使う方法がある。好ましくは再ジスルフィド化を
防ぐために開裂生成物をモノヨード酢酸で処理する。
次いで重鎮と軽鎖タンパク質混合物を、例えば逆相分配クロマトグラフィーによ
り、分画することができる。好ましい態様では、Po1y−Fカラム(Du P
ont)が使われる。
次いで単離した軽鎖を開裂処理して、生じたペプチドを配列決定する。処理方法
としては、臭化シアンによるタンパク質分解、酵素的タンパク質分解、例えばエ
ンドプロテイナーゼAsp−Nを使ったタンパク質分解が挙げられる。
軽鎖のペプチド断片の混合物を更にペプチド画分に分離することができる。好ま
しい方法は、オクタデシルシラノール(ODS)カラムを使った逆相分配クロマ
トグラフィーである。次いで当業界で周知の方法のいずれかによりペプチド画分
を配列決定することができる。
好ましくはアミノ酸シークエンサーが使われる。アミノ酸番号128に了ミノ末
端を有するペプチドはピーク群の中に通常存在する。
アミノ酸配列分析の結果に基づいて、同じピーク中に含まれる他のペプチドの量
を差し引くことにより、軽鎖ペプチド128−150の量(ピコモル)を決定す
る。ペプチドの量は、同じ回収率を示すアミノ酸が検出される最も初期のサイク
ルにおける各アミノ酸のモル比から決定される。軽鎖ペプチド128−152の
量も同じ方法により決定する。ペプチド12B−150〜ペプチド128−15
2のモル比はAPC” ’/APC” ’/APC’ ”の比であると見なされ
る。
ApC166、APC151およびAPCI52は、APC口2上2上在する2
つの追加の塩基性アミノ酸により与えられる電荷の差に基づいて互いに分離する
ことができる。プロティンCは中性pHではアニオン性であり、約4.5のpI
を育し、アニオン交換クロマトグラフィーにより2形態の分離が容易である。こ
の点で好ましいクロマトグラフィー担体はDEAE樹脂、例えばDEAE−Se
phadex (Pharmacia、 Piscataway、 NJ)であ
る。簡単に言えば、2形態のプロティンCを含む溶液を約pH6,5においてア
ニオン交換カラムに適用する。約0〜IM Mailの勾配といった塩勾配を使
ってタンパク質を連続的に溶出せしめると、ApC”はAPCIs’よりも低い
塩濃度で溶出する。画分を集め、探準法、例えば280nmでの溶液の吸光度に
よりタンパク質の存在をモニタリングする。同様にして、軽鎖上に存在する一つ
のC末端塩基性アミノ酸により与えられる電荷の差に基づいて、より長いまたは
短い軽鎖種を含む混合物からAPC” ’が単離される。
エンドプロテイナーゼAsp−Nで処理することにより得られたペプチドを更に
キモトリプシンで処理し、上記と同様な方法で分析することができる。血漿プロ
ティンCから誘導した活性プロティンCについてのこの方法を使った分析は、主
としてAPCISGおよびAPCIS+並びに少量のAPCI i !を示した
。この分析をアミノ酸分析により確かめることができる。
本発明の活性プロティンCは、通常は生理学的に許容される担体または希釈剤と
共に、局所または静脈内投与用の医薬組成物において使用することができる。好
ましい担体および希釈剤としては、水、緩衝化された水、0.4%食塩溶液、0
.3%グリシン等が挙げられる。
医薬組成物は安定剤や補助剤を含んでもよい。それらの組成物は常用の公知の滅
菌技術により滅菌してもよい。得られた水溶液は使用のため包装するか、または
無菌条件下で濾過して凍結乾燥することかできる。凍結乾燥製剤は使用前に無菌
の水溶液と混合すればよい。
該組成物は、適当な生理的条件に必要な場合、医薬上許容される補助物質、例え
ばpH調節剤、緩衝剤、張度(浸透圧)調節剤等、例えば酢酸ナトリウム、塩化
ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、クエン酸ナトリウム、アミノアセ
テート等、並びに追加の治療成分、例えばプラスミノーゲン活性化因子、ヘパリ
ンまたは抗トロンビン■を更に含むことができる。それらの組成物中のプロティ
ンCの濃度は広範囲で異なることができ、即ち約0.5重量%はどの低濃度から
、15〜20]i量%はどの高濃度までに及び、これは選ばれた特定の投与形式
に従って、主に液量、粘度等により選択されるだろう。
静注入用の典型的医薬組成物は、250〜10100Oの無菌リンガ−溶液と1
〜lO■のプロティンCを含有するように作製することができる。非経口投与可
能な化合物を調製するための実際の方法は、当業者にとって公知または明白であ
り、そして例えばRemington’ sPharmaceutical 5
ciences 、 第16版、 Mack Publishing Comp
any。
εaston、 PA (1982) (これは参考として本明細書に組み込ま
れる)により詳細に記載されている。
プロティンCを含有する医薬組成物は予防的および/または治療的処置のために
投与することができる。治療的適用では、組成物は病気とその合併症を治癒する
かまたは少なくとも部分的に緩和するのに十分な量で投与される。この用途に有
効な量は病気または負傷の重さおよび患者の一般状態に依存するであろうが、通
常は1日あたりプロティンC約0.1■〜約300■の範囲であろう。1日あた
りプロティンC約1■〜約25■の用量がより普通に使われるであろう。
本発明の物質は一般に重い病気または負傷状態、即ち生命にかかわる状態または
潜在的に生命にかかわる状態において使うことができることを念頭に置かなけれ
ばならない。そのような場合、実質的過剰のそれらのプロティンC組成物を投与
することが可能であり、治療する医師によって望ましいと感じられることもある
。
予防的適用では、プロティンCを含む組成物は、患者自身の抗凝血能力またはフ
ィブリン溶解能力を増強するために、負傷もしくは病気状態にかかりやすいかま
たはその危険がある患者に投与される。
この用途では、正確な量は患者の健康状聾および内在性プロティンCの通常レベ
ルに依存するが、通常は体重70kgあたり約0.5■〜約250■、特に体重
70kgあたり約1■〜約25■の範囲である。
次の実施例は例示の目的で与えられ、限定目的ではない。
実施例
制限エンドヌクレアーゼおよびその他のDNA修飾酵素(例えばT4ポリヌクレ
オチドキナーゼ、子ウシアルカリホスファターゼ、DNAポリメラーゼ■ 〔フ
レノウ断片〕、T4ポリヌクレオチドリガーゼ)はBethesda Re5e
arch Laboratories(BRL)とNew EnglandBi
olabsから入手し、そして特記しない限り製造業者により指示される通りに
使用した。
オリゴヌクレオチドは、Applied Biosystems Model
380A DNA合成装置上で合成し、変性ゲル上でのポリアクリルアミドゲル
電気泳動によって精製した。大腸菌(ε、 colj )細胞はManiati
sら(Molecular Cloning : A Laboratory
Manual、Co1d Spring HarborLaboratory、
1982)により記載された通りに形質転換せしめた。
M13およびpUCクローニングベクター並びに宿主株はBRLから入手した。
FosterおよびDavie (前掲)により記載されたようにしてヒトプロ
ティンCの一部分をコードするcDNAを調製した。簡単に言えば、常法により
ヒト肝[1mRNAからλgtll cDNAライブラリーを作製した。
ヒトプロティンCに対する12″■−標識アフィニティー精製抗体を使ってクロ
ーンをスクリーニングし、プレートリゼート法(Maniatisら、前掲)に
より陽性クローンからファージを調製し、そして塩化セシウム勾配によってバン
ド沈降せしめた。Eco R[を使ってcDNA挿入断片を取り出し、プラスミ
ドpUc9 (VieiraおよびMessing、Gene19: 259−
268.1982)中にサブクローニングした。制限断片をファージベクターM
13mplOとMI3mpH(Messing、 Meth、 Enzymol
、101:20−77、1983)中にサブクーニングし、ジデオキシ法(Sa
ngerら、Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 74:
5463−5467、1977) 1.ニーより配列決定した。ヒトプロティン
Cの既知部分配列(Kisielら、前掲、 1979)と一致するDNAを含
み、そして軽鎖のアミノ酸64で始まり重鎮を経て3′非コード領域に及ぶプロ
ティンCをコードするクローンを選択した。このクローンをλHCl375と命
名した。アミノ酸24からプロティンCをコードする第二のcDNAクローンも
同定した。大きい方のクローンからの挿入断片をpUCQ中にサブクローニング
し、得られたプラスミドをpHCλ6Lと命名した。このクローンは、重鎮コー
ド領域、終結コドンおよび3′非コード領域を含むプロティンCの主要部分をコ
ードする。
λHCl375からのcDNA挿入断片をα−”P dNTPsを使ってニック
トランスレーションせしめ、該断片を用いて、Woo (Meth、 Enzy
mol。
68:381−395.1979)により変更されたBentonおよびDab
isのプラークハイブリダイゼーション法(Science 196:181−
182.1977)を使ってファージλCharon 4A (Maniati
s ら、Ce1l 15:687−702. 1978)中のヒトゲノムライブ
ラリーを探査した。陽性クローンを単離し、プラーク精製した(Fosterら
、Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 82:4673−
4677、1985 ;これは参考として本明細書に組み込まれる)。
陽性クローンから調製したファージDNA (Silhavyら、Experi
mentswith Gene Fusion、Co1d Spring Ha
rbor Laboratory、1984中)をEco R1またはBglI
Iで消化し、ゲノム挿入断片を精製し、pUcG中にサブクローニングした。こ
のゲノム挿入断片の制限断片をM13ベクター中にサブクローニングし、そして
配列決定してそれらの同一性を確かめ、遺伝子全体のDNA配列を確立した。
pHCλ6LのcDNA挿入断片をニックトランスレーションせしめ、該断片を
用いてファージλCharon 4Aライブラリーを探査した。該cDNAの5
′末端と3′末端から作ったプローブにハイブリダイズする1つのゲノムクロー
ンが同定された。このファージクローンをEco R[で消化し、プロティンC
遺伝子の5′末端に相当する4、4kb断片をpUc9中にサブクローニングし
た。得られた組換えプラスミドをpHCR4,4と命名した。完全DNA配列分
析は、pHCR4,4中の挿入断片が1263塩基対(bp)のイントロンによ
り隔てられた70 bpと167 bpの2つのエクソンを含んで成ることを明
らかにした。第一のエクソンはアミノ酸−42〜−19をコードし;第二のエク
ソンはアミノ酸−19〜37をコードする。配列分析によって完全なプロティン
C遺伝子のDNA配列が確証された。
プロティンCのプレープロペプチドのアミノ酸−42〜−19に相当するエクソ
ンを含むゲノム断片を単離し、ニックトランスレージタンし、そしてHep G
2細胞からのmRNAを使ってGublerおよびHoffmanの技術(Ge
ne 25:263−269.1983)により作製したcDNAライブラリー
をスクリーニングするためのプローブとして使った。この細胞系はヒト肝抽胞に
由来し、プロティンCを合成することが以前に示されている(FairおよびB
ahnak、 Blood 64:194−204.1984) 、ファージλ
gtllのEco R[部位に挿入されたcDNAを含んで成る10個の陽性ク
ローンか同定された。これらをプロティンC遺伝子の5′非コード領域に相当す
るオリゴヌクレオチドプローブを使ってスクリーニングした。1つのクローンが
このプローブでも陽性であったので、その全ヌクレオチド配列を決定した。該c
DNAは70 hpの5′非翻訳配列、ヒトブレープロプロチインCの全コード
配列、および2番目のポリアデニル化部位に相当する全3′非コード領域を含ん
だ(図1)。
ベクターpDXは、図2および3に記載のようにしてpDI(FRIII(Be
rknerおよび5harp、Nuc、 Ac1ds Res、 13:841
−857.1985)から誘導した。
10℃gのプラスミドを100μmの制限緩衝液A (10mM Tris p
H8、l0mM MgCl2.6n+M NaCl、 7mMβ−MS)f)中
で37℃にて10分間5単位のPst Iで消化することにより、pDHFRI
I中のDHPR配列のすぐ上流のPst1部位を8cl I部位に変換した。D
NAをフェノール抽出し、エタノール沈澱せしめ、そして10mM dCTPと
16単位のT4 DNAポリメラーゼを含む40μlのポリメラーゼ緩衝液(5
0mM Tris pH8,7n+MMgC12,7mMβ−MSH)中に再懸
濁し、12°Cで60分間インキュベートした。エタノール(Et(l)I)沈
澱後、該DNAを、400単位のT4ポリヌクレオチドリガーゼを含む14μl
のリガーゼ緩衝液(10mM Tris pH8゜10mM MgCIt、 I
mM DTT、 1.4d ATP)中で2.5μgのリン酸化されたBCII
リンカ−に12℃で12時間連結せしめた。フェノール抽出とEtOH沈澱後、
DNAを120μlの制限緩衝液B (75mM KCl、 6mM Tris
。
pH7,5,10mM MgC1□、 1mM DTT)に再懸濁し、80単位
のBclIて50°Cにて60分間消化し、次いでアガロース上で電気泳動した
。■型プラスミドDNA (101,tg)をゲルから単離し、50単位のT4
ポリヌクレオチドリガーゼを含む緩衝液C10μI中で12°Cにて2時間連結
せしめ、これを用いて大腸菌1(13101を形質転換せしめた。迅速DNA調
製分析により陽性コロニーを同定し、陽性コロニーから調製したプラスミドDN
A (ρD)IFI? ’と命名)を用いてdaIll−大腸菌を形質転換せし
めた。
次いでpDHFR’ (15μg)とpsV40 (pML−1のBam H[
部位中にクローニングされたBam H1消化SV40 DNAを含む) (2
5μg)を100μlノ制限緩衝液B中で25単位のBcl Iで50°Cにて
60分間消化した後、50単位のBatnHIを添加し、37°Cで60分間更
にインキュベートすることにより、プラスミドpD2’を作製した。DNA断片
をアガロースゲル電気泳動により回収し、4.9 kb(7) 1)DHPR’
断片と0.2 kb(7)SV40断片を単離した。それらの断片(pDHFR
’ DNA 200 ng、 SV40 DNA 100 ng)を、100単
位のT4ポリヌクレオチドリカーゼを含む10μIのリガーゼ緩衝液中で12°
Cにて4時間インキュベートし、得られた構成物(pD2’ )を用いて大腸菌
RRIを形質転換せしめた。
pBR322領域中の「毒物」配列(Lu5kyおよびBotchan、Nat
ure293ニア9−81.1981)を削除することによりプラスミドpD2
’を変形した。 pD2’ (6,6μg)とpML−1(LuskYおよび
aotchan、前掲) (4μg)を各々10単位のEco R[とNru
[と共に50μlの制限緩衝液A中で37°Cにて2時間インキュベートし、次
いでアガロースゲル電気泳動した。
1.7kbのpD2’断片と1.8kbのpML−1断片を単離し、100単位
のT4ポリヌクレオチドリガーゼを含む20μlのリガーゼ緩衝液中で12°C
にて2時間−緒に連結せしめ(各50ng) 、連結生成物を用いて大腸菌HB
IOIを形質転換せしめた。所望の構成物(pD2と命名)を含むコロニーを迅
速調製分析により同定した。次いで10℃gのpD2を50μlの制限緩衝液A
中で各20単位のEco R[とBglI[により37°Cにて2時間消化した
。DNAをアガロース上で電気泳動し、put、−t 、3 ’スプライス部位
およびポリ(A)配列を含む所望の2.8kb断片を単離した。
プラスミドpDHFRI[Iを変形し、Sac It (Sst I[)部位を
HindlI[部位またはKpn I[部位のいずれかに変換した。まず、 l
OμgのpDHFR■を20単位の5stIIで37°Cにて2時間消化した後
、フェノール抽出し、エタノール沈澱せしめた。再懸濁したDNAを、]OmM
dCTPと16単位の74 DNAポリメラーゼを含むポリメラーゼ緩衝液1
00μl中で12°Cにて60分間インキュベートし、フェノール抽出し、透析
し、そしてエタノール沈澱せしめた。DNA (5μg)を、400単位のT4
リガーゼを含む20μlの緩衝液C中で、50 nHのリン酸化されたHind
lI[またはKpn Iリンカ−と12°Cにて10時間連結せしめ、フェノー
ル抽出し、そしてエタノール沈澱せしめた。得られたプラスミドを50μlの制
限緩衝液A中に再懸濁した後、適宜50単位のHindI[[またはにρnIで
消化し、アガロース上で電気泳動した。ゲルから単離したDNA (250ng
)を、400単位のT4 DNAリガーゼを含む30μlのリガーゼ緩衝液中で
12°Cにて4時間連結せしめ、この連結生成物を用いて大腸菌RRIを形質転
換した。得られたプラスミドをpDHFRI[[(HindI)およびpDHF
RI[(Kpn I )と命名した。次いでBglIIとKpn Iでの消化後
アガロースゲル電気泳動によりpDHFRIII (Kpn I )から700
bpのKpnI −BglI[断片を精製した。
pDHFRIII(Hind I[)中にSV40エンハンサ−を挿入した。5
0MgのSV40 DNAを120μmの制限緩衝液A中で50単位のHind
lI[と共に37°Cで2時間インキュベートし、HindlI[SV40断片
(5089−968bp)をゲル精製した。プラスミドpDHFRI[[(Hi
nd III) (10μg)を250 ngの子ウシ腸ホスファターゼにより
37°Cにて1時間処理し、フェノール抽出し、エタノール沈澱せしめた。この
直鎖状プラスミド(50ng)を、200単位のT4ポリヌクレオチドリガーゼ
を使って16μmのリガーゼ緩衝液中で12°Cにて3時間250 ngの5V
40−Hind m断片と連結せしめ、この連結生成物を用いて大腸菌HBIO
Iを形質転換せしめた。このプラスミドから700塩基対のEco R[−Kp
nI断片を単離した。
次いでプラスミドpD3を作製した。700 bpのKpnI −BglII断
片と700 bpのEco R1−KpnI断片(各50ng)を、200単位
のT4ポリヌクレオチドリカーゼを使って12°Cで4時間、2.8kbのpM
L−1、3’スプライス部位およびポリ(A)断片10 ngと連結せしめ、次
いでこの連結生成物を用いて大腸菌RRIを形質転換せしめた。迅速調製分析に
より陽性コロニーを検出し、pD3 (図2)の大量調製を行った。
同様にしてベクターpD3’を作製した。ただし、SV40ポリアデニル化シグ
ナル(即ち、SV40 Ram Hl [2533bp] 〜Bcl I [2
770bp]断片)を後ろ向きに挿入した。即ち、pD3 ’は遺伝子挿入部位
としてBamHI部位を含む(図3)。
次いで図3に示されるようにpD3とpD3’からベクターpDXを作製した。
Eco R1開裂、Slヌクレアーゼとのインキュベーション、次いでBclI
リンカ−との連結により、pD3 ’中のEco Rr部位をBc11部位に変
換した。陽性と同定されたコロニーからDNAを調製し、変更された制限部位を
含む1.9kbのXho I −Pst I断片をアガロースゲル電気泳動によ
り調製した。第二の変更として、発現ベクター中に遺伝子を挿入するためのユニ
ークEco R(部位を作るために、Bcl Iで消化したpD3を、リン酸化
されたEco R[−Bcl Iアダプター(オリゴヌクレオチドZC525:
5 ’ GGA ATT CT 3’ :およびZC526: 5 ’ GA
T CAG AAT TCC3’から作製)と連結せしめた。陽性コロニーを制
限エンドヌクレアーゼ分析により同定し、このコロニーからのDNAを使って、
変更制限部位を含む2.3kbのXhoI −PstI断片を単離した。上記の
2つのDNA断片を一緒にT4 DNAリガーゼと共にインキュベートし、大腸
菌HBIOI中に形質転換せしめ、制限分析によって陽性のコロニーを同定した
。プラスミドDNAを単離し、pDXと命名した(図3)。このプラスミドは、
外来遺伝子の挿入のためのユニークEco R1部位を含む。
B、 cDNA発現
プロティンCcDNAをEco R1断片としてpDX中に挿入した。制限分析
により組換えプラスミドをスクリーニングし、プロモーター要素に関して正しい
方向でプロティンC挿入断片を有するものを同定し、正しいクローンからプラス
ミドDNA (pDX/PCと命名)を調製した。
pDX/PC中のcDNA挿入断片は5′非コード領域中にATGコドンを含む
ので(図1参照)、トランスフェクションと発現実験の前に該cDNAにおいて
欠失変異誘発を行った。オリゴヌクレオチド指令突然変異誘発の標準手順に従っ
て3塩基対の欠失を行った。変異cDNAを含むpDX型ベクターをp594と
命名した。
−重鎖プロチインCから二本鎖形懸へのプロセシングを増加させるために、2つ
の追加のアルギニン残基を該タンパク質に導入し、4つの塩基性アミノ酸から成
る開裂部位を生ぜしめた。PC962と命名された得られたプロティンC変異前
駆体は、軽鎖と重鎮の間の開裂部位に配列Ser−His−Leu−Arg−A
rg−Lys−Arg−Aspを含むArg−Asp結合におけるプロセシング
が二本鎖プロティンC分子をもたらす。
変異原性オリゴヌクレオチドZC962(5’ AGT CACCTG AGA
AGAAAA CGA GACA 3”)とオリゴヌクレオチドZC550(
5’ TCCCAG TCA CGA CGT 3”)を使った部位特異的突然
変異誘発(本質的にはZollerおよびSm1th、DNA 3:479−4
88.1984により記載されている)によってクローン化cDNAを変更する
ことにより、変異体分子を作製した。プラスミドp594を5stIで消化し、
約840 bpの断片をMlampH中にクローニングし、−重鎖鋳型DNAを
単離した。突然変異誘発後、正しいクローンを配列決定により同定した。複製可
能型DNAを単離し、5stIで消化し、そして変異断片を回収した。この変異
断片を2部分連結において5stI切断p594と連結せしめた。所望の方向で
挿入された5stI断片を有するクローンを制限酵素マツピングにより同定した
。得られた発現ベクターをpDX/PC962と命名した。
10MgのプラスミドpDX/PC962とpKo−neo (Souther
nおよびBerg。
J、 Mo1. Appl、 Genet、貝327−341.1982)を、
10mMTris−HCI pH7,6と1mM EDTAを含む水性溶液52
5μlに溶解し、これに75μ!の水性2M CaCl2を添加した。次に、攪
拌しながら600μlの2xHepes緩衝化塩溶液(0,28M NaC1,
50mM Hepes、 1.5mMリン酸水素ナトリウム、 pH7,2)を
滴下添加し、得られた溶液を20分分間−ておいた。
次いでこの溶液を、lO%ウシ胎児血清(FCS)、IXPsN抗生物質混合物
(Gibco 600−5640)および2mM L−グルタミンを含むダルベ
・ノコ改良イーグル培地(DMEM)の入った直径10cmのプレート中で培養
している293細胞上に注いだ。細胞を更に37°C,5%COt濃度において
6時間培養し、プラスミドを含む塩を細胞上に落ち着かせた。次いで培地を除去
し、15%グリセロールを含むHepes緩衝液(pH7,5)2−を細胞に添
加した。混合物を室温で2分間放置しトランスフェクションを行った。
細胞から上溝を除去し、lO%FCS 、I XPSNおよび2m1il L−
グルタミンを含む10rnlのDMEMを添加し、細胞を37°Cおよび5%C
02にお゛いてインキュベートした。
トランスフェクト細胞を、lO%FCS 、1 xPSN抗生物質混合物(Gi
bco 600−5640)、2.0mML−グルタミンおよびビタミンK(5
μg/rnI)を含むD−1tlEM中で48時間増殖させた。
トリプシンの添加により細胞をプレートから取り出し、次いて直径15anのプ
レートに移した。
500μg/−のG−418中で14日間細胞を選別し、得られたコロニーをイ
ムノフィルターアッセイ(McCrackenおよびBrown、Bio Te
chni−ques、 82−87.3月74月、1984)によりスクリーニ
ングした。プレートをPBSまたは無血清培地(0μβM+ペニシリン−ストレ
プトマイシン、5μg/r!LlビタミンK)で洗浄した。該細胞の上にテフロ
ンTMメッシュを載せた。ニトロセルロースフィルターを適宜PBSまたは無血
清培地で湿らせ、前記メツシュの上に載せた。37°Cで4時間のインキュベー
ション後、フィルターを取り出して緩衝液A(50mM TrIs。
pH7,4,5mM EDTA、 0.05%NP−40,150mM NaC
1,0,25%ゼラチン)中に室温で30分間浸した。振盪しながら、フィルタ
ーをビオチン標識ヒツジ抗プロティンCポリクローナル抗体(フィルター緩衝液
中1μg/m/)中で室温で1時間インキュベートした。次いで緩衝液A中でフ
ィルターを洗浄した後、アビジン接合西洋ワサビペルオキシダーゼ(Boehr
inger−Mannheim) (緩衝液A中に1 + 1000希釈したも
の)中で振盪しながら室温で1時間インキュベートした。フィルターを緩衝液B
(50mM Tris−1(C1,pH7,4,5mM EDTA、 IM
NaCl、 0.25%ゼラチン、0.4%サルコシル、0.05%NP−40
)中で、次に820中で洗浄し、そして発色試薬(50mM Tris/HCI
pH7,4,150mM NaC1中HRP発色試薬[Bio−Radl 6
0mg 、メタノール20rni、HzOt 100μl )中でインキュベー
トした。フィルターをH2Oに移すことにより反応を停止させた。最も強く反応
するコロニー6つをシリンダークローニングにより取り、10anプレート中で
個々に増殖させた。培養物がほぼ周密になった時、プロティンC生産レベルをE
LrSAにより測定した。
293/962 #I 1.8
293/962 #2 1.5
293/962 #3 2.O
B、BHK細胞中へのpDX/PC962のトランスフェクション本質的には上
述した通りに、ただしpKO−neoをプラスミドpSV2−DHPR(Sub
ramaniら、Mat、 Ce1l Biol、1 :845−846. 1
981)に、そしてG−418選択をメトトレキセート(250nM)に置き換
えて、BHK570細胞を同時トランスフェクトせしめた。プロティンC生産に
ついて細胞をスクリーニングし、EL[SAによりプロティンC生産を測定した
。3つのクローンについての発現レベルを表2に示す。
実施例5
活性組換えプロティンCの生産
トランスフェクトされた293細胞(293/962 !13)を無血清ITE
S−eRDF培地(表3)中で3日間培養した。
インスリン 9μg/rnI
トランスフェリン 10Mg/−
エタノールアミン IOμM
セレニット 20 nM
” eRDF中の濃度(Murakamiら、J、 Agric、Chem、S
oc、Japan 58:575、1984を参照のこと)。
抗プロティンCモノクローナル抗体(6H2)カラムを使って無血清培養上清か
ら組換えプロティンCを精製した。6H2モノクローナル抗体は、Ca”イオン
の存在下ではプロティンC(“PC“)に結合しそしてCa”イオンの非存在下
ではPCに結合しないことにより特徴づけられる。このモノクローナル抗体の性
質およびこの抗体を使ったPCの精製は特開昭61−134399と特開平1−
85091において開示されている。
上滑液を濾過して細胞破片を除去した後、上清を限外濾過により20〜40倍濃
縮した。次いで濃縮物をTBS (Tris緩衝化塩溶液、0.05M Tri
s/HCI pH7,4,0,15M NaC1)に対して透析した。即座に使
用しない時は、使用直前まで濃縮物を一40°Cで保存した。
上記濃縮物的25(Wに、最終濃度が約5mM Gael、になるまでIM(a
Cl 2溶液を添加した。この濃縮物を次いで5mM CaC1□を含むTBS
で緩衝化されたCe1lulofine ” (生化学工業)カラム(1,5c
m x 5.0on)上に置き、組換えプロティンCを吸着する抗プロティンC
モノクローナル抗体6H2で固定した。
次いて0.05M Tris/HClpH7,4,1,OM NaC1,5mM
CaC1z緩衝液てカラムを徹底的に洗浄した。280nmの波長での溶出液
の吸光度が0.01未満であることを確認した後、カラムに結合しているrPC
を0.05M Tris/HCI pH7,4,0,15M NaC1,10m
M Na2EDTA緩衝液で溶出せしめた。
rPCはカラムから単一ピークとして溶出した。非還元条件下での20%5DS
−ポリアクリルアミドゲル電気泳動は、該タンパク質が単一バンド中にあること
を示した。この方法によって約15■の8発材料から約1O07■のrPCが得
られた(収率的71%)。
B1組換えプロティンCの活性化
(1)活性化反応
活性化のために、YMIOウルトラメンブランフィルタ−(Amicon。
Danvers、 Mass、)を付けたAm1con濃縮器を使ってrPC溶
液を2■/−に濃縮し、そして0.05M Tris/HCI pf(7,5,
0,15M NaCIJi!衝液に対して透析した。前記2■/mi’rPc溶
液1860μlに、水性2.7■/−のウシトロンビン溶液(持出製薬)69μ
l、水性500mM EDTA 6μβ、およびTBS 1065μlを添加し
、3−の合計容量にした。
徹底的混合後、混合物を37℃の水浴中で3時間インキュベートし、組換えプロ
ティンCを活性化した。
(2)活性組換えプロティンC(ArPC)の精製カチオン交換カラムとアニオ
ン交換カラムを使って活性化混合物からトロンビンを除去しArPCを精製した
。
(alカチオン交換カラム
3−の0.02M MES (2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸〕/T
ris pi(6,0,0,05M NaCl緩衝液の添加により、ArPC溶
液を2倍希釈した。この希釈溶液を同緩衝液により平衡化されている1、5an
x4aoのS−5epharose Fast Flowカラム(Pharma
cia)に適用した。同緩衝液でカラムを洗浄した後、カラムに吸着した画分を
0.05〜1.0MNaC1の直線勾配によって溶出せしめ、素通り画分、洗浄
画分および濃縮画分を得た。ArPCは素通り画分と0.3〜0.5M NaC
1画分に含まれていた。トロンビンは約0.6M NaC1のところで溶出され
た。この操作によりArPCとトロンビンはほぼ完全に分離された。ArPCを
含む画分を一緒にプールし、この溶液の約301nIを等量の0.02M ME
S/TrispH6,0緩衝液に添加し、NaClの濃度を下げた。
(blアニオン交換カラム
前の段階において得られたArPC溶液(60ml”)を、0.02M MES
/TrispH6,0,0,05M NaCl緩衝液で平衡化されている1、O
anX3.6 anのQ−Sepharose Fast Flowカラム(P
harmacia)に適用した。同緩衝液でカラムを洗浄した後、カラムに吸着
しているArPCを0.4M NaC1を含む0.02M MES/Tris
pH6,0緩衝液で溶出せしめた。これによってArPCを含む単一ピークが得
られた(280 nmでの吸光度分析による)。
ArPCは非還元条件下での10%−20%勾配5OS−PAGE上で単一バン
ドとして存在した。
(A)ヒト血漿プロティンC(pPC)の活性化精製ヒトプロティンC(Enz
yme Re5earch Laboratories、Inc、。
5outh Bend、 End、) [(ロットHPC220)]を限外濾過
膜(Amicon YMIO)を使って濃縮し、0.05M Tris/HCI
pH7,4,0,15M NaC1緩衝液(TBS)に対して透析した。得ら
れた2、2■/rnlのpPC溶液865μlに、2.7■/rILlの水性ウ
シトロンビン溶液(持出製薬)34μ11水性の500mM EDTA 3μl
およびTBS 598 tt I!を添加して1.5mlの合計容量にした。徹
底的混合後、混合物を37°Cの水浴中で3時間インキユベートシて活性血漿プ
ロティンC(ApPC)を与えた。
(B)活性ヒト血漿プロティンCの精製ArPCの精製について上述した方法を
使って、活性化反応後のApPC含有混合溶液から活性血漿プロティンC(Ap
PC)を精製した。
ApPCを含む単一ピーク(280nmでの吸光度分析)が得られ、非還元条件
下での10−20%勾配5DS−PAGEにより単一バンドであることが示され
た。
結合しているS−8結合の還元により精製APCの重鎮と軽鎖を互いに分離した
。約560μg (PCの吸光度に基づいて測定)のAPCを、lO■のジチオ
トレイトールを含む6M塩酸グアニジン−0,5M Tris緩衝液(pH8,
3) 3−中でN2ガス雰囲気下で65°Cにて6時間インキユベートシた。4
3■/イのモノヨード酢酸水溶液(pH4−6) 250μβを添加し、この反
応液を37°Cで30分間インキュベートして−SH基を一3CH2COOH基
に変換し、ジスルフィド化を防いだ。得られた低分子量溶質を、約10容の水を
溶液側に徐々に添加して溶液の量をほぼ一定に維持しながら、限外濾過膜(Am
icon Co、)を通して透過させた。
混合重鎮および軽鎖タンパク質の水溶液を、表4に示される条件下で6.2 m
m X 80mmのPo1y−Fカラム(DuPont Co、)を使った逆相
分配クロマトグラフィーにより分画した。
表4
溶媒A : 0. IM NH4HCO2(pH8)溶媒B・ アセトニトリル
流速: 0.5rd1分
検出: 215 nm
カラム温度:室温
単離した軽鎖を含む画分(10%〜20%勾配5DS−ポリアクリルアミドゲル
上のMr 20.000のバンドの存在により決定)を−80″Cで凍結乾燥し
、そして200μfのO,1M尿素、 50mMリン酸緩衝液(pH8,0)に
溶解した。0.6μg (約4重量%水溶液)のエンドプロテイナーゼAsp−
N (Boehringer Mannheim)を添加し、混合物を37°C
て6時間インキュベートして軽鎖中のアスパラギン酸のアミノ末端側でペプチド
結合を切断した。
得られた軽鎖ペプチド断片混合物を、表5に示される条件下でオクタデシルシラ
ノール(ODS)カラムを使った逆相分配クロマトグラフィーにより分画した。
嚢」−
溶媒A: 0.1容量%トリフルオロ酢酸、■容量%アセトニトリル/H20
流速: 0.5ml/分
カラム温度:室温
477A型プロテインシークエンサー(Applied BioSystems
、 Inc、 。
Foster C1ty、 Ca1if、)を使ってペプチドピークを配列決定
した。アミノ酸128にアミノ末端を有するペプチドは通常CI8カラム上で6
0〜70分の保持時間を有するピークの中に存在した。
アミノ酸配列分析は、2つの異なる軽鎖カルボキシ末端アミノ酸、リジン(アミ
ノ酸番号150)およびアルギニン(アミノ酸番号152)の存在を指摘した。
エンドプロテイナーゼAsp−Nはアミノ酸番号150、151.152および
153の間のペプチド結合を切断する活性を持たないので、上述のようにして生
成された活性プロティンCの軽鎖のカルボキシ末端はリジンおよびアルギニンで
あると結論づけられた。
アミノ酸配列分析の結果に基づいて、同じピーク中に含まれる他のペプチドの量
を差し引くことにより軽鎖ペプチド128−150の量(ピコモル)を決定した
。ペプチドの量は、同じ回収率を示すアミノ酸が検出される最も早いサイクルに
おける各アミノ酸のモル比から決定した。軽鎖ペプチド128−152の量も同
じ方法で決定した。
ペプチド128−150対ペブf )’ 128−152(7) モル比(AP
C’ ”/APC’ ”)ハl:3であることがわかった。
(A)ヒト血漿プロティンC(pPC)の活性化モノクローナル抗体カラムを使
って精製されたヒトプロティンCを、限外濾過膜(A+n1coi YMIO)
を使って濃縮し、0.05M Tris/HClpH7,4,O,15M Na
C1緩衝液(TBS)に対して透析した。得られた2■/−のpPC溶液450
μlに、2.7■/−の水性ウシトロンビン溶液(持出製薬)17μc水性50
0mM EDTA 2a 1およびTBS 531 μAを添加して1.0+n
I!の合計容量にした。徹底的混合後、混合物を37°Cの水浴中で3時間イン
キュベートして活性血漿プロティンC(ApPC)を与えた。
(B)活性ヒト血漿プロティンCの精製ArPCの精製について上述した方法を
使って、活性化反応後のApPC含存混合溶液から活性血漿プロティンC(Ap
PC)を精製した。
ApPCを含む単一ピーク(280nmでの吸光度分析)が得られ、非還元条件
下での1.0−20%勾配5DS−PAGEにより単一バンドであることが示さ
れた。
実施例9
結合しているS−8結合の還元によりApPCの重鎮と軽鎖を互いに分離した。
約550μg (PCの吸光度に基づいて測定)のAPCを、10■のジチオト
レイトールを含む6M塩酸グアニジン−0,5M Tris緩衝液(pH8,3
) 3−中でN2ガス雰囲気下で65℃にて4時間インキュベートした。43■
/rrtlのモノヨード酢酸水溶液(pH4,6) 250μlを添加し、この
反応液を37°Cで30分間インキュベートして−SH基を一3CH2COOH
基に変換し、ジスルフィド化を防いだ。得られた低分子量溶質を、約10容の水
を溶液側に徐々に添加して溶液の量をほぼ一定に維持しながら、限外濾過膜(A
micon Co、)を通して透過させた。
混合重鎮および軽鎖タンパク質の水溶液を、表6に示される条件下で6.2 m
rn X 80mmのPo1y−Fカラム(DuPont Co、)を使った逆
相分配クロマトグラフィーにより分画した。
表6
溶媒A : 0. IM NH,HCO2(pH8)溶媒B: アセトニトリル
流速: 0.5m11分
カラム温度:室温
検出: 215 nm
カラム温度:室温
単離した軽鎖を含む画分(10%〜20%勾配SO3−ポリアクリルアミドゲル
上のMt 20.000のバンドの存在により決定)を−80°Cて凍結乾燥し
、そして200μmのo、iM尿素、 50mMリン酸緩衝液(PH8,0)に
溶解した。0.6μg (約4重量%水溶液)のエンドブロテイナーセAsp−
N (Boehringer Mannheim)を添加し、混合物を37°C
で6時間インキュベートして軽鎖中のアスパラギン酸のアミノ末端側でペプチド
結合を切断した。
得られた軽鎖ペプチド断片混合物を、表7に示される条件下てオクタデシルシラ
ノール(ODS)カラムを使った逆相分配クロマトグラフィーにより分画した。
溶媒A: 0.1容量%トリフルオロ酢酸、1容量%アセトニトリル/H20
流速: 0.5rnI/分
カラム温度:室温
検出: 215 nm
アミノ酸128にアミノ末端を有するペプチドは、一般にC18カラム上で60
〜70分の保持時間を有するピークの中に存在した。
キモトリプシンタンパク質分解
CI8カラム上で60〜70分の保持時間を有するピークの両分を取り出し、−
80°Cて凍結乾燥し、そして100μlの100mMリン酸緩衝液(pH7,
0)中に溶解した。
トリプトファン、チロシン等のカルボキシ末端側でペプチド結合を切断するため
に、上記画分に5.5 ng [500μg/−リン酸緩衝液(pH7,0)]
のキモトリプシン(Sigma、 C−3142)を添加し、混合物を37°C
で4時間インキュベートした。
得られたペプチド断片混合物を、表7に示したのと同じ条件下でオクタデシルシ
ラノール(ODS)カラムを使って逆相分配クロマトグラフィーにより分画した
。
上記で得られたペプチド断片のアミノ酸配列分析は477A型プロテインシーク
エンサーを使って行い、そしてアミノ酸分析はPTCアミノ酸分析法(R,L、
He1nrikson、 S、C,Meredich、Anal、 Bioc
hem。
T、E、 Huglii!、 273頁、 Academic Press、
New York、 1989)によって行った。
アミノ末端にアミノ酸番号146のリジンを有するペプチドは、CI8カラムで
は24〜40分に溶出されると予想された。
アミノ酸配列分析とアミノ酸分析の結果は、3つの異なる軽鎖カルボキシ末端ア
ミノ酸、即ちリジン(アミノ酸番号150) 、リジン(アミノ酸番号151)
およびアルギニン(アミノ酸番号152)の存在を示した。
キモトリプシンはアミノ酸番号149.150.151.152および153の
間の結合を切断する活性を持たないので、上記のように生成された活性プロティ
ンCの軽鎖のカルボキシ末端はリジン(アミノ酸番号150)、リジン(アミノ
酸番号151)およびアルギニン(アミノ酸番号152)であると結論づけられ
た。
アミノ酸配列分析における第一残基リジンの回収率からまたはアミノ酸分析にお
ける各アミノ酸の含量から、軽鎖の 146−150ペプチドの量(ピコモル)
を決定した。同様にして軽鎖の146−151ペプチドおよび146−152ペ
プチドの量の決定した。ペプチド146−150対146−151対146−1
52のモル比(APC”’/APC”’/APC”)は1:2:2であることが
わかった。
上記から、本発明の特定の態様を例示の目的で記載してきたか、本発明の精神お
よび範囲から逸脱することなく様々な変更を行い得ることは明らかであろう。従
って、本発明は添付の請求の範囲による以外には限定されない。
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要 約 書
ヒト活性プロティンCの生物活性を有するタンパク質か提供される。該タンパク
質は哺乳動物宿主細胞DNA中に組み込むことかできるプラスミドによりトラン
スフェクトされた哺乳動物宿主細胞により生産される。血漿プロティンCまたは
組換えプロティンCを活性化してヒト活性プロティンCの活性を実質的に有する
タンパク質を生せしめる方法も提供される。ここで、前記活性プロティンCの軽
鎖は150.151または152アミノ酸残基を含む。ヒト活性プロティン01
′6、活性プロティンC161および/または活性プロティン01″2を含有す
る組成物も提供される。精製された活性プロティンC中のプロティンCのそれら
の形態の比を決定する方法も開示される。
国際調査報告
国際調査報告
US 9100912
Claims (47)
- 1.重鎖および軽鎖を有する活性ヒトプロテインCであって、前記軽鎖がアミノ 酸番号1のアラニンからアミノ酸番号150のリジンまでの図1のアミノ酸配列 ;アミノ酸番号1のアラニンからアミノ酸番号151のリジンまでの図1のアミ ノ酸配列;およびアミノ酸番号1のアラニンからアミノ酸番号152のアルギニ ンまでのの図1のアミノ酸配列から成る群から選択されたアミノ酸配列から本質 的に成る、活性ヒトプロテインC。
- 2.組換えプロテインCを活性化することにより生産される、請求項1に記載の 活性ヒトプロテインC。
- 3.血漿プロテインCを活性化することにより生産される、請求項1に記載の活 性ヒトプロテインC。
- 4.前記プロテインCが組換え活性プロテインCである、請求項1に記載の活性 ヒトプロテインC。
- 5.活性ヒトプロテインCの第一形態、活性ヒトプロテインCの第二形感および /または活性ヒトプロテインCの第三形態を含んで成る組成物であって、前記第 一形態がアミノ酸番号1のアラニンからアミノ酸番号150のリジンまでの図1 に記載のアミノ酸配列を有する軽鎖にジスルフィド結合した重鎖を含んで成り; 前記第二形態がアミノ酸番号1のアラニンからアミノ酸番号151のリジンまで の図1に記載のアミノ酸配列を有する軽鎖にジスルフィド結合した重鎖を含んで 成り;そして前記第三形態がアミノ酸番号1のアラニンからアミノ酸番号152 のアルギニンまでの図1に記載のアミノ酸配列を有する軽鎖にジスルフィド結合 した重鎖を含んで成ることを特徴とする組成物。
- 6.前記第一形態対前記第二または第三形態の比が約1:10〜約10:1であ る、請求項5に記載の組成物。
- 7.前記第一形態対前記第二または第三形態の比が1:5〜5:1である、請求 項5に記載の組成物。
- 8.前記第一形態対前記第三形態の比が約1:3である、請求項5に記載の組成 物。
- 9.前記第一形態対前記第二形態の比が約3:1である、請求項5に記載の組成 物。
- 10.前記比が、 (a)軽鎖と重鎖とを分離し; (b)分離した軽鎖を断片化してポリペプチドを生成せしめ;(c)該ポリペプ チドを分画し; (d)分画したポリペプチドを配列決定し;そして(e)前記第一形態対前記第 二形態のモル比を算出することを含んで成る方法により決定される、請求項5〜 9のいずれか一項に記載の組成物。
- 11.前記分離段階が、−SH基を生成するための重鎖と軽鎖との間のジスルフ ィド結合の還元、およびその後のジスルフィド化を防ぐための前記−SH基の修 飾を含んで成る、請求項10に記載の組成物。
- 12.前記断片化段階が、エンドブロテイナーゼAsp−Nによるタンパク質分 解、次いで場合によりペプチドの分離後のキモトリプシンによるタンパク質分解 を含んで成る、請求項10に記載の組成物。
- 13.前記分画段階が高性能液体クロマトグラフィーを含んで成る、請求項10 に記載の組成物。
- 14.前記第一、第二および第三形態が組換えヒトプロテインCに由来する、請 求項5に記載の組成物。
- 15.前記第一、第二および/または第三形態が組換え活性ヒトプロテインCの 形態である、請求項5に記載の組成物。
- 16.前記第一、第二および/または第三形態が活性血漿プロテインCに由来す る、請求項5に記載の組成物。
- 17.ヒトプロテインCからヒト活性プロテインC150、ヒト活性プロテイン C151およびヒト活性プロテインC152を含んで成る組成物を製造する方法 であって、 (a)ヒトプロテインCを濃縮し; (b)濃縮したプロテインCの塩濃度を低下させて減塩溶液を生成せしめ; (c)前記減塩溶液をトロンビンに暴露してプロテインCを活性化し; (d)段階(C)の生成物をイオン交換クロマトグラフィーにかけることにより 活性プロテインCをトロンビンから精製し、精製された活性プロテインCを含む 1または複数の画分を得;そして(e)精製された活性プロテインCを含む画分 を収集し、ここで前記精製された活性プロテインCは活性プロテインC150、 活性プロテインC151および活性プロテインC152から本質的に成る、段階 を含んで成る方法。
- 18.前記暴露段階が、重量で1:1〜200:1のプロテインC対トロンビン の比を与えるように前記減塩溶液をトロンビンと混合することを含んで成る、請 求項17に記載の方法。
- 19.前記比が約20:1である、請求項18に記載の方法。
- 20.前記ヒトプロテインCが約2.0〜2.5mg/mlに濃縮される、請求 項17に記載の方法。
- 21.前記精製段階がカチオン交換クロマトグラフィーの後にアニオン交換クロ マトグラフィーを含んで成る、請求項17に記載の方法。
- 22.前記トロンビンが10%未満のウシβ−またはγ−トロンビンを含むウシ γ−トロンビンである、請求項17に記載の方法。
- 23.前記ヒトプロテインCが血漿プロテインCである、請求項17に記載の方 法。
- 24.前記ヒトプロテインCが組換えプロテインCである、請求項17に記載の 方法。
- 25.前記組換えプロテインCが、トランスフェクトされた哺乳動物細胞を培養 して軽鎖と活性化ペプチドとの接合部に配列R1−R2−R3−R4(ここでR 1〜R4の各々はリジン残基またはアルギニン残基である)を有するプロテイン C前駆体を発現せしめることにより生産される、請求項24に記載の方法。
- 26.前記細胞がBHK細胞または293細胞である、請求項25に記載の方法 。
- 27.前記細胞がビタミンK含有培地中で培養される、請求項25に記載の方法 。
- 28.前記細胞が本質的に無血清である培地中で培養される、請求項25に記載 の方法。
- 29.前記組成物が約1:10〜約10:1の活性プロテインC150対活性プ ロテインC151比を含んで成る、請求項17に記載の方法。
- 30.前記組成物が約1:5〜5:1の活性プロテインC150対活性プロテイ ンC151または活性プロテインC152の比を含んで成る、請求項17に記載 の方法。
- 31.前記組成物が約1:3の活性プロテインC150対活性プロテインC15 2の比および/または約3:1の活性プロテインC150対活性プロテインC1 51の比を含んで成る、請求項17に記載の方法。
- 32.生理学的に許容される担体または希釈剤と活性血漿プロテインCとを含有 する医薬組成物であって、前記活性ヒトプロテインCは重鎖と軽鎖を有し、前記 軽鎖がアミノ酸番号1のアラニンからアミノ酸番号150のリジンまでの図1の アミノ酸配列から本質的に成る、医薬組成物。
- 33.生理学的に許容される担体または希釈剤と活性血漿および/または組換え プロテインCとを含有する医薬組成物であって、前記活性血漿および/または組 換えプロテインCは重鎖と軽鎖を有し、前記軽鎖がアミノ酸番号1のアラニンか らアミノ酸番号150のリジンまでの図1のアミノ酸配列から本質的に成る、医 薬組成物。
- 34.生理学的に許容される担体または希釈剤と活性ヒトプロテインCとを含有 する医薬組成物であって、前記活性ヒトプロテインCは重鎖と軽鎖を有し、前記 軽鎖がアミノ酸番号1のアラニンからアミノ酸番号151のリジンまでの図1の アミノ酸配列から本質的に成る、医薬組成物。
- 35.生理学的に許容される担体または希釈剤と活性血漿プロテインCとを含有 する医薬組成物であって、前記活性ヒトプロテインCは重鎖と軽鎖を有し、前記 軽鎖がアミノ酸番号1のアラニンからアミノ酸番号152のアルギニンまでの図 1のアミノ酸配列から本質的に成る、医薬組成物。
- 36.生理学的に許容される担体または希釈剤と活性血漿および/または組換え プロテインCとを含有する医薬組成物であって、前記活性血漿および/または組 換えプロテインCは重鎖と軽鎖を有し、前記軽鎖がアミノ酸番号1のアラニンか らアミノ酸番号152のアルギニンまでの図1のアミノ酸配列から本質的に成る 、医薬組成物。
- 37.生理学的に許容される担体または希釈剤と、約1:10〜約10:1の比 の活性プロテインC150、活性プロテインC151および/または活性プロテ インC152とを含んで成る医薬組成物。
- 38.前記比が約1:5〜5:1の範囲内である、請求項37の医薬組成物。
- 39.活性プロテインC150対活性プロテインC151の比が約3:1であり 、そして/または活性プロテインC150対活性プロテインC152の比が約1 :3である、請求項37の医薬組成物。
- 40.生理学的に許容される担体または希釈剤並びに活性プロテインC151お よび活性プロテインC152を含んで成る医薬組成物。
- 41.精製された活性プロテインC中の活性プロテインC150、活性プロテイ ンC151および活性プロテインC152の比を決定する方法であって、 (a)活性プロテインCの重鎖と軽鎖を信合するジスルフィド結合を−SH基に 還元し; (b)更なるジスルフィド化を防ぐために前記−SH基を修飾し;(c)軽鎖を 重鎖から分離し; (d)軽鎖を断片化し; (e)断片化した軽鎖を分画し; (f)分画した軽鎖を配列決定し;そして(g)活性プロテインC150、活性 プロテインC151および活性プロテインC152のモル比を算出する、ことを 含んで成る方法。
- 42.前記還元段階が活性プロテインCを6Mグアニジン−HCI,pH8中で ジチオトレイトールで処理することを含んで成る、請求項41の方法。
- 43.前記修飾段階がpH4〜pH6において−SH基をモノヨード酢酸で処理 することを含んで成る、請求項41の方法。
- 44.前記分離段階が逆相分配クロマトグラフィーを含んで成る、請求項41の 方法。
- 45.前記断片化段階がエンドプロテイナーゼAsp−Nによるタンパク質分解 を含んで成る、請求項41の方法。
- 46.前記断片化段階がペプチドの分離後のキモトリプシンによるタンパク質分 解を更に含んで成る、請求項44の方法。
- 47.前記分画段階が高性能液体クロマトグラフィーを含んで成る、請求項41 の方法。
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