JPH06172395A - インターロイキン−1β誘導体及び医薬 - Google Patents

インターロイキン−1β誘導体及び医薬

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JPH06172395A
JPH06172395A JP5212076A JP21207693A JPH06172395A JP H06172395 A JPH06172395 A JP H06172395A JP 5212076 A JP5212076 A JP 5212076A JP 21207693 A JP21207693 A JP 21207693A JP H06172395 A JPH06172395 A JP H06172395A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 インターロイキン−1βの特定のアミノ酸を
欠失又は置換した誘導体。 【効果】 優れたインターロイキン−1β誘導体及び医
薬を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は新しいポリペプチド、更
に詳しくはインターロイキン−1β(IL−1β)の新
しい誘導体、並びにIL−1β及びその新しい誘導体の
医薬用途に関する。第2回国際リンホカインワークシヨ
ツプにおいて、かつてリンパ球活性化因子(Lymph
ocyte Activating Factor;L
AF)、マイトジエニツク プロテイン(Mitoge
nic Protein)、ヘルパーピーク−1(He
lperpeak−1)、Tリンパ球代替因子〔T−c
ell replacing factorIII(T
RF−III)、T−cell replacing
factor Mφ(TRFM)〕、Bセルアクチベー
テイング フアクター(B−cell activat
ing factor)、Bリンパ球分化因子(B−c
ell differationfactor)などの
呼称で報告されてきた生理活性物質は、いずれもインタ
ーロイキン−1(IL−1)なる呼称に統一されること
が決定された〔Cellular Immunol.,
48、433−436(1979)〕。この決定は、上
記各生理活性物質は物質として区別できず生理活性を異
なる角度から把えて表現していたにすぎないとの理由に
基づいている。上記IL−1は、更に例えばTリンパ球
やBリンパ球を活性化し、インターロイキン2の産生亢
進作用や抗体産生を亢進させる作用を有し、また肝細胞
に作用して蛋白質合成を亢進させる作用、プスタグラン
デイン産生を亢進させる作用等を有することも報告され
ている〔Reviews of Infections
Disease,Vol.6,No.1,51−59
(1984)、NewEngland.J.of Me
d.,311,1413(1984)等参照〕。しかし
て、物質としてのIL−1の本体に関しては現在尚不明
ではあるが近になってLAF活性を有するポリペプチド
もしくはその前駆体をコードする異なる2種の遺伝子の
存在がようやく報告された〔Proc.Natl.Ac
ad.Sci.,Vol.81,7907−7911
(1984)、Nature.Vol.315,641
(1985)、NucleicAcidResearc
h,Vol.13(16),5869(1985)〕。
これらの報告は2種の遺伝子の塩基配列から推定される
159個のアミノ酸配列を有する「IL−1α」と15
3個のアミノ酸からなる「IL−1β」を記している。
しかしながら、従来よりコンデイシヨンド メデイウム
(conditioned medium)もしくは部
分精製したと報告されるものの前述の生理活性と、上記
塩基配列から推定されるポリペプチドとの関連は、今尚
明らかにはされていない。また、上記公知の生理活性物
質としてのIL−1は、内因性の発熱物質(endog
eneous pyrogen:EP)とも同一物質で
あるとされ、発熱性を示すことが知られている〔Nat
ure,304,449(1983);Cell.Im
munol.,63,164(1981);J.Ex
p.Med.,150,709(1979);J.Im
munol.,130,(6)2708(1983);
同,132(3)1311(1984)等参照〕。この
事実から、従来の生理活性としてのIL−1はもとよ
り、仮に物質として均一なIL−1が提供されたとして
も、その医薬用途への適用は、極めて困難とされてい
る。本発明は医薬用途に有効に使用できる新しい有用な
IL−1β誘導体であるポリペプチドを提供しようとす
るものである。本発明は新しいIL−1β誘導体である
ポリペプチドの医薬用途を提供しようとするものであ
る。本発明は新しいIL−1β誘導体をコードする遺伝
子及びこれを用いて遺伝子工学的手法でIL−1β誘導
体であるポリペプチドを製造する方法を提供しようとす
るものである。本発明はまた均質なIL−1β自身の新
しい医薬用途を提供しようとするものである。上記本発
明の目的及びそれら以外の本発明の目的は以下の記載に
より明かにする。本発明のIL−1β誘導体(ポリペプ
チド)はインターロイキン−1βの下記(A)式で表わ
されるアミノ酸配列に於て、式(A)
【化6】 a)1位Ala、3位Val、4位Arg、5位Se
r、8位Cys、11位Arg、30位His、71位
Cys、93位Lys、97位Lys、98位Arg、
99位Phe、103位Lys、120位Trp、12
1位Tyr及び153位Serから選ばれた少なくとも
1つのアミノ酸残基が欠失されているか又は他のアミノ
酸で置換されていること、 b)1位のAlaから9位のThrに至るアミノ酸配列
又はその中の少くとも1つのアミノ酸残基が欠失されて
いること(但し上記aに記載の1位Ala、3位Va
l、4位Arg、5位Ser及び8位Cysから成る群
から選ばれたアミノ酸残基の少くとも1つが欠失されて
いる場合を除く)、 c)103位のLysから153位のSerに至るアミ
ノ酸配列又はその中の少くとも1つのアミノ酸残基が欠
失されていること(但し上記aに記載の103位Ly
s、120位Trp、121位Tyr及び153位Se
rから成る群から選ばれたアミノ酸残基の少くとも1つ
が欠失されている場合を除く)、 d)式(A)のN末端に、Met又は下記式(B)で示
される1′位のMetから116′位のAspに至るア
ミノ酸配列若しくはそのC末端側の一部のアミノ酸配列
が付加されていること、式(B)
【化7】 というa)〜d)の条件の少くとも1つを充足する改変
されたアミノ酸配列を有することにより特徴付けられる
(但し、少くとも71位Cysが他のアミノ酸で置換さ
れたポリペプチドを除く)。上記及び以下の本明細書に
於けるアミノ酸及びポリペプチドの表示は、IUPAC
及びIUAC−IUBによる命名法又は規則に於ける略
号乃至当該分野で慣用されている略号による表示法に従
うものとする。また塩基配列に於ける核酸の表示も同様
とする。アミノ酸の数又は位置は、欠落及び付加がある
場合であっても、全てIL−1βのアミノ酸配列即ち前
記式(A)アミノ酸配列に従って表示する。但しアミノ
酸位置を示す数値のうちダツシユを付したものは式
(B)のアミノ酸配列に従う。本発明のIL−1β誘導
体は、IL−1βの前記式A)に示されるアミノ酸配列
において、上記a)〜d)の要件の1つ又は2以上を組
み合わせて充足するアミノ酸配列を含有する新規なポリ
ペプチドである。好ましい誘導体は前記要件a)〜c)
の少くとも1つを充足するアミノ酸配列を有するもの及
びa)〜c)の少くとも1つの要件とd)の要件とを同
時に満足するアミノ酸配列を有するものである。本発明
のIL−1β誘導体であるポリペプチドの好ましい具体
例を挙げると次の通りである。 1)少くとも1位Alaが欠失されているか又は他のア
ミノ酸で置換されているポリペプチド。 2)少くとも3位Valが欠失されているか又は他のア
ミノ酸で置換されているポリペプチド。 3)少くとも4位Argが欠失されているか又は他のア
ミノ酸で置換されているポリペプチド。 4)少くとも5位Serが欠失されているか又は他のア
ミノ酸で置換されているポリペプチド。 5)少くとも8位Cysが欠失されているか又は他のア
ミノ酸で置換されているポリペプチド。 6)少くとも11位Argが欠失されているか又は他の
アミノ酸で置換されているポリペプチド。 7)少くとも30位Hisが欠失されているか又は他の
アミノ酸で置換されているポリペプチド。 8)少くとも71位Cysが欠失されているか又は他の
アミノ酸で置換されているポリペプチド。 9)少くとも93位Lysが欠失されているか又は他の
アミノ酸で置換されているポリペプチド。 10)少くとも97位Lysが欠失されているか又は他
のアミノ酸で置換されているポリペプチド。 11)少くとも98位Argが欠失されているか又は他
のアミノ酸で置換されているポリペプチド。 12)少くとも99位Pheが欠失されているか又は他
のアミノ酸で置換されているポリペプチド。 13)少くとも103位Lysが欠失されているか又は
他のアミノ酸で置換されているポリペプチド。 14)少くとも120位Trpが欠失されているか又は
他のアミノ酸で置換されているポリペプチド。 15)少くとも121位Tyrが欠失されているか又は
他のアミノ酸で置換されているポリペプチド。 16)少くとも153位Serが欠失されているか又は
他のアミノ酸で置換されているポリペプチド。 17)1位のAlaから3位のValに至るアミノ酸配
列、1位のAlaから6位のLeuに至るアミノ酸配列
又は1位のAlaから9位のThrに至るアミノ酸配列
が少くとも欠失されているポリペプチド。 18)151位Valから153位Serに至るアミノ
酸配列、149位Glnから153位Serに至るアミ
ノ酸配列、145位Aspから153位Serに至るア
ミノ酸配列、141位Glnから153位Serに至る
アミノ酸配列、121位Tyrから153位Serに至
るアミノ酸配列又は103位Lysから153位Ser
に至るアミノ酸配列が少くとも欠失されているポリペプ
チド。 19)式(A)のN末端にMet、式(B)で表わされ
るアミノ酸配列77′位のMetから116′位Asp
に至るアミノ酸配列、71′位Metから116′位A
spに至るアミノ酸配列、32′位Metから116′
位Serに至るアミノ酸配列又は1′位Metから11
6′位Aspに至るアミノ酸配列を少くとも有するポリ
ペプチド。 上記本発明のIL−1β誘導体は、IL−1βのアミノ
酸配列の特定位置の特定アミノ酸が他のアミノ酸で置換
されたアミノ酸配列を有するポリペプチドを含するが、
この置換を行い得る他のアミノ酸は、人体蛋白質を構成
するα−アミノ酸であれば、いずれでもよいが、中性ア
ミノ酸であるのが好適である。但し、Cysは、そのS
H基に基づいて、分子内又は分子間ジスルフイド結合を
形成することがあり、これを考慮すれば該アミノ酸はC
ys以外の上記アミノ酸であるのが好ましい。特に好ま
しいものとして例えば4位Argの場合はGlyを、8
位Cysの場合はSer又はAlaを、11位Argの
場合はGlnを、30位Hisの場合はTyrを、71
位Cysの場合はSer、Ala又はValを、93位
Lysの場合はLeuを、98位Argの場合はLeu
を、103位Lysの場合はGlnを、120位Trp
の場合はArgを、121位Tyrの場合はGlnを、
それぞれ好ましいものとして例示することができる。本
発明のIL−1β誘導体ならびに本明細書に記載の方法
に従い得られる均質なIL−1βは、例えばLAF活
性、腫瘍細胞増殖抑制活性(GIF活性)、即ち腫瘍細
胞に対して特異的にその増殖を抑制する活性、コロニー
刺激因子(Colony stimulating f
actor:CSF)、インターフエロン(inter
feron:IFN)、インターロイキン2(Inte
rleukin−2;IL−2)、インターロイキン3
(interleukin−3:IL−3)等の種々の
サイトカイン(cytokine)類の産生促進活性、
即ち例えばヒト細胞に作用してそれらサイトカイン類の
産生を著しく促進させる活性、抗炎症活性、特に例えば
関節炎モデル動物に投与することによって関節炎の進行
を効果的に抑制する活性、放射線障害防止作用、即ち骨
髄移植時の放射線全身照射、癌治療等における放射線照
射、放射線事故時における生体障害乃至は重篤な副作用
等を予防する作用乃至防止する作用等を有している。本
発明誘導体は上記各活性のいずれか少なくともひとつの
点で優れているか、或いは(及び)より毒性が低く副作
用が少ない点で優れている。従って本発明誘導体ならび
に上記の均質なIL−1βは例えば抗体産生促進やワク
チンの効果増強等の免疫系刺激剤、抗腫瘍剤、例えばC
SF、IL−2及びIL−3等のサイトカイン産生促進
剤、抗炎症剤、放射線障害防止剤等の医薬品として有用
である。殊に上記均質なIL−1β自身が関節炎等の炎
症に著効を示すという本発明による新たな知見は、従来
IL−1が炎症をメデイエートし、その惹起に関与する
とされていた事実によれば、おどろくべきことてある。
また、本発明誘導体は記各活性のいずれか少なくともひ
とつの点で優れているか、或いは(及び)より毒性が低
く副作用が少ない点で優れている。とりわけ、本発明誘
導体は、CSF産生促進剤として有効であり、これをヒ
トに投与するときには、ウィルス感染や抗原抗体反応等
の危険性を生じることなく、癌化学療法や放射線療法後
の骨髄低形成による顆粒球減少を有効に回復できる(顆
粒球減少治療剤)。上記CSF産生促進剤は、またその
本来のCSF産生促進作用により、CSFの作用に基づ
く各種疾病の予防及び治療剤としても有効に利用でき
る。例えば、CSFは顆粒球やマクロファージの機能を
促進させる作用がある〔ロベッツら(Lopez,A.
F.et al.),J.Immunol.,131
2983(1983)、ハンダムら(Handam,
E.et al.),同122,1134(1979)
及びバダスら(Vadas,M.A.et al.),
130,795(1983)〕ので、種々の感染症の
予防及び治療剤として臨床応用が期待されており、上記
CSF産生促進剤も同様に臨床応用が期待される。殊
に、近年生体防御能が低下乃至障害された個体(com
promisedhost)に、それまで無害であった
病原体が病原性を発揮して惹起される、所謂日和見感染
症(opportunistic infection
或いは terminal infection)は、
臨床的に問題となる病原体(起炎菌)がシュードモナス
(Pseudomonas)セラティア(Serrat
ia)等のグラム陰性桿菌、ヘルペス(Herpes
simplex,HSV)、バリセラ−ゾースタ(Va
ricella zoster,VZV)、サイトメガ
ロウイルス(Cytomegalovirus,CM
V)等のウイルス、キャンディダ(Candida a
lbicans)アスペルギルス(Aspergill
us fumigatus)、ノカルディア(Noca
rdia asteroidea)等の真菌、カリニ原
虫(Pneumocystis carinii)、ト
キソプラズマ(Toxoplasma gondii)
等の原虫等であり、現用の抗生物質中には、之等の病原
菌に対して充分な効果を奏し難く、該日和見感染症に対
する新しい薬剤の研究開発が切望されている。本発明誘
導体は、かかる日和見感染症の予防及び治療剤としても
有用であり、特にかかる日和見感染症が高頻度に見られ
る抗癌剤投与時、即ち急性白血病の化学療法や骨髄移植
時における各種の感染症、例えばガンジダ症、クリプト
コックス症、アスペルギルス症、接合菌症、黒色真菌感
染症、ウィルス感染症、サイトメロウィルス肺炎、之等
の合併症等の予防及び治療剤として有用なものである。
更に本発明誘導体ならびに上記のIL−1βは、上記医
薬用途以外に、そのサイトカイン産生促進活性に基づい
て、例えば細胞株からの各種有用サイトカインのインビ
トロ(in vitro)製造に際して極めて有効に使
用し得る。かかる細胞株からの天然型サイトカインの製
造は、ことに糖蛋白質であるサイトカインにおいて着目
されており、効率的にかつ大量に有用サイトカインを収
得することができる。本発明誘導体中、少くとも71位
Cysを置換乃至は欠失させたもの、特に上記Cysを
他のアミノ酸、例えばSer、Ala、Val等で置換
したものは、高活性を示す。また、少くとも4位Arg
又は少くとも8位Cysを置換乃至は欠失させた本発明
誘導体、及び少くとも103位以降の少なくともひとつ
のアミノ酸を欠失させた本発明誘導体は、いずれもプロ
スタグランジンE(PGE)産生促進作用が弱く、従っ
て発熱作用等の副作用ならびに毒性がより少ない特徴を
有し、更に少くとも4位Argを置換乃至は欠失させた
本発明誘導体は、GIFならびにLAF活性に比較し
て、CSF産生促進活性ならびに抗炎症活性がより強い
特徴を有している。更に、本発明誘導体中、式(A)の
N末端に少くとも上記特定のアミノ酸もしくはポリペプ
チドが付加したものは、GIF活性及びLAF活性に比
してCSF産生促進作用及び抗炎症作用がより高い特徴
を有し、しかも毒性が低く且つ作用の持続性の点で医薬
品として、殊に経口剤乃至は座剤として利用する場合
に、より有効である。更に、本発明誘導体、ことに少く
とも8位Cys及び/又は71Cysを置換乃至は欠失
させたもの、特に上記Cysを他のアミノ酸、例えばS
er、Ala、Val等で置換したものは、種々の条件
下におけるIL−1受容体への結合性において優れてい
る。尚、本発明誘導体の内でIL−1βに比しその分子
中にCysをより少なく含むか又は含まないものは、C
ysのSH基に基づく分子内もしくは分子間結合の不要
な形成を考慮すれば、より好ましいものである。本発明
のポリペプチドは、例えば遺伝子工学的手法により製造
することができる。即ち、前記本発明に係わる特定のポ
リペプチドをコードする遺伝子を利用し、これを微生物
のベクターに組込んで該微生物細胞内で、複製、転写、
翻訳させることによって製造することができる。この方
法は、特に大量生産が可能である点より有利である。上
記方法において用いられる遺伝子は、通常の方法、例え
ばホスフアイト トリエステル法〔ネイチヤー(Nat
ure),310,105(1984)〕等の常法に従
って、核酸の化学合成により全合成することもできる
が、IL−1βもしくはその前駆体をコードする遺伝子
を利用するのが簡便であり、該遺伝子より、上記化学合
成手段を含む常法に従って、前記特定のアミノ酸配列を
コードする核酸配列に改変することにより容易に製造で
きる。IL−1β又はその前駆体をコードする遺伝子は
公知(記述)であり、我々も我々の先の出願(特願昭6
0−138281号)に記したようにIL−1βをコー
ドする遺伝子を得、これを用いて遺伝子工学的手法でI
L−1βを収得するに成功した。之等の一連の遺伝子工
学的手法は後記の参考例において明らかにする。上記核
酸(塩基)配列の改変操作も公知方法に従えばよく、目
的とするポリペプチドのアミノ酸配列に応じて実施され
る〔遺伝子工学的手法としては、例えば、Molecu
lar Cloning Cold Spring H
arbor Laboratory(1982)が参照
される〕。例えば、DNAの切断、結合、リン酸化等を
目的とする制限酵素、DNAリガーゼ、ポリヌクレオチ
ドキナーゼ、DNAポリメラーゼ等の各種の酵素処理等
の常套手段等が採用でき、それら酵素は市販品として容
易に入手できる。之等各操作における遺伝子乃至核酸の
単離、精製も常法、例えばアガロース電気泳動法等に従
えばよい。また得られる遺伝子の複製は、一部後述する
ように通常のベクターを利用する方法に従えばよい。ま
た、所望のアミノ酸配列をコードするDNA断片や合成
リンカーは上記した化学合成により容易に製造できる。
尚、上記において所望のアミノ酸に対応するコドンは自
体公知でありまたその選択は任意でよく、例えば利用す
る宿主のコドン使用頻度等を考慮した常法に従えばよい
〔Nucl. Acids. Res.,9,43−7
4(1981)〕。またこれらの核酸配列のコドンを一
部改変するには、例えば常法どうり、15〜30マー程
度の、所望の改変をコードする合成オリゴヌクレオチド
からなるプライマーを用いたサイトースペシフィック
ミュータジエネシス(Site−Specific M
utagenesis)〔Proc.Natl.Aca
d.Sci.,81,5662−5666(198
4)〕等の方法を採用することができる。上記方法によ
り得られる所望の遺伝子は、例えばマキサム−ギルバー
トの化学修飾法〔Maxam−Gilbert.Met
h.Enzym.,65,499−560(198
0)〕やM13フアージを用いるジデオキシヌクレオチ
ド鎖終結法〔Messing,J.and Vieir
a,J.,Gene,19,269−276(198
2)〕等により、その塩基配列の決定及び確認を行なう
ことができる。上記操作及び方法の具体例は、後記参考
例及び実施例に記述するが、該方法は特に限定されず、
当業界において周知の各種方法のいずれを採用してもよ
い。かくして、本発明によれば前記した特定のアミノ酸
配列を有するポリペプチドをコードする新規な遺伝子も
提供される(以下この遺伝子を「本発明遺伝子」とい
う)。本発明のポリペプチドは、上記特定の遺伝子(本
発明遺伝子)を利用し、従来公知の一般的な遺伝子組換
え技術に従い製造できる。より詳細には、上記本発明遺
伝子が宿主細胞中で発現できるような組換えDNAを作
成し、これを宿主細胞に導入して形質転換し、該形質転
換体を培養すればよい。ここで宿主細胞としては、真核
生物及び原核生物のいずれをも用いることができる。該
真核生物の細胞には、脊椎動物、酵母等の細胞が含ま
れ、脊推動物細胞としては、例えばサルの細胞であるC
os細胞〔Y.Gluzman,Cell,23,17
5−182(1981)〕やチヤイニーズ.ハムスター
卵巣細胞のジヒドロ葉酸レダクターゼ欠損株〔G.Ur
laub and L.A.Chasin,Proc.
Natl.Acad.Sci,USA,77,421
6−4220(1980)〕等がよく用いられている
が、之等に限定される訳ではない。脊椎動物細胞の発現
ベクターとしては、通常発現しようとる遺伝子の上流に
位置するプロモーター、RNAのスプライス部位、ポリ
アデニル化部位及び転写終了配列等を保有するものを使
用でき、これは更に必要により複製起源を保有していて
もよい。該発現ベクターの例としては、SV40の初期
プロモーターを保有するpSV2dhfr〔S.Sub
ramani,R.Mullign and P.Be
rg,Mol,Cell,Biol.,(9),85
4−864〕等を例示できるが、これに限定されない。
また真核微生物としては酵母が一般によく用いられてお
り、その中でもサツカロミセス属酵母が有利に利用でき
る。該酵母等の真核微生物の発現ベクターとしては、例
えば酸性ホスフアターゼ遺伝子に対するプロモーターを
持つpAM82〔A.Miyanohara et a
l,Proc,Natl.Acad,Sci.,US
A,80,1−5(1983)〕等を好ましく利用でき
る。原核生物の宿主としては、大腸菌や枯草菌が一般に
よく用いられている。本発明では例えば該宿主菌中で複
製可能なプラスミドベクターを用い、このベクター中に
本発明遺伝子が発現できるように該遺伝子の上流にプロ
モーター及びSD(シヤイン・アンド・ダルガーノ)塩
基配列、更に蛋白合成開始に必要なATGを付与した発
現プラスミドが使用できる。上記宿主菌としての大腸菌
としては、エシエリヒア・コリ(Escherichi
a coli)K12株等がよく用いられ、ベクターと
しては一般にpBR322がよく用いられるが、これに
限定されず、公知の各種の菌株及びベクターがいずれも
利用できる。プロモーターとしては、例えばトリプトフ
アン・プロモーター、Pプロモーター、lac プロ
モーター、lpp プロモーター等を使用することがで
き、いずれの場合にも本発明遺伝子を発現させることが
できる。トリプトフアン.プロモーターを用いる場合を
例にとり詳述すれば、発現ベクターとしてトリプトフア
ン.プロモーター及びSD配列を持つベクターpTM1
〔今本文男、代謝、Vol.22,289(198
5)〕を使用し、SD配列の下流に存在する制限酵素C
la1部位に、必要に応じてATGを付与した所望のポ
リペプチドをコードする遺伝子を連結させればよい。
尚、直接発現系に限らず、例えばβ−ガラクトシダーゼ
やβ−ラクタマーゼ等を利用する融合蛋白質発現系によ
ることもできる。かくして得られる発現ベクターの宿主
細胞への導入及びこれによる形質転換の方法としては、
一般に用いられている方法、例えば主として対数増殖期
にある細胞を集め、CaCl処理して自然にDNAを
取り込みやすい状態にして、ベクターを取込ませる方法
等を採用できる。上記方法においては、通常知られてい
るように形質転換の効率を一層向上させるためにMgC
やRbClを更に共存させることもできる。また、
宿主細胞をスフエロプラスト又はプロトプラスト化して
から形質転換させる方法も採用することができる。かく
して得られる所望の形質転換株は、常法に従い培養する
ことができ、該培養により、所望のポリペプチドが生
産、蓄積される。該培養に用いられる培地としては、通
常の細胞培養に慣用される各種の培地のいすれでもよ
く、その具体例としては、例えばL培地、E培地、M9
培地等及び之等に通常知られている各種の炭素源、窒素
源、無機塩、ビタミン類等を添加した培地を例示でき
る。尚、上記トリプトフアン・プロモーターを用いた場
合には、一般にプロモーターが働くようにするためにカ
ザミノ酸を添加した、例えばM9最小培地を用いて培養
することができ、該培地中には培養の適当な時期にイン
ドールアクリル酸等のトリプトフアン・プロモーターの
働きを強めるための薬剤を添加することもできる。この
ようにして得られる活性物を含有する培養物からの目的
ポリペプチド、即ち本発明ポリペプチドの精製、単離は
常法に従って行なうことができる。尚、本発明ポリペプ
チドを宿主から抽出するに当っては、例えば浸透圧シヨ
ツク法等の温和な条件を採用するのが、その高次構造保
持の面からより好ましい。上記精製、単離は、例えば当
該ポリペプチドの物理、化学的性質を利用した各種の処
理操作に従い実施することができる〔例えば「生化学デ
ーターブツクll」pp1175〜1259、第1版第
1印刷、1980年6月23日、株式会社東京化学同人
発行参照〕。該方法としては、具体的には例えば通常の
蛋白沈澱剤による処理、限外濾過、分子ふるいクロマト
グラフイー(ゲル濾過)、液体クロマトグラフイー、遠
心分離、電気泳動、アフイニテイクロマトグラフイー、
透析法、之等の組合せ等を採用できる。より具体的に
は、上記操作は、例えば以下のごとくして実施できる。
即ち、まず培養上清より予め目的とするポリペプチドを
部分精製する。この部分精製は、例えばアセトン、メタ
ノール、エタノール、プロパノール、ジメチルホルムア
ミド(DMF)等の有機溶媒や酢酸、過塩素酸(PC
A)、トリクロロ酢酸(TCA)等の酸を蛋白沈澱剤と
して用いる処理、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、
リン酸ナトリウム等の塩析剤を用いる処理及び/又は透
析膜、平板膜、中空繊維膜等を用いる限外濾過処理等に
より行なわれる。之等の各処理の操作及び条件は、通常
のこの種方法のそれらと同様のものとすればよい。次い
で上記で得られた粗精製物を、ゲル濾過に付すことによ
り目的物質の活性が認められる画分を収得する。ここで
用いられるゲル濾過剤としては、特に限定はなく、例え
ばデキストランゲル、ポリアクリルアミドゲル、アガロ
ースゲル、ポリアクリルアミド−アガロースゲル、セル
ロース等を素材とするものをいずれも利用できる。之等
の具体例としては、セフアデツクスGタイプ、同LHタ
イプ、セフアロースタイプ、セフアクリルタイプ(以
上、フアルマシア社)、セルロフアイン(チツソ株式会
社)、バイオゲルPタイプ、同Aタイプ(バイオーラド
社)、ウルトロゲル(LKB社)、TSK−Gタイプ
(東洋曹達株式会社)等の市販品を例示できる。目的と
するポリペプチドは、上記ゲル濾過により得られる活性
画分を、例えばハイドロキシアパタイトカラムを用いた
アフイニテイークロマトグラフイー、DEAE法、CM
法、SP法等のイオン交換カラムクロマトグラフイー、
クロマトフオーカシング法、逆相高速液体クロマトグラ
フイー等に付すことにより、又は之等各操作の組合せに
より更に精製することができ、均質な物質として単離す
ることができる。上記クロマトフオーカシング法は、公
知の各種方法により実施できる。カラムとしては、例え
ばPBE94(フアルマシア社製)等を、開始緩衝液と
しては、例えばイミダゾール−塩酸等を、また溶出液と
しては、例えばポリバツフアー74(フアルマシア社
製)−塩酸(pH4.0)等を使用できる。上記逆相高
速液体クロマトグラフイーは、例えばCハイボアー逆
相HPLCカラム(バイオーラド社(Bio−Rad
Laboratories)等を用いて、移動剤として
アセトニトリル、トリフルオロ酢酸(TFA)、水等及
び之等の混合溶媒を用いて実施できる。かくして本発明
IL−1β誘導体(ポリペプチド)を単離、収得でき
る。IL−1βをコードする遺伝子から同種の遺伝子組
換え操作でIL−1βを収得できる。得られる本発明ポ
リペプチド又はIL−1βは、前述した如く優れた薬理
活性を有することから、前述した各種の医薬用途に有用
な医薬製剤とすることができる。斯かる医薬製剤にはた
とえば抗体産生やワクチン効果の増強並びに免疫不全症
の治療等の免疫刺激剤、抗腫瘍剤、サイトカイン類の産
生促進剤、抗炎症剤、放射線障害防止剤、日和見感染症
治療剤等が包含される。該医薬製剤は、通常本発明ポリ
ペプチド又はIL−1βの薬理有効量と共に適当な医薬
製剤担体を配合して製剤組成物の形態に調製される。該
製剤担体としては使用形態に応じた製剤を調製するのに
通常慣用される充填剤、増量剤、結合剤、付湿剤、崩壊
剤、表面活性剤等の賦形剤乃至は希釈剤をいずれも使用
できる。製剤組成物の形態は、これが本発明ポリペプチ
ド又はIL−1βを効果的に含有する状態であれば、特
に限定はなく、例えば錠剤、粉末剤、顆粒剤、丸剤等の
固剤であつてもよいが、通常液剤、懸濁剤、乳剤等の注
射剤形態とするのが好適である。またこれは使用前に適
当な担体の添加によって液状となし得る乾燥品とするこ
ともできる。之等の製剤組成物はいずれも常法に従い調
製され得る。得られる医薬製剤は、該製剤組成物の形態
に応じた適当な投与経路、例えば注射剤形態の医薬製剤
は、静脈内、筋肉内、皮下、皮内、腹腔内投与等により
投与され、固剤形態の医薬製剤は、経口乃至は経腸投与
され得る。医薬製剤中の有効成分の量及び該製剤の投与
量は、該製剤の投与方法、投与形態、使用目的、之を適
用される患者の症状等に応じて適宜選択され、一定では
ないが、通常有効成分を約1〜80重量%程度含有する
製剤形態に調製して、この製剤をこれに含有される有効
成分量が一日成人一人当り約0.1μg〜10mg程度
となる範囲で投与するのが望ましい。該投与は、一日1
回である必要はなく一日3〜4回に分けることもでき
る。
【実施例】以下、IL−1βを製造する参考例及び本発
明誘導体を製造する実施例を挙げて、本発明を更に詳し
く説明する。下記各例では、本発明誘導体に関して、之
等を簡略化するため、以下の略号を付した。また、以下
の各例において各種生理活性は、次の方法により測定し
た。
【化7】
【化8】
【化9】
【化10】
【化11】
【化12】 <活性の測定> (1)IL−1活性の測定 オツペンハインら(J.J.Oppenhein et
al)の方法〔J.Immunol.,116,14
66(1976)〕に従い、C3H/HeJ系マウスの
胸腺細胞を利用して測定したLAF活性により表示し
た。 (2)GIF活性の測定 96ウエルマイクロプレート(コーニング社)に種々の
渥度に希釈した供試液0.1mlを入れ、次に各ウエル
にヒトメラノーマ細胞A375を2×10個/mlの
濃度で含有する10%FCSを含むイーグルスMEM浮
遊液0.1mlを加え、炭酸ガス培養器(ナフコ社製)
内で4日間培養する。培養終了後、0.05%ニユウト
ラルレツド(和光純薬社製)0.05mlを各ウエルに
加え、37℃で2時間培養する。上澄液を除去した後、
リン酸緩衝生理食塩水0.3mlを各ウエルに静かに加
えてウエルを洗浄する。洗浄液を除去した後、各ウエル
にリン酸1ナトリウム−エタノール等量混合液0.1m
lを加え、マイクロミキサーで数分間振盪し、細胞内に
取込まれた色素量を、96ウエル−マイクロタイトレー
シヨンプレート用光度計(タイターチエツクマルチスキ
ヤン、フロウラボラトリーズ社製)を用いて、吸光度5
40mμにて測定し、増殖抑制活性を求める。対照群
(コントロール群)の細胞増殖の50%抑制を示す試験
群、即ち対照群の吸光度測定値の1/2の吸光度測定値
を示す試験群、の希釈率の逆数をとり、これをGIF活
性単位とする。従つて例えばこの GIF活性が10単
位の場合、この供試液は10倍希釈してもなお細胞増殖
を50%抑制する活性を有する。 参考例1 プラスミドPGIF−αの製造 ヒトリンパ球の調製 ヒト末梢血を採血し、フイコール.ハイパークの密度勾
配遠心法〔Eur.J.Immunol.,808
(1974)〕により末梢血リンパ球1.9×1010
個を得た。このリンパ球を4×10/mlの細胞濃度
で、ヒト血清5%を含むRPMI1640培地に懸濁さ
せ、直径9cmのシヤーレに分注後、5%炭酸ガス中、
37℃で1時間培養した。その後、シヤーレ底部に付着
していない細胞を除去し、ウシ胎児血清10%、TPA
(シグマ(Sigma)社製)0.5ng/ml及びL
PS(デイフコ(Difco)社製)10μg/mlを
含むRPMI1640培地にて細胞を刺激した。5%炭
酸ガス中、37℃で4時間培養した後、PBS及び0.
02%EDTAにて付着性リンパ球9×10個を得
た。 mRNAの調製 上記で得たヒト付着性リンパ球を、6M−グアニジン
チオシアネート溶液(6M−グアニジンイソチオシアネ
ート、5mMクエン酸ナトリウム(pH7.0)、0.
1M2−メルカプトエタノール、0.5%ザルコシル
(Sarkosyl)30mlにて溶解後、G18G注
射針をつけた50ml注射筒を用いてDNAをせん断し
た。この溶液に塩化セシウム(CsCl)12gを添加
し、完全に溶解させた後、その6.4mlずつを5.7
M CsCl(5.7M CsCl−0.1MEDT
A)4mlに重層し、ベツクマンローター(Beckm
anSW−40Tirotor)にて25℃で3150
0rpmで20時間遠心した。沈澱したRNAのペレツ
トを70%エタノールで洗浄後、TE溶液(10mMト
リスHCl,pH7.5,1mM EDTA)に溶解
し、1/9容の3M酢酸ナトリウム(pH5.2)及び
2.2容のエタノールを加えて、−70℃で1時間放置
した。4℃にて15000rpmで20分間遠心し、R
NAを回収し、TE溶液に溶解させた。 かくして付着
性リンパ球約9×10細胞から、全RNA250μg
を得た。次に、上記で得たRNAからmRNAを取得す
るために、オリゴ(dT)−セルロース(Collab
orative Research Inc.)を用い
てカラムクロマトグラフイーを行なつた。吸着は、10
mMトリスHCl(pH7.5),0.5MNaCl,
1mM EDTAにて行ない、カラムを同溶液にて洗浄
後、10mMトリスHCl (pH7.5)及び1mM
EDTAにてRNAを溶出させた。この結果、溶出さ
れたmRNA量は、17.5μgであつた。 cDNAの調製 上記で得たmRNAから、cDNAを、インビトロで
合成し、オカヤマ−ベルグのプラスミドベクター〔Ok
ayama,H.and Berg,P.,Mol.C
ell.Biol.,,161(1982)〕を用い
て組換え体DNAを作成し、これをエシエリヒア・コリ
にトランスホームして、cDNAライブラリーを作製し
た。各手法は次の通りである。 −1)ベクター・プライマーとリンカーDNAの調製 pBR322−SV40(0.71〜0.86)DNA
400μgを、KpnI(NEB)700単位で、37
℃で5時間消化し、0.25M EDTA(pH8.
0)40μlと10%SDS20μlとの混液で反応を
停止させた後、等容のフエノール−クロロホルム(1:
1)で抽出し、エタノールにてDNAを沈澱させ、遠心
後、70%エタノールで洗浄し、DNAを回収した。得
られたDNAを140mMカコジル酸ナトリウム,30
mMトリスHCl(pH6.8),1mMCoCl
0.1mMDTT及び0.25mMdTTP(α−32
P−dTTP 0.5μCiを含む)200μlに溶解
させ、ターミナルトランスフエラーゼ(TTase,P
L)400単位にて30分間dT鎖の伸長を行なわせ、
0.25M EDTA20μlと10%SDS 10μ
lとを加えて反応を停止させ、フエノール−クロロホル
ム抽出を4回繰返した後、エタノール沈澱にてDNAを
回収した。この結果、dT鎖は約70塩基伸長された。
次に、上記で得たDNAを、HpaI(NEB)17単
位を用いて、37℃で6時間消化し、アガロース(低融
点アガロース,BRL,1%)電気泳動にて約2.7k
bのDNA断片の回収を行なつた。電気泳動後、エチジ
ウムブロマイド0.5μg/mlにてDNAを染色し、
UV照射下で約2.7kbの断片を含むアガロースを切
り出し、5倍容の20mMトリスHCl(pH8.0)
−1mM EDTAを加え、65℃で5分間でアガロー
スを溶解後、フエノール抽出、フエノール−クロロホル
ム(1:1)抽出及びクロロホルム抽出を順次行ない、
エタノール沈澱にてDNAを回収した。 次にオリゴ
(dA)セルロースカラムクロマトグラフイーでベクタ
ープライマーDNAの精製を行なつた。上記DNAを1
0mMトリスHCl(pH7.3)−1mM EDTA
−1M Nacl緩衝液1mlに溶かし、氷冷した後、
同緩衝液で平衡化したカラムに載せ、同緩衝液1mlで
洗浄後、室温に戻して、10mMトリスHCl(pH
7.3)−1mM EDTAで、DNAを溶出した。溶
出のピーク画分を集め、エタノール沈澱にてDNAを回
収後、10mMトリスHCl(pH7.3)−1mM
EDTA100μlに溶かし、4℃で保存した。リンカ
ーDNAを次の通り調製した。即ち、 pBR322−
SV40(0.19〜0.32)DNA100μgを、
PstI(NEB)120単位で、37℃下、1.5時
間消化後、反応を停止させ、フエノール−クロロホルム
抽出、エタノール沈澱を行なつた。DNAを回収し、1
40mMカコジル酸ナトリウム、30mMトリスHCl
(pH6.8)、1mM CoCl、0.1 mM
DTT、0.25 mM dGTP(1μCiのα−
32P−dGTPを含む)50μlに溶解し、TTas
e60単位を20分間作用させた。この結果、18残基
のdG鎖が付加された。反応停止後、DNAを回収し、
Hind III(宝酒造)50単位で消化し、前記し
たようにアガロース(1.8%)電気泳動で約0.28
kbのDNA断片を回収し、2.3μgのリンカーDN
Aを得た。−2)cDNAの合成とcDNAライブラ
リーの作製 RNA5μgを減圧乾燥した後、5mMトリスHCl
(pH8.3)10μlに溶解し、65℃で5分間加熱
した。直ちに37℃に移し、反応混合液20μl(50
mMトリスHCl(pH8.3)、8mM MgC
、30mMKCl、0.3mM DTT、2mM
dNTP、10μCiα−32P−dCTP)を加え、
5分間37℃にて保温した。RTase(リバーストラ
ンスクリプターゼ、生化学工業社製)10単位を加え、
37℃で15分間反応させた後、再度RTase10単
位を加え、更に15分間保温した。0.25mM ED
TA(p8.0)2μlと10%SDS1μlとを加え
て反応を停止させた後、フエノール−クロロホルム抽出
を行ない、4M酢酸アンモニウム20μlとエタノール
80μlとを加え、15分間−70℃で凍らせた後、室
温で融解し、15000rpm、4℃で10分間遠心
し、沈澱させた。沈澱を10mMトリスHCl(pH
7.3)20μlに溶かし、4M酢酸アンモニウム19
μlとエタノール80μlとを加えて再沈澱させた。沈
澱を回収し、70%エタノールで洗つた後、140mM
カコジル酸ナトリウム、30mMトリスHCl(pH
6.8)、1mM CoCl、0.1mMDTT、
0.2μgポリA及び66μM〔α−32P〕dCTP
(10μCi)15μlに溶解した。TTase(P,
L,)18単位を加え、37℃で5分間反応させた後、
0℃に急冷し、0.25M EDTA1.3μlと10
%SDS0.65μlとで反応を停止させ、フエノール
−クロロホルム抽出及びエタノール沈澱を行なつた。沈
澱を遠心して回収後、Hind III(宝酒造)4単
位で37℃で2時間消化し、反応停止後、フエノール−
クロロホルム抽出し、エタノール沈澱を行なつた。沈澱
を回収後、10mMトリスHCl(pH7.3)及び1
mM EDTAの10μlに溶かし、エタノール3μl
を加え、−20℃で保存した。上記で得た試料1μlを
リンカーDNA5ngと共に、10mMトリスHCl
(pH7.5)−1mM EDTA−0.1M NaC
l10μl中で、65℃で2分間、次いで42℃で30
分間保温した後、0℃に冷却した。これに20mMトリ
スHCl(pH7.5)、4mM MgCl、10m
M(NHSO、0.1M KCl、0.1mM
β−NAD、50μg/mlBSA及び6単位/ml
エシエリヒア コリDNAリガーゼの混合溶液を90μ
l加え、全液量を100μlとし、12℃で一夜保存し
た。次いで、10mM dNTP 0.5μl、 10
mM NAD 0.56μl、エシエリヒア・コリDN
AポリメラーゼI(ベーリンガーマンハイム社製)0.
5μl及びRNase H(PL)0.2μlを加え、
12℃及び25℃で順次1時間ずつ保温した後、−20
℃で凍結保存した。エシエリヒア コリHB101株
を、LB培地(バクト−トリプトン10g、バクト−イ
ースト抽出物5g及びNaCl10g/l)にて、OD
550=0.45まで培養し、5分間氷冷後、4℃で8
000rpmで5分間遠心して菌体を同収した。菌体の
ペレツトを氷冷した30mM酢酸カリウム、100mM
RbCl、10mMCaCl、50mM MnC
l、15%グリセリンに懸濁させ、0℃で5分間保ち、
4℃、8000rpm、5分間遠心し、得られた菌体
を、10mM MOPS(モルホリノプロパンスルホニ
ツクアシツド)、75mMCaCl、10mM Rb
Cl、15%グリセリンに再度懸濁させ、0℃にて15
分間保温して、コンピテント細胞を作製した。かくして
得られたコンピテント細胞は、その後−70℃で保存し
た。凍結菌液を室温で融解し、400μlの菌液に対し
て上記DNA試料20μlを加え、30分間0℃に放置
した後、42℃で90秒間熱シヨツクを与え、再び0℃
で1〜2分間静置した。これにLB培地2mlを加え、
37℃で30分間保温し、50容のLB培地に植菌し、
37℃で6時間培養した後、50μg/mlになるよう
にアンピシリンを加え、更に一夜培養し、cDNAライ
ブラリーを作製した。このcDNAライブラリーは、5
0%グリセリン中で−20℃にて保存した。 −3)合成プローブの作製 IL−1βをコードするcDNAを有する形質転換株の
選出のためのプローブとして、下記核酸配列に対する相
補的な塩基配列(最下段に示す)を、以下の方法により
合成した。
【化13】 即ち、N,N−ジアルキルメチルホスホロアミダイト誘
導体を縮合ユニツトとして用いた、固相ホスフアイト
トリエステル法〔Nature−310,105(19
84)〕にて、自動合成機(380A DNA Syn
thesizer,Applied Biosyste
ms Inc.,Foster City.Calif
ornia94404,USA)を用いて、目的とする
完全保護DNAを合成した。続いて該完全保護DNAを
28%アンモニア水で55℃で10時間処理することに
より、5′末端のOH基に結合している保護基としての
DMTr(ジメトキシトリチル)基以外の保護基(A、
G、cのアミノ基のアシル基をさす)を脱保護させ、部
分保護DNA(DMTr体)を得た。次いでこのDMT
r体をC18を担体とする逆相HPLcにより精製した
後、80%酢酸で室温で10分間処理して上記 DMT
r基を脱離させ、続いて得られる塩基を、7M尿索を含
む10%ポリアクリルアミドゲル電気泳動及びバイオ−
ゲルP−30(バイオ−ラド社製)により精製して、目
的のDNA(60mer)を得た。上記で得たDNA6
μgを、50μlの反応溶液(50mMトリスHCl
(pH7.6)、10mM MgCl、10mM 2
−メルカプトエタノール、0.2mg/ml子牛胸腺D
NA、50 μCi〔γ−21P〕−ATP)中で、T
4ポリヌクレオチドキナーゼ(宝酒造)12単位と、3
7℃にて1時間反応させ、DNAの5′末端をラベルし
た。ラベルされたDNAと未反応の32Pを分別するた
めに、バイオゲルP−30(バイオ−ラド社)によるカ
ラムクロマトグラフイーを行なつた。ラベルされたDN
A画分を1/9容の3M酢酸ナトリウムと2.5容のエ
タノールにて沈澱させ、遠心して、回収後、10mMト
リスHCl(pH8.0)−1mM EDTA 400
μlに溶解し、−20℃で保存した。得られたプローブ
の比活性は10cpm/μgDNA以上であつた。 −4)cDNAライブラリーのスクリーニング アン
ピシリン50μg/mlを含むLB寒天培地上に径80
mmのニトロセルロースフイルター(ミリポアHAIF
08250)を置き、この上にフイルター当り5000
コロニーになるように希釈した前記cDNAライブラリ
ー菌液をまき、37℃にて一夜培養した。フイルター
は、合計24枚を作製した。コロニーの出現したフイル
ターに新しいニトロセルロースフイルターを載せること
によつて、レプリカフイルターを作製した。元のフイル
ター(マスターフイルター)を、4℃にて保存し、レプ
リカフイルターを、上記した寒天培地上で37℃で6時
間培養後、クロラムフエニコール200μg/mlを含
むLB寒天培地上に移し替え、37℃で一夜培養した。
フイルターを、0.5N NaOH、1MトリスHCl
(pH8.0)及び1MトリスHCl(pH8.0)−
1.5M NaClの順で処理し、風乾後、80℃真空
下で2時間ベーキングを行なつた。ベーキング済みのフ
イルターを、1.2M NaCl、0.12Mクエン酸
3ナトリウム、 10mg/mlフイコール(Fico
ll)、10mg/mlポリビニルピロリジン、10m
g/mlBSA、0.1%SDS及び0.1mg/ml
サルモン スベラム(SalmonSperm)DNA
の20ml中で軽く振盪しながら、68℃にて一夜保温
した。溶液を1.2M NaCl、0.12Mクエン酸
3ナトリウム、10mg/mlフイコール(Ficol
l)、10mg/mlポリビニルピロリジン、10mg
/ml BSA、0.1%SDS及び10cpm/m
lプローブに替え、42℃で一昼夜軽く振盪し、ハイブ
リダイゼーシヨンを行なつた。ハイブリダイゼーシヨン
の終わつたフイルターを取り出し、1.2M NaC
l、0.12Mクエン酸ナトリウム、0.1%SDSに
て室温で3回洗浄し、その後、60℃で同溶液にてフイ
ルターのバツクグラウンドのカウントがGMサーベイメ
ーターで200cpmになるまで洗浄した。フイルター
を風乾後、増感紙を用いてX線フイルム(フジRX)に
−70℃にて2日間オートラジオグラムを行なつた。フ
イルムを現像後、シグナル領域に存在するコロニーをマ
スターフイルターよりかき取り、上記の方法を繰返して
ポジテイブシグナルを有するコロニーの単離を行ない、
強いシグナルを有するクローンI−2を単離した。 −5)クローンの解析 クローンI−2の有するプラスミドpGIF−αのcD
NAの制限酵素地図を作製した。その結果を図1に示
す。図1よりcDNA中には、NcoI(日本ジー
ン)、HindIII(日本ジーン)、PvuII(日
本ジーン)及びAccI(日本ジーン)により切断され
る個所がそれぞれ1個所ずつ存在し、5′末端よりその
順序で之等制限酵素による切断個所が存在していること
が確認された。また、cDNAの長さは、約1.5kb
であり、分子量約18kdのIL−1を充分にコードで
きることが判った。次に、pGIF−αのcDNAの塩
基配列を、マキサム−ギルバートの化学修飾法及びM1
3フアージを用いるジデオキシヌクレオチド鎖終結法に
て決定した。その結果を次式に示す。
【化14】
【化15】
【化16】
【化17】 上記図より、合成プローブと相補的な領域が5′末端よ
り312番目〜371番目に存在(図に下線を付して示
す)し、ヒトコドン使用頻度から導いた塩基配列に75
%の相同性を示した。また、pGIF−αのcDNA中
の最長のリーデイングフレーム(reading fr
ame)を検索したところ、5′末端より57番目から
771番目の領域である。上記ヒトIL−1前駆体蛋白
質をコードするcDNAを有するプラスミドpGIF−
αは、これをエシエリヒア・コリ(Escherich
ia coli)χ1776株に保有させ、該株を工業
技術院微生物工業技術研究所(微工研)に、「Esch
erichia coli χ1776/pGIF−
α」なる名称で、微工研条寄第948号(FERM B
P−948)として寄託されている。 参考例2 ポリペプチドIの製造 上記参考例1で得たプラスミドpGIF−αを、制限酵
素AccI及びClaIにより切断した後、約1.2キ
ロベースペアー(kbp)のDNA断片をアガロースゲ
ル電気泳動により単離精製した。このDNA断片をDN
AポリメラーゼI(クレノー断片)を用いて、制限酵素
AccI及びClaI切断部分を平滑末端とした。一方
BamHIリンカー(5′HOCGGATCCG
OH3′)の5′末端をT4ポリヌクレオチドキナーゼ
によりリン酸化し、これを先の平滑末端としたDNA断
片に、T4DNAリガーゼを用いて連結した後、制限酵
素BamHIで切断し、更に制限酵素MspIで切断
し、得られた反応物をアガロースゲル電気泳動に付し、
約540ベースペア(bp)のMspI−BamHI
DNA断片を単離精製した。次に、下記オリゴデオキシ
ヌクレオチド(I)及び(II)を以下のようにして合
成した。 5′HOCGATAATGGCTCCTGTACGTTCTCTGAACTG CACTCTCOH3′ (I) 5′HOCGGAGAGTGCAGTTCAGAGAACGTACAGGAG CCATTATOH3′ (II) 即ち、マクロポーラスシリカに結合した5′−O−ジメ
トキシトリチル及びN−保護デオキシヌクレオシド(ア
プライド バイオシステムズ社製)を出発原料とし、
3′側より5′側へ5′−O−ジメトキシトリチル及び
N−保護デオキシモノヌクレオシド−3′−ホスホアミ
ダイトを縮合単位として、自動合成機(アプライド バ
イオシステムズ社製、380A DNAシンセサイザ
ー)を用いて順次、ヌクレオチド鎖を延長させた。続い
てチオフエノールを用いた処理による脱メチル化及び2
8%アンモニアを用いた室温での処理により、シリカよ
りヌクレオチドを脱離させ、完全保護オリゴヌクレオチ
ドを得た。以上の操作はすべて自動合成機を用いて行な
つた〔Hunkapiller等、Nature,31
,105(1984)〕。次いで、得られた完全保護
オリゴヌクレオチドを28%アンモニア水2mlで55
℃で10時間処理してN−保護基を脱離させ、5′−O
−ジメトキシトリチルオリゴヌクレオチドを得た。この
1/5量を用いて、ODS(山村化学研究所社製)を担
体とする逆相高速液体クロマトグラフイーにより精製
後、80%酢酸150μlで室温で20分間処理して粗
オリゴヌクレオチドを得た。これをODSを担体とする
逆相高速液体クロマトグラフイーにより更に精製して、
目的とするオリゴヌクレオチドを得た。上記で合成した
合成オリゴデオキシヌクレオチド(I)及び(II)の
各5′末端を、T4ポリヌクレオチドキナーゼによりリ
ン酸化し、上記で得たMspI−BamHI DNA断
片に、T4DNAリガーゼを用いて連結後、制限酵素B
amHI及びClaIで切断し、得られた反応物をアガ
ロースゲル電気泳動に付して、約580bpのClaI
−BamHIDNA断片を単離精製した。他方、プラス
ミドpTMI〔今本文男,代謝,Vol.22,289
(1985)〕を、制限酵素BamHI及びClaIで
切断後、アガロースゲル電気泳動によりtrpプロモー
ター領域を含む約4.4kbpのDNA断片を単離精製
した。このDNA断片と、先に調製した約580bpの
ClaI−BamHIDNA断片とを、T4DNAリガ
ーゼで連結して所望のポリペプチド1発現用プラスミド
p trp GIF−αを得た。該プラスミドを、エシ
エリヒア・コリーHB101にトランスフオームさせ、
目的のトランスフオーマントを、ボイリング法(boi
ling method)により得られるプラスミドD
NAの制限酵素分析により選択した〔T.Maniat
is,E.F.Fritsch and J.Samb
rook,Molecular Cloning,pp
366,Cold Spring Harfor La
boratory,(1982)〕。以上の概略を図2
に示す。また上記トランスフオーマントに組込まれたプ
ラスミドptrp GIF−αは、これをエシェリヒア
・コリχ1776にトランスフオームさせ、該形質転換
体を、「Escherichia coliχ1776
/p trp GIF−α」なる名称で1985年12
月12日に工業技術院微生物工業研究所に微工研条寄第
949号(FERM BP−949)として寄託した。 (2)形質転換体の培養 上記形質転換体(エシェリヒア・コリHB101/p
trp GIF−α)を、アンピシリン50μg/ml
及びL−トリプトフアン20μg/mlを含むLB培地
(1%トリプトン、0.5%酵母エキス及び0.5%N
aCl)10ml中で、37℃で一晩振盪培養し、この
1mlをアンピシリン50μg/ml及び1%カザミノ
酸を含むM9最小培地(0.6%NaHPO、0.
3%KHPO、0.05%NaCl、0.1%NH
Cl、2mM MgSO、0.2%クルコース及び
0.1mM CaCl)50mlに植菌し、37℃で
振盪培養し、550nmでの吸光度(O.D.)が1.
0となつた時点で菌体を集め、15%シユークロースー
50mMトリスHCl(pH8.0)−50mM ED
TA(pH8.0)の溶液5mlに懸濁させ、10mg
/mlリゾチーム〔10mMトリスHCl(pH8.
0)で溶解した溶液〕500μlを加え、更に0.3%
トリトンX100−187.5mM EDTA(pH
8.0)−150mMトリスHCl(pH8.0)の溶
液5mlを加え、室温で15分間放置後、更によく懸濁
させ、遠心分離によつてGIF活性を有する菌体抽出物
上清を得た。 (3)ポリペプチドIの精製イオン交換クロマトグラフイー(CM−HPLC) 上記で得た菌体抽出物上清を50mM酢酸ナトリウム緩
衝液(pH5.5)で透析後、ギルソンハイパーフオー
マンス リキツド クロマトグラフイー システム(ギ
ルソン(Gilson)社製)によるイオン交換クロマ
トグラフイー(CM−HPLc)にかけた。その条件は
次の通りである。カラム:IEX−535CM(6.0
×150mm、東洋曹達社製)溶離液:A液=50mM
酢酸ナトリウム(pH5.5、B液=0.5M NaC
l念有50mM酢酸ナトリウム(pH5.5)流 速:
0.5ml/分 フラクシヨン容積:リテンシヨンタイム 0〜 60分…2ml/4分/チユーブ 60〜120分…0.5ml/分/チユーブ 120〜180分…2ml/4分/チユーブ 逆相高速液体クロマトグラフイー 上記CM−HPLCで得たリテンシヨンタイム90〜9
1分の画分を、次いで逆相高速液体クロマトグラフイー
に付した。その条件は、次の通りである。 カラム:Cハイポアー逆相カラム(RP304)バイ
オ−ラド社、直径4.6×250mm溶離液;A液=
0.1%TFA、B液=アセトニトリル:1%TFA
(9:1) 流 速:1ml/分 チヤートスピード:リテンシヨンタイム 0〜50分…5分/cm 50〜80分…2分/cm フラクシヨン容積:2ml/2分/チユーブ リテンシヨンタイムが63.9〜65.3分に、GIF
活性に一致する単一の蛋白の吸光度ピークを示す目的の
ポリペプチドIが得られた。得られたポリペプチドI
は、IL−1活性を有し、その比活性は、GIF活性と
して2.7×10単位/mg蛋白であった。 (4)ポリペプチドIの同定SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動 (SDS−PAGE) Laemmli,U.K.の方法
〔Nature,277,680(1970)〕に従
い、上記(3)で得たポリペプチドIのSDS−PAG
Eを行なつた。その条件は次の通りである。 試 料:上記逆相高速液体クロマトグラフイーににおけ
るポリペプチドI画分を乾固した後、ラエメリーのサン
プル バツフア−〔1/20体積の2−メルカプトエタ
ノールを含む(2ME)又は含まない(2ME)〕
に溶解し、100℃で4分間処理した。 ゲル:厚さ1.5mmの15%ポリアクリルアミドゲル
を使用した。 電気泳動装置:バイオ−ラド(Bio−Rad)社製プ
ロテアンを用いた。 泳動条件:40mAの定電流で2時間泳動させた。 泳動後のゲルをバイオ−ラド社製シルバースタインキツ
ト(Silver stain kit)を用いて染色
した。その結果、ポリペプチドIは2ME下において
は約17Kの位置に、また2ME下においては約1
7.5Kの位置にそれぞれ単一のバンドとして泳動され
た。等電点電気泳動法(1EF) ポリペプチドIの等電点電気泳動を、pH範囲3.5〜
9.5のアンフオラインPAGプレート(LKB社製)
及びモデル1415(バイオ−ラド社製)を用いて行な
つた。その条件は次の通りである。 試 料:前記(3)で得たポリペプチドIの0.037
μg、0.074μg及び0.74μgの各々、及び以
下のマーカープロテイン(pIマーカープロテイン)の
計4レーンを使用した。 <マーカープロテイン>アミログルコシダーゼ(3.5
0)、大豆トリプシンインヒビター(4.55)、β−
ラクトグロブリンA(5.20)、ウシ カルボニツク
アンヒドラーゼ(bovine carbonic
anhydrase)B(5.85)、ヒト カルボニ
ツク アンヒドラーゼ(human carbonic
anhydrase)B(6.55)、ウマ ミオグ
ロビン−アシデイツクバンド(horse myogl
obin−acidic band)(6.85)ウマ
ミオグロビン−ベイシツクバンド(horse my
oglobin−basic band)(7.3
5)、レンチル レクチン−アシデツクバンド(len
til lectin−acidic band)
(8.15)、レンチル レクチン−ミドルバンド(l
entillectin−middle band)
(8.45)、レンチル レクチン−ベイシツクバンド
(lentil lectin−basic ban
d)(8.65)及びトリプシノーゲン(9.30)。 電極液:陽極液=1M HPO 陰極液=1M NaOH 泳動条件:定電力1W/cmゲル幅で90分間冷却下
(10℃)に泳動させた。 染 色:染色は、シルバー スタイン キツトで行なつ
た。 上記泳動後、ゲルを1cm間隔でスライスし、蒸留水1
mlにて振盪抽出(2日)し、pHを測定し、等電点を
算出した。その結果、ポリペプチドIの等電点(pI)
は6.8±0.1であり、この位置に単一のバンドとし
て泳動された。アミノ酸組成比 上記(3)の逆相高速液体クロマトグラフイーにより得
られたポリペプチドI画分の30μlを、12mm×1
20mmのパイレツクス製肉厚硬質試験管の底部に注意
深く入れ、水酸化ナトリウム粒を入れたデシケーターに
て減圧乾燥した。乾燥試料の入つた試験管に4N−メタ
ンスルホン酸〔0.2%の3−(2−アミノエチル)イ
ンドール含有、ピアース(Pierce)社製〕50μ
lを加え、0.1〜0.2mmHgで1分間脱気後、減
圧封管した。加水分解は118℃のヒーター中で24時
間を要して行なつた。開管後、4N−水酸化ナトリウム
46μlで中和し、希釈用クエン酸緩衝液で450μl
とした。アミノ酸分析は、アミノ酸アナライザー(日立
製作所製、日立835型分析計)を用い、上記試料溶液
250μlを注入して行なつた。分離されたアミノ酸
は、オルトフタルアルデヒド法で検出した。また定量
は、試料の前後に分析した標準アミノ酸で作成した検量
線によつて行なつた。その結果を、Pheを基準(9モ
ル)として、各アミノ酸の含有モル比で下記第1表に示
す。尚、上記分析条件下においては、Pro及びCys
は測定できない。またSer、Thr及びMetについ
ては、上記分析条件下での回収率を()内に示した。 アミノ酸配列 上記(3)の逆相高速クロマトグラフイーで得たポリペ
プチドI画分の150μlを、アプライドバイオシステ
ムズ社製プロテインシークエンサーにて分析した。生じ
たPTH−アミノ酸を、33%アセトニトリル水溶液1
00〜50μlにて適宜希釈し、その5μlをウオータ
ーズ710B型オートサンプラーにて注入した。クロマ
トグラフイーのシステムは、ベツクマン112型ポンプ
2台を、421型コントローラーで作働させた。カラム
はウルトラスフエアーODS−5μmの充填された2m
m×250mmを用い、カラムヒーターにて55℃に保
つた。流速は0.3ml/分とし、20mM酢酸ナトリ
ウムとアセトニトリルとの混合液を用い、グラジエント
溶出法で分離し、269nmでモニターした。分析は4
5分とした。20サイクルの分析の結果、前記(3)で
得たポリペプチドIのN末端20個のアミノ酸配列は、
以下のものであると認められた。 Ala−Pro−Val−Arg−Ser−Leu−A
sn−Cys−Thr−Leu−Arg−Asp−Se
r−Gln−Gln−Lys−Ser−Leu−Val
−Met− 尚、Serは副生物の一つで確認し、更に322nmに
吸収を示すデヒドロ体としての確認も行なつた。サイク
ル8では副生物のピークからCysであると推定し、更
に元の試料をカルボキサミドメチル化した後の分析でC
ysと確認した。また、ポリペプチドIをトリプシンで
消化して得たペプチド断片につき、それらのアミノ酸組
成を分析し、C端部ペプチドも欠損することなく、正確
に含まれていることを確認した。即ち、ポリペプチドI
60μgを1%炭酸水素アンモニウム600μlに溶
解し、該溶液に、予め1%炭酸水素アンモニウムに溶解
させたトリプシン(0,2mg/ml、クーパー社製)
溶液の 20μlを加え、37℃で24時間放置してト
リプシン切断ペプチドを得た。このペプチド混合物を、
逆相HPLc〔c−18,300オングストローム,
4.6×150mm:0.1%TFAをA液及び1%T
FA1/10容を含むアセトニトリルをB液として、該
B液を1%/3分の割合で増加させるプログラムにより
溶出させる〕に付し、B液が40%までで全ての成分を
単離した。之等のペプチドをアミノ酸分析に供した。こ
のアミノ酸組成から予想される全てのペプチド断片が同
定でき、特にC端部ペプチドについては、塩基性アミノ
酸が含まれておらず、そのアミノ酸組成の結果は、予想
されるアミノ酸を正確に含んでいたことから、前記
(3)で得られたポリペプチドIのC端部は、予想され
た通りに正確であることが確認された。また、各ペプチ
ド断片につき、上記と同様にしてそれらのアミノ酸配列
を分析した。その結果、確認された配列は全てIL−1
βに一致した。確認されたペプチド断片につき、之等を
IL−1βのアミノ酸番号により次に示す。 <確認されたペプチド断片(アミノ酸番号)> 1〜4、5〜11、12〜16、17〜27、28〜6
3、64〜65、66〜74、75〜88、89〜9
2、95〜98、99〜103、104〜109、11
0〜138、139〜153 以上の結果から、前記(3)で得たポリペプチドIは、
前記定義の配列で特定されるポリペプチドIであること
が確認された。尚、ポリペプチドIの分子量の計算値
は、17376.59である。 実施例1 本発明IL−1β誘導体の製造 ポリペプチドVIの製造 上記参考例2で得たp trp GIF−αを利用し
て、サイト−スペシフイツクミュータジエネシス(Si
te−Specific Mutagenesis)
〔Proc.Nat.Acad.Sci.,81,56
62−5666(1984)〕の方法に従い、IL−1
β(ポリペプチドI)のアミノ末端から71番目のCy
sをSerに変更したポリペプチドVIを以下の通り製
造した。即ち、M13mp11フアージベクターを、一
本鎖(ss)DNA鋳型として用いた。まず、プラスミ
ドp trp GIF−αより、EcoRI/BamH
IDNAフラグメントを切り出し、M13mp11フア
ージ(RF)のEcoRIとBamHIの制限酵素サイ
トにクローニングし、これから一本鎖(ss)DNA
(M13−GIF−α)を得、これをミュータジエネシ
スの鋳型とした。合成オリゴヌクレオチド〔5′−CT
GTCCTCAGTGTTG−3′(プライマー)〕
を、T4ポリヌクレオチドキナーゼでリン酸化し、これ
をssM13−GIF−α DNAとハイブリダイズ
し、アニーリング後、dNTPsの存在下、DNAポリ
メラーゼI(クレノーフラグメント)及びT4DNAリ
ガーゼで各々処理し、15℃で18時間インキユベート
した。得られたDNAをJM105コンピテント細胞に
トランスフオームし、生じたコロニーを、寒天プレート
上に50コロニー植菌し、37℃で18時間培養した。
生育したコロニーを含むフイルターを通常の方法により
アルカリ変性し、乾燥後、80℃で2時間ベーキング処
理を行なった。このフイルターをプレハイブリダイズし
た後、このものと、上記プライマーの5′末端を32
−r−ATPでラベルした32P−プローベとを、室温
でハイブリダイズさせた。ハイブリダイズさせたフイル
ターを、6×sscバッフアーで、室温で 10分間、
次いで37℃で10分間各々洗浄し、乾燥後、−70℃
で18時間オートラジオグラフイーを行なった。変異し
た5クローンの内から代表としてM13−GIF−71
sを選びこれをJM105に感染させて培養し、ssD
NA及びRF DNAを調製した。上記で得たssDN
AのM13ジデオキシチェイン ターミネーシヨン シ
ークエンシングにより目的の遺伝子の変異の確認を行な
った。また上記RF DNAにおいて、新しくできた制
限酵素DdeIサイトも確認できた。JM105で増殖
させたRF DNAより、 EcoRI/BamHIフ
ラグメントを調製し、これを前記(1)と同様にして発
現プラスミドに組込み、所望のポリペプチドVI発現プ
ラスミド(p trp GIF−α−71S)を得た。
該プラスミドは、これをエシェリヒア・コリHB101
に保有させ、該株は微工研に「Esherichiac
oli HB101/p trp GIF−α−71
S」なる名称で微工研寄第1296号(FERM BP
1296)として寄託されている。このプラスミドを
用いて、参考例2−(2)と同様にして、菌体抽出物上
清を得、該上清のGIF活性を測定した。その結果、培
養液1ml当りのGIF活性(単位/ml培養液)は、
エシェリヒア・コリHB101を宿主として2.4×1
であつた。これより、参考例2−(3)と同一の手
段により、目的のポリペプチドVIを単離、精製した。 ポリペプチドIVの製造 プラスミドp trp GIF−αを利用して上記と
同様にして、ポリペプチドIVを製造した。即ち、M1
3mp11フアージベクターを、一本鎖(ss)DNA
鋳型として用いた。まずプラスミドp trp GIF
−αより、EcoRI/BamHIDNAフラグメント
を切り出し、M13mp11フアージ(RF)のEco
RIとBamHIの制限酵素サイトにクローニングし、
これから一本鎖(ss)DNA(M13−GIF−α)
を得、これをミュータジェネシスの鋳型とした。合成オ
リゴヌクレオチド〔5′−CTGAACTCGACTC
TC−3′(プライマー)〕を、T4ポリヌクレオチド
キナーゼでリン酸化し、これをssM13−GIF−α
DNAとハイブリダイズし、アニーリング後、dNT
Psの存在下、DNAポリメラーゼI(クレノーフラグ
メント)及びT4DNAリガーゼで各々処理し、15℃
で18時間インキユベートした。得られたDNAをJM
105コンピテント細胞にトランスフオームし、生じた
コロニーを、寒天プレート上に100コロニー植菌し、
37℃で18時間培養した。生育したコロニーを含むフ
イルターを通常の方法によりアルカリ変性し、乾燥後、
80℃で2時間ベーキング処理を行なった。このフイル
ターをプレハイブリダイズした後、このものと、上記プ
ライマーの5′末端を、32P−r−ATPでラベルし
32P−プローベとを、室温でハイブリダイズさせ
た。ハイブリダイズさせたフイルターを、6×sscバ
ッフアーで、室温で10分間、次いで37℃で10分間
各々洗浄し、乾燥後、−70℃で18時間オートラジオ
グラフイーを行なった。変異した4クローンの内から代
表としてM13−GIF−8Sを選びこれをJM105
に感染させて培養し、ssDNA及びRF DNAを調
製した。上記で得たssDNAのM13ジデオキシチェ
イン ターミネーシヨン シークエンシングにより目的
の遺伝子の変異の確認を行なった。また上記RF DN
Aにおいて、新しくできた制限酵素HinfIサイトも
確認できた。JM105で増殖させたRF DNAよ
り、 EcoRI/BamHIフラグメントを調製し、
これを参考例2−(1)と同様にして発現プラスミドに
組込み、所望のポリペプチドIV発現プラスミド(p
trp GIF−α−8S)を得た。このプラスミドを
用いて、参考例2−(2)と同様にして、菌体抽出物上
清を得た。該上消のGIF活性は、宿主してエシェリヒ
ア・コリHB101を用いた場合、1.2×10単位
/ml培養液であり、エシェリヒア・コリW3110を
用いた場合、6.2×10単位/ml培養液であつ
た。上記上清より、参考例2−(3)と同一の手段によ
り、目的のポリペプチドVIを単離、精製した。 ポリペプチドVの製造 上記及びで得たプラスミドp trp GIF−α
−71S及びp trp GIF−α−8Sの各々を、
制限酵素EcoRI及びHind IIIで切断後、p
trp GIF−α−8Sから約400bpのDNA
フラグメントを、またp trp GIF−α−71S
から約4600bpのDNAフラグメントをそれぞれ取
り出し、両者をライゲーシヨンして、IL−1β(ポリ
ペプチドI)のN末端から8番目及び71番目のCys
をいすれもSerに変更させた所望のポリペプチドVの
発現用プラスミドp trp GIF−α−8S71S
を得た。このプラスミドを用いて、参考例2−(2)と
同様にして、菌体抽出物上清(エシェリヒア・コリHB
101を宿主とする場合はGIF活性として1.4×1
単位/ml培養液、またエシェリヒア・コリW31
10を宿主とする場合はGIF活性として5×10
位/ml培養液)を得、これより参考例2−(3)と同
一の手段により、目的のポリペプチドVを単離、精製し
た。 ポリペプチドIIの製造 上記と同様にして、5′−GCTCCTGTAGGT
TCTCTG−3′をプライマーとして用いることによ
り、ポリペプチドII発現用プラスミドp trp G
IF−α−4Gを得た。該プラスミドは、これをエシェ
リヒア・コリHB101に保有させ、該株は微工研に
「Esherichia coli HB101/p
trp GIF−α−4G」なる名称で微工研寄第12
97号(FERM BP 1297)として寄託されて
いる。該プラスミドを用いて、参考例2−(2)と同様
にして菌体抽出物上清(エシェリヒア・コリHB101
を宿主として、GIF活性として2.8×10単位/
ml培養液)を得、これより参考例2−(3)と同一の
手段により、目的のポリペプチドIIを単離、精製し
た。この精製操作において、CM−HPLCの主ピーク
の前半部の再クロマトグラフイーによりポリペプチドX
XXXVIIIを精製品として得た。ポリペプチドXX
XXVIIIは、ポリペプチドIIと同程度のCSF産
生促進活性を有し、同様に、GIF活性、LAF活性及
びPGE産生促進活性がいずれも低い特徴を示した。 ポリペプチドIIIの製造 上記と同様にして、5′−GCACTCTCCAGG
ACTCACA−3′をプライマーとして用いることに
より、ポリペプチドIII発現用プラスミドptrp
GIF−α−11Qを得た。該プラスミドを用いて、参
考例2−(2)と同様にして菌体抽出物上清(エシェリ
ヒア・コリHB101を宿主として、GIF活性として
2.8×10単位/ml培養液)を得、これより参考
例2−(3)と同一の手段により、目的のポリペプチド
IIIを単離、精製した。 ポリペプチドVIIの製造 上記と同様にして、5′−TCTTCAACTAGA
TAGAA−3′をプライマーとして用いることによ
り、ポリペプチドVII発現用プラスミドp trp
GIF−α−102CTを得た。該プラスミドを用い
て、参考例2−(2)と同様にして菌体抽出物上清(エ
シェリヒア・コリHB101を宿主として、GIF活性
として7.4×10単位/ml培養液)を得、これよ
り参考例2−(3)と同一の手段により、目的のポリペ
プチドVIIを単離、精製した。 ポリペプチドVIIIの製造 上記と同様にして、5′−AAAGGCGGCTAG
GATATAA−3′をプライマーとして用いることに
より、ポリペプチドVIII発現用プラスミドp tr
p GIF−α−140CTを得た。該プラスミドを用
いて、参考例2−(2)と同様にして、エシェリヒア・
コリW3110を宿主として用いることにより、菌体抽
出物上清(GIF活性として5.8×10単位/ml
培養液)を得、これより参考例2−(3)と同一の手段
により、目的のポリペプチドVIIIを単離、精製し
た。また、上記プラスミドp trp GIF−α−1
40CTを、エシェリヒア・コリHB101を宿主とし
て発現させることによつて、同様に菌体抽出物上清(G
IF活性として1.3×10単位/ml培養液)が得
られ、これより上記と同様にしてポリペプチドIが単
離、精製された。尚、上記において、エシェリヒア・コ
リHB 101を宿主とする場合には、ナンセンスサプ
レツサーとしてSupEが働き、UAGの終止コドンが
GInとして読まれて(readthroughされ
て)ポリペプチドIが発現される。一方宿主をエシェリ
ヒア・コリW3110とする場合には、SupE遺伝子
がコードされていないため、上記UAGが終止コドンと
して働き、140個のアミノ酸配列からなるポリペプチ
ドVIIIが発現される。 ポリペプチドI〜VIIIの同定 前記〜で得られた本発明のIL−1β誘導体(ポリ
ペプチドI〜VIII)につき、参考例2−(4)と同
様にしてSDS−PAGE(18%ポリアクリルアミド
ゲル、2ME)を行なった。 その結果、ポリペプチ
ドI〜ポリペプチドVIIは、いずれも約17.5kd
の位置に、またポリペプチドVIIIは約16kdの位
置に、それぞれ単一のバンドとして泳動された。また、
ポリペプチドIのGIF活性に対する中和抗血清(参考
例2−(3)で得たポリペプチドIを通常の方法に従
い、家兎に免疫して作製した抗血清、以下同じ)を用い
たウエスタンプロツテイング〔Western blo
tting,Proc.Natl.Acad.Sc
i.,USA,76,1420(1979)〕により、
ポリペプチドI〜ポリペプチドVIIIの各々を、相当
する位置に単一のバンドとして確認した。 実施例2 参考例2−(1)で得た形質転換体(エシェリヒア
・コリHB101/ptrp GIF−α)を、アンピ
シリン50μg/ml及びL−トリプトフアン20μg
/mlを含むLB培地400ml中で37℃で一晩培養
し、この400mlを1%カザミノ酸を含むM9最小培
地201に植菌し、37℃で8.5時間培養した。遠心
分離により集菌し、得られる菌体を1M NaHPO
に懸濁させ、一夜冷室に放置した後、10mMトリス
HCl緩衝液(pH8.0)に対して2日間透折した。
得られた透析液を遠心分離(10000rpm、30分
間)して上清を得た。大腸菌培養液3001分に相当す
る上記上清を集め、これを100mM酢酸でpH5.0
に調製した後、SP−ゼータプレツプ250カートリツ
ジ〔LKB社製〕に付L、流速30ml/分で始め、1
0mM酢酸ナトリウム(pH5.3)で100分、続い
て0.1M NaClを含む50mM酢酸ナトリウム
(pH5.5)で220分、更に1M NaClを含む
50mM酢酸ナトリウム(pH5.5)でそれぞれ溶出
させた。各分画をHPLCによりチェックし、目的物の
含まれているフラクシヨン、即ち0.1M NaClを
念む50mM酢酸ナトリウム(pH5.5)のフラクシ
ヨン(フラクシヨンNo.8〜10)を集めた。これを
100mM酢酸でpH4.5とした後、HPLC〔東洋
曹達株式会社製、TSKゲルSP−5PW、5.5×2
0cm〕に付し、下記条件で溶出させて、リテンシヨン
タイム(r.t.)65〜72分の分画を採取した。 溶離液A:50mM 酢酸ナトリウム(pH5.5) 溶離液B:0.5M NaCl含有50mM酢酸ナトリ
ウム(pH5.5) 流 速 :30ml/分 かくしてポリペプチドIの精製品を得た。これを、限外
濾過(YM−5メンブラン)により、20mMリン酸ナ
トリウム緩衝液(pH7.0)の溶液組成となるように
緩衝液を交換しつつ、濃縮(20mg/ml)した。更
に、ポジタインフイルターNFZ(日本ポール社製)を
装着した濾過装置に、上記濃縮液を供して滅菌濾過した
後、パイロジエンが1100pg/mg蛋白以下の精製
品を得た。上記精製法により、大腸菌培養液3001よ
り、ポリペプチドIの約3gを収得した。 上記のHPLC(SP−5PW)の溶出におい
て、メインピークの前半のフラクシヨン(r.t.64
〜65分)を採取し、これを再度クロマトグラフイーに
付すことにより、ポリペプチドXを得た。2.7×10
GIF単位/mg蛋白。また同様に、メインピークの
後半のフラクシヨン(r.t.72〜76分)より、ポ
リペプチドXIを得た。2.8×10GIF単位/m
g蛋白。 上記及びで得られたポリペプチドI、X及びX
Iのアミノ酸分析を、参考例2−(4)と同様にして行
なった。結果を下記第2表に示す。またポリペプチドX
及びXIについては、参考例2−(4)におけるアミノ
酸配列分析と同様にして、それらのN末端部配列を確
認、同定した。
【化18】 ポリペプチドIは、分子内に2個のCys(8位及
び71位)を有している。之等Cysの側鎖SH基の存
在状態を、下記方法により調べた。 a.参考例2−(3)で得たポリペプチドIの約5ナノ
モル相当(0.1M NaClを含有する50mM酢酸
ナトリウム(pH5.5)溶液100μl)を、A、B
及びCの3本の試験管にそれぞれ分取し、各試験管に
0.1MトリスHCl(pH8.45)を含有させた6
Mグアニジン塩酸溶液各300μlを加えた。次に試験
管A及びBには、6Mグアニジン塩酸溶液25μlを加
えてブランクとし、試験管Cには還元剤であるジチオス
レイトール2μモルを含む6Mグアニジン塩酸溶液25
μlを加え、各試験管に1分間窒素ガスを吹込んだ後、
50℃で2時間放置した。次いで、試験管Aには、ブラ
ンクとして、6Mグアニジン塩酸溶液25μlを、試験
管B及びCにはヨードアセトアミド4μモルを含む6M
グアニジン塩酸溶液25μモルを加え、各試験管に1分
間窒素ガスを吹込んだ後、暗所で25℃下に 30分間
放置した。上記の通り処理した試験管A、B及びCに、
それぞれ10%TFA5μlを加え、逆相HPLC(C
)により蛋白質を精製した。精製蛋白質の約1/10
量を試験管に取り、乾燥後、4N−メタンスルホン酸に
て加水分解し、アミノ酸組成を調べた。その結果、試験
管B及びCからは、カルボキシメチルシステインが、ほ
ぼ同量検出された。このことから、試験管Aではポリペ
プチドIはそのままの状態であるのに対し、試験管B及
びCでは、S−カルボキサミドメチル化−ポリペプチド
Iに変化したことが確認でき(試験管Bは還元剤にさら
していないので)、従ってポリペプチドIに含まれるC
ysは、ジスルフィド(S−S)結合を本形成していな
いことが判った。更に、上記試験管A、B及びC中の生
成物の残量(%)を乾燥後、これらにそれぞれ1%重炭
酸アンモニウム溶液600μlを加えて溶解させて、各
々1μg/5μl濃度に調製した。之等各液にトリプシ
ン溶液7.5μlをそれぞれ加え、37℃で20時間酵
索消化を行なった。その後、各液に10%TFA10μ
lを加え、酵素反応を停止させ、逆相HPLC
(C18)にて、ペプチド断片を分離した。その結果、
試験管B及びCはほぼ同じパターンを示し、試験管Aは
之等とは異なるパターンを示した。上記で単離した各ペ
プチドのアミノ酸組成を、前記と同様にして求めた結
果、試験管Aのペプチド断片から、Cys1個を含まな
ければ生じないポプチドの存在を確認した。以上の結果
から、ポリペプチドIのCys残基は、分内及び分子間
のいずれでもジスルフィド結合を形成していないことが
確認された。 b.エルマン法〔Ellman法、Arch,Bioc
hem.Biophys.,82,70(1959)〕
に従い、以下のごとくしてポリペプチドIのSH基の定
量を行なった。即ち、参考例2−(3)で得たポリペプ
チドIの200μg(11.5μモル)を、6M塩酸グ
アニジン及び1−mM EDTAを含む0.1Mトリス
HCl緩衝液(pH8.0)1mlに溶解させた。一
方、新鮮な0.01M DTNB〔5,5′−ジチオビ
ス(2−ニトロベンゾイック アシッド〕を含む0.0
5Mリン酸緩衝液(pH7.0)(以下これを「エルマ
ン試薬」という)を調製した。対照セルに6N塩酸グア
ニジン及び10mM EDTAを含む0.1MトリスH
Cl緩衝液(pH8.0)1mlを、また試料セルにポ
リペプチドIを含む上記溶液1mlをそれぞれ導入し、
その各々にエルマン試薬各40μlを加えて混合し、直
ちに412nmにおける吸光度を測定した。最大吸光度
になった後、DTNBの分解による吸光度の減少を
「0」に補正して、SH基の濃度を決定した。その結
果、実際に得られた412nmでの吸光度は0.328
であった。一方、6M塩酸グアニジンを含む水溶液中で
の3−カルボキシレートー4−ニトロチオフエノレート
(3−calboxylate−4−nitrothi
o−phenolate)イオンのε412は、138
80M−1cm−1であり〔Eur.J.Bioche
m.,30,32(1972)〕、このことより、ポリ
ペプチドI溶液のSH基は、0.0000245(M/
e)であり、ポリペプチドIの11.5μモル中にSH
基が24.5μモル存在することとなることが判った。
上記より、ポリペプチドIに含まれるCysは、共に遊
離のSH基を有していることが確認された。尚、ポリペ
プチドIを水又はPBS(−)に溶解し、凍結乾燥を3
〜4回繰返した場合においても、GIF活性及び上記エ
ルマン法によるSH基の定量値には、殆んど変化は認め
られなかった。 遺伝子組換え技術に従い、大腸菌等で多量に異種蛋
白質を発現させる場合、その蛋白質は大腸菌の菌体中に
不溶性物質(inclusion body)として蓄
積されることが多く、このような場合には、目的蛋白質
を菌体から採取するに当って、例えば7M塩酸グアニジ
ン、8M尿素又は0.1%SDS等の変性剤を使用する
過激な条件下での処理が必要となる。しかるに、この様
な処理によれば、目的蛋白質は、その高次構造を含め
て、不可逆的な損傷を受けるおそれが多分にある。従っ
て、できる限り上記の如き変性剤を使用することなく、
温和な条件下で目的蛋白質を単離抽出できることが、上
記遺伝子組換え技術上の重要な関心事である。しかし
て、前記したに示す方法によれば、目的蛋白質の抽出
単離を、浸透圧ショックという非常に温和な条件の採用
により行なうことができ、この点で該方法は極めて好ま
しい。また該方法に従い得られる目的蛋白質は、より天
然に近い高次構造を保持されており、この点からも望ま
しいものである。 実施例1−に準じて、プラスミドp trp G
IF−αを利用したサイトースペシフィックミュータジ
ェネシスにより、下記3表に示す各ポリペプチド(本発
明IL−1β誘導体)を得た。尚、各ポリペプチドの発
現、GIF活性の測定及び精製は、上記に従うもので
あり、SDS−PAGEは参考例2−(4)に示す方法
に準じた。以下の各例でも特筆しない限り同様である。
【化19】
【化20】 実施例1−で得たプラスミドp trp GIF
−α−102CTを用いて、宿主をエシェリヒア・コリ
W3110として、同様に発現及び精製して本発明IL
−β誘導体であるポリペプチドXXXを得た。約11.
4kd(SDS−PAGEによる、以下同じ)。 プラスミドp trp GIF−α−4Gを利用
し、プライマーとして5′−GCACTCTCCAGG
ACTCACA−3′を用いて、上記と同様にしてポ
リペプチドXIV発現用プラスミドp trp GIF
−α−4G11Qを得た。該プラスミドを用いて、エシ
ェリヒア・コリHB101を宿主として、同様に発現
(2.7×10GIF単位/ml培養液)及び精製し
て、本発明IL−1β誘導体であるポリペプチドXIV
を得た。約17.5kd。 実施例1−に準じて、プラスミドp trp G
IF−α−4G及びptrp GIF−α−98Lを用
いて、ポリペプチドXV発現用プラスミドptrp G
IF−α−4G98Lを得た。即ち、上記両プラスミド
を制限酵素EcoRI及びHindIIIで切断後、p
trp GIF−α−4Gから約400bpのDNA
フラグメントを、またp trp GIF−α−98L
から約4.6kbPのDNAフラグメントをそれぞれ取
り出し、両者をライゲーションさせた。プラスミドp
trp GIF−α−4G98Lを用いて、エシェリヒ
ア・コリW3110を宿主として同様に発現及び精製し
て本発明IL−1β誘導体であるポリペプチドXVを得
た。約17.5kd。 〔10〕 上記において、プラスミドp trp G
IF−α−4Gの代りにプラスミドptrp GIF−
α−11Q(その約400bpのDNAフラグメントを
使用)を用いて、同様にしてポリペプチドXVI発現用
プラスミドp trp GIF−α−11Q98Lを得
た。該プラスミドを用い同様にして本発明IL−1β誘
導体であるポリペプチドXVIを得た。約17.5k
d。 〔11〕 上記において、プラスミドp trp G
IF−α−4Gの代りにプラスミドp trp GIF
−α−4G11Qを用いて、該プラスミドからの約40
0bpのDNAフラグメントを使用して、同様にしてポ
リペプチドXIII発現用プラスミドp trp GI
F−α−4G11Q98Lを得た。該プラスミドを用い
同様にして本発明IL−1β誘導体であるポリペプチド
XIIIを得た。約17.5kd。 〔12〕 実施例1−に準じて、プラスミドp tr
pGIF−α−8A及びp trp GIF−α−71
Sを用いて、ポリペプチドXXXVI発現用プラスミド
p trp GIF−α−8A71Sを得た。即ち、上
記両プラスミドを制限酵素EcoRI及びH1ndII
Iで切断後、p trp GIF−α−8Aから約40
0bpのDNAフラグメントを、またPtrpGIF−
α−71Sから約4.6kbpのDNAフラグメントを
それそれ取り出し、両者をライゲーシヨンさせた。プラ
スミドp trp GIF−α−8A71Sを用い、エ
シェリヒア・コリHB101を宿主として同様に発現
(8.7×10GIF単位/ml培養液)及び精製し
て本発明IL−1β誘導体であるポリペプチドXXXV
Iを得た。約17.5kd。 〔13〕 上記〔12〕において、プラスミドp tr
p GIF−α−71Sの代りにプラスミドp trp
GIF−α−71A(その約4.6kbpのDNAフ
ラグメントを使用)を用い、同様にしてポリペプチドX
XXVII発現用プラスミドp trp GIF−α−
8A71Aを得た。該プラスミドを保有するエシエリヒ
ア・コリHB101は微工研に「Escherihia
coliHB101/ptrp GIF−α−8A7
1A」なる名称で微工条研第1298号(FERM B
P 1298)として寄託されている。該プラスミドを
用い同様に発現(1.6×10GIF単位/ml培養
液)及び精製して本発明IL−1β誘導体であるポリペ
プチドXXXVIIを得た。約17.5kd。 〔14〕 上記〔12〕において、プラスミドp tr
p GIF−α−71Sの代りにプラスミドp trp
GIF−α−71Vを用いて、該プラスミドからの約
4.6kbpのDNAフラグメントを使用し、同様にし
てポリペプチドXXXVIII発現用プラスミドp t
rp GIF−α−8A71Vを得た。該プラスミドを
用いて同様に発現(2.1×10GIF単位/ml培
養液)及び精製して本発明IL−1β誘導体であるポリ
ペプチドXXXVIIIを得た。約17.5kd。 〔15〕 上記の方法に従い、実施例1−〜及び
後記実施例3−〜の各々で得られた形質転換体よ
り、本発明IL−1β誘導体であるポリペプチドII〜
VIII及びXXXI〜XXXIVを製造した。之等は
いずれもSDS−PAGEで単一のバンドとして泳動さ
れた。またポリペプチドII〜VIIIは、前記と同一
の位置に泳動され、ポリペプチドXXXI〜XXXIV
は、下記の通りであった。 ポリペプチドXXXI 約22kd ポリペプチドXXXII 約23kd ポリペプチドXXXIII 約27kd ポリペプチドXXXIV 約31kd 実施例3 U937細胞の培養 ヒトリンパ組織球腫U937細胞(Ascenso,
J.L.eta1,Blood,Vol.57,p17
0(1981)〕1.4×10個を、12−O−テト
ラデカノイルホルボール−13−アセテート(TPA)
(フアルマシア社製)25ng/ml、コンカナバリン
A(ConA)(シグマ社製)10 μg/ml及び1
0%牛胎児血清(FCS)を含むRPMI−1640培
地に入れて、4×10個/mlの濃度の細胞浮遊液を
調製した。この細胞浮遊液10mlずつを、直径9cm
のシヤーレ(フアルコン3003)に分注し、5%炭酸
ガス中、37℃で3日間培養後、培養上清をアスピレー
ターにて除去し、10%FCS、細菌リポポリサツカラ
イド(LPS)(デイフコ社製) 10μg/ml、ム
ラミルジペプチド(MDP)(和光純薬社製)1μg/
ml及びTPA1ng/mlを含むRPMI−1640
培地10mlを、各シヤーレに分注した。この培地にて
5%炭酸ガス中、37℃で18時間培養し、シヤーレ底
部に付着したU937細胞をmRNA調製用の材料とし
て利用した。 mRNAの調製 RNAの抽出は、グアニジニウム/熱フエノール(gu
anidium/hot phenol)法〔Fera
misco,J.R,etal.,J.Biol.Ch
em.,Vol.257,p11024(1982)〕
とグアニジニウム/セシウムクロライド(guanid
inium/cesium Chloride)法〔G
lisin.V.et al.,Biochemist
ry,Vol 13,p2633(1974)〕との組
合せにより行なった。上記で培養したU937細胞を
洗浄するために、培養上清を除去した後、各シヤーレを
5mlのPBS(−)溶液にてすすぎ、その後、各シヤ
ーレに1mlの4M−グアニジン・イソチオシアネート
混合液〔4M−グアニジンイソチオシアネート(Flu
ka社製)、50mMトリスHCl(pH 7.6)、
10mMEDTA、2%ラウロイリルザルコシン酸ナト
リウム〕を添加し、細胞を溶解させた。溶解液をラバー
ポリスマンとパスツールピペツトにて回収して、細胞溶
解液420mlを得た。この溶解液を60℃に保ち、1
8G注射針に通過させることにより、染色体DNAをせ
ん断し、その後60℃に保温したフエノールを等量加
え、18G注射針にて更に溶液を混合し、せん断した。
次いでこの混合液に0.1M酢酸ナトリウムー10mM
トリスHCl(pH7.4)−1 mM EDTA液2
10mlとクロロホルムーイソアミルアルコール(2
4:1容積比)混液420mlとを加え、60℃に保温
しながら、15分間激しく攪拌した。混合液を氷冷後、
3000rpm、4℃で20分間遠心し、水層を回収し
た。水層に2容のエタノールを加え、−70℃にて一夜
放置後、粗RNA沈澱を得た。該粗RNAを、6Mグア
ニジン・イソチオシアナート−5mMクエン酸ナトリウ
ム(pH7.0)−0.1Mβ−メルカプトエタノール
−0.5%ラウロイリルザルコシン酸ナトリウム液48
mlに溶解させ、塩化セシウム19.2gを添加して溶
解させた。次にこの混合液7mlずつを、5.7M塩化
セシウム−0.1MEDTA(pH7.5)の4mlに
重層し、ベツクマンSW40Tiローターにて、25
℃、31500rpmで20時間遠心して、RNAを分
取した。かくして得られたRNA量は9.7mgであつ
た。次に上記で得られたRNAからmRNAを取得する
ため、オリゴ(dT)−セルロース(コラボレイテイブ
リサーチ(Collaborative Resea
rch,Inc.社製)を用いて、カラムクロマトグラ
フイーを行なった。吸着は10mMトリスHCl(pH
7.5)−0.5M NaCl−1mM EDTAにて
行い、溶出は10mMトリスHCl(pH7.5)−1
mM EDTAにて行った。この結果、得られたmRN
Aは、400μgであつた。 cDNAライブラリーの調製 cDNAライブラリーの調製は、以下の通り、cDNA
が動物細胞において発現可能なオカヤマ−ベルグ(Ok
ayama−Berg)法により行った。即ち、cDN
Aクローニングに用いるdT鎖の付加したベクター・プ
ライマーは、プラスミドpCDV1より、またdG鎖の
付加したリンカーDNAは、プラスミドpL1より、各
々オカヤマらの方法〔Okayama,H.and
P.Berg.,Molecular and Cel
rular Biology,Vol.3,p280
(1983)〕に従って調製した。次に上記で得たm
RNA15μgを、5mMトリスHCl(pH7.5)
−0.5mM EDTA(pH7.5)水溶液20μl
に溶解し、65℃で5分間、次いで37℃で5分間イン
キユベートした後、反応液(全量40μl)を、50m
MトリスHCl(pH8.3)、8mM MgCl
30mM KCl、0.3mMジチオスレイトール、2
mMの各dATP、dGTP、dCTP及びdTTP、
ベクター・プライマー DNA2.8μg、RNase
インヒビター(Promega Biotech社製)
60ユニツト、逆転写酵素(バイオ−ラド社製)40ユ
ニツトになるように調整して、37℃で1時間インキユ
ベートし、0.5M EDTA(pH7.5)2μl及
び10%SDS2μlを加えて反応を停止させた。その
後、フエノール.クロロホルム抽出及びクロロホルム抽
出を行い、エタノール沈澱としてベクター・プライマー
cDNA:mRNAを回収した。 回収されたベクター
・プライマーcDNA:mRNAを、140mMカコジ
ル酸ナトリウム、30mMトリスHCl(pH6.
8)、1mM CaCl、0.1mMジチオスレイト
ール、0.3μgポリ(A)、66μMdCTP及び3
8ユニツトのターミナルデオキシヌクレオチジルトラン
スフエラーゼ(フアルマシア社製)からなる反応液30
μl中で37℃、5分間インキユベートした後、0.5
M EDTA(pH7.5)1.5μl及び10%SD
S1.5μlを加えて反応を停止させ、フエノール.ク
ロロホルム抽出及びクロロホルム抽出を行なって、エタ
ノール沈澱としてオリゴdC鎖付加cDNA:mRNA
−ベクター・プライマーを回収した。この回収された核
酸を、7mMトリスHCl(pH7.5)、7mM M
gCl、60mMNaCl、100μg/ml牛血清
アルブミン及び12ユニツトの制限酵素HindIII
(日本ジーン社製)からなる反応液20μl中で、37
℃で90分間インキユベートし、次いで0.5MEDT
A(pH7.5)1μl及び10%SDS1μlを加え
て反応を停止させた。その後、フエノール・クロロホル
ム抽出及びクロロホルム抽出を行い、エタノール沈澱と
して、HindIII分解されたオリゴdC鎖付加cD
NA:mRNA−ベクター・プライマーを回収した。こ
れを10mMトリスHCl(pH7.5)−1mM E
DTA(pH7.5)(TE(pH7.5)10μlに
溶解させた。このうちの1μlを用いて、上記TE(p
H7.5)、0.1M NaCl及びオリゴdC鎖の付
加されたリンカーDNA14ngからなる反応液10μ
l中で、65℃で2分間インキユベートし、次いで42
℃で30分間インキユベートした後、0℃に冷却した。
上記反応液を、更に20mMトリスHCl(pH7.
5)、4mM MgCl、10mM(NHSO
、0.1M KCl、50μg/ml牛血清アルブミ
ン、0.1mM β−NAD(ニコチンアミド.アデニ
ン.ジヌクレオチド、フアルマシア社製)及び0.6μ
gのエシエリヒア・コリDNAリガーゼ(フアルマシア
社製)を含む反応液100μlとなるように調整し、1
2℃で一夜インキユベートした。この反応液に、dAT
P、dGTP、dCTP及びdTTPの各々を40μM
になるように、またβ−NADを 0.15mMになる
ようにそれぞれ加え、更にエシェリヒア・コリDNAリ
ガーゼの0.4μg、エシェリヒア・コリDNAポリメ
ラーゼI(ベーリンガー・マンハイム社製)の4.6ユ
ニツト及びエシェリヒア・コリRNaseH(フアルマ
シア社製)の1ユニツトを加え、12℃で1時間、次い
で25℃で1時間インキユベートした。上記で得られた
反応液を用いて、エシェリヒア・コリHB101株を形
質転換させた。エシェリヒア・コリHB101株のコン
ピテント.セルとしては、ベテスダ リサーチ ラボラ
トリーズ社(Bethesda Research L
aboratories:BRL)の製品を使用し、該
BRL社のマニユアルに従って、上記形質転換を行なっ
た。かくして、約21000個からなるcDNAライブ
ラリーが得られた。 サルCos−1細胞へのトランスフェクシヨン 上記で得られたcDNAライブラリーを、1グループ
当り平均70クローンのグループに分け、各グループか
らプラスミドDNAを調整した。プラスミドDNAは、
アルカリ溶菌法(Molecular Cloning
−A Laboratory Manual,Cold
Spring Harbor Laborator
y,1982,p368)に従い調製した。かくして各
グループから調製されたプラスミドDNAを、それぞれ
サル培養細胞のCos−1細胞〔Gluzman,
Y.,Cell,Vol.23,p175(198
1)〕にトランスフェクションした。該トランスフェク
ションは、DEAE−デキストラン法によつた〔Yok
ota,T,etal.,Proc.Natl.Aca
d.Sci.USA,,Vol.81,p1070(1
984)〕。即ち、Cos−1細胞をトリプシン処理に
より、10%FCSを含む RPMI−1640培地に
懸濁させ、細胞数を1×10個/mlに調整後、10
%FCSを含むRPMI−1640培地を2ml/ウエ
ル加えた6ウエルプレートに、各々500μlずつ分注
した。一晩37℃で培養後、上清を除き、血清を含まな
い培地で細胞を洗浄し、10μg/mlプラスミドDN
A、0.4mg/mlDEAE−デキストラン(フアル
マシア社製)、50mMトリスHCl(pH7.4)及
び10%FCSを含むRPMI−1640培地を1ml
/ウエル加えて、4.5時間37℃で培養した。その
後、上清を除き、血清を含まない培地で細胞を洗浄し、
150μMクロロキン(シグマ社製)及び10%FCS
を含むRPMI−1640培地を2ml/ウエル加え
て、更に37℃で3時間培養した。上清を除き、血清を
含まない培地で細胞を洗浄後、10%FCSを含むRP
MI−1640培地を3ml/ウエル加えて、37℃で
72時間培養した。上清を回収した後、10%FCSを
含むRPMI−1640培地を2ml/ウエル加え、凍
結融解を2回繰返し、細胞抽出液を回収した。この培養
上清及び細胞抽出液について、GIF活性を測定した。
GIF活性を示したグループを10クローン/グループ
の24グループに分け、上記と同様の操作を行ない、G
IF活性を測定し、活性を示したグループについて、更
にグループ内の各クローンにつき、上記と同様の操作を
行なって、GIF活性を示すクローンを同定した。かく
して、pcD−GIF−16及びpcD−GIF−20
7の2種類のクローンを得た。之等のクローンのGIF
活性(GIF単位/ml)を第4表に示す。 クローンの解析 次に、両クローン由来のGIF活性の物質としての異同
を明白にするため一定のGIF活性を示すpcD−GI
F−16又はpcD−GIF−207の培養上清及び細
胞抽出物のそれぞれに対して、ポリペプチドIのGIF
活性に対する中和抗血清の順次希釈液を添加し、上記各
上清及び細胞抽出物に与える影響を試験した。その結果
を第3図−a(pcD−GIF−16培養上清)、第3
図−b(pcD−GIF−16細胞抽出物)、第3図−
c(pcD−GIF−207培養上清)及び第3図−d
(pcD−GIF−207細胞抽出物)に示す。各図に
おいて横軸は血清希釈倍率を、縦軸はGIF活性(%)
を各々示す。また各図中(1)は抗ポリペプチドI血清
を、(2)は正常血清をそれぞれ示す。第3−a図及び
第3−b図に示す通り、pcD−GIF−16由来のG
IF活性は、抗ポリペプチドI血清の添加により、濃度
依存的に、完全に中和されたが、第3−c図及び第3−
d図に示す通り、pcD−GIF−207由来のGIF
活性は、抗ポリペプチドI血清には全く影響されなかっ
た。従って、pcD−GIF−207由来のGIF活性
物は、ポリペプチドI及びpcD−GIF−16由来の
GIF活性物とは、免疫学的に異なることが判明した。
また、プラスミドpcD−GIF−16及びpcD−G
IF−207のcDNAの制限酵素地図を図4に示す。
更に之等のcDNAの塩基配列を塩基特異的化学修飾法
〔Methods in Enzymology,Vo
l.65,p499(1980)〕及びフアージM13
ベクター〔Gene,Vol.19,p269(198
2)〕を使用したジデオキシ・チエーン・ターミネーシ
ヨン〔Proc.Natl.Acad.Sci.,US
A,Vol.74,p5463(1977)〕により決
定した。その結果、pcD−GIF−16の有するcD
NAは、マーチらの報告するIL−1βの翻訳領域cD
NA配列と同一であり、pcD−GIF−207の有す
るcDNAは、同じくIL−1αの翻訳領域cDNA配
列と同一であることが確認された〔Carl J.Ma
rch et al.,Nature,Vol.31
5,p641(1985)〕。 ポリペプチドXXXIVの製造 上記で得たフルレングス(full length)
に近いIL−1βのcDNAクローンpcD−GIF−
16を、制限酵素PvuIIで切断し、更に制限酵素N
coIで部分切断して、380bpのNcoI−Pvu
IIDNAフラグメントを、アロースゲル電気泳動法に
より単離、精製した。このDNAフラグメントにマン
グ.ビーン.ヌクレアーゼ(mung bean nu
clease)を作用させて、制限酵素NcoI切断に
より生じた接着末端を平滑末端とした。次に、合成オリ
ゴヌクレオチド〔5′−GATAATG−3′及び5′
−CATTAT−3′〕の各5′末端をT4ポリヌクレ
オチドキナーゼによりリン酸化し、之等を先のDNAフ
ラグメントにT4DNAリガーゼを用いて連結後、制限
酵素ClaI及びHind III で切断し、アガロ
ースゲル電気泳動法により、約400bpのClaI−
Hibd III DNAフラグメント<A>を単離、
精製した。他方、前記で得た発現プラスミドp trp
GIF−αを、制限酵素ClaI及びHind II
I で切断し、大きい方のDNAフラグメント<B>
を、アガロースゲル電気泳動方により単離、精製した。
上記フラグメント<A>と<B>とをT4DNAリガー
ゼを用いて連結し、連結物をエシェリヒア・コリHB1
01にトランスフオームさせた。ボイリング法により、
得られるトランスフォーマントのプラスミドDNAを抽
出し、制限酵素による切断地図を解析して、目的のトラ
ンスフオーマントを選択した。かくして単離された目的
トランスフオーマント(エシエリヒア・コリHB101
/p trp GIF−α−V)を、50μg/mlL
−トリプトファンを含むLB培地10ml中で、37℃
で一晩振盪培養し、この1mlを50μg/mlアンピ
シリン及び1%カザミノ酸を含むM9最小培地50ml
に植菌し、37℃で振盪培養し、550nmでの吸光度
が約1.0となった時点で菌体を集め、15%シューク
ロースー50mMトリスHCl−50mM EDTA
(pH8.0)の溶液5mlに懸濁させ、これに10m
g/mlリゾチーム〔10mMトリスHCl(pH8.
0)で溶解〕溶液500μlを加え、更に0.3%トリ
トンX100−187.5M EDTA(pH7.0)
−150mMトリスHCl(pH8.0)の溶液5ml
を加え、室温で15分間放置後、超音波処理を行ない、
遠心分離により菌体抽出物上清を得た。得られた菌体抽
出物上清について、GIF活性の測定を行なった所、培
養液1ml当り112ユニツトであった。 ポリペプチドXXXIIの製造 前記で得たプラスミドpGIF−αを、制限酵素Nco
I及びAccIで切断して、約0.7kbの NcoI
−AccIDNAフラグメントを、アガロースゲル電気
泳動法により単離、精製した。このDNAフラグメント
を、DNAポリメラーゼI(クレノー断片)を用いた処
理により、その両末端を平滑末端とした。他方、プラス
ミドpTM1を、制限酵素Hind III で切断
後、DNAポリメラーゼI(クレノー断片)を用いて、
切断部位を平滑末端とした。上記により得られる2つの
DNAフラグメントを、T4DNAリガーゼを用いて連
結し、連結物をエシェリヒア・コリHB101にトラン
スフォームし、ボイリング法によりトランスフォーマン
トからプラスミドDNAを抽出し、制限酵素による切断
地図から目的のトランスフォーマントを選択した。かく
して単離されたトランスフォーマント(エシェリヒア・
コリHB101/p trp GIF−α−III)
を、上記に示すエシェリヒア・コリHB101/p
trp GIF−α−Vの場合と同様にして培養後、菌
体抽出物上清を得た。この培養上清のGIF活性は培養
液1ml当り190ユニツトであった。 ポリペプチドXXXIIIの製造 このポリペプチド発現プラスミドの作成は、サイト−ス
ペシフィック ミュータジェネシスの方法に従い、以下
に詳述するように不要な塩基配列部位を除去することに
より実施した。即ち、pGIF−αを、制限酵素Pst
I及び AccIで切断後、アガロースゲル電気泳動法
により、約0.9kbのPstI−AccIDNAフラ
グメントを単離、精製し、その両末端をT4DNAポリ
メラーゼを用いて平滑末端とした。このフラグメント
を、別途にプラスミドpTM1を制限酵素Hind I
IIで切断後、DNAポリメラーゼI(クレノー断片)
を用いて平滑末端として調製したDNAフラグメント
に、T4DNAリガーゼを用いて連結し、連結物をエシ
ェリヒア・コリHB101にトランスフォームし、目的
トランスフォーマントを、ボイリング法により抽出され
たプラスミドDNAの制限酵素地図により選択した。ま
た得られたプラスミドのDNA塩基配列も確認した。以
下このプラスミドを「pTM1−I−2]と呼ぶ。次い
で、プラスミドpTM1−I−2を、制限酵素EcoR
I及びHindIII で切断して、約740bpのE
coRI−Hind III DNAフラグメントを、
アガロースゲル電気泳動法により単離、精製した。これ
を、M13mp11フアージ(RF)のEcoRIとH
ind III の制限酵素部位に、T4DNAリガー
ゼを用いて連結した。これから一本鎖(ss) DNA
(mp11−trp−12(E/M))を得、これをミ
ューダジェネシスの鋳型とした。合成オリゴヌクレオチ
ド〔5′−CACGTAAAAAGGGTATCGAT
AATGAAGTGCTCCT−3′(プライマー)〕
を、T4ポリヌクレオチドキナーゼでリン酸化し、これ
をss mp11−trp−1−2(E/M)とハイブ
リダイズし、アニーリング後、dNTPsの存在下にD
NAポリメラーゼI(クレノー断片)及びT4DNAリ
ガーゼで各々処理し、15℃で2晩インキユベートし
た。得られたDNAをJM105コンピテント細胞にト
ランスフォームし、生じたコロニーを、寒天プレート上
に200コロニー植菌し、37℃で18時間培養した。
生育したコロニーを含むフィルターを通常の方法により
アルカリ処理変性し、乾燥後、80℃で2時間ベーキン
グ処理した。このフィルターをハイブリダイズした後、
このものと上記プライマーの5′末端を32P−γ−A
TPでラベルされた32P−プローベとを、室温でハイ
ブリダイズさせた。ハイブリダイズさせたフイルターを
6×SSCバッファーを用い、室温で10分間、次いで
0.25×SSCバッファーを用い60℃で5分間各々
洗浄し、乾燥後、−70℃で18時間オートラジオグラ
フィーを行なった。変異したクローンの内から、代表と
してmp11−trp GIF−α一IV(E/M)を
選び、これをJM105に感染させて培養し、ssDN
A及び RF DNAを調製した。上記で得られたss
DNAのM13ジデオキシチェイン ターミネーション
シークエンシングにより、目的遺伝子の削除を確認し
た。また、JM105で増殖させたRF DNAより約
630bpのEcoRI−Hind III DNAフ
ラグメントを、アガロースゲル電気泳動法により単離、
精製した。一方、プラスミドpTM1−I−2より、同
様にして約4.2kbEcoRI−Hind III
DNAフラグメントを、単離、精製し、これと先の約6
30bpのEcoRI−Hind III DNAフラ
グメントとを、T4DNAリガーゼを用いて連結させ、
連結物をエシェリヒア・コリHB101にトランスフォ
ームさせた。目的のトランスフォーマントは、ボイリン
グ法に従い、トランスフォーマントよりブラスミドを抽
出し、その制限酵素地図解析により選択した。かくして
単離されたトランスフォーマント(エシェリヒア・コリ
HB101/p trp GIF−α−IV)を、前記
に示すエシェリヒア・コリHB101/p trp
GIF−α−Vの場合と同様にして培養後、菌体抽出物
上清を得た。この培養上清のGIF活性は培養液1ml
当り336ユニツトであった。 ポリペプチドXXXIの製造 上記と同様にして、所望のポリペプチド発現プラスミ
ドp trp GIF−α−IIを保有するトランスフ
ォーマントを作成した。鋳型としては、先の一本鎖DN
Amp11−trp−I−2(E/M)を用いた。また
プライマーとしては、合成オリゴヌクレオチド〔5′−
CACGTAAAAAGGGTATCGATAATGC
TGGTTCCCT−3′〕を用いた。上記プラスミド
を保有するトランスフォーマント(エシェリヒア・コリ
HB101/p trp GIF−α−IIを同様にし
て培養後、菌体抽出物上清を得た。この培養上清のGI
F活性は培養液1ml当り112ユニツトであった。本
発明IL−1β自身(ポリペプチドI)及びその本発明
誘導体のGIF活性については、既に記載したが、加え
て以下の試験を行なった。尚、前記したポリペプチドI
に対する抗血清を用いて、RIA法により測定したポリ
ペプチドI換算蛋白量(mg)当りのLAF活性(U)
は、下記第5表に示す通りである。 薬理試験例1:ポリペプチドIのCSF産生促進効果試
験 ヒト肺細胞のCSF産生に対する促進効果試験CSF
産生株として、ヒト肺細胞由来株HFL−1(Huma
n Embryonic lung Fibrobla
sts,ATCC登録細胞株No.CCL−153)を
用い、以下の試験を行なった。まず、上記HFL−1細
胞を2×10個/mlの細胞濃度となるように、10
%ウシ胎児血清加ハムスター12K培養液〔Ham,
R.G.,Proc.Natl.Acad.Sci.,
53,288(1965)〕に浮遊させた。次いでヒ記
細胞懸濁液中に、種々の濃度に調製した前記参考例で得
たポリペプチドIを加え、炭酸ガス培養器内で37℃で
24時間、48時間及び72時間各々培養し、各培養上
清を集め、之等培養上清中に産生蓄積されたCSF量
を、マウス骨髄細胞を使用して測定した〔Lewis,
I.C.et al.,J.Immunol,128
168(1982)〕。ポリペプチドIを用いて得られ
た各培養時間(hr)での結果を図5に示す。図におい
て、横軸はポリペプチドIの濃度(GIF単位/ml)
を、縦軸はCSF活性(単位/ml)を示す。上記結果
より、ポリペプチドIの添加によれば、HFL−1細胞
株のCSF産生量は、該ポリペプチドの無添加に比べて
実に数百倍にも亢進されることが明らかである。 ヒト皮膚由来細胞のCSF産生に対するポリペプチド
Iの促進効果試験 ヒト正常皮膚由来細胞株としてcRL−1445(AT
CC.No.)を利用して以下の試験を行なった。上記
細胞を2×10個/mlの細胞濃度となるように10
%ウシ胎児血清加ダルベツコMEM培養液〔Dulbe
co,R.and Freeman,G.,Virol
ogy,,396(1959)〕に浮遊させた。上記
細胞浮遊液に、種々の濃度の参考例で得たポリペプチド
Iを加え、炭酸ガス培養器内で37℃で24、48及び
72時間培養した後、培養上清を集め、産生されたCS
F量をマウス骨髄細胞を使用して上記試験と同様にし
て測定した。得られた結果を図5と同様にして、図6に
示す。図6より、GIF活性として1単位/ml以上の
ポリペプチドIをヒト正常皮膚由来の原線維芽細胞に加
えることにより、該細胞のCSF産生能は著しく促進さ
れることが明らかである。 生体内でのCSF産生に対する促進効果試験 ポリペプチドIを生体内に投与した場合、生体内でのC
SF産生亢進作用が発2されることを以下の動物実験に
より試験した。即ち、正常マウス(BALB/C系マウ
ス、静岡県実験動物協同組合より購入)に、種々の量の
参考例で得たポリペプチドI(GIF活性として10
〜10単位/個体)を静脈内投与した。上記投与後
2、4、8、12及び24時間目に各実験動物より採血
し、血清中のCSF濃度をマウス骨髄細胞を用いて測定
た。結果を図7に示す。図において横軸は各種濃度(G
IF単位/個体)のポリペプチドIの投与後時間(h
r)を、縦軸はCSF活性(単位/ml血清)を各々示
す。また図中(1)はポリペプチドIの10万GIF単
位/個体投与群を、(2)は同1万GIF単位/個体投
与群を、(3)は同1000GIF単位/個体投与群
を、また(4)は対照群(HSA10μg/個体投与
群)を各々示す。図7より、ポリペプチドIを動物に与
えた場合、動物血清中のCSF濃度は著しく高くなって
いることが判明した。即ち、ポリペプヂト1は注射され
た量に比例して生体内でのCSF産生を著しく亢進させ
る作用のあることが認められた。 薬理試験例2:ポリペプチドIの抗関節炎試験 パースン〔Pearson,c.M.,Proc.
Soc.Exp.Biol.Med.,91,95(1
956)〕及びワードとジョーンズ〔Ward,J.
R.,Jones,R.S.,Arthritis R
heumatism,,557(1962)〕の方法
に準じて、アジユバント関節炎ラツトを作製した。即
ち、雌性S.D.系ラツトの尾根部皮内に、ミコバクテ
リウム・ブチリカム(Mycobacterium b
utyricum)死菌を流動パラフインに懸濁させた
アジユバントを0.05ml注射した。14日目に足腫
脹に基づいて群分けし(n=6)、その翌日より5日間
に亘って、参考例で得たポリペプチドI又はその溶媒
(生理食塩水;対照群)を、皮内投与した。経日的に足
容積を測定することにより、関節炎に対する影響を評価
した。結果を図8に示す。図において横軸はアジユバン
ト投与後日数(日)を、縦軸は足体積(×0.01m
l)を各々示す。また図中(1)はポリペプチドIの1
0万GIF単位/個体投与群を、(2)は同1万GIF
単位/個体投与群を、(3)は同1000GIF単位/
個体投与群を、(4)は同100GIF単位/個体投与
群を、(5)は対照群(生理食塩水投与群)を、また
(6)は正常ラツト群を各々示す。図8より、対照群
(グラフ(5))の足腫脹は、23日目まで増悪したの
に対し、ポリペプチドIの投与群(グラフ(1)〜
(4))においては、その投与の4日目(アジユバンド
投与後18日目)より足腫脹の抑制作用が認められ、最
終投与4日後(アジユバンド投与後23日目)において
も関節炎の進行を阻止できることが確認された。 薬理試験例3:本発明誘導体のCSF産生促進効果試験 細胞株U−373MG〔ATCC HTB17、Gli
oblastoma,Astrocytoma,Hum
an〕を用いて、以下の試験を行なった。上記細胞を、
2×10個/mlの細胞濃度となるように、10%F
CS(GIBCO社製)、MEM非必須アミノ酸(Fl
ow社製)及びMEMピルビン酸ナトリウム(FloW
社製)を添加したイーグルMEM培地(日水社製)に浮
遊させ、種々の濃度となるように被験物質を加えて、炭
酸ガス培養器内で37℃で24時間培養した。各培養上
清を集め、之等培養上清中に産生蓄積されたCSF量
を、マウス骨髄細胞を使用して測定した〔Lewis,
I.C.etal.,J.Immunol,128,1
68(1982)〕。結果を図9に示す。図において、
横軸は被験物質の濃度(ng/ml)を、縦軸はCSF
活性(U/ml)を示す。また、図中、曲線(1)〜
(7)は、以下の各ポリペプチドを被験物質とした時の
結果を示す。 曲線(1)…ポリペプチドVI 曲線(2)…ポリペプチドII 曲線(3)…ポリペプチドVIII 曲線(4)…ポリペプチドV 曲線(5)…ポリペプチドIV 曲線(6)…ポリペプチドIII 曲線(7)…ポリペプチドXXX 薬理試験例4:本発明誘導体の抗炎症試験 ウインター(Winter)らの方法〔Proc.So
c.Exptl.Biol.Med.,111,544
−547(1962)〕に準じて、この試験を行なっ
た。即ち、6〜8週齢の雄ラツト(Spraque D
awley系、日本チャールスリバー社)を、実験前日
に体重に基づいて1群6〜8匹の各群に分けて用いた。
起炎剤としてカラゲニン(Marine Colloi
d社製)を、生理食塩水に1%となるように懸濁させた
ものを使用し、ラツトの右後肢足蹠皮下に0.1ml注
射して足浮腫を惹起させた。足浮腫を評価するため、起
炎剤注射の前後の一定時間に、右後肢足蹠容積を、プレ
シモメーター(plethysmometer,Ugo
−Vasile社製)を用いて測定した。前値に対する
起炎剤注射後の容積増加率を浮腫率(swelling
%)として表わした。被験物質は、ダルベッコのリン酸
塩緩衝食塩水(Dulbeco s phosphat
e buffered saline)に溶解希釈し、
ラツトの背部皮内に0.1ml宛、起炎剤注射の1時間
前に注射した。尚、対照群として、溶媒投与群を作成
し、同一実験に供した。結果を図10に示す。図におい
て横軸は、起炎剤投与後時間(hr)を、縦軸は浮腫率
(%)を示す。また、図中、曲線(1)は対照群を、曲
線(2)はポリペプチドVIの0.1μg投与群を、曲
線(3)はポリペプチドVIの1μg投与群を、曲線
(4)はポリペプチドVIの10μg投与群をそれぞれ
示す。 薬理試験例5:本発明誘導体の放射線障害防止作用試験 BALB/c系マウス(9週齢)に致死量のX線を照射
する20時間前に、ポリペプチドVIの1μg/マウス
又は0.3μg/マウスを腹腔内注射した。X線照射装
置(MBR−1505R、日立メディコ社)を使用し、
850レントゲンのX線を、上記マウスに全身照射し、
以後、毎日その生存を確認した。尚、コントロールとし
て、PBS投与群をおいた。結果を図11に示す。図に
おいて横軸はX線照射後の日数(日)を、縦軸は供試動
物の生存率(%)を示し、曲線(1)はポリペプチドV
Iの1μg投与群を、曲線(2)はポリペプチドVIの
0.3μg投与群を、また曲線(3)はコントロール群
をそれぞれ示す。図11より、コントロール群では、X
線照射後18日目に全例死亡したのに対し、ポリペプチ
ドVI投与群では、その投与量に依存して、放射線障害
の防止作用が認められ、1μg投与群では、約8割が放
射線障害による死亡から回避され、生存することが確認
された。 薬理試験例6:本発明誘導体の日和見感染防御効果試験 易感染モデルマウスを用いて、以下の試験を実施した。
ICR系雄性マウス(6週齢)を供試動物(1群7匹)
とし、第1日目に、5−フルオロウラシル(5−Fu、
協和醗酵社製)100mg/kgを静脈内投与した。第
2日目、第4日目及び第6日目に、ポリペプチドVIの
1μg/マウスを皮下投与し、第7日目に、緑膿菌(P
seudomonas aeruginosaE−2)
の所定量を腹腔内投与して感染させた。第10日目に供
試動物の生存数を計数して、生存率(%)を求めた。結
果を図12(1)〜(3)に示す。図12(1)は上記
実験群の結果を、同(2)はポリペプチドVIを投与し
なかった(5−Fuのみを投与した)対照群の結果を、
また同(3)は5−Fu及びポリペプチドVIのいずれ
も投与しなかった対照群の結果をそれそれ示す。第12
図中、縦軸は生存率(%)を、横軸は下記各緑膿菌投与
量を採用した群A〜Eをそれぞれ示す。 A群…19000菌数/マウス投与群 B群… 3800菌数/マウス投与群 C群… 750菌数/マウス投与群 D群… 150菌数/マウス投与群 E群… 30菌数/マウス投与群 F群… 6菌数/マウス投与群 製剤例1 GIF活性として1×10単位/mlのポリペプチド
VIの生理食塩水溶液に、ヒト血清アルブミン(HS
A)を0.5%となるように添加して、濾過(0.22
μmメンブランフイルター)後、これを無菌的に1ml
ずつバイアル瓶に分注して凍結乾燥し、注射用製剤を調
製した。かくして得られた製剤は、これを用時注射用蒸
留水1mlに溶解して利用される。 <動物細胞からのサイトカインの製造方法> 種々の濃度のポリペプチドXXXVII及び0.0
1%PHA−P存在下に、HBS−2C5B2細胞
〔J.Immunol.,131,1682−1689
(1985)〕を、2×10cells/wellに
て培養した。培養24時間後の上清を採取し、そのIL
−2活性を、スミス(K.A.Smith)らの方法に
従い、IL−2依存性マウスT細胞(CTLL2)を用
いて測定した〔J.Immunol.,120,202
7(1978))〕。結果を下記第6表に示す。 U−373MG細胞を、10%FCS加RPMI−
1640培地で集密的まで培養し、更に20ng/ml
のポリペプチドXXXVIIを含む又は含まない(コン
トロール)上記培地中で18時間インキュベートした。
培地を除去した後、前記実施例3−に準じて、グアニ
ジニウム/セシウムクロライド法により RNAを抽出
し、オリゴ(dT)−セルロースクロマトグラフィーに
より、ポリ(A)RNA(mRNA)を収得した。ノ
ザン.ブロッティング法(Northern blot
ting)に従い、上記ポリ(A)RNAの10μg
をアガロースゲル(1.2%)電気泳動に付し分画後、
ニトロセルロース・フィルターに転写した。減圧下に8
0℃でベーキングし、20mMトリスHCl(pH
8.0)中で100℃5分間の処理後、50%フォルム
アミド、5×ssc、50mMソジウムフォスフェート
(pH6.5)、4×デンハード液(Denhardt
s solution)及び200μg/mlの変性サ
ルモン スペラムDNA中で42℃下にプリハイブリダ
イゼーションを行った。5時間後、ニックトランスレー
シヨンで放射能標識したGM−CSFcDNA〔Sci
ence,228,810(1985)〕のPstI−
NcoIDNA断片又はBSF−2cDNA〔Natu
re, 324,73(1986)〕のKpnI−Ba
mH IDNA断片と、42℃下に20時間ハイブリダ
イゼーションを行った。フィルターを、0.1%SDS
加2×sscで室温下に15分間、更に0.1%SDS
加0.1×sscで50℃下に1時間洗浄した。オート
ラジオグラムは、増感紙を用いて、−70℃下に一夜行
った。GM−CSFのDNA断片を用いた時の結果を図
13に示す。レーンAは本発明ポリペプチドを用いた結
果を、レーンBは本発明ポリペプチドを用いないコント
ロールの結果を示す。また、BSF−2のDNA断片を
用いた時の結果を図13に準じて図14に示す。以上に
示す結果より、本発明ポリペプチドを用いることによ
り、動物細胞からの天然サイトカイン類の生産が効率よ
く行い得ることが判る。また、本発明ポリペプチドの、
かかる方法への適用に際しては、極めて微量、通常10
ng/ml程度の使用で十分であり、誘導されたサイト
カイン類の精製過程をも容易にする。 動物細胞よりサイトカインを生産する場合、産生誘
引に使用する本発明ポリペプチドがその条件下において
構造的に安定であり、細胞表面上のIL−1受容体に結
合することが必須である。すなわち、本発明ポリペプチ
ドがIL−1受容体に結合し、サイトカイン産生に必要
なシグナルを細胞内に伝えることが重要である。そこ
で、線維芽細胞上のIL−1受容体への結合に関して、
以下の試験を行った。6−wellプレート上で、一面
にほぼ均一にまで増殖したBalb/3T3細胞(クロ
ーンA31:ATCC,CCL−163、1×10
ells/well)に、125Iで標識したポリペプ
チドI(IL−1β)の50000cpm/well及
び事前に10%FCS加D−MEM中で37℃下にイン
キユベートした20ng/mlのポリペプチドIを加
え、4℃で反応させた。反応液をパスツールピペットで
除き、10%FCS加D−MEMの 1mlを加えて静
かに洗い上清をすてた。この洗浄操作を2回繰返した
後、1mlの1%SDS、0.2N NaOHで細胞を
可溶化し、可溶化液及びさらにウエルを洗浄した可溶化
液中の放射能(結合放射能)をγ−カウンターにて測定
した。尚、上記125I標識ポリペプチドIは、ボルト
ンとハンター(Boltonand Hunter)の
方法〔Biochem.J.,133,529(197
3)〕に従い製造、精製した(比活性;250μCi/
μgprotein以上)。得られた結果を下記第7表
に示す。 かかる指標は、共存させたポリペプチドIのIL−1受
容体への結合力を表わす。上記第7表より、ポリペプチ
ドI、即ちIL−1β自体は、サイトカイン誘導条件下
において、時間の経過と共に、IL−1受容体への結合
力が低下してしまうことが明らかとなった。そこで、上
記において、24時間の事前のインキュベーシヨンを行
ったポリペプチドI、ポリペプチドVI又はポリペプチ
ドXXXVIIを用いた同試験を行った。結果を下記第
8表に示す。 上記結果より、動物細胞からのサイトカイン類製造に際
しては、IL−1β自体よりも、本発明ポリペプチドを
採用するのがより好ましいことが判る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、プラスミドpGIF−αのcDNAの
制限酵素地図を示す。
【図2】図2はプラスミドpGIF−αとプラスミドp
TMIとからプラスミドptrpGIF−αを構築する
概略図を示す。
【図3】図3−a乃至図3−dはプラスミドpcD−G
IF−16由来のGIF活性物及びプラスミドpcD−
GIF−207由来のGIF活性物の各々に対する抗ポ
リペプチドI血清(中和抗体)の影響を示すグラフであ
る。
【図4】図4はプラスミドpcD−GIF−16及びプ
ラスミドpcD−GIF−207のcDNAの制限酵素
地図を示す。
【図5】図5はポリペプチドIのCSF産生に対する促
進効果試験結果を示すグラフである。
【図6】図6はポリペプチドIのCSF産生に対する促
進効果試験結果を示すグラフである。
【図7】図7はポリペプチドIのCSF産生に対する促
進効果試験結果を示すグラフである。
【図8】図8はポリペプチドIの抗関節炎試験結果を示
すグラフである。
【図9】図9は本発明IL−1β誘導体のCSF産生促
進試験の結果を示すグラフである。
【図10】図10は本発明IL−1β誘導体の抗炎症試
験の結果を示すグラフである。
【図11】図11は本発明IL−1β誘導体の放射線障
害防止作用試験の結果を示すグラフである。
【図12】図12は本発明IL−1β誘導体の日和見感
染症防御効果試験の結果を示すクラフである。
【図13】図13は本発明IL−1の誘導体のGM−C
SF誘導産生効果試験の結果を示す図面である。
【図14】図14は本発明IL−1β誘導体のBSF−
2誘導産生効果試験の結果を示す図面である。
【配列表】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 //(C12P 21/02 C12R 1:19) (31)優先権主張番号 特願昭61−200324 (32)優先日 昭61(1986)8月27日 (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 洪 英満 鳴門市撫養町北浜字宮ノ西129−4 サン ラウンジハウス105号 (72)発明者 河合 一吉 徳島県板野郡松茂町満穂字満穂開拓130− 2 ソレイユ503号 (72)発明者 嶽肩 世津子 徳島市川内町加賀須野1090−18 (72)発明者 石井 清士 徳島県板野郡藍住町住吉字逆藤39−46 (72)発明者 柳原 康夫 徳島市川内町大松891−6 (72)発明者 平井 嘉勝 徳島県板野郡北島町新喜来字江古川5−49

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インターロイキン−1βの下記式(A)
    で表されるアミノ酸配列に於いて、 【化1】 a)1位がAla、3位Val、4位Arg、5位Se
    r、8位Cys、11位Arg、30位His、71位
    Cys、93位Lys、97位Lys、98位Arg、
    99位Phe、103位Lys、120位Trp、12
    1位Tyr及び153位Serから選ばれた少なくとも
    1つのアミノ酸残基が欠失されているか又は他のアミノ
    酸で置換されていること、 b)1位がAlaから9位のThrに至るアミノ酸配列
    又はその中の少なくとも1つのアミノ酸残基が欠失され
    ていること(但し、上記a記載の1位Ala、3位Va
    l、4位Arg、5位Ser及び8位Cysからなる群
    から選ばれたアミノ酸残基の少なくとも1つが欠失され
    ていることを除く)、 c)103位のLysから153位のSerに至るアミ
    ノ酸配列又はその中の少なくとも1つのアミノ酸残基が
    欠失されていること(但し、上記a記載の103位Ly
    s、120位Trp、121位Tyr及び153位Se
    rから成る群から選ばれたアミノ酸残基の少なくとも1
    つが欠失されていることを除く)、 d)N末端に、Met又は下記式(B)で示される1′
    位のMetから116′位のAspに至るアミノ酸配列
    若しくはそのC末端側の一部のアミノ酸配列が付加され
    ていること、式(B) 【化2】 というa)〜d)の条件の少なくとも1つを充足する改
    変されたアミノ酸配列を有することにより特徴付けられ
    るポリペプチド(但し、少なくとも71位のCysが他
    のアミノ酸で置換されたポリペプチドを除く)。
  2. 【請求項2】 少なくとも4位Argが改変されている
    請求項1記載のポリペプチド。
  3. 【請求項3】4位ArgがGlyで置換されている請求
    項2記載のポリペプチド。
  4. 【請求項4】以下の配列を有する請求項1記載のポリペ
    プチド。 【化3】
  5. 【請求項5】 少なくとも8位Cysが改変されている
    請求項1記載のポリペプチド。
  6. 【請求項6】 少なくとも103位以降のアミノ酸を欠
    失させた請求項1記載のポリペプチド。
  7. 【請求項7】 少なくとも8位Cysおよび71位Cy
    sが改変されている請求項1記載のポリペプチド。
  8. 【請求項8】 インターロイキン−1βを有効成分とし
    て含有することを特徴とする抗炎症剤。
  9. 【請求項9】 インターロイキン−1βの下記式(A)
    で表されるアミノ酸配列に於いて、 【化4】 a)1位がAla、3位Val、4位Arg、5位Se
    r、8位Cys、11位Arg、30位His、71位
    Cys、93位Lys、97位Lys、98位Arg、
    99位Phe、103位Lys、120位Trp、12
    1位Tyr及び153位Serから選ばれた少なくとも
    1つのアミノ酸残基が欠失されているか又は他のアミノ
    酸で置換されていること、 b)1位がAlaから9位のThrに至るアミノ酸配列
    又はその中の少なくとも1つのアミノ酸残基が欠失され
    ていること(但し、上記a記載の1位Ala、3位Va
    l、4位Arg、5位Ser及び8位Cysからなる群
    から選ばれたアミノ酸残基の少なくとも1つが欠失され
    ていることを除く)、 c)103位のLysから153位のSerに至るアミ
    ノ酸配列又はその中の少なくとも1つのアミノ酸残基が
    欠失されていること(但し、上記a記載の103位Ly
    s、120位Trp、121位Tyr及び153位Se
    rから成る群から選ばれたアミノ酸残基の少なくとも1
    つが欠失されていることを除く)、 d)N末端に、Met又は下記式(B)で示される1′
    位のMetから116′位のAspに至るアミノ酸配列
    若しくはそのC末端側の一部のアミノ酸配列が付加され
    ていること、式(B) 【化5】 というa)〜d)の条件の少なくとも1つを充足する改
    変されたアミノ酸配列を有することにより特徴付けられ
    るポリペプチド(但し、少なくとも71位のCysが他
    のアミノ酸で置換されたポリペプチドを除く)をコード
    する遺伝子。
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