JPH06313000A - 巨核球増殖分化因子 - Google Patents
巨核球増殖分化因子Info
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- JPH06313000A JPH06313000A JP5197752A JP19775293A JPH06313000A JP H06313000 A JPH06313000 A JP H06313000A JP 5197752 A JP5197752 A JP 5197752A JP 19775293 A JP19775293 A JP 19775293A JP H06313000 A JPH06313000 A JP H06313000A
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Abstract
〜57kDを示し、分子間ジスルフィド結合を待たない; (3)等電点6.5±0.5を示す;及び (4)配列番号1〜9に示すアミノ酸配列のうち少なく
とも1つの配列を有する;を有する巨核球成熟分化因
子、例えば、配列番号:30に示すアミノ酸配列を有す
る巨核球成熟分化因子及びその製造方法、並びにそれを
コードする遺伝子、例えば配列番号:30に示すアミノ
酸配列をコードする遺伝子。
Description
びそれをコードする遺伝子に関する。さらに詳細には、
巨核球−血小板系造血の促進因子として有用な巨核球増
殖分化因子、その製造方法、及びその使用に関する。
球に至る過程において、その増殖と分化を誘導する種々
の造血因子が関与することは周知の事実である。血小板
の寿命はヒトで9〜10日と短いが、血液中の血小板濃
度は定常状態においてほぼ一定に保たれている。また実
験動物において種々の方法で血小板を減少させても、数
日のうちに血液中に血小板数の回復が認められている。
これらのことから血小板減少期において血小板の産生を
促進する因子が存在することが想定され、その因子を同
定することに従来より多くの努力がはらわれてきた。
細胞である巨核球の形成には少なくとも2種類の調節因
子が関与するものと考えられている。第1の因子は単独
で巨核球コロニーを形成するもので巨核球コロニー刺激
因子と呼ばれる。第2の因子は単独では巨核球コロニー
を形成させる活性はないが、前者を共存させると巨核球
のコロニー数を増やしたり、その増殖分化を促進する作
用を有するもので巨核球増幅因子と呼ばれる。
ン3、顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子が、後
者として、エリトロポエチン、マクロファージコロニー
刺激因子、インターロイキン6,7及び11,LIFな
どが知られている。またこれらの因子のなかには実際に
in vivoにおいて血小板数の増加や回復時期の短
縮などの効果が認められているものもある(溝口秀昭:
蛋白質核酸酵素 361195 ’91)。
板系の増殖や分化のみではなく各系統の血球の分化にも
関与するなど極めて多様な生物活性を示す。例えばIL
−6およびIL−11には実際にin vivoにおけ
る血小板の増多作用があるが急性期蛋白質の産生を促し
たり、著しい場合には悪液質をひきおこす。またIL−
6の場合、腎臓のメサンギウム細胞を増殖させ腎不全を
起こす可能性があるなど臨床応用上の問題点も多い(松
田正ら:蛋白質核酸酵素 36 1184 ’91)。
また血小板減少期においてIL−6は血中で高値を示さ
ず生理的因子とは考えられていない。
果たしている。血小板減少を伴う疾患(Fanconi
症候群、巨核球性血小板減少症、再生不良性貧血等)は
臨床的には危険な疾患であり、特に出血した場合にはそ
れをコントロールできなくなるような状態になる。従っ
て血小板の産生を促進する因子を単離同定することは、
このような危険を回避するうえで有益であろうと考えら
れる。
療法になりつつあるがその成功率はEPO,G−CSF
等のサイトカインの使用により上昇している。現在の問
題点は血小板減少で、その増多因子が得られれば成功率
はさらに上昇し、入院期間も短縮できると期待される。
造血疾患に限らずがん化学療法や放射線療法時の血小板
減少にも血小板増多因子でコントロールできよう。
知因子の持つ問題点に鑑み、血小板減少または血小板の
機能低下を伴う疾患に有効な血小板の産生を促進する因
子を見出すべく、鋭意研究を重ねた結果、巨核球の増殖
および成熟分化を促進する新規因子を見出し、該因子を
コードする遺伝子をクローニングし、さらに該遺伝子を
有する発現ベクターを作製し、本発明の完成に至った。
記性質を有する巨核球増殖分化因子: (1)巨核球の増殖および成熟分化を促進する; (2)ゲル濾過及びSDS−PAGEの分析による分子
量が55〜57kDを示し、分子間ジスルフィド結合を持
たない; (3)等電点6.5±0.5を示す;および (4)配列番号1〜9に示すアミノ酸配列のうち少なく
とも1つの配列を有する;に関する。
しては、ヒト細胞、例えばヒト癌細胞、好ましくはヒト
類表皮癌細胞A431、特に好ましくは無蛋白質培地で
増殖させた、ヒト類表皮癌細胞A431由来の細胞があ
げられる。また、本発明は、上記巨核球増殖分化因子と
同一のアミノ酸配列またはその一部が欠失もしくは置換
したアミノ酸配列、あるいは該同一のアミノ酸配列また
はその一部が欠失もしくは置換したアミノ酸配列に1〜
複数個のアミノ酸配列が付加されたアミノ酸配列を有
し、遺伝子組換え技術によって造成された形質転換細胞
の培養物から得られる巨核球増殖分化因子にも関する。
列またはその一部が欠失もしくは置換したアミノ酸配
列、あるいは該アミノ酸配列またはその一部が欠失もし
くは置換したアミノ酸配列に1〜複数個のアミノ酸が付
加されたアミノ酸配列を有する巨核球増殖分化因子に関
する。本発明はさらに、前記巨核球増殖因子をコードす
る遺伝子に関する。本発明はさらに、該遺伝子を用いて
の、遺伝子組換え技術による巨核球増殖因子の製造方法
にも関する。
因子と同一のアミノ酸配列またはその一部が欠失もしく
は置換したアミノ酸配列、あるいは該同一のアミノ酸配
列またはその一部が欠失もしくは置換したアミノ酸配列
に1〜複数個のアミノ酸配列が付加されたアミノ酸配列
をコードする合成または天然のポリヌクレオチドを用い
て既知の手法に従って行えばよく、とくに限定されない
が、シグナル配列の付加や改良、宿主−ベクター系の好
適選択、遺伝子の発現制御部位の改良等により発現効率
の調節などを図ることができる。また、宿主の選択によ
り糖鎖が結合されたものとして得てもよい。さらに、配
列番号1〜9に示すアミノ酸配列のうち少なくとも1つ
をコードするポリヌクレオチドを遺伝子クローニング用
のDNAプローブとして用いてもよい。本発明はさらに
また、本巨核球増殖分化因子を有効成分として含有する
医薬組成物を提供し、血小板減少症治療薬として好まし
くは用いられる。また、本巨核球増殖分化因子を用いれ
ば、公知の手法により、特異的抗体を得ることもでき
る。
タンパク質培地においてYamaguchiらの方法
(Yamaguchi,Nら、Cancer Res.
50 7008 ’91)により増殖可能となったヒト
類表皮癌細胞A431(ATCC CRL 1555)由来の細胞の培
養上清を用いる。本細胞はHuman epiderm
oid Carcinoma SBM330と命名され
て、工業技術院微生物工学技術研究所に1992年7月
1日付で微工研条寄3911号(FERM BP−39
11)として寄託されている。
えばCMK細胞やそれ由来の細胞)、マウス骨髄細胞等
を用いることができ、例えばマウス骨髄細胞を用いて、
齧歯類の巨核球において特異的に検出されることが知ら
れているアセチルコリンエステラーゼの活性測定をIs
hibashiらの方法(Ishibashi,T.ら
Proc.Natl.Acad.Sci USA 86
5953 ’89)で行う。また巨核球の組織化学的
な検出は、骨髄細胞を培養後アセチルコリンエステラー
ゼ染色及びメイ=グリュンワルド=ギムザ染色を行い染
色された細胞の形状を判定することにより行う。
無タンパク質培養上清を出発材料とし、限外ろ過により
濃縮後、カラムクロマトグラフィー、例えばMatre
x BlueA(アミコン社)、Q−セファロース(フ
ァルマシア社)、フェニル−セファロース(ファルマシ
ア社)、S−セファロース(ファルマシア社)、ハイロ
ード26/60 スーパーデックス75(ファルマシア
社)、の各カラムクロマトグラフィーを順次組み合わせ
て行える。タンパク質はA280 nmを測定することにより
モニターする。
配列の決定:アミノ酸配列の構造を知るため、(3)で
精製した巨核球増殖分化因子画分をプロテアーゼ(例え
ばアクロモバクターProteaseI(API))を
加え37℃2時間処理してフラグメント化する。得られ
たペプチド断片をYMC−Pack AM−303カラ
ムによる逆相HPLC(0.1% トリフルオロ酢酸存
在下アセトニトリル勾配形成)により分取する。得られ
たペプチド断片をシークエンサー、例えばApplie
d Biosystem社製gas−phaseシーク
エンサーにかけアミノ酸配列を決定する。上記の巨核球
増殖分化因子の具体的な精製方法、及び詳細な性質は実
施例1に記載する。
をコードする遺伝子を提供する。この遺伝子はmRNA
からのcDNA、ゲノムDNA、化学合成DNAのいず
れであってもよい。cDNAは、例えば、前記のように
してヒト細胞、例えばヒト類表皮癌細胞、例えばA43
1細胞株から精製した巨核球増殖分化因子の、実施例1
に示すような部分アミノ酸配列に基いて設計したDNA
(ヌクレオチド)プライマーを用いるポリメラーゼ連鎖
反応法(PCR)によりクローニングすることができ
る。クローニングの具体的な1例を実施例2に示す。
因子活性を有する蛋白または糖蛋白をコードし、配列番
号:30のヌクレオチド配列とハイブリダイズするDN
Aも含まれる。実施例2においてクローニングされた、
本発明の巨核球増殖因子をコードするDNAのヌクレオ
チド配列及び該ヌクレオチド配列から推定されるアミノ
酸配列を配列番号:30に示す。
ば、この天然アミノ酸配列に1〜複数のアミノ酸が付加
されておりなお巨核球増殖因子活性を維持しているポリ
ペプチド、前記天然アミノ酸配列から1〜複数個のアミ
ノ酸が除去されておりなお巨核球増殖因子活性を維持し
ているポリペプチド、前記天然アミノ酸配列中の1〜複
数個のアミノ酸が他のアミノ酸により置き換えられてお
りなお巨核球増殖因子活性を維持しているポリペプチ
ド、さらには、上記のアミノ酸付加変異、アミノ酸除去
変異及びアミノ酸置換変異が組合わされた変異を有しな
お巨核球増殖因子活性を維持しているポリペプチドな
ど、種々の変異型巨核球増殖因子を設計し、それを製造
することができる。
異におけるアミノ酸の数は、特に限定されないが、付加
については、例えば、本発明の巨核球増殖分化因子との
ハイブリッド蛋白に用いられる機能性蛋白のアミノ酸の
数(例えば、マルトースバインディングプロテイン(m
altose−binding protein)等の
公知の抽出精製もしくは安定化用蛋白または各種生理活
性蛋白、例えばIL−3,IL−11のようなサイトカ
イン)や本因子に付加されたシグナルペプチドのそれに
依存し、すなわち、当該変異の目的に依存して決定され
る。例えば、1〜30、好ましくは、1〜10の付加が
あげられる。
酸の数は、巨核球増殖活性が維持されるように設計、決
定され、例えば、1〜30、好ましくは1〜20、ま
た、本因子の活性領域以外の領域のアミノ酸の数があげ
られる。さらに、置換については、置換されるアミノ酸
の数は、巨核球増殖活性が維持されるように設計、決定
され、例えば、1〜10、好ましくは、1〜5があげら
れる。
コードする遺伝子のヌクレオチド配列として配列番号:
30に示すヌクレオチド配列を開示するが、本発明の巨
核球増殖分化因子の遺伝子はこれに限定されない。一
旦、天然巨核球増殖分化因子のアミノ酸配列が決定さ
れ、又は変異型巨核球増殖分化因子のアミノ酸配列が設
計されれば、コドンの縮重に基き、同じアミノ酸配列を
コードする種々のヌクレオチド配列を設計し、それを調
製することができる。この場合、使用すべき宿主により
高頻度で用いられるコドンを使用するのが好ましい。
する遺伝子を得るには、実施例2に記載する様にしてc
DNAを得ることができるが、これに限定されない。す
なわち、天然巨核球増殖分化因子のアミノ酸配列をコー
ドする1つのヌクレオチド配列が決定されれば天然巨核
球増殖分化因子をコードする遺伝子は、本発明に具体的
に開示するストラテジーとは異なるストラテジーにより
cDNAとしてクローニングすることができ、さらには
それを生産する細胞のゲノムからクローニングすること
もできる。
2において使用した種々のプライマーヌクレオチド又は
プローブヌクレオチドを、ゲノムDNA断片の選択のた
めプローブとして使用することができる。また、配列番
号:30に記載するヌクレオチド配列に基いて設計され
た他のプローブを用いることもできる。ゲノムから目的
とするDNAをクローニングするための一般的方法は当
業界においてよく知られている(Current Protocols In
Molecular Biology, John Wiley & Sons 社、第5章及
び第6章)。
する遺伝子はまた、化学合成によっても調製することが
できる。DNAの化学合成は当業界において自動DNA
合成機、例えばアプライドバイオシステム社396DN
A/RNA合成機など採用して容易である。従って、当
業者は、配列番号:30に示されるヌクレオチド配列の
DNAを容易に合成することができる。
のコドンとは異なるコドンによりコードする遺伝子、及
び変異型巨核球増殖分化因子をコードする遺伝子は、前
記のごとく化学合成により調製することもでき、また配
列番号:30又は図11〜14に示すヌクレオチド配列
を有するDNA又はRNAを鋳型として変異誘発プライ
マーと共に用いる部位特定変異誘発法(site−di
rected mutngenesis)等常法に従っ
て得ることもできる(例えば、Current Protocols In M
olecular Biology, John Wiley & Sons 社、第8章を参
照のこと)。
因子の遺伝子が得られると、これを用いて、常用の遺伝
子組換え法により組換え巨核球増殖分化因子を製造する
ことができる。すなわち、本発明の巨核球増殖分化因子
をコードするDNAを適当な発現ベクターに挿入し、該
発現ベクターを適当な宿主細胞に導入し、該宿主細胞を
培養し、そして得られた培養物(細胞又は培地)から目
的とする巨核球増殖分化因子を採取する。本発明の巨核
球増殖分化因子は、生化学的又は化学的な修飾、例え
ば、N末端アシル化等されて得られてもよい。
に示される翻訳領域に基づき、蛋白質のデータベースを
fastaプログラム(GCGパッケージ)によって検
索を行ったところ、巨核球増殖分化因子は、セリンプロ
テアーゼ阻害因子のスーパーファミリーに属し、またこ
のファミリーに属し、N末端の長さ、予想立体構造、疎
水性、親水性アミノ酸の分布が、本巨核球増殖分化因子
と似ているヒト白血球エラスターゼ阻害因子、ニワトリ
オボアルブミンY遺伝子産物、ヒトプラスミノーゲンア
クチベーター阻害因子2、ヒトsquamous ce
ll carcinoma抗原において、N末端が、切
断除去を受けないシグナルペプチドを形成している。本
巨核球増殖分化因子も、N末端がシグナルペプチドとし
ての機能を有し、かつ、切断されずにそのままの形で分
泌されることもありうる。さらに、開始メチオニンの次
がアラニンであることより、一般に述べられているよう
に本巨核球増殖因子は、開始メチオニンが脱離しアラニ
ンがアセチル化されていてもよい。
ることができる。原核生物としては細菌、特に大腸菌
(Escherichia coli)、バシルス属
(Bacillus)細菌、例えばバシルス・ズブチリ
ス(B.subtilis)等を用いることができる。
真核生物としては酵母、例えばサッカロミセス(Sac
charomyces)属酵母、例えばサッカロミセス
・セレビシエー(S.serevisiae)、等の真
核性微生物、昆虫細胞、例えば、ヨガ細胞(Spodo
ptera frugiperda)、キャベツルーパ
ー細胞(Trichoplusia ni)、カイコ細
胞(Bombyx mori)、動物細胞、例えばヒト
細胞、サル細胞、マウス細胞等を使用することができ
る。本発明においてはさらに、生物体それ自体、例えば
昆虫、例えばカイコ、キャベツルーパー等を用いること
もできる。
ージ、ファージミド、ウィルス(バキュロ(昆虫)、ワ
クチニア(動物細胞))等が使用できる。発現ベクター
中のプロモーターは宿主細菌に依存して選択され、例え
ば細菌用プロモーターとしてはlacプロモーター、t
rpプロモーター等が使用され、酵母用プロモーターと
しては、例えば、adh1プロモーター、pqkプロモ
ーター等が使用される。また、昆虫用プロモーターとし
てはバキュロウィルスポリヘドリンプロモーター等、動
物細胞としてはSimian Virus40のear
lyまたはlateプロモーター等があげられる。
業界においてよく知られている常法により行うことがで
き、これらの方法は例えば、Current Protocols in Mol
ecular Biology, John Wiley & Sons 社、に記載されて
いる。形質転換体の培養も常法に従って行うことができ
る。培養物からの巨核球増殖分化因子の精製は、タンパ
ク質を単離・精製するための常法に従って、例えば、限
外濾過、各種カラムクロマトグラフィー、例えばセフア
ロースを用いるクロマトグラフィー等により行うことが
できる。
明する。実施例1. 巨核球増殖分化因子の単離精製 1〕A431細胞の培養 無タンパク質培地に馴化させたA431細胞由来の凍結
保存株SBM330を解凍後、初期培地(10%牛胎児
血清を含むHam’s F12培地)で培養した。
フラスコ10本に細胞をまき、細胞がコンフルエントに
なるまで37℃にて5%CO2 の存在下で培養した。次
に、0.25%トリプシン液(千葉血清)で細胞を剥離
した後、850cm2 の培養面積をもつローラーボトル1
0本に継代培養した。37℃、0.5rpm で約3日間培
養した結果、1.8×109 細胞を回収した。回収した
細胞を、Opti−cell培養器(チャールス・リバ
ー Inc.,Wilmington,MA)のセラミ
ックコア(S−451)に付着せしめ、初期培地10L
で還流培養を開始した。
供給しながら行った。また、初期培地から無タンパク質
培地への置換は次の様にして完絶した。すなわち、初期
培地で約7日間培養後、無タンパク質培地を20l/d
ayの割合で供給し、かつ、同割合で培養系から培養上
清を回収した。この結果、約100Lの無タンパク質培
地を供給することにより、血清を含む初期培地は、無タ
ンパク質培地にほぼ置き換えられた。以後、細胞培養上
清を連続的に回収することにより、1000Lの細胞培
養上清を得た。得られた細胞培養上清の一部(約300
L)を限外ろ過膜(ミリポア、Bedford,MA;
MW 10,000カット)で2Lにまで濃縮し、20
mMTris/HCl バッファー(pH7.4)に対して充分透析
したものを精製に供した。
因子の測定 雌性BDF1 マウスの大腿骨から骨髄細胞を押し出しα
−MEM培地(Flow Laboratories,
Inc.,McLean,VA,US)に懸濁した。密
度の異なるパーコール(ファルマシアLKB バイオテ
クノロジー、東京)溶液を重層し骨髄細胞懸濁液をのせ
て400gで20分遠心した。d=1.07/1.08
(g/ml)のインターフェイスに集まった単核球を10
%FBSを含むα−MEMで一度洗った後、0.5mMジ
イソプロピルフルオロフォスフェートを含む同培地に再
懸濁しプラスチックの細胞培養皿(Corning.C
orning,NY,US)に入れ、37℃,5%二酸
化炭素−95%空気の条件下で2時間培養した。途中1
時間目に培養皿を新しいものに替えた。培養後細胞を1
0% FBS/α−MEMで3度洗った。
胞を10% FBS/1% BSA/0.1mM 2−メ
ルカプトエタノール/α−MEMに懸濁し96穴マイク
ロプレート(Corning)中に一穴あたり5×10
4 細胞を播いた。必要に応じてテストサンプルに25U
/mlマウス組み換え型IL−3(Genzyme Co
rporation,Cambridge,MA,U
S)、1〜2μg/ml抗IL−6抗体(Boehrin
ger Mannheim,Mannheim,FR
G)を添加した。抗IL−6抗体を加える時は細胞をシ
ードする前にテストサンプルと抗体を37℃で1時間前
培養した。
窒素存在下37℃で4〜5日間行った。培養後マイクロ
プレートの各穴の細胞を2回PBSで洗った後180μ
lの0.2%(w/v)トリトン X−100, 1mM E
DTA,0.12M NaCl, 50mM HEPES, pH7.5で細胞
をライシスさせ次に基質の5.6mMヨウ化アセチルチオ
コリンを20μl加えた。室温で1 時間振とう培養した
後各穴から20μlの液を蛍光測定用のマイクロプレー
ト(Dynatech MicroFLUOR“B”P
late)に移した。
hylamino−3−(4′−maleimidyl
phenyl)−4−methylcoumarin
inアセトニトリル、160μlの0.2%(w/v)
トリトン X−100,1mMEDTA, 50mM Na acetate
pH5.0を加えた後蛍光エミッションをフルオロメー
ターで読んだ(励起、365nm, エミッション450n
m)。
ライドグラスにはりつけた。アセチルコリンエステラー
ゼ染色は細胞を5% グルタールアルデヒド、10mMリン
酸バッファー、pH6.7で15分固定後溝口の方法(血
液幹細胞培養法、中外医学社(1986)三浦恭定編 p
p.82−88)に従ってアセチルチオコリンを基質とし
て行った。
リン酸バッファーpH6 で洗浄し、次に各スライドグラ
スに1.5mlの0.67mg/mlヨウ化アセチルチオコリ
ン、0.1M リン酸バッファー(pH6.0)、0.2
mlの30mM CuSO4、0.2mlの5mMフェリシアン化カリ
ウム、0.1mlの0.1M クエン酸ナトリウムの混合
液をのせ、室温で4時間インキュベートした後、水洗い
した。メイ=グリュンワルド=ギムザ染色は血液学で周
知の方法でありE.メルク社(Darmstadt,F
RG)の各試薬を用いてメイ=グリュンワルド染色4
分、ギムザ染色10分で行った。
を20mM Tris/HClバッファー(pH7.4)で平衡化
したMatrex Blue Aカラムにかけ、同一バ
ッファーで充分洗浄後2M NaCl を含む同バッファーで
結合画分を溶出した。前記測定法により検出した巨核球
増殖分化因子活性は結合画分に見出された。そこで同画
分を20mM Tris/HCl バッファー(pH7.4)で透析後
同一バッファーで平衡化したQ−セファロースカラムに
かけ、十分洗浄後NaClの勾配により巨核球増殖分化因子
を溶出させた(図1参照)。同因子はNaCl0.3〜0.
5M付近に溶出された。
安30%飽和相当分を加え、30%飽和硫安を含む20m
M Tris/HCl バッファー (pH7.4)で平衡化したフ
ェニルセファロースカラムにかけた。巨核球増殖分化因
子は硫安(30%→0%)、エチレングルコール(0→
50%)の濃度勾配を同時に形成させることにより溶出
させた(図2参照)。抗IL−6抗体存在下で測定した
巨核球増殖分化因子活性は濃度勾配形成の初期に広範囲
にわたって認められた。
ー(pH6.0)に対して充分透析後、同一バッファーで
平衡化したS−セファロースカラムにかけた。結合画分
の溶出は0〜0.5MのNaClにより濃度勾配を形成され
ることにより行った(図3参照)。活性は極めて広範囲
に分布したが濃度勾配形成の初期に比較的強い活性が認
められた。S−セファロースにより得られた画分を逐次
ハイロード26/60スーパーデックス75(ファルマ
シア)カラムにかけゲルろ過を行った。カラムは予めPB
S により平衡化し、同バッファーにより溶出させた(図
4参照)。巨核球増殖分化因子活性は分子量55〜57
kDa 付近に溶出された。
っても55〜57kDa 付近に2本のバンドを示す画分が
A431由来細胞培養上清300lより約80μg 得ら
れた。(図5参照)。この2本のバンドは活性の消長と
良好な相関性(図1)を示した。従って本画分で観察さ
れた2本のバンドが求める巨核球増殖分化因子であると
結論した。
E)(図4及び図5) SDS−PAGEにおいては2本のバンドとして検出さ
れるが、還元、非還元条件による移動度の差はない、従
って分子間ジスルフィド結合を有さない。 2)等電点:6.5±0.5(図6) 当該範囲に数本のバンドとして検出される。
タンパク質の糖鎖構造の不均一性として説明可能であ
る。すなわち本因子をアスパラギン結合糖鎖除去酵素で
あるエンドグリコシダーゼFで処理すると本因子のSD
S−PAGE上での分子量が約40kDa に減少するとと
もに不均一性の低下が認められる(図7)。またSDS
−PAGE上で単一バンドを示す画分と2本のバンドを
示す画分をAPI により消化し、逆相 HPLC による分画で
ペプチドマップを作製した場合においても両者で差が認
められない。 4)本因子は配列番号1〜9に示されるアミノ酸配列の
少なくとも1つを含有する。
においてマウス骨髄細胞を培養すると巨核球数の増加及
び成熟分化が観察される(図8,9及び10)。図8は
培養後の巨核球アセチルコリンエステラーゼ活性を測定
した結果であり、図9は培養後、細胞をアセチルコリン
エステラーゼ染色した結果(×20)であり、そして図
10は培養後、細胞をメイ=グリュンワルド=ギムザ染
色した結果(×100)である。図9及び図10のいず
れにおいても巨核球増殖分化因子の存在下(B)におい
てその非存在下(A)よりも巨核球が増加していること
がわかる。
I消化し、各ペプチド断片の構造決定を試みた。API
消化後逆相HPLCにより各ぺプチド断片を回収し、適
当な画分について構造決定を行った結果、各ぺプチド断
片は配列表1〜9に示すアミノ酸配列を有していた。
造決定 1.PCRによる巨核球増殖分化因子cDNA塩基配列
の解析 (1) アミノ酸配列のうち配列番号:3及び4より、そのアミ
ノ酸配列をコードする遺伝子配列を推測しそれぞれオリ
ゴマーNI065(配列番号:10;配列番号:30の
449〜486に対応)及びNI067(配列番号:1
1;配列番号:30の1049〜1080に対応)を合
成した。
薬)を用いて、添付の操作指示書にしたがって、全RN
Aを精製した。このRNAより、ポリAを有するRNA
を精製し、3′−RACE Kit(Gibco BR
L)を用い、反応を行った。上記のオリゴマーNI06
5と3′−RACE Kit(Gibco BRL)添
付のオリゴマー3′RACE アダプター・プライマー
(配列番号:12)を用いて添付の操作指示書にしたが
ってポリメラーゼチェイン反応(PCR)を行った。
3′−RACE Kit(GibcoBRL)添付のオ
リゴマー3′−RACE アダプター・プライマーを用
いて再びPCRを行うことによりおよそ900塩基対の
DNA断片を得た。次いで、U.Gyllensten et al., Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA 85:7652(1988)に基づき、PCR
産物の直接塩基配列決定法を採用し、このおよそ900
塩基対のDNA断片をそのまま反応基質として用い蛋白
質を指示する部分とその下流の塩基配列を、アプライド
バイオシステムズ社のTaq Dye Deoxy T
erminator Cycle Sequencin
gキットと蛍光塩基配列決定装置(アプライドバイオシ
ステムズ社370A型機)を採用し、添付の操作指示書
にしたがって決定した。その結果、配列番号:30のヌ
クレオチド番号1081より1950の配列が明らかに
なった。
番号:13;配列番号:30の1255〜1236の相
補鎖に対応)を合成した。NI065と3′−RACE
Kit(Gibco BRL)添付のオリゴマー3′
−RACE アダプター・プライマーを用いてPCRを
行った反応産物を反応基質として用いさらにNI065
とKY100を用いてPCRを行い、807塩基対のD
NA断片を得た。
反応基質としてその塩基配列をアプライドバイオシステ
ムズ社のTaq Dye Deoxy Termina
tor Cycle Sequencingキットと蛍
光塩基配列決定装置を採用し、添付の操作指示書にした
がって決定した。その結果、配列番号:30のヌクレオ
チド番号487より1080の配列が明らかになった。
この配列よりオリゴマーNI073(配列番号:14;
配列番号:30の864〜886に対応)、NI074
(配列番号:15;配列番号:30の1012〜992
の相補鎖に対応)及びNI075(配列番号:16;配
列番号:30の802〜782の相補鎖に対応)を合成
した。
NA塩基配列の解析(2) A.巨核球増殖分化因子発現細胞株(A431)由来の
mRNAの調製 ヒト類表皮癌細胞株(A431)の凍結細胞1.1gか
ら、Pharmacia-LKB 社のRNA抽出キット及びmRNA
精製キットを用いて、25μgのmRNAを抽出・精製
した。
31)由来のcDNAファージ・ライブラリーの調製 (1)cDNAの合成 A431由来のmRNA5μgから、Pharmacia-LKB 社
のTimeSavercDNA合成キットを用いて、c
DNAを合成した。先ず、ジエチルピロカーボネート
(DEPC)処理蒸留水20μlに溶解したmRNA5
μgを65℃にて10分間加熱した後、氷上で冷却し
た。ファースト・ストランド反応混合液11μl、DT
T溶液1μl、Directional Clonin
g Toolbox(Pharmacia-LKB 社)添付の130
OD/ml NotI/オリゴマ(dT)18プライマー溶液
(Pharmacia-LKB 社)1μlを添加し、37℃にて1時
間保温した。
に添加し、12℃にて30分間、22℃にて1時間保温
した後、65℃にて10分間加熱した。100μlのフ
ェノール・クロロホルム・イソアミルアルコール(2
5:24:1、以下PCと略す)を加えて、激しく攪拌
した後、14,000xgにて1分間遠心し、上清をセフ
ァクリルS−400スピンカラム(Pharmacia-LKB 社)
を用いて分画し、100μlのcDNA溶液を得た。
ダプター(Pharmacia-LKB 社)5μl、ポリエチレング
リコール緩衝液30μl、1/5希釈ATP溶液1μl
及びT4DNAリガーゼ1μlを添加し、37℃にて1
時間保温した。65℃にて10分間加熱した後、ATP
溶液1.5μl及びT4ポリヌクレオチドキナーゼ1μ
lを添加し、37℃にて30分間保温した。65℃にて
10分間加熱した後、20U/μl NotI2μlを
添加し、37℃にて1時間保温した。150μlのPC
を加えて、激しく攪拌した後、14,000xgにて1分
間遠心し、上清をセファクリルS−400スピンカラム
を用いて分画し、150μlのcDNA溶液を得た。
み込みとin vitroパッケージング 15μlのcDNA溶液に、EcoRI及びNotIで
消化後、脱リン酸化処理したλgt11D(Pharmacia-
LKB 社)2μgを加え、エタノール沈殿後、8μlのリ
ガーゼ緩衝液に溶解した。1/75希釈ATP溶液1μ
l、T4DNAリガーゼ1μlを添加し、16℃にて3
0分間保温した後、氷上で冷却保存した。
社)を用いて、in vitroパッケージング反応を
行い、上記のリガーゼ反応産物3本から3.22×10
6 pfu の組換え体ファージを得た。大腸菌Y1090r-
を宿主として、上記ライブラリーを増幅し、6.0×1
010 pfu/mlのA431ファージ・ライブラリーストッ
クを得た。
NA断片の単離同定 (1)PCRによるA431ファージ・ライブラリーc
DNA挿入DNA断片の増幅 6.0×1010 pfu/mlのA431ファージ・ライブラ
リーのストック溶液10μl(6.0×108 pfu 相
当)をPCR反応の鋳型DNAとして、10×PCR緩
衝液5μl、1.25mM4dNTPs8μl、1OD
/mlλgt11−fowardプライマー(λgt 1
1F)(配列番号:17)2μl、1OD/mlλgt1
1−reverseプライマー(λgt 11R)(配
列番号:18)2μl、及び5U/μl TaqDNA
ポリメラーゼ(Perkin Elmer Cetus社)1μlを添加し
て、総量をDEPC処理蒸留水にて50μlとし、93
℃にて1分間、55℃にて2分間、72℃にて3分間の
反応サイクルを30回行い、72℃にて10分間保温し
た。1%アガロースゲル電気泳動による解析の結果0.
8〜6kbに及ぶスメアーなパターンを示した。
を鋳型としたTP7(配列番号:20;配列番号:30
の683〜703に対応)/TP10、TP7/TP6
(配列番号:19;配列番号:30の1036〜100
1の相補鎖に対応)、TP8(配列番号:21;配列番
号:30の941〜964に対応)、TP10(配列番
号:22;配列番号:30の1036〜986の相補鎖
に対応)及びTP8/TP6をプライマーとしたPCR
解析 上記PCR反応産物1/5000希釈液1μlをPCR
反応の鋳型DNAとして、10xPCR緩衝液5μl、
1.25mM4dNTPs8μl、下記のような組み合
わせの1OD/mlプライマー2μlづつ、及びPerf
ectMatch(Stratagene社)1μlを添加して、
総量をDEPC処理蒸留水にて49μlとした。
した後、5U/μl Taq DNAポリメラーゼ(Pe
rkin Elmer Cetus社)1μlを添加して、94℃にて1
分間、60℃にて2分間、72℃にて3分間の反応サイ
クルを30回行い、72℃にて10分間保温した。プラ
イマーとしては、TP7/TP10,TP7/TP6,
TP8/TP10及びTP8/TP6を用いた。2%ア
ガロースゲル電気泳動による解析の結果、プライマーに
対応して、それぞれ354bp,354bp,96bp及び9
6bpのバンドを得た。
6をプライマーとしたPCR増幅産物(354bp)の一
次構造配列の解析 TP7/TP10及びTP7/TP6をプライマーする
上記PCR増幅産物(354bp)のバンドを電気泳動後
の2%アガロースゲルから切り出し、DEPC処理蒸留
水50μlを加えて45℃にて30分間加熱した。
DNAとして、10xPCR緩衝液5μl、1.25m
M4dNTPs8μl、下記のような組み合わせの1O
D/mlプライマー2μlづつ、PerfectMatc
h(Stratagene社)1μlを添加して、総量をDEPC
処理蒸留水にて49μlとし、95℃にて5分間、60
℃にて5分間加熱した後、5U/μl Taq DNA
ポリメラーゼ(PerkinElmer Cetus社)1μlを添加し
て、94℃にて1分間、60℃にて2分間、72℃にて
3分間の反応サイクルを30回行い、72℃にて10分
間保温した。
びTP7/TP6を用いた。これらPCR反応産物(そ
れぞれ354bp)のバンドを電気泳動の2%アガロース
ゲルから切り出し、抽出・精製してpCRII(Invitr
ogen社)に挿入した後、大腸菌INVαF′(Invitrog
en社)をトランスフォーメーションした。トランスフォ
ーマントのプラスミドDNAを抽出精製し、EcoRI
消化により354bpのDNA断片が挿入されていること
を確認した。
owardプライマー(M13F)(配列番号:23)
及びM13reverseプライマー(M13R)(配
列番号:24)を用いて解析した(Applied Biosystems
社の自動シーケンサー、モデル370A)。
番号704〜999に相当する296bpの配列が明らか
となり、この中には、プライマーTP7の下流に相当す
るアミノ酸配列番号9のC末端3アミノ酸(XRK,D
NA塩基配列からはERK)、プライマーTP6の上流
に相当するアミノ酸配列番号6のN末端5アミノ酸(A
DLSG)、及びプライマーTP8に相当するアミノ酸
配列番号5の8アミノ酸(YLRALGLK)に対応す
る配列が存在し、このPCR反応産物(それぞれ354
bp)が巨核球増殖分化因子cDNAの一部であることが
明らかとなった。
ーニング A.巨核球増殖分化因子発現細胞株(A431)由来の
cDNAプラスミド・ライブラリーの調製 (1)ファースト・ストランドcDNAの合成 A431由来のmRNA5μgから、Gibco BRL 社のS
uperScriptプラスミドシステムを用いて、c
DNAを合成した。
プターを、ジエチルピロカーボネート(DEPC)処理
蒸留水5μlに溶解したmRNA5μgに加え、70℃
にて10分間加熱した後、氷上で冷却した。5xファー
スト・ストランド緩衝液4μl、0.1MDTT溶液2
μl、10mM4dNTPs 1μl及びDEPC処理
蒸留水1μlを添加し、37℃にて2分間保温した。5
μlのSuperScript逆転写酵素を加え、37
℃にて1時間保温した後、氷上に置き反応を停止した。
成 ファースト・ストランドcDNAの合成に用いた20μ
lの反応液のうちの18μlに、DEPC処理蒸留水9
3μl、5xセカンド・ストランド緩衝液30μl、1
0mM4dNTPs3μl、10U/μl E.col
iDNAリガーゼ1μl、10U/μl E.coli
DNAポリメラーゼ4μl、及び2U/μl E.co
li RNaseH 1μlを添加し、16℃にて2時
間保温した。2μl(10U)のT4DNAポリメラー
ゼを添加し、16℃にて5分間保温した。
DTA及び150μlのPCを加えて、激しく攪拌した
後、14,000xgにて10分間遠心し、上清140μ
lを新たな遠心チューブに移した。7.5M酢酸アンモ
ニウム70μl及びエタノール0.5mlを加えて攪拌
し、−80℃にて30分間放置した。14,000xgに
て10分間遠心し、上清を除いた後、0.5mlの70%
エタノールで沈殿を洗浄し、減圧下で乾燥した。
溶解し、5xT4DNAリガーゼ緩衝液10μl、Bs
tXIアダプター(Invitrogen社)10μl及びT4D
NAリガーゼ5μlを添加し、16℃にて16時間保温
した。50μlのPCを加えて、激しく攪拌した後、1
4,000xgにて5分間遠心し、上清45μlを新たな
遠心チューブに移した。7.5M酢酸アンモニウム25
μl及びエタノール150μlを加えて攪拌し、−80
℃にて30分間放置した。14,000xgにて10分間
遠心し、上清を除いた後、0.5mlの70%エタノール
で沈殿を洗浄し、減圧下で乾燥した。
溶解し、REAct7緩衝液5μl、NotI 4μl
を添加し、37℃にて2時間保温した。50μlのPC
を加えて、激しく攪拌した後、14,000xgにて10
分間遠心し、上清45μlを新たな遠心チューブに移し
た。 (5)アダプターの除去と部分的cDNAのサイズ分画 上記のcDNA溶液をQuickSpinColumn
Linker5(Boehringer Mannheim 社)を用いて分
画した。40μg/ulのcDNAが50μl得られた。
み込みと大腸菌のトランスフォーメーション 上記のcDNA溶液37.5μlに、NotI及びBs
tXI消化したpRC/CMV(Invitrogen社)ベクタ
ー(29μg/μl)を12.5μl加え、Takar
aLigationキットA液400μl及びB液50
μlを添加し、16℃にて30分間保温した。MaxE
fficiencyDH5αコンピテントセル(Gibco
BRL 社)1mlを用いてトランスフォーメーションを行
い、71,550クローンの組換え体を得た。プレート
から全コロニーを集菌し(2.86x107 細胞/m
l)、20%グリセロール存在下で−80℃にて保存し
た。
よる巨核球増殖分化因子cDNAのスクリーニング A431由来のcDNAプラスミド・ライブラリーを用
いて、9cmプレート60枚に合計22.7万個(プレー
ト当り3700個)のコロニーをニトロセルロースフィ
ルターに写し取った。プローブは、NI067と3′−
RACEadaptor(Gibco BRL 社)をプライマー
とする900bpのPCR産物(前述)のBamHI消化
による2つのDNA断片(0.5kb及び0.4kb)を
〔α−32P〕dCTPを用いたニックトランスレーショ
ンにより調製した。
ては、フィルターを5xSSC、25mMリン酸緩衝液
(pH7.4)、5xDenhaldt Solutio
n、1%SDS、100μg/ml熱変性鮭精子DNA及
び50%ホルムアミド中で42℃にて18時間保湿し、
5xSSC、0.1%SDS中で40℃にて20分間、
45℃にて20分間洗浄した。検出はBAS2000
(Fujiフィルム)を用いて18時間露光にて行った。
0、TP308、TP310、及びTP317の4種の
クローンを得た。挿入cDNAの長さは、それぞれ1.
2kb、1.1kb、1.2kb及び1.2kbであった。TP
290、TP310、及びTP317は配列番号:30
のヌクレオチド番号685より下流の領域をカバーする
ことが明らかとなった。
NA塩基配列の解析(3) A.巨核球増殖分化因子発現細胞株(HPC−Y11)
由来)のmRNAの調製 ヒト膵臓癌細胞株(HPC−Y11)の凍結細胞1.1
gから、Pharmacia-LKB 社のRNA抽出キット及びmR
NA精製キットを用いて、50μgのmRNAを抽出・
精製した。
C−Y11)由来のcDNAファージ・ライブラリーの
調製 (1)cDNAの合成 HPC−Y11由来のmRNA 5μgから、Pharmaci
a-LKB 社のTimeSaver cDNA合成キットを
用いて、cDNAを合成した。先ず、ジエチルピロカー
ボネート(DEPC)処理蒸留水20μlに溶解したm
RNA 5μgを65℃にて10分間加熱した後、氷上
で冷却した。ファースト・ストランド反応混合液11μ
l、DTT溶液1μl、Directional Cl
oning Toolbox(Pharmacia LKB 社)添付
のNotI/オリゴマ(dT)18プライマー溶液1μl
を添加し、37℃にて1時間保温した。
lを添加し、12℃にて30分間、22℃にて1時間保
温した後、65℃にて10分間加熱した。100μlの
フェノール・クロロホルム・イソアミルアルコール(2
5:24:1、以下PCと略す)を加えて、激しく攪拌
した後、14,000xgにて1分間遠心し、上清をセフ
ァクリルS−400スピンカラム(Pharmacia-LKB 社)
を用いて分画し、100μlのcDNA溶液を得た。
armacia-LKB 社)5μl、ポリエチレングリコール30
μl、ATP溶液1μl及びT4DNAリガーゼ1μl
を添加し、37℃にて1時間保温した。65℃にて10
分間加熱した後、ATP溶液1.5μl、T4ポリヌク
レオチドキナーゼ1μlを添加し、37℃にて30分間
保温した。65℃にて10分間加熱した後、NotI2
μlを添加し、37℃にて1時間保温した。150μl
のPCを加えて、激しく攪拌した後、14,000xgに
て1分間遠心し、上清をセファクリルS−400スピン
カラムを用いて分画し、150μlのcDNA溶液を得
た。
み込みとin vitroパッケージング 15μlのcDNA溶液に、EcoRI及びNotIで
消化後、脱リン酸化処理したλgtllD(Pharmacia-
LKB 社)2μgを加え、エタノール沈殿後、8μlのリ
ガーゼ緩衝液に溶解した。1/75希釈ATP溶液1μ
l、T4DNAリガーゼ1μlを添加し、16℃にて3
0分間保温した後、氷上で冷却保存した。GigaPa
ckIIGold(Stratagene社)を用いて、in vi
troパッケージング反応を行い、上記のリガーゼ反応
産物3本から5.34x106 pfu の組換え体ファージ
を得た。大腸菌Y1090r-を宿主として、上記ライブ
ラリーを増幅し、1.7x1011 pfu/mlのHPC−Y
11ファージ・ライブラリーストックを得た。
cDNA5′側断片の単離同定 (1)PCRによるHPC−Y11ファージ・ライブラ
リーcDNA挿入DNA断片プライマーNI074上流
領域部分の増幅 1.7x1011 pfu/mlのHPC−Y11ファージ・ラ
イブラリーストック溶液1μl(1.7x108 pfu相
当)をPCR反応の鋳型DNAとして、10xPCR緩
衝液5μl、1.25mM4dNTPs8μl、10O
D/mlλgt11−fowardF1プライマー(配列
番号:25)1μl、5OD/mlNI074プライマー
1μl及びPerfectMatch(Stratagene社)
1μlを添加して、総量をDEPC処理蒸留水にて49
μlとした。
した後、5U/μl TaqDNAポリメラーゼ(Perk
in ElmerCetus 社)1μlを添加して、94℃にて1分
間、60℃にて1分間、72℃にて2分間の反応サイク
ルを35回行い、72℃にて10分間保温した。2%ア
ガロースゲル電気泳動による解析の結果0.3〜6kbに
及ぶスメアーなパターンを示した。
イマーとしたPCR増幅断片混合物を鋳型としたλgt
11F2(配列番号:26)/NI075,λgt11
F2/TP12(配列番号:28;配列番号:30の7
03〜683の相補鎖に対応),λgt11F2/TP
11(配列番号:27;配列番号:30の619〜59
9の相補鎖に対応),λgt11F2/TP13(配列
番号:29;配列番号:30の595〜575の相補鎖
に対応),TP7/NI074,TP7/NI075及
びNI073/NI074をプライマーとしたPCR解
析
lをPCR反応の鋳型DNAとして、10xPCR緩衝
液5μl、1.25mM4dNTPs8μl、下記のよ
うな組み合わせの10OD/mlプライマー0.5μlづ
つ、及びPerfectMatch(Stratagen 社)1
μlを添加して、総量をDEPC処理蒸留水にて49μ
lとし、95℃にて5分間、60℃にて5分間加熱した
後、5U/μl TaqDNAポリメラーゼ(Perkin E
lmer Cetus社)1μlを添加して、94℃にて1分間、
60℃にて2分間、72℃にて2分間の反応サイクルを
35回行い、72℃にて10分間保温した。
I075,λgt11F2/TP12,λgt11F2
/TP11,λgt11F2/TP13,TP7/NI
074,TP7/NI075、及びNI073/NI0
74を用いた。2%アガロースゲル電気泳動による解析
の結果、プライマーに対応して、それぞれ969bp,8
70bp,786bp,762bp,330bp,120bp、及
び149bpのバンドを得た。
たPCR増幅産物(969bp)のλgt11F/TP1
1及びλgt11F/TP13をプライマーとしたPC
R解析とその一次構造配列の解析 λgt11F2/NI075をプライマーとする上記P
CR反応産物(969bp)の0.5μlをPCR反応の
鋳型DNAとして、10xPCR緩衝液5μl、1.2
5mM4dNTPs8μl、10OD/ml λgt11
Fプライマー1μl、10OD/ml TPllプライマ
ー1μl又は10OD/ml TP13プライマー1μ
l、及びPerfectMatch(Stratagen 社)1
μlを添加して、総量をDEPC処理蒸留水にて49μ
lとした。
した後、5U/μl TaqDNAポリメラーゼ(Perk
in ElmerCetus 社)1μlを添加して、94℃にて1分
間、60℃にて2分間、72℃にて2分間の反応サイク
ルを35回行い、72℃にて10分間保温した。
4bp)のバンドを電気泳動後の2%アガロースゲルから
切り出し、抽出・精製してpCRII(Invitrogen社)
に挿入した後、大腸菌INVαF′(Invitrogen社)を
トランスフォーメーションした。トランスフォーマント
のプラスミドDNAを抽出精製し、EcoRI消化によ
り0.7kbのDNA断片が挿入されていることを確認し
た。挿入DNA断片の一次構造配列はM13fowar
dプライマーM13F及びM13reverseプライ
マーM13Rを用いて解析した(Applied Biosystems社
の自動シーケンサー、モデル370A)。
番号1〜619に相当する619bpの配列が明らかとな
り、配列番号:30のヌクレオチド番号487から61
9までの133ヌクレオチドの配列は、実施例2.1で
明らかになった一次構造配列のN末端側に一致した。こ
の619bpの配列の中には、アミノ酸配列番号:3の1
9アミノ酸(DNA塩基配列からはVERVDFTNH
LEDTRRNINK)、アミノ酸配列番号:7の5ア
ミノ酸(LYDAK)に対応する配列が存在し、このP
CR反応産物(それぞれ0.7kb)が巨核球増殖分化因
子cDNAの一部であることが明らかとなった。
目と考えられ、5′非翻訳領域は73bpであった。従っ
て、このPCR反応産物(それぞれ0.7kb)が巨核球
増殖分化因子の構造遺伝子のN末端を含むことが明らか
となった。
NA塩基配列の解析(4) 本項4.C(3)より得られたHPC−Y11由来巨核
球増殖分化因子の構造遺伝子のN末端及び、5′非翻訳
領域と考えられる配列のうち5′非翻訳領域と考えられ
る部分の配列である配列番号:30のヌクレオチド番号
12〜31の配列よりオリゴマーNI083(配列番
号:31)を合成した。
を有するRNAを用い、Preamplificati
on System(Gibco BRL)を用い、添
付のオリゴマーであるランダム・ヘキサマーを用い添付
の操作指示書にしたがってfirst strand
cDNAを合成し、NI083とNI074を用いAm
pliTaq(宝酒造)にてPCRを行った。その結
果、巨核球増殖分化因子cDNA断片である1001塩
基対のDNA断片を得た。
NA断片をそのまま反応基質として用い、Taq Dye Deox
y Terminator Cycle Sequencing キット(アプライドバ
イオシステムズ社)と蛍光塩基配列決定装置(アプライ
ドバイオシステムズ社370A型機)を採用し、添付の
操作指示書にしたがって本項1と同様、直鎖塩基配列決
定法により塩基配列を決定した。その結果、配列番号:
30のヌクレオチド番号32より486の配列を明らか
にした。また、配列番号:30のヌクレオチド番号48
7より991の配列について得られた結果は、本項1.
で得られた配列と一致した。
細胞の巨核球増殖分化因子cDNAの塩基配列である配
列番号:30のヌクレオチド番号32より1950の配
列が明らかになった。この配列について、アミノ酸翻訳
への全ての場合である3つの読み枠について機械的にア
ミノ酸配列に翻訳を行った。その内のひとつの読み枠の
中に、配列番号:1〜9のアミノ酸配列全てが存在する
連続してアミノ酸配列に翻訳が可能な領域を持つものを
見いだし、巨核球増殖分化因子の読み枠を明らかにし
た。
るメチオニンのコード(配列番号:30のヌクレオチド
番号74より76)が存在し、ここより配列番号:1〜
9のアミノ酸配列が存在する連続してアミノ酸配列に翻
訳が可能な領域が配列番号:30のヌクレオチド番号1
213まで続くことを見いだし、配列番号:30のヌク
レオチド番号74より1213までが、巨核球増殖分化
因子に翻訳される部分であることを明らかにした。
り76のメチオニンのコードは、M.Kozakによっ
て見いだされた翻訳開始部位に高頻度に見いだされるメ
チオニンのコードと周辺の配列( G/A NNATGG)
(Nucleic Acids Research(1981)Vol.9 P.5233-5252) に
たいしGCAATGG(配列番号:30のヌクレオチド
番号71より77)と適合した。
かになり、構造遺伝子のアミノ酸残基数は380、推定
分子量は42904.43、推定等電点が6.79であ
った。アミノ酸配列配列番号:1が、配列番号:30の
アミノ酸番号188より196に、アミノ酸配列配列番
号:2が、配列番号:30のアミノ酸番号181より1
87に、アミノ酸配列配列番号:3が、配列番号:30
のアミノ酸番号126より144に、アミノ酸配列配列
番号:4が、配列番号:30のアミノ酸番号325より
341に、
30のアミノ酸番号289より297に、アミノ酸配列
配列番号:6が、配列番号:30のアミノ酸番号305
より324に、アミノ酸配列配列番号:7が、配列番
号:30のアミノ酸番号121より125に、アミノ酸
配列配列番号:8が、配列番号:30のアミノ酸番号2
84より288に、アミノ酸配列配列番号:9が、配列
番号:30のアミノ酸番号204より213に対応して
いた。さらに、ポリA付加シグナルであるAATAAA
配列が、配列番号:30のヌクレオチド番号1933よ
り1938に存在した。
よる巨核球増殖因子cDNAの単離同定と発現ベクター
の作製 実施例2によって得られた配列(配列番号:30)より
オリゴマーNI078(配列番号:32)とNI079
(配列番号:33)を合成した。なお、NI078で
は、翻訳開始メチオニンコードを含むヌクレオチド番号
13から37が、配列番号:30のヌクレオチド番号7
4より98の配列と一致し、人工的に、EcoRI認識
部位(ヌクレオチド番号4から9)とNruI認識部位
(ヌクレオチド番号8から13)を付加してあり、そし
てNI079では、ヌクレオチド番号17から49が、
配列番号:30のヌクレオチド番号1237より126
9の相補鎖の配列と一致し、人工的に、EcoRI認識
部位(ヌクレオチド番号3から8)とNotI認識部位
(ヌクレオチド番号9から16)を付加してある。
のポリAを有するRNAを用い、Preamplifi
cation System(Gibco BRL)を
用い、添付のオリゴマーであるランダム ヘキサマーを
用い添付の操作指示書にしたがって第一鎖cDNAを合
成し、NI078とNI079を用いAmpliTaq
(Perkin Elmer Cetus社)にてPCRを行った。その結
果、巨核球増殖分化因子cDNA断片であり巨核球増殖
分化因子蛋白質の情報の全てを有する、1224塩基対
のDNA断片を得た。
リゴマーNI078(配列番号:32)とNI079
(配列番号:33)に人工的に付加してあるEcoRI
認識部位を利用し、巨核球増殖分化因子cDNA断片の
両端にEcoRI接着部位を生じさせた。この巨核球増
殖分化因子cDNA断片をほ乳類細胞系における発現ベ
クターpdKCR−DHFRの導入部位である、Eco
RI認識部位に導入した。
R(Oikawa,S., et al., Biochem.Biophys.Res.Commu
n., 164, 39, 1989)はpKCR(O' Hare, et al., Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA, 78, 1527, 1981)の誘導体でSV
40の初期プロモーター、ラビットβ−グロビン、dh
fr(dehydrofolate reductase)遺伝子を有する。尚、
この発現ベクターにより形質転換された宿主細胞は、E
scherichiacoli SBM 308と命名
されて、工業技術院微生物工業技術研究所に平成2年6
月7日に微工研菌寄第11506号(FERMP−11
506)として寄託され、そして1993年2月18日
にFERM BP−4197としてブダペスト条約に基
く国際寄託に移管された。
FRに組み込まれた巨核球増殖分化因子cDNAを含む
クローンpdKCR−DHFR−TPO55についても
Taq Dye Deoxy Terminator
Cycle Sequencingキット(アプライド
バイオシステム社)と蛍光塩基配列決定装置(アプライ
ドバイオシステム社370A型機)を採用し、添付の操
作指示書にしたがって決定した。その結果、配列番号:
30のヌクレオチド番号99より1236の配列および
オリゴマーNI078とNI079の配列と一致した。
またベクターに導入された巨核球増殖分化因子cDNA
が発現用プロモーターに対して、順方向であることも塩
基配列の決定によって確認した。
番号:30のヌクレオチド配列の情報のみあれば、任意
の巨核球増殖分化因子発現細胞(たとえばA431細
胞)より、巨核球増殖分化因子cDNAの全て、及び任
意の部分を増幅し、塩基配列を決定すること、さらに、
任意の発現ベクターにクローン化することは、同業者に
とって容易である。
FR−TPO55をNotIで消化し、NI079に人
工的に付加してあるNotI認識部位で切断した。これ
によって生じたNotI接着末端を宝酒造(株)のブラ
ンティングキットを用い、平滑化し、この平滑末端に、
XbaIリンカー(宝酒造(株))を添付の操作指示書
にしたがって導入した。
uIとXbaIで同時に消化し、NI078に人工的に
付加してあるNruI認識部位と、導入したXbaIリ
ンカーのXbaI認識部位とで切断し、NruI接着末
端とXbaI接着末端を持つ巨核球増殖分化因子cDN
A断片を作製した。この断片を、カイコ多角体ウイルス
用バキュロウイルス転移ベクターであるpBm4(蚕糸
・昆虫農業技術研究所より入手可能)をNruIとXb
aIで同時に消化しpBm4の遺伝子導入部位であるN
ruI認識部位に導入し、pBm4−TPO55を得
た。
スの作製 カイコ胚子由来細胞株BoMo15AIIc(蚕糸・昆虫
農業技術研究所より入手可能)はMGM448に10%
ウシ胎児血清(FBS:Gibco BRL)と抗生物
質としてゲンタマイシン(500μg/ml)を加えた培
地で25℃にて継代培養を行った。巨核球増殖分化因子
組み換えウイルスはカイコ多核体ウイルス遺伝子DNA
とpBm4−TPO55プラスミドDNAをカイコ培養
細胞にたとえばリン酸カルシウム共沈法などで同時に導
入することによって作製した。
技術研究所より入手可能)のゲノムDNA2μgとトラ
ンスファープラスミドpBm4−TPO55 10μg
を240μlの滅菌精製水に溶解し、等量の0.5M
CaCl2 ,0.1M HEPESを加え混合し10分
間室温で放置した後、この混合液に0.2M NaC
l,0.05M HEPES,0.75mM NaH2 P
O4 ,0.75mM Na2 HPO4 を480μl加え、
数秒攪拌後、室温で20−30分間放置することによ
り、ゲノムDNAとプラスミドを含むリン酸カルシウム
ゲルを形成させた。
DNAとトランスファーベクターを含むリン酸カルシウ
ムゲル混液(サスペンジョン)960μlを前日に25
cm2のTフラスコ(T25,Corning)中のMG
M448(10%FBS、抗生物質を含む)4mlにまき
直したBoMo15AIIc細胞へ加え、12時間放置し
た。新たなMGM448(10%FBS、抗生物質を含
む)に培地を交換し25℃にて培養した。培養6日目に
培地を回収しウイルス原液とした。
釈して平面に培養したBoMo15AIIc細胞の培養基
に添加して8日間培養後、顕微鏡観察によりウイルス感
染が見られ、かつ多角体が形成していない培養基を選択
した(限界希釈法)。このウイルス液のなかに野生型の
ウイルスの混入は認められなかった。ここで作製した巨
核球増殖分化因子をコードするDNAを含む組み換え体
ウイルスをTPO55−BmNPVとした。
15AIIc細胞を4mlの10%FBSを含むMGM44
8培地中で2日間平面培養した培養基に前記(2)項で
クローニングした組み換え体ウイルスを含むBoMo1
5AIIc細胞の培養液10μlをBoMo15AIIc細
胞に添加して、25℃で14日間培養後、培養液を10
00rpm で5分間遠心分離して、遠心上清を組み換え体
ウイルス液として得た。
現の検証 25cm2 のフラスコ底面で約1×106 細胞のBoMo
15AIIc細胞を4mlの10%FBSを含むMGM44
8培地中で2日間平面培養した培養基に前記で得られた
組み換え体ウイルス液あるいは野生型ウイルスを感染多
重度0.5になるようにBoMo15AIIc細胞に添加
して、25℃で3日間培養した。感染細胞及び非感染細
胞よりIsogen(和光純薬)をもちいて全RNAを
回収した。
泳動に付し、大きさによる分画を行った後、Zetap
robeメンブレン(Bio−Rad)に毛細管現象に
よって移した。このメンブレンを、digoxigen
in(ベーリンガーマンハイム)で標識した巨核球増殖
分化因子cDNA(実施例2.1.で得られたN206
5とKY100によるPCR産物;配列番号:30のヌ
クレオチド番号449−1255の配列)(巨核球増殖分
化因子プローブDNA)を含むハイブリダイゼーション
バッファー中に浸し、42℃で12時間保温することに
より、組み換え体巨核球増殖分化因子mRNAと巨核球
増殖分化因子プローブDNAの特異的複合体を形成させ
た。
合させた抗digoxigenin抗体(ベーリンガー
マンハイム)を反応させた後、AMPPD(ベーリンガ
ーマンハイム)のアルカリホスファターゼによる分解時
に生ずる化学蛍光発光によって組み換え体巨核球増殖分
化因子mRNAを検出した。図11に示すごとく、TP
O55−BmNPV感染細胞の全RNAに組み換え体巨
核球増殖分化因子mRNAが検出され、この感染細胞内
で巨核球増殖分化因子mRNAが発現していることが示
された。
ルスのウイルス液と比較対照として、野生型ウイルスB
6E株を10-1希釈し50μl/頭注射し、26℃で4
〜5日間、市販の人工飼育(モーラス:片倉工業製)を
与えて飼育後、50頭のカイコの腹部を切り、体液及び
中腸内物などを含む抽出液を氷冷したプラスチックチュ
ーブに採取し、遠心分離の上清を得た。
/HCl(pH7.4)緩衝液に対して充分透析し、同一
緩衝液で平衡化したMatrex BlueAカラム
(Φ2.5×15cm)にて分画し組換え体ウイルス、野
生型ウイルスを注射したカイコ体液中の活性を比較し
た。結合蛋白質の溶出は、非結合画分を充分に洗浄後0
〜1MのNaClの濃度勾配を形成させることにより行
った。図12に示すごとく、組換えウイルス液を注射し
た体液中の巨核球誘導活性は野生型ウイルスを注射した
体液由来の活性よりも明らかに高値を示した。
ュロウイルス転移ベクターpBm4、カイコ多角体ウイ
ルスP6E株、カイコ細胞BoMo15AIIc細胞に限
定されるものではない。例えば、その他のバキュロウイ
ルス転移ベクター(例えばpBK283,pBKblu
e;以上フナコシ(株)より入手可能)、カイコ多角体
ウイルス(精製されたDNAとしてフナコシ(株)より
入手可能)、カイコ細胞(BmN4細胞;フナコシ
(株)より入手可能)を用いてこれと同等の生理活性物
質を得ることは当業者にとって容易である。
増殖分化因子を精製し、その性質及び部分アミノ酸構造
を決定した。今回精製した最終標品はIL−3の存在下
で骨髄細胞から巨核球の産生を促進することが認められ
た。本因子は巨核球の増殖分化過程で重要な調節機能を
果たしており、in vivoでも血小板増多因子とし
て働くものである。従って本因子は臨床上大きな問題の
ある、血小板の減少を伴う各種造血疾患に対してのみな
らず骨髄移植時の放射線照射によって減少する血小板数
のコントロール、がんの化学療法時における血小板数の
コントロールなどに対しても有効な治療薬と成りうる。
はイノシン 配列: GTIGARIIIG TIGAYTTYAC IAAYCAYYTI GARGAYAC 38
はイノシン 配列: TACATCGAIG TIACIGARGA RGGIACNGAR GC 32
RL)添付のオリゴマー 配列: GGCCACGCGT CGACTAGTAC TTTTTTTTTT TTTTTTT 34
NA) 起源 生物名:ヒト(A431細胞) 配列の特徴:ヒト巨核球増殖分化因子をコードするDN
A 配列:
す。溶出はNaCl(0→1.0M)の濃度勾配をフラクシ
ョン1より120まで形成させることで行った。 黒丸実線;蛋白質の溶出パターン 白丸点線;アセチルコリンエステラーゼ活性
程を示す。溶出は硫安(30%→0%)、エチレングリ
コール(0→50%)の濃度勾配形成をフランクション
1より100まで行い、フランクション100から12
0までは50%エチレングリコールで行った。 黒丸実線;蛋白質の溶出パターン 白丸点線;アセチルコリンエステラーゼ活性
す。溶出はNaCl(0→0.5M)の濃度勾配をフラクシ
ョン1より100まで形成させることで行った。 黒丸実線;蛋白質の溶出パターン 白丸点線;アセチルコリンエステラーゼ活性
75による分画の過程および各画分を示す電気泳動図を
示す。 上図実線;蛋白質の溶出パターン 白丸実線;アセチルコリンエステラーゼ活性 下図;各画分のSDS−PAGEによる分析結果
PAGEによる分析の結果を示す電気泳動図である。
気泳動による分析の結果を示す等電点電気泳動図であ
る。
PAGE電気泳動による糖鎖分析の結果を示す電気泳動
図である。 1.無処理の巨核球増殖分化因子 2.エンドグリコシダーゼFで処理した巨核球増殖分化
因子(35kDa 付近のバンドは酵素由来のものである)
a 蛋白質)の存在下又は非存在下で、且つIL−3の添
加又は無添加のもとでマウス骨髄細胞を5日間培養した
場合の巨核球のアセチルコリンエステラーゼ活性を比較
したグラフである。
(B)又は非存在下(A)で、IL−3の添加後4日間
培養したマウス骨髄細胞をアセチルコリンエステラーゼ
染色した結果を示し、生物の形態を表わす図面に代る写
真である。
在下(B)又は非存在下(A)で、IL−3の添加後4
日間培養したマウス骨髄細胞をメイ=グリンワルド=ギ
ムザ染色した結果を示し、生物の形態を表わす図面に代
る写真である。
遺伝子を含有する組換え型ウイルス(TPO55−Bm
NPV)を感染させたカイコ細胞(レーンB)、野生型
ウイルス(B6E)を感染させたカイコ細胞(レーン
A)又は未感染細胞(レーンC)の培養細胞から抽出し
たRNAを巨核球増殖分化因子cDNAプローブ(配列
番号:30のヌクレオチド番号449−1255)とハ
イブリダイズさせた結果を示すものであり、図面に代る
電気泳動図である。
発現を示すグラフである。 黒丸;組換え型ウイルスを感染させたカイコの結果 白丸;野生型ウイルスを感染させたカイコの結果。
Claims (18)
- 【請求項1】 下記性質を有する巨核球増殖分化因子: (1)巨核球の増殖および成熟分化を促進する; (2)ゲル濾過及びSDS−PAGEの分析による分子
量が55〜57kDを示し、分子間ジスルフィド結合を持
たない; (3)等電点6.5±0.5を示す;及び (4)配列番号1〜9に示すアミノ酸配列のうち少なく
とも1つの配列を有する。 - 【請求項2】 ヒト細胞によって生産される請求項1に
記載の巨核球増殖分化因子。 - 【請求項3】 ヒト癌細胞により生産される請求項2に
記載の巨核球増殖分化因子。 - 【請求項4】 ヒト類表皮癌細胞A431由来の細胞に
よって生産される請求項3に記載の巨核球増殖分化因
子。 - 【請求項5】 無蛋白質培地で増殖させたヒト類表皮癌
細胞A431由来の細胞によって産生される請求項4記
載の巨核球増殖分化因子。 - 【請求項6】 請求項1記載の巨核球増殖分化因子と同
一のアミノ酸配列またはその一部が欠失もしくは置換し
たアミノ酸配列、あるいは該同一のアミノ酸配列または
その一部が欠失もしくは置換したアミノ酸配列に1〜複
数個のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列を有し、遺伝
子組換え技術によって造成された形質転換細胞の培養物
から得られる巨核球増殖分化因子。 - 【請求項7】 配列番号:30に示すアミノ酸配列また
はその一部が欠失もしくは置換したアミノ酸配列あるい
は該アミノ酸配列または一部が欠失もしくは置換したア
ミノ酸配列に1〜複数個のアミノ酸が付加されたアミノ
酸配列を有する請求項6に記載の巨核球増殖分化因子。 - 【請求項8】 糖鎖が結合したものである請求項6また
は7記載の巨核球増殖分化因子。 - 【請求項9】 N−末端が生化学的又は化学的に修飾さ
れている、請求項6〜8のいずれか1項に記載の巨核球
増殖分化因子。 - 【請求項10】 翻訳開始のメチオニンが除去され、そ
れに続くアラニンがアセチル化されている、請求項9に
記載の巨核球増殖分化因子。 - 【請求項11】 配列番号1〜9に示すアミノ酸配列の
うち少なくとも1つをコードするポリヌクレオチドとハ
イブリダイズするポリヌクレオチドを用いて遺伝子組換
え技術によって造成された形質転換細胞の培養物から得
られる請求項6〜10のいずれか1項に記載の巨核球増
殖分化因子。 - 【請求項12】 請求項1〜11のいずれか1項に記載
の巨核球増殖分化因子のアミノ酸配列をコードする遺伝
子。 - 【請求項13】 請求項12に記載の遺伝子を含んで成
る発現ベクター。 - 【請求項14】 請求項13に記載の発現ベクターによ
り形質転換された宿主。 - 【請求項15】 請求項1〜11のいずれか1項に記載
の巨核球増殖分化因子を有効成分として含有する医薬組
成物。 - 【請求項16】 血小板減少症治療薬である請求項15
に記載の医薬組成物。 - 【請求項17】 請求項1〜11のいずれか1項に記載
の巨核球増殖分化因子を抗原とする抗体。 - 【請求項18】 請求項14に記載の宿主を培養又は飼
育し、巨核球増殖分化因子を採取することを特徴とす
る、巨核球増殖分化因子の製造方法。
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