JPH06500559A - Metal ion-mediated receptor binding of polypeptide hormones - Google Patents

Metal ion-mediated receptor binding of polypeptide hormones

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JPH06500559A JP51662491A JP51662491A JPH06500559A JP H06500559 A JPH06500559 A JP H06500559A JP 51662491 A JP51662491 A JP 51662491A JP 51662491 A JP51662491 A JP 51662491A JP H06500559 A JPH06500559 A JP H06500559A
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ジェネンテク,インコーポレイテッド
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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。 (57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 金属イオン媒介のポリペプチドホルモンのレセプター結合ポリペプチドホルモン 変異体または特別な場合においては変異レセプター様結合タンパク質を作ること によって、ポリペプチドホルモン−レセプター複合体くコンプレックス)に金属 イオン補助因子結合部位を挿入または削除することにより、細胞、器官、または 動物のポリペプチドホルモンに対する反応を制御する新規な方法が記載されてい る。[Detailed description of the invention] Metal ion mediated polypeptide hormone receptor binding polypeptide hormone Creating mutant or, in special cases, mutant receptor-like binding proteins metal to the polypeptide hormone-receptor complex). By inserting or deleting ionic cofactor binding sites, cells, organs, or A novel method to control the response of animals to polypeptide hormones has been described. Ru.

背景となる技術の説明 油性製剤中のツマ2−ロピンの非経口的持続放出において、亜鉛のような金属イ オンか有用であることが示されている[84年10月4日公開のEP17747 8号;89年11月29日公開のEP343696号]。油性媒質中で金属イオ ンと複合体形成させた、同様のつ7成長ホルモンの徐放製剤が示されている[8 7年4月1日公開のEP216485号コ。沈澱を形成させることにより希水溶 液からソマトトロピンを回収するために金属イオンが使用された[88年8月3 日公開のEP277043号コ。前立腺による亜鉛の取り込みの調節ホルモンと してプロラクチンが調べられた[リーク等、ジャーナル・イン・エンドクリノロ ジー(J、of Endocrinology)102(1)巻73−76頁、 1984]。亜鉛の欠乏は過プロラクチン血症の傾向と関連していた[コノペル マン、メディカルHハイボン’i−ズ(Medical Hypotheses )、25(2)巻65−68頁、1988]。ヒトにおける亜鉛の必要性の論評 はブラサド[スペシャル・トピックス・イン・エンドクリノロジー・アンド・メ タボリズム(Special Topics in Endocrinolog y and Metabolism)7巻45−76頁、1985]に見いだす ことができる。Explanation of the background technology In the parenteral sustained release of Tuma 2-lopine in oil-based formulations, metal ions such as zinc [EP 17747 published October 4, 1984] No. 8; EP343696, published on November 29, 1989]. Metal ions in oily media A similar sustained-release formulation of growth hormone has been demonstrated [8 EP216485 released on April 1, 2017. dilute aqueous solution by forming a precipitate Metal ions were used to recover somatotropin from liquid [August 3, 1988] EP277043 released in Japan. Hormones that regulate zinc uptake by the prostate and prolactin was investigated [Leak et al., Journal in Endocrinology]. J. of Endocrinology, Vol. 102 (1), pp. 73-76, 1984]. Zinc deficiency was associated with a tendency toward hyperprolactinemia [Konopel et al. Man, Medical Hypotheses ), Vol. 25(2), pp. 65-68, 1988]. Commentary on the need for zinc in humans Brassade [Special Topics in Endocrinology and Medicine] Taborism (Special Topics in Endocrinolog) y and Metabolism), Vol. 7, pp. 45-76, 1985]. be able to.

ヒト成長ホルモン(hGH)は、正常なヒトの成長及び発達の調節の多くに関与 している。この22000ダルトンの下垂体ホルモンは、直線的成長(体形成) 、乳汁分泌、マクロファージの活性化、インシュリン様及び糖尿病誘発作用等を 含む多くの生物学的作用を示す[R,に、チャウラ(1983)、アニコアル・ レビュー・イン・メディスン(Ann、Rev、Med、)34巻519頁;C ,に、Zドヮーズ等(1988)、サイエンス(Science)239巻76 9頁;M、Oソ−ナー等(1988)、J、Chin、Invest、81巻7 45頁]。子供における成長ホルモンの欠乏は矯小発育症につながり、これは1 0年以上の間外回外hcHの投与によってうまく治療されてきた。さらに、hG Hが臨床投与された場合のhGHの免疫学的反応を特徴付け、そしてこのホルモ ンの循環レベルを定量する、hGHの遺伝子型及び翻訳後修飾型を識別するため のhGHの抗原性への関心モ存在するEUj、ルイス(1984)、アニコアル ・レビュー・イン・フィジオロジ−(Ann、Rev、Phys iol、)4 6巻33頁]。Human growth hormone (hGH) is involved in many of the regulations of normal human growth and development. are doing. This 22,000 Dalton pituitary hormone is responsible for linear growth (body formation) , milk secretion, macrophage activation, insulin-like and diabetes-inducing effects, etc. [R., Chawla (1983), Anicoal. Review in Medicine (Ann, Rev, Med,) Volume 34, Page 519; C , Z. Dowas et al. (1988), Science 239, 76. 9 pages; M, O Soner et al. (1988), J, Chin, Invest, vol. 81, 7 page 45]. Deficiency of growth hormone in children leads to micro-orchidism, which is 1 It has been successfully treated by supinating hcH administration for over 0 years. Furthermore, hG characterized the immunological response of hGH when H is administered clinically, and To quantify circulating levels of hGH, to identify genotypes and post-translational modifications of hGH. There is also interest in the antigenicity of hGH. EUJ, Lewis (1984). ・Review in Physiology (Ann, Rev, Physiol,) 4 Volume 6, page 33].

hGHは、胎盤性ラクトゲン、プロラクチン、及びその他の遺伝学的及び種の変 異体または成長ホルモンを含むホモローガスなホルモンの群の一員である[C9 S ニコール(1986)、エンドクリアーL/ビューズ(Endocrine  Reviews)7巻169頁]。これらの中てhGHは、広い種特異性を示 し、クローニングされた体形成性1:D、W リュング等(1987)、ネイチ ャー(Nature)330巻537頁]またはプロラクチンレセプター[J、 Mブーチン等(1988)、Ce;53巻69頁jのいずれかに単量体として結 合するという点て特異である。hGHのクローニングされた遺伝子は大腸菌にお いて分泌型で発現され[C4N、チャンク等(+987)、ジーン(Gene) 55巻189頁1、(−のDNA及びアミノ酸配列か報告されている「ケアデル 等(1979)、ネイチャー(Nature)281巻544頁、グレイ等(1 985)、ジーン(Gene)39巻247頁]。h G Hの三次元構造は得 られていない。しかしなから、中等度に分離及び精製されたブタ成長ホルモン( pGH)についての三次元折り畳みパターンは報告されているES、S アブテ ルーメキノド等(1987)、プロ/−ティングズ・イン・ザ・す/ヨナル・ア カデミ−・イン・サイエンシズ・USA(Proc、Nat 1.Acad、S c i、USA)84巻6434頁]。ヒト成長ホルモンのレセプター及び抗体 のエピトープが、同族体スキャニング突然変異誘発によって同定された[カニン グハA等、サイzンス(Sc 1ence)243巻1330頁、1989年3 月10日]。ヒスチジン18及びヒスチジン21を含むヒト成長ホルモンのスプ ライス−インされた配列を含む新規なアミ/末端メチオニル中成長ホルモンの構 造が示されている[米国特許第4880910号]。hGH is derived from placental lactogen, prolactin, and other genetic and species variations. It is a member of the group of homologous hormones that include the variant or growth hormone [C9 S Nicole (1986), Endocrine L/Views (Endocrine Reviews) Volume 7, Page 169]. Among these, hGH shows broad species specificity. and cloned body formation 1: D, W Ljung et al. (1987), Nature, Vol. 330, p. 537] or prolactin receptor [J, M Boutin et al. (1988), Ce; Vol. 53, p. 69 j. It is unique in that it matches. The cloned gene of hGH was introduced into E. coli. It is expressed in a secreted form [C4N, Chunk et al. (+987), Gene] Vol. 55, p. 189 1, the DNA and amino acid sequences of (-) have been reported. (1979), Nature vol. 281, p. 544, Gray et al. 985), Gene, Vol. 39, p. 247]. h G The three-dimensional structure of H is obtained It has not been done. However, moderately isolated and purified porcine growth hormone ( The three-dimensional folding pattern for pGH) is based on the reported ES, S Abte Lumekinod et al. (1987), Producing/-Tings in the Su/Yonaru A Academy in Sciences USA (Proc, Nat 1. Acad, S ci, USA) vol. 84, p. 6434]. Human growth hormone receptors and antibodies epitopes were identified by homolog scanning mutagenesis [Kanin et al. Guha A et al., Sc1ence, vol. 243, p. 1330, 1989, 3. 10th of the month]. Human growth hormone hormone containing histidine 18 and histidine 21 Construction of a Novel Amino/Terminal Methionyl Growth Hormone Containing Rice-In Sequences [U.S. Pat. No. 4,880,910].

ヒト成長ホルモン(hGH)は、様々な動物モデルにおいて骨の直線的成長、乳 汁分泌、マクロファージの活性化、インシュリン様及び糖尿病誘発作用等を含む 種々の生理学的及び代謝的作用をもたらす[R,に、チャウラ等、アニコアル・ レビュー・イン・メディスン(A n n u、 Re v、Me d、)34 巻519頁(1983);○、G、P、イサクソン等、アニコアル・レビュー・ イン・フィジオロジ−(Annu、Rev、Phys io 1.)47巻48 3頁(1985): c、 K、エドワーズ等、サイzンス(Sc i enc e)239巻769頁(1988);M、O,ソーナー及びM、Lバンズ、ジャ ーナル・イン・クリニカル・インベスティゲーション(J、CI in、Inv est、)82巻745頁(1988); J、P ヒユーズ及びH,G。Human growth hormone (hGH) has been shown to inhibit linear bone growth and breast milk in various animal models. Including juice secretion, macrophage activation, insulin-like and diabetes-inducing effects, etc. produce various physiological and metabolic effects [R, Chawla et al., Anicoal et al. Review in Medicine (A n n u, Rev, Med,) 34 Volume 519 (1983); ○, G., P. Isakson et al., Anicoal Review. In Physiology (Annu, Rev, Phys io 1.) Volume 47 48 Page 3 (1985): C. K. Edwards et al. e) Vol. 239, p. 769 (1988); M. O. Thorner and M. L. Bans, J. Clinical Investigation (J, CI, Inv. est,) Vol. 82, p. 745 (1988); J, P Hughes and H, G.

フリーセン、アニコアル・レビュー・イン・フィジオロジー(Annu、Rev Phys io 1.)47巻469頁(1985)コ。これら生物学的作用は hGH及び特異的細胞レセプターの間の相互作用から導かれる。二つの異なるヒ トのレセプター、hGH肝レセプター[D、W、すx7グ等、ネイチ+ −(N a t u r e)330巻537頁(1987)]及びヒトプロラクチンレ セプター[J、Mブーティン等、Mo 1.Endoc r ino 1.3巻 1455頁(1989)]だけがクローニングされている。しかしながらヒト胎 盤性ラクトゲンレセプターを含むその他のレセプターが存在すると思われる[M 、フリーマーク、M、コマ−1G、:+−+−1及びS、ハンドワーガー、エン ドクリノロジー(Endocrinol、)120巻1865頁(1987)] 。これらのホモローガスなレセプターは、グリコジル化細胞外ホルモン結合ドメ イン、単一の膜透過(トランスメンブラン)ドメイン、並びに配列皮び大きさの かなり異なる細胞質ドメインを含んでいる。lまたはそれ以上のレセプターか、 ポリペプチドホルモンに対する生理学的反応において決定的な役割を演じている と推察される。Friesen, Annu, Rev. Phys io 1. ) Vol. 47, p. 469 (1985). These biological effects are It derives from the interaction between hGH and specific cellular receptors. two different h receptors, hGH liver receptors [D, W, Sx7, etc., 330, 537 (1987)] and human prolactin leukemia Scepter [J, M Boutin et al., Mo 1. Endoc r ino Volume 1.3 1455 (1989)] has been cloned. However, human fetus Other receptors appear to exist, including discogenic lactogen receptors [M , free mark, M, piece 1G, :+-+-1 and S, handwager, en Docrinology (Endocrinol), Vol. 120, p. 1865 (1987)] . These homologous receptors contain glycosylated extracellular hormone binding domains. In, a single transmembrane domain, as well as an array of skin-sized Contains quite distinct cytoplasmic domains. l or more receptors, plays a critical role in the physiological response to polypeptide hormones It is assumed that.

最も良く特性決定されているホルモン結合タンパク質の1つは成長ホルモン結合 タンパク質(GHBP)である。このGHBPは、GHレセプターの細胞外ドメ インであり、幾つかの種においては血液を循環してGHBPとして機能する[S I イマー、ACへリングトン、モレキュラー・アント・セルラー・エンドクリ ノロジー(Mo1.Ce1l Endocrinol )(1985)41巻1 53頁、WCスミス、F タラマンテス、エンドクリノロジー(Endocri nol○gy)(1988)123巻1489−94頁1Mエムトナー、Pルー ス、アクタ・エンドクリノロシカ(Acta Endocrinologica )(:+ペンハーゲン)(1990)122.3巻296−302頁]。ヒトに おけるGHBPもまた記載されている[Gバウマン、MWストーラー、Kアンパ ーン、CPバルサーノ、BC,デブリース、ジャーナル・イン・クリニカル・エ ンドクリノロジー・アンド・メタホリズム(J、Cl1n、Endocrino l、MetabX1986)62巻+34−141頁、AC,ヘリングトン、S 、イマー、J ステイーブンソン、ンヤーナル・イン・クリニカル・インベステ ィゲーンヨン(J、CIin、Invest、)(1986)77巻1817− 1823頁]。ヒトGHBPをフードしているDNAは、1988年12月15 日公開のPCT公開番号woB8109818号に記載されている。One of the best characterized hormone binding proteins is growth hormone binding protein (GHBP). This GHBP is the extracellular domain of the GH receptor. In some species, it circulates in the blood and functions as GHBP [S I Immar, AC Herrington, Molecular Ant Cellular Endocrinology Nology (Mo1.Cel Endocrinol ) (1985) Volume 41 1 53 pages, WC Smith, F. Talamantes, Endocrinology (Endocrinology) nol○gy) (1988) Vol. 123, pp. 1489-94 1M Mtner, P. Acta Endocrinologica ) (:+Penhagen) (1990) Vol. 122.3, pp. 296-302]. to humans GHBP has also been described [G Bauman, MW Stoller, K Ampa John, C.P. Balsano, B.C., DeVries, Journal in Clinical E. Endocrinology and Metaphorism (J, Cl1n, Endocrino 1, MetabX1986) Volume 62 + Pages 34-141, AC, Herrington, S , Immer, J. Stevenson, Nyanar in Clinical Investment. J. CIin, Invest, (1986) Vol. 77, 1817- 1823 pages]. The DNA encoding human GHBP was discovered on December 15, 1988. It is described in PCT publication number woB8109818 published in Japan.

発明の要約 哺乳動物細胞、器官または哺乳動物全身に対するポリペプチドホルモンの働きを 調節する新規な方法を開示する。ポリペプチドホルモンの働きは、別個のレセプ ターに対しそのポリペプチドホルモンの結合特異性を有効にすることにより制御 される。レセプターに対する特異性は、金属イオンがそのホルモン−レセプター 複合体の一部として結合する能力、したがってさらにはレセプターの結合特異性 を決定する能力によって媒介される。そのホルモンレセプターの可溶性変異体が 、ポリペプチドホルモンの働きまたは血清半減期を調節するために使用できる。Summary of the invention The effects of polypeptide hormones on mammalian cells, organs, or the entire mammalian body. A novel method of regulation is disclosed. The function of polypeptide hormones is determined by separate receptors. control by enabling the binding specificity of its polypeptide hormones to be done. Specificity for the receptor is that the metal ion the ability to bind as part of a complex and therefore also the binding specificity of the receptor mediated by the ability to determine A soluble variant of the hormone receptor , can be used to modulate the function or serum half-life of polypeptide hormones.

このようなポリペプチドホルモン系の例は、レセプター特異性が金属補助因子亜 鉛によって調節されるヒト成長ホルモン(hGH)である。亜鉛が低い条件にお いては、hGHは専らヒト成長ホルモンレセプターまたは成長ホルモン結合タン パク質に結合し、亜鉛が高い条件においては、hGHは専らヒトプロラクチンレ セプターまたは可溶性プロラクチンレセプター変異体に結合する。この事が、金 属イオンがポリペプチドホルモン及び細胞外レセプターまたは結合タンパク質の 間の直接的相互作用を媒介できるという最初の示唆である。An example of such a polypeptide hormone system is that the receptor specificity is Human growth hormone (hGH) is regulated by lead. In conditions where zinc is low In other words, hGH exclusively interacts with the human growth hormone receptor or growth hormone binding protein. When bound to protein and under high zinc conditions, hGH exclusively acts as a human prolactin receptor. receptor or soluble prolactin receptor variant. This thing is money ions of polypeptide hormones and extracellular receptors or binding proteins. This is the first suggestion that it can mediate direct interactions between

新規なヒトポリペプチドホルモン変異体及び治療用途を有するホルモン結合タン パク質変異体を開示する。この変異体は金属イオン結合部位が削除(欠落)また は挿入されていてよい。金属イオン結合部位を欠落させた変異体のなかには、亜 鉛結合部位の不在の機能として特異的レセプターに優先的に結合する能力を有す るホルモン変異体がある。詳細には、ヒト成長ホルモン変異体は、天然のヒト成 長ホルモンのヒスチジン、1がヒスチジン、グルタミン酸、アスパラギン酸また はシスティン以外のアミノ酸に置換されており、より詳細には、ヒスチジン、1 がアラニンに置換されているヒト成長ホルモン変異体である。さらに、このヒト 成長ホルモン変異体は、天然のヒト成長ホルモンのヒスチジン、8及びグルタミ ン酸、74がヒスチジン、グルタミン酸、アスパラギン酸またはシスティン以外 のアミノ酸に置換されていてよく、より詳細にはこれがアラニンで置換されてい る。また別のヒトポリペプチドホルモン変異体は、天然のヒト胎盤性ラクトゲン のヒスチジン、6、ヒスチジン、1またはグルタミン酸、74がヒスチジン、グ ルタミン酸、アスパラギン酸またはシスティン以外のアミノ酸、より詳細にはア ラニンて置換されているヒト胎盤性ラクトゲン変異体である。Novel human polypeptide hormone variants and hormone-binding proteins with therapeutic uses Discloses protein mutants. This mutant has the metal ion binding site deleted (missing) or may be inserted. Some mutants lacking metal ion binding sites include Has the ability to preferentially bind to specific receptors as a function of the absence of lead binding sites There are hormonal variants. Specifically, human growth hormone variants are Long hormone histidine, 1 is histidine, glutamic acid, aspartic acid or is substituted with an amino acid other than cysteine, more specifically, histidine, 1 is a human growth hormone mutant in which is replaced with alanine. Furthermore, this human Growth hormone variants contain natural human growth hormone histidine, 8 and glutamine. 74 is other than histidine, glutamic acid, aspartic acid or cysteine may be substituted with an amino acid, more specifically, this may be substituted with alanine. Ru. Another human polypeptide hormone variant is the natural human placental lactogen. histidine, 6 histidine, 1 or glutamic acid, 74 histidine, glutamic acid, Amino acids other than luteamic acid, aspartic acid or cysteine, more specifically A human placental lactogen mutant in which ranin is substituted.

開示されるのは、ヒト成長ホルモンを除く哺乳動物の成長ホルモン変異体であっ て、ヒト成長ホルモンのアミノ酸ヒスチアン111% ヒスチジン、またはグル タミン酸、74に対応するアミノ酸が、ヒスチジン、グルタミン酸、アスパラギ ン酸または/スティン以外のアミノ酸、より詳細にはアラニンで置換されている 変異体である。その他のホルモン変異体は、アラニンにより置換されたアルギニ ン、4及びアスパラギン酸、□1を含むヒト成長ホルモン変異体、及びアラニン により置換されたりノン1゜及びグルタミン酸1□4を含むヒト成長ホルモン変 異体、アラニンにより置換されたりジン17.及びグルタミン酸、74を含むヒ ト成長ホルモン変異体である。ヒト成長ホルモン変異体をコードしているDNA 配列、特に該変異体がヒスチジン、8、ヒスチジン、及びグルタミン酸、□4の 代わりにアラニンを含んでいるl) N A配列を記載する。さらに、ヒト成長 ホルモンのヒスチジン、1かグルタミン酸、アスパラギン酸または/スティン以 外のアミノ酸により置換されている成長ホルモン変異体をフードしているDNA 配列、及び該変異体がヒスチジン、8、ヒスチジン、l及びグルタミン酸、、4 の代わりにアラニンを含んでいる成長ホルモン変異体をコートしているDNA配 列、よりなる群から選ばれるDNA配列によって形質転換される発現宿主を記載 する。Disclosed are mammalian growth hormone variants other than human growth hormone. The human growth hormone amino acid histian 111% histidine or glucose The amino acids corresponding to tamic acid and 74 are histidine, glutamic acid, and asparagine. substituted with an amino acid other than phosphoric acid or/styne, more specifically by alanine It is a mutant. Other hormone variants include arginine substituted by alanine. Human Growth Hormone Variants Containing Aspartic Acid, 4 and Aspartic Acid, □1, and Alanine Human growth hormone modification containing non-1゜ and glutamic acid 1□4 Variants, substituted by alanine or gin 17. and glutamic acid, including 74 It is a growth hormone mutant. DNA encoding human growth hormone variant sequence, particularly when the variant contains histidine, 8, histidine, and glutamic acid, □4. Describe the l) NA sequence containing alanine instead. In addition, human growth The hormones histidine, 1 or glutamic acid, aspartic acid or DNA harboring a growth hormone variant that has been replaced by a foreign amino acid sequence, and the variants include histidine, 8, histidine, l and glutamic acid, 4 The DNA sequence that coats the growth hormone variant contains alanine instead of Describes an expression host transformed with a DNA sequence selected from the group consisting of do.

さらに開示されるのは、金属イオンを哺乳動物のポリペプチドホルモン−レセプ ター複合体にキレート形成させる哺乳動物のポリペプチドホルモンまたはレセプ ターにおいてアミノ酸ヒスチジン、グルタミン酸、アスパラギン酸またはシステ ィ/を他のアミノ酸に置換して、該金属イオンをキレート形成させる能力の低下 したホルモンまたはレセプター変異体を製造することからなる、金属イオン結合 部位を含む哺乳動物のポリペプチドホルモン−レセプター複合体を修飾する方法 [ここで、金属イオン結合部位における金属イオンの存在は、哺乳動物のホルモ ンレセプターに対する該ホルモンの親和性を決定する]である。該金属イオンは 亜鉛、鉄、ニッケル、銅、マグネシウム、マンガン、コバルト、カルシウムまた は七しンであってよく、最も好ましくは亜鉛である。好ましくは、この哺乳動物 のポリペプチドホルモン:1戊長ホルモンまたは胎盤性ラクトゲンであってよい 。Further disclosed is the introduction of metal ions into mammalian polypeptide hormone receptors. A mammalian polypeptide hormone or receptor that chelates to a protein complex. The amino acids histidine, glutamic acid, aspartic acid or cysteine Reduction in the ability to chelate the metal ion by substituting / with another amino acid metal ion binding consisting of producing a hormone or receptor variant that Method of modifying a mammalian polypeptide hormone-receptor complex comprising a moiety [Here, the presence of metal ions in the metal ion binding site is determine the affinity of the hormone for its receptor. The metal ion is Zinc, iron, nickel, copper, magnesium, manganese, cobalt, calcium or may be zinc, most preferably zinc. Preferably the mammal Polypeptide hormone: 1 may be a prolate hormone or a placental lactogen .

該ホルモンレセプターは成長ホルモンレセプター、プロラクチンレセプター、胎 盤性ラクトケンレセプターまたは同様のレセプター特性を有する血清結合タンパ ク質、例えば成長ホルモン結合タンパク質であってよい。The hormone receptors include growth hormone receptor, prolactin receptor, Lactoken receptor or serum binding protein with similar receptor properties The protein may be a protein, such as a growth hormone binding protein.

さらに記載されるのは、哺乳動物に治療的有効量の哺乳動物の成長ホルモンを投 与し[ここでこの哺乳動物のホルモンのアミノ酸配列は、ヒト成長ホルモンのア ミノ酸ヒスチジン18、ヒスチジン2.及びグルタミン酸、74に対応するアミ ノ酸を含んでいる]、該哺乳動物成長ホルモンがプロラクチンレセプターに結合 する[ここで泌乳反応が導き出される]ために必要な生理学的亜鉛イオン濃度を 維持することからなる、非ヒト哺乳動物において泌乳反応を刺激する方法であり 、好ましくは生理学的亜鉛イオンの総濃度は約0.5及び100.0マイクロモ ルの間に維持する。さらに、ヒト成長ホルモンがプロラクチンレセプターに結合 する[ここで泌乳反応が導き出される]ために必要な生理学的亜鉛イオン濃度を 維持しつつ、治療的有効量のヒト成長ホルモンをヒトに投与することからなる、 ヒトにおいて泌乳反応を刺激する方法もまた記載され、好ましくは生理学的亜鉛 イオンの総濃度は約0.50及びioo、oマイクロモルの間に維持する。さら に、ヒト成長ホルモンがプロラクチンレセプターに結合するために必要な亜鉛結 合部位が欠落したヒト成長ホルモン変異体の治療的有効量をヒトに投与すること からなる、ヒトにおいて体形成反応を刺激する方法もまた記載される。Further described is administering to the mammal a therapeutically effective amount of mammalian growth hormone. [where the amino acid sequence of this mammalian hormone is the amino acid sequence of human growth hormone] The amino acid histidine 18, histidine 2. and glutamic acid, the amino acid corresponding to 74 the mammalian growth hormone binds to the prolactin receptor. Physiological zinc ion concentration required to induce the lactation response. A method of stimulating a lactation response in a non-human mammal, consisting of maintaining , preferably the total concentration of physiological zinc ions is about 0.5 and 100.0 micromoles. to be maintained during the period. Additionally, human growth hormone binds to prolactin receptors. Physiological zinc ion concentration required to induce the lactation response. comprising administering to a human a therapeutically effective amount of human growth hormone while maintaining Also described are methods of stimulating lactation responses in humans, preferably using physiological zinc. The total concentration of ions is maintained between approximately 0.50 and ioo,o micromolar. Sara Zinc binding is necessary for human growth hormone to bind to prolactin receptors. administering to humans a therapeutically effective amount of a human growth hormone mutant lacking a binding site; Also described is a method of stimulating somatoplastic responses in humans, comprising:

金属イオン結合部位を含むと考えられる哺乳動物のポリペプチドホルモンの変異 体をスクリーニングする方法であって[ここで、金属イオン結合部位における金 属イオンの存在は、哺乳動物のホルモンレセプターに対する該ホルモンの親和性 を決定する]、キレート試薬を含有する溶液及び金属イオン結合部位の含有が推 測される哺乳動物ポリペプチドホルモン変異体をインキュベートし:次いでこの インキュベートされた哺乳動物ポリペプチドホルモンをホルモンレセプターと接 触させ、最後にポリペプチドホルモン−レセプター複合体の形成を検出すること からなる方法が記載される。この方法は、亜鉛、鉄、ニッケル、銅、マグネシウ ム、マンガン、コバルト、カルシウムまたはセレンより成る群から選ばれる金属 イオンを使用することができる。好ましくは、哺乳動物のポリペプチドホルモン 変異体は、成長ホルモンまたは胎盤性ラクトゲンの変異体であってよい。哺乳動 物は任意の哺乳動物であってよく、好ましくはヒト、牛、豚、羊、馬、猫、犬及 び舊歯目から選ばれる。Mutations in mammalian polypeptide hormones thought to contain metal ion binding sites [Here, gold in the metal ion binding site is The presence of genus ions indicates the affinity of the hormone for mammalian hormone receptors. ], solutions containing chelating reagents and metal ion binding sites are recommended. incubate the mammalian polypeptide hormone variant to be measured; Contacting the incubated mammalian polypeptide hormone with the hormone receptor and finally detecting the formation of the polypeptide hormone-receptor complex. A method consisting of the following is described. This method applies to zinc, iron, nickel, copper, and magnesium. a metal selected from the group consisting of aluminum, manganese, cobalt, calcium or selenium ions can be used. Preferably a mammalian polypeptide hormone The variant may be a variant of growth hormone or placental lactogen. mammal The object may be any mammal, preferably humans, cows, pigs, sheep, horses, cats, dogs and Selected from the order Orthodontia.

さらに、可溶性プロラクチン結合タンパク質を含む哺乳動物のプロラクチン結合 タンパク質変異体が記載される。好ましくはこの可溶性プロラクチン結合タンパ ク質はヒトプロラクチン結合タンパク質である。ヒトプロラクチン結合タンノで り質の一つの変異体は、ヒスチジン、88がヒスチジン、グルタミン酸、アスノ 〈ラキン酸またはシスティン以外のアミノ酸、好ましくはアラニンによって置換 されている。さらに、ヒト成長ホルモン結合タンノくり質中のアスパラギンtl lliこ対応するアミノ酸の代わりに他のアミノ酸が挿入され、その結果金属イ オン、好ましくは亜鉛を結合させる能力かもたらされている、哺乳動物の成長ホ ルモン結合タンパク質が記載される。挿入されるアミノ酸は好ましくはヒスチジ ン、グルタミン酸、アスパラギン酸及びシスティンである。最も好ましい形はヒ ト成長ホルモン結合タンパク質である。これらのGHbP物質は、哺乳動物成長 ホルモン、哺乳動物成長ホルモン結合タンパク賃及び亜鉛からなる薬用配合物中 に組み入れることができる「ここでこの哺乳動物成長ホルモン結合タンノくり質 は、ヒスチジン、グルタミン酸、アスパラギン酸またはシスティンによるアミノ 酸の置換を含み、亜鉛結合部位を作り出している]。好ましい製剤は、アスパラ ギン、18がヒスチジンによって置換されたヒト成長ホルモン結合タンパク質を 含有する。In addition, mammalian prolactin binding, including soluble prolactin binding protein Protein variants are described. Preferably this soluble prolactin binding protein Prolactin is a human prolactin-binding protein. human prolactin binding tanno One variant of protein is histidine, 88 is histidine, glutamate, asno (substituted by an amino acid other than lachinic acid or cysteine, preferably alanine) has been done. Furthermore, asparagine TL in human growth hormone-binding tannocorporeal protein Other amino acids are inserted in place of the corresponding amino acids, resulting in metal mammalian growth host, preferably provided with the ability to bind zinc. Lumon binding proteins are described. The inserted amino acid is preferably histidine. glutamic acid, aspartic acid, and cysteine. The most preferred form is It is a growth hormone binding protein. These GHbP substances are In a medicinal formulation consisting of hormones, mammalian growth hormone binding protein and zinc. This mammalian growth hormone-binding protein can be incorporated into is an amino acid with histidine, glutamic acid, aspartic acid or cysteine. contains an acid substitution, creating a zinc-binding site]. A preferred formulation is asparagus Gin, human growth hormone binding protein in which 18 was replaced by histidine. contains.

ヒト成長ホルモンのヒト成長ホルモン変異体[ここでこの変異体はヒスチジン1 11、ヒスチジン2.及びグルタミン酸、74の代わりにアラニンを含んで(X るコをコードしているDNA配列が記載される。可溶性ヒトプロラクチンレセプ ターをコードしているDNA配列[ここて、コードされているヒトプロラクチン レセプターは、ヒスチジンよ8.において好ましくはアラニンによるアミノ酸置 換を含んでtXるjもまた記載される。さらに、ヒト成長ホルモン結合タンノf り質にこで、アスパラギン1111はヒスチジン、グルタミン酸、アスノくラギ ン酸及びシスティンから選ばれるアミノ酸によって置換されているコをコードし ているDNA配列もまた記載される。これらのDNA配列は発現系に組み込むこ とができる。発現宿主は、1)ヒト成長ホルモンのヒスチジン、lがグルタミン 酸、アスノ(ラギン酸またはシスティン以外のアミノ酸によって置換されている 成長ホルモン変異体をコードしているDNA配列、2)可溶性ヒトプロラクチン レセプターをコードしているDNA配列:3)ヒスチジン+ssにおいてグルタ ミン酸、アスパラギン酸またはシスティンによるアミノ酸置換を含む可溶性ヒト プロラクチンレセプターをコードしているDNA配列、4)ヒスチジン、□がア ラニンにより置換されている可溶性ヒトプロラクチンレセプターをコードしてい るDNA配列:5)アスパラギン、I、がヒスチジンにより置換されているヒト 成長ホルモン結合タンパク質をコードしているDNA配列;より成る群から選ば れるDNA配列によって形質転換すること図IA・大腸菌の周辺質中へのhPR Lbpの分泌を指令するプラスミドphPRLbp(1−211)の図解。遺伝 子は矢印で、複製起点(ori)は円で示されており、組み立てに用いられた制 限部位が示されている。Human growth hormone variant of human growth hormone [here, this variant is histidine 1 11. Histidine 2. and glutamic acid, containing alanine in place of 74 (X The DNA sequence encoding the protein is described. Soluble human prolactin receptor The DNA sequence encoding the human prolactin protein The receptor is histidine8. Preferably the amino acid position by alanine is tXj including the exchange is also written. In addition, human growth hormone-binding tanno-f Asparagine 1111 is associated with histidine, glutamic acid, and Asunokuragi. encodes an amino acid substituted with an amino acid selected from amino acid and cysteine. Also described are the DNA sequences. These DNA sequences can be incorporated into an expression system. I can do it. The expression host is 1) histidine of human growth hormone, l is glutamine acid, asno (substituted by an amino acid other than lagic acid or cysteine) DNA sequence encoding a growth hormone variant, 2) soluble human prolactin DNA sequence encoding the receptor: 3) histidine + gluta at ss Soluble human containing amino acid substitutions with minic acid, aspartic acid or cysteine DNA sequence encoding prolactin receptor, 4) histidine, □ is encodes a soluble human prolactin receptor that is replaced by ranin. DNA sequence: 5) Human in which asparagine, I, is replaced by histidine a DNA sequence encoding a growth hormone binding protein; Figure IA: hPR into the periplasm of E. coli Diagram of plasmid phPRLbp(1-211) that directs the secretion of Lbp. genetics Children are indicated by arrows and origins of replication (ori) are indicated by circles, indicating the constraints used for assembly. Restriction sites are shown.

図IB 精製されたhPRLbpのクマシーブルー染色5DS−PAGE(12 ゜5%; ref、 27)。第15列はそれぞれ、1)大腸菌周辺質画分、2 )(NH,)、SO4沈澱、3)hGH親和親和クロマトグラフイータンパク質 、4)hPRLbpの溶出直前の洗液、及び5)分子量標1(14ないし97k Dの範囲)である。Figure IB: Coomassie blue-stained 5DS-PAGE of purified hPRLbp (12 °5%; ref, 27). Column 15 shows 1) E. coli periplasmic fraction, 2 ) (NH,), SO4 precipitation, 3) hGH affinity affinity chromatography protein , 4) washing solution immediately before elution of hPRLbp, and 5) molecular weight standard 1 (14 to 97k D range).

図2 : 0.1%BSA、140mM NaCl、10mM MgCl、、2 0mMトリス(pH7,5)及び種々の濃度の総ZnCl、の存在下でのhPR Lbpに対する”!5I]hGHの結合。定められた1:l比のhGH及びhP RLbp(最終的に0.01nM)を、示された濃度のZnC1,の存在下に1 6時間インキュベートし、結合した[l!5■コhGHを、hPRLbpに対す る親和精製されたウサギポリクローナル抗体を用いて免疫沈降させた。Figure 2: 0.1% BSA, 140mM NaCl, 10mM MgCl, 2 hPR in the presence of 0 mM Tris (pH 7,5) and various concentrations of total ZnCl. Binding of “!5I]hGH to Lbp. hGH and hP in a defined 1:l ratio. RLbp (0.01 nM final) was added at 1% in the presence of ZnCl, at the indicated concentrations. Incubate for 6 hours and bind [l! 5 ■ hGH against hPRLbp Immunoprecipitation was performed using an affinity-purified rabbit polyclonal antibody.

図3 : hGH−hPRLbp?JF合体への66Zn!″の結合に対する平 衡透析。Figure 3: hGH-hPRLbp? 66Zn to JF union! flat for the union of Equilibrium dialysis.

図4 : hPRLbpとの結合を媒介する、提唱されているhGH上のZn” 結合部位。螺旋状の輪の突出は、ヘリックスの一方の面に極性(陰を付けである )及び荷電残基(黒(しである)を持ち、他方の面に非極性(白抜き)残基を持 つヘリックス1及び4の両親媒性を示している。hPRLbpに対するhGHの 結合に関与している、推定による亜鉛結合リガンドの位置H4518、His2 1及びGlu174を示す(★)。hGHがhGHbpに結合する領域を、陰付 きのR1こより大まかに示す。記号 ・、・、・及び○により印を付けた残基( よ、hGHlこおけるアラニン突然変異がhGHbpに対する結合親和性をそれ ぞれ2なLSL4倍、4ないし10倍、10倍以上低下、または4倍増大させる 部位を表わす。Figure 4: Proposed Zn on hGH that mediates binding to hPRLbp Binding site. The prominence of the helical ring is due to the polarity (shaded) on one side of the helix. ) and charged residues (black) and nonpolar (white) residues on the other side. The amphipathic nature of helices 1 and 4 is shown. hGH against hPRLbp Position H4518 of the putative zinc-binding ligand involved in binding, His2 1 and Glu174 are shown (★). The region where hGH binds to hGHbp is shaded. Mushroom R1 is shown roughly below. Residues marked with symbols ・, ・, ・ and ○ ( However, an alanine mutation in hGHl reduces its binding affinity for hGHbp. 2 LSL 4 times, 4 to 10 times, reduced by 10 times or more, or increased by 4 times, respectively. Represents a part.

図5=大腸園において発現された後に精製された、ヒトプロラクチン及びヒト成 長ホルモンレセプターの細胞外ドメインのアミノ酸配列。ヒト成長ホルモン結合 タンパク質(shghr)(配列番号1)及びヒトプロラクチン結合タン、fり 質(Shprlr)(配列番号2)を例示する。各々の結合タンノくり質(±膜 透過領域を除去しである。「*」は、両配列において同一のアミノ酸を示す。Figure 5 = Human prolactin and human adult purified after expression in the colon. Amino acid sequence of the extracellular domain of the long hormone receptor. human growth hormone binding protein (shghr) (SEQ ID NO: 1) and human prolactin-binding protein, f The following example illustrates Shprlr (SEQ ID NO: 2). Each bonded tannocorporeal substance (±membrane The transparent areas are removed. "*" indicates the same amino acid in both sequences.

図6=[1″51]hGHに対する結合についてのhGH及びhPRL結合タン /<り質問の競合。挿入されているグラフは、hGH及びhPRLbp間のKo (68pM)を算出するためにスキャノチャードプロットにお(1て再公式イヒ されたデータを示す。Figure 6 = hGH and hPRL binding proteins for binding to [1″51]hGH. /<Conflicting question. The inserted graph shows the Ko between hGH and hPRLbp. In order to calculate (68 pM), we used a scanochard plot (1 This shows the data that was created.

図7:2.8オングストローム分解能のX線構造から決定されたpGHの折り畳 み図を基にしたhGHの構造モデル。t fネルAはhPRLbpエピトープの 機能地図を示し、パネルBはhGHbpに対して以前決定されたものを示す。g 己号(・、・、・及び釦は、アラニン置換が各レセプター結合ドメインiこス寸 する結合親和性をそれぞれ2ないし4倍、4ないし10倍、10な(Aし80f @、また;ま〉80倍低下させる部位を表わす。hat−tbpエピトーフ゛( /々ネルB)中の○(±、結合親和性を4倍以上増大させる位置E174Aを表 わす。)くネルC(よ、アラニン突然変異体が、それぞれhGl(bpまたはh PRt、bp+こ対する結合に実質的(こ影響することなく、結合親和性をhP RLbpに対し≧10倍(ロ)、また(よhGHbpに対し≧5倍(■)低下さ せる部位を示す。記号(ム)(よ、アラニン突然変異体が両レセプターへの結合 を≧10倍妨げる部位を示す。Figure 7: Folding of pGH determined from X-ray structure with 2.8 angstrom resolution. Structural model of hGH based on the diagram. tfnel A is hPRLbp epitope A functional map is shown, panel B shows that previously determined for hGHbp. g Self-numbers (・, ・, ・ and buttons indicate that alanine substitution is the size of each receptor-binding domain. binding affinity of 2 to 4 times, 4 to 10 times, and 10 times (A and 80f), respectively. @, also; represents a site that is reduced by 80 times. hat-tbp epitope ( ○ (±, indicates position E174A that increases the binding affinity by more than 4 times) in Was. ) Kunel C (yo, alanine mutants are hGl (bp or h PRt, bp+ increases the binding affinity without substantially affecting the binding to hP+. ≧10 times (b) against RLbp, and ≧5 times (■) against GHbp ( Indicates the area to be covered. Symbol (mu) (yo, alanine mutant binds to both receptors) Indicates the site that inhibits ≧10 times.

図8直配列番号3)。pBO475のDNA配列の全体及びhGHのアミノ酸配 列。Figure 8 Direct array number 3). The entire DNA sequence of pBO475 and the amino acid sequence of hGH Column.

好ましい態様の説明 hGHの多面発現性レセプター結合性に対する分子的基礎を理解する必要があっ たため、本発明者等はhGH及びそのクローニングされた肝レセプターの間の結 合決定基の系統的分析に着手した[B、C,カニングハム、P、ジュラ一二、P 、Ng及びJ、A、ウェルズ、サイエンス(Science)243巻1330 頁(1989): B、C,カニングハム及びJA、ウェルズ、サイエンス(S cience)244巻1081頁(1989)]。本発明において本発明者等 はhPRLレセプターに対するこの試みを拡大し、Zn”はhPRLレセプター に対するhGHの強固な結合に必要であるがhGHレセプターへの結合には不要 であることを発見した。さらに、レセプターの結合特異性を決定する金属イオン の能力は、ポリペプチドホルモンの調節の新たな機序が発見されたことを示すも のである。Description of preferred embodiments There is a need to understand the molecular basis for hGH's pleiotropic receptor binding. Therefore, the present inventors investigated the connection between hGH and its cloned liver receptor. We undertook a systematic analysis of the binding determinants [B.C., Cunningham, P., Jura-12, P. , Ng and J.A., Wells, Science 243 1330 Page (1989): B. C. Cunningham and J. A. Wells, S. 244, p. 1081 (1989)]. In the present invention, the inventors, etc. extended this attempt to the hPRL receptor, and Zn” required for tight binding of hGH to but not required for binding to the hGH receptor I discovered that. Furthermore, metal ions that determine receptor binding specificity This ability also indicates that a new mechanism of regulation of polypeptide hormones has been discovered. It is.

大腸菌から分泌されたタンパク質としての大量のヒトプロラクチンレセプター( hpRLbp)の細胞外結合ドメインを用いて、hGHレセプター−亜鉛相互作 用の分子的詳細を実験的に決定した。hGH及び精製されたhPRLbpO間の 結合反応の最適化に際し、本発明者等は、hPRLbpに対するhGHの結合親 和性がZnC1t50μMの添加により約8000倍(KDが270nMから領 033nMに)増大することを発見した。A large amount of human prolactin receptor as a protein secreted from E. coli ( hGH receptor-zinc interaction using the extracellular binding domain of hpRLbp) The molecular details for this were determined experimentally. between hGH and purified hPRLbpO In optimizing the binding reaction, we determined the binding parent of hGH to hPRLbp. By adding 50 μM of ZnC1t, the compatibility was increased approximately 8000 times (KD increased from 270 nM to 50 μM). 0.033 nM).

本発明以前には、ポリペプチドホルモン及びレセプターと複合体形成した金属イ オンの存在によって決定されるポリペプチドホルモンのレセプター結合特異性の 既知の例はなかった。ポリペプチドホルモンの結合特異性、よってその生理学的 作用を変化させる能力は、かつて不可能だったホルモンの反応の治療的調節を可 能にする。この特異性の一例は、ヒト成長ホルモン及びそのレセプターと亜鉛と の複合体形成であって、その結果、相対的レセプター結合特異性はヒト成長ホル モンレセプター(低濃度の亜鉛においては体形成反応)からヒトプロラクチンレ セプター(高濃度の亜鉛においては泌乳反応)へと変化する。Prior to the present invention, metal compounds complexed with polypeptide hormones and receptors of the receptor binding specificity of a polypeptide hormone determined by the presence of on. There were no known cases. The binding specificity of polypeptide hormones and hence their physiological The ability to alter effects allows for therapeutic modulation of hormonal responses that was previously impossible. make it possible. An example of this specificity is the relationship between human growth hormone and its receptor and zinc. complex formation, such that the relative receptor binding specificity is human prolactin receptor (body formation reaction at low concentrations of zinc) Changes to scepter (lactation response at high concentrations of zinc).

A 定義 l ポリペプチドホルモンは、自己分l必(オートクリン)ホルモンの場合は第 一の細胞上のレセプターに、または非自己分泌ホルモンの場合は第二の型の細胞 上のレセプターに特異的に結合して、レセプターを持つ細胞に特徴的な生理学的 反応をもたらす、第一の細胞において産生される任意のアミノ酸配列であってよ い。A Definition In the case of autocrine hormones, polypeptide hormones are to receptors on one type of cell or, in the case of non-autocrine hormones, on a second type of cell It binds specifically to the receptor on the body, causing physiological Any amino acid sequence produced in the first cell that results in a reaction stomach.

このようなポリペプチドホルモンの中には、サイトカイン、リン十カイン、神経 親和性ホルモン、並びに成長ホルモン、プロラクチン、胎盤性ラクトケン、黄体 化ホルモン、卵胞刺激ホルモン、向甲状腺ホルモン、絨毛膜生殖腺刺激ホルモン 、コルチコトロピン、αまたはβ−メラノサイト刺激ホルモン、β−向脂肪ホル モン、γ−向脂肪ホルモン及びエンドルフィンのような下垂体前葉ポリペプチド ホルモン;フルチコトロビン放出因子、成長ホルモン放出−阻害ホルモン、成長 ホルモン放出因子のような視床下部放出ホルモン、並びにイン/ニリン、インシ ュリン様成長囚子■及びII、及び心房性ナトリウム利尿性ペプチドA、Bまた はCのようなその他のポリペプチドホルモンがある。Some of these polypeptide hormones include cytokines, lymphokines, and neurotransmitters. Affinity hormone, as well as growth hormone, prolactin, placental lactochene, corpus luteum agonizing hormone, follicle-stimulating hormone, thyroid-stimulating hormone, chorionic gonadotropic hormone , corticotropin, alpha or beta melanocyte stimulating hormone, beta lipotropic hormone Anterior pituitary polypeptides such as mon, gamma-lipotropic hormone and endorphins Hormones; fluticotrobin-releasing factor, growth hormone release-inhibiting hormone, growth Hypothalamic releasing hormones such as hormone-releasing factor, as well as in/nilin, incin Urin-like growth prisoners ■ and II, and atrial natriuretic peptides A, B, and There are other polypeptide hormones such as C.

2、金属イオン補助因子は、ポリペプチドホルモン及び/またはレセプターと複 合体形成してホルモン及びレセプター間の親和性を増大または減少させる任意の 二価金属イオンであり得る。好ましい金属イオンには、亜鉛、鉄、ニッケル、銅 、マグネシウム、マンガン、コバルト、カルシウムまたはセレンがある。該金属 イオンは塩化物、燐酸塩、酢酸塩、硝酸塩及び硫酸塩のような任意の生理学的に 許容し得る塩であってよい。2. Metal ion cofactors are complexes with polypeptide hormones and/or receptors. Any compound that increases or decreases the affinity between hormones and receptors. It can be a divalent metal ion. Preferred metal ions include zinc, iron, nickel, and copper. , magnesium, manganese, cobalt, calcium or selenium. the metal Ions can contain any physiological ions such as chloride, phosphate, acetate, nitrate and sulfate. It may be any acceptable salt.

3、変異体ポリペプチド配列表記法は、第2表に例示されるように本発明の突然 変異ポリペプチドにおける実際のアミノ置換を規定する。成る変異体につ0て、 置換は、元のアミノ酸を表わす文字、ポリペプチド中のそのアミノ酸の位置を示 す数字、及び置換されたアミノ酸を示す第二の文字によって示される。したがっ て各々の置換は、文字、続いて数字、続いて文字、というふうに表わされる。例 えば第2表中のH18Aは、最初の文字及び数字(II8)が非修飾hGHにお ける18位のアミノ酸ヒスチジンに対応する。最後の文字が、その位置で置換さ れたアミノ酸に対応する(A即ちアラニン)。3. The variant polypeptide sequence notation method is as illustrated in Table 2. Define the actual amino substitutions in the mutant polypeptide. Regarding the mutant consisting of 0, Substitutions include a letter representing the original amino acid and the position of that amino acid in the polypeptide. and a second letter indicating the substituted amino acid. Therefore Each substitution is represented by a letter, followed by a number, then a letter. example For example, H18A in Table 2 has the first letter and number (II8) as unmodified hGH. This corresponds to the amino acid histidine at position 18. The last character is replaced at that position. (A or alanine).

4 アミノ酸及びポリペプチド配列の命名法は以下の通りであるアミノ酸または 残基 3文字記号 1文字記号グルタミン酸 Glu E グルタミン Gin Q アスパラキン酸 Asp D アスパラギン Asn N メチオニン Met M フェニルアラニン Phe F B 本発明実施の様式 ■)傘厚−ざ!−び(重性p壓ず 成る金属イオンが、与えられたポリペプチドが与えられたレセプターに結合する ために必要であるかどうかの決定は、生理的4度の与えられた金属イオン及び一 般的な二価及び三価金属キレート試薬、例えばE D T A、または1,1o フエナントロリンのような遷移金属キレート試薬を使用することにより行なうこ とができる。140mM NaCl、20mMトリス(pH7,5)、25°C の条件(または血清中の塩及び緩衝孕]のl農産に似せた同様の緩衝条件)の下 で、5ないし11000IIの範囲、そして金属酸化物または金属緩衝剤複合体 を沈澱させる濃度以下のジー・ルの金属イオンを、ポリペプチドホルモン(10 −100pM)及び可能性あるレセプター(10−1000pM)と共にインキ ニヘートする。金属イオンの存在下、及び適当なキレート試薬の存在下でレセプ ターに結合するポリペプチドホルモンの量の相違は、レセプター結合に対する金 属イオンの要求性の指標となる。4. The nomenclature for amino acids and polypeptide sequences is as follows: Residue 3 letter symbol 1 letter symbol Glutamic acid Glu E Glutamine Gin Q Asparadic acid Asp D Asparagine Asn N Methionine Met M Phenylalanine Phe F B. Mode of implementing the present invention ■) Kasa Atsushi-za! -bi (severe p 壓zu) A given polypeptide binds to a given receptor. The determination of whether a given metal ion and one Common divalent and trivalent metal chelating reagents, such as EDTA, or 1,1o This can be done by using transition metal chelating reagents such as phenanthroline. I can do it. 140mM NaCl, 20mM Tris (pH 7,5), 25°C (or salts and buffers in the serum) under similar buffer conditions to mimic agricultural production. in the range of 5 to 11000 II, and a metal oxide or metal buffer complex. A polypeptide hormone (10 -100 pM) and potential receptors (10-1000 pM). Nihet. receptor in the presence of metal ions and in the presence of a suitable chelating reagent. Differences in the amount of polypeptide hormone that binds to receptors may affect receptor binding. It is an indicator of the requirement for genus ions.

例えば亜鉛イオンがhGHがプロラクチンレセプターに結合するために必要であ るかとうかを決定するためには、hGHを、プロラクチンレセプターまたはプロ ラクチンレセプターの結合領域(1010100pのいずれがと共に、亜鉛(5 0aM)の存在下でインキュベートする。hGHのプロラクチンレセプターに対 する結合レベルを測定する。次に、亜鉛を添加しない外は同一である第二の検定 において、E D T Aのような牛レート試薬をインキュベーション混合物に 加え、h G Hのプロラクチンレセプターとの結合程度を、亜鉛を加えた値か らEDTAを力0えた値を差し引くことによって決定する。結合の相違が、プロ ラクチンレセプター結合に対する亜鉛イオンの要求性の指標である。For example, zinc ions are necessary for hGH to bind to prolactin receptors. To determine whether hGH is Lactin receptor binding region (1010100p) along with zinc (5 0aM). hGH to prolactin receptor Measure the level of binding. Next, a second assay is identical except that no zinc is added. , a bovine rate reagent such as EDTA is added to the incubation mixture. In addition, the degree of binding of hGH to the prolactin receptor is determined by adding zinc. It is determined by subtracting the value obtained by multiplying EDTA by 0. Differences in joins It is an indicator of zinc ion requirement for lactin receptor binding.

金属イオンの特異性を決定し、Zn’°・hGH−hPRLbp複合体の薬理学 的関連を分析した。血清中の亜鉛の総濃度は成人集団において5ないし20aM と異なっておりECレントナー編、サイエンティフィック・テーブルズ(Sci entific Tables)8版(チハーカイキーL t d、、アーズレ イ、ニューヨーク、1981)、3@79−88頁、Rバーフェンスタム、アク タ・ペディアトリカ(Acta Paediat、)(ウプサラ)41、追補8 2(1952)]、約95%かタンパク質、主として血清アルブミンと複合体形 成している[ソーランウスーユンング、ニューロエンドクリノロジー(Neur oendocrinol、)45巻233頁(1987);M、C,S、コノペ ルマン、■、グリーンウ、ド、J ソーン及びP、テンスター、ジャーナル・イ ン・クリニカル・エンドクリノロノー・アンド・メタホリズム(J、CI in 、Endocr 1nol、Metab、)68巻215頁(1989)11゜ 従って、血清中の遊離のZn”″濃度は約0.1ないし5.0aMの範囲または より好ましくは約0.25ないし1pMの範囲であると予想される。これはhG H−hPRLbp複合体に対するZn’″の結合のに、(04±02μM)の付 近で変動し、この事は亜鉛の総濃度における天然の変動がhGHとhPRLbp i合体の間の相互作用を調節できることを示している。Determining metal ion specificity and pharmacology of Zn'° hGH-hPRLbp complex We analyzed the relationship between The total concentration of zinc in serum ranges from 5 to 20 aM in the adult population. Edited by EC Rentner, Scientific Tables (Sci entific Tables) 8th edition (Chihakaiki Ltd,, Arsle New York, 1981), 3@79-88, R. Berfenstam, Ak. Acta Paediat (Uppsala) 41, Supplement 8 2 (1952)], about 95% protein, mainly in complex form with serum albumin. [Solan Usuyung, Neuroendocrinology] oendocrinol, ) vol. 45, p. 233 (1987); M, C, S, Konope Lemans, ■, Greenou, D., J. Thorne and P., Tenstar, Journal I. Clinical Endocrinology and Metaphorism (J, CI in , Endocr 1nol, Metab,) Vol. 68, p. 215 (1989) 11° Therefore, the free Zn'' concentration in the serum ranges from about 0.1 to 5.0 aM or More preferably it is expected to be in the range of about 0.25 to 1 pM. This is hG The addition of (04±02 μM) to the binding of Zn′″ to the H-hPRLbp complex This indicates that natural variations in the total concentration of zinc are associated with hGH and hPRLbp. This shows that the interactions between i coalescence can be modulated.

全ての金属は血清タンパク質、特に血清アルブミン及びメタロチオネンとの結合 についである程度競合しているため、特定の金属イオンの結合を正確に生理的な 条件下で独立して試験できるよう血清を再構成することは不可能に近い。故に、 本発明者等のインビトロの研究を生理的に適当な設定に換えることは困難である 。All metals are bound to serum proteins, especially serum albumin and metallothionenes. Since there is some degree of competition between It is nearly impossible to reconstitute serum so that it can be tested independently under these conditions. Therefore, It is difficult to translate our in vitro studies into physiologically relevant settings. .

にもかかわらず、0.1%(w/v)BSA(金属不含)の存在下において、h GHのhPRLbpへの結合が、生理的に適当な総亜鉛濃度を通して調節される (図2)。この条件の下で本発明者等は、生理的濃度の様々な二価金属イオンが hGH及びhPRLbp間の結合を媒介する能力を評価した(実施例2、第5表 )。6QpMのhGH及びhPRLbpにおいて、20ttMのZn’″はhG H及びhpRL b pの複合体形成を約50%支持するが、一方他の金属では 、それらの最大予想縁血清濃度において実質的な結合を促進するものは無い。h GH及びhPRLbpのずっと高い濃度(5nM)においては、亜鉛は75%の 複合体形成を支持する。これは、ポリクローナル抗体及びポリエチレングリコー ルを用いる本発明者等の検定で沈澱させ得る最大量の複合体を表わすものである 。Cu’°及びCa2゛か29%の複合体形成を支持する外は、他の金属は効果 が無い。しかしながら、CaC1t5mMまたはCu S O420μMの存在 下におけるL′2′I]hGHのhPRLbI)に対する結合の解離定数(スキ ャノチャート分析により決定)は、それぞれ21(:5nM)及び+1(±3) r+Mである。これらの親和性は亜鉛の媒介する複合体(0,03%M、第1表 )の300ないし600倍弱い。したかって、亜鉛のみかhGH及びhPRLb p間の強固な結合を支持することかできる。しかしながら、池の金属イオンか他 のポリペプチドホルモン−金属イオン−レセプター複合体において同様に機能す ることはありうる。Nevertheless, in the presence of 0.1% (w/v) BSA (metal free), h GH binding to hPRLbp is regulated through physiologically relevant total zinc concentrations. (Figure 2). Under these conditions, we found that various divalent metal ions at physiological concentrations The ability to mediate binding between hGH and hPRLbp was evaluated (Example 2, Table 5). ). In 6QpM of hGH and hPRLbp, 20ttM of Zn''' is hG H and hpRL bp complex formation by about 50%, while other metals , none promote substantial binding at their maximum expected marginal serum concentrations. h At much higher concentrations of GH and hPRLbp (5 nM), zinc Supports complex formation. This includes polyclonal antibodies and polyethylene glycol represents the maximum amount of complex that can be precipitated in our assay using . Other than supporting the complex formation of Cu'° and Ca2' or 29%, other metals had no effect. There is no However, the presence of 5mM CaC1t or 20μM CuSO4 Dissociation constant (skip) of binding of hGH to hPRLbI) (determined by Charochart analysis) were 21 (:5 nM) and +1 (±3), respectively. It is r+M. These affinities are related to zinc-mediated complexes (0.03% M, Table 1). ) is 300 to 600 times weaker. Therefore, only zinc, hGH and hPRLb It can also support strong bonds between p. However, metal ions in the pond or other functions similarly in the polypeptide hormone-metal ion-receptor complex. It is possible.

亜鉛は、成長ホルモンの作用を含む多くの内分泌機能において中心的な役割を演 じているJA、s ブラサド、Cl1n、Endocrinol、Metals 。Zinc plays a central role in many endocrine functions, including the action of growth hormone. JA, s Brassade, Cl1n, Endocrinol, Metals .

14巻567頁(1985)E、。亜鉛の欠乏はしばしばアルコール中毒、妊娠 、幾つかの胃腸障害、重篤な火傷、慢性腎不全、遺伝性疾患(腸性先端皮膚炎及 び鎌状赤血球貧血)、及び栄養障害に付随する。中等度の亜鉛欠乏は成長遅延ε A、WAmト、G タケノド、M、スィートラント及びE O,レイター、ジャ ーナル・イン・二ニートリ/gン(J、Nu t r、009巻958頁(19 79);G、オナー、B ホーミック及びR,Mバラ、エンドクリノo/−(E ndocrinology)114を1860頁(+984):S クルトゲ、 T E、パティログル及びSE4カラカス、トーカイ・ジャーナル・イン・エク スペリメンタル・アンド・クリニカル・メティスン(Tokai J、Exp、 Cl1n、Med、)12巻325E((1987):Yエン等、/ヤーナル・ イン・ノ・アメリカン・カレッジ・イン−=、−hす/9 ン(J、Am、Co  l 1.Nu t r、)8巻93頁(1989)::および過プロラクチン 血症CM、Cコノベルマン、メディカル・ハイボンシーズ(Med、Hypot heses)25@65頁(1988)コを導く。本発明者等のデータは、亜鉛 の欠乏と成長ホルモンの作用の変化との関連についての考え得る分子的な基礎を 提供するものである。Vol. 14, p. 567 (1985) E. Zinc deficiency often occurs in alcoholism, pregnancy , some gastrointestinal disorders, severe burns, chronic renal failure, genetic diseases (acrodermatitis enteroenteritis and and sickle cell anemia) and are associated with malnutrition. Moderate zinc deficiency causes growth retardationε A, WAm, G, Takenodo, M, Sweetrant and E, O, Reiter, Ja. Null in Ninitori/gun (J, Nutr, Vol. 009, p. 958 (19 79); G, Honor, B Homic and R, M Bara, Endocrino o/-(E ndocrinology) 114 to 1860 pages (+984): S Kurtge, TE, Patiloglu and SE4 Caracas, Tokai Journal in Ek. Experimental and Clinical Metison (Tokai J, Exp, Cl1n, Med,) Volume 12, 325E ((1987): Yen et al./Yarnal. In no American College In-=,-hs/9 (J, Am, Co l 1. Nutr, ) Vol. 8, p. 93 (1989): and hyperprolactin Bloodemia CM, C-Novelman, Medical Hypothesis (Med, Hypot) heses) 25 @ 65 pages (1988). Our data indicate that zinc The possible molecular basis for the association between the deficiency of growth hormone and changes in the action of growth hormone. This is what we provide.

亜鉛は、転写の重要な調節物質である亜鉛フィンカータンパク質(特にステロイ ドホルモンレセプター)の大きな群の重要な構成因子である′LA、クラノグ及 びり、ローズ、トレ/ズ・イン・バイオケミカル・サイエノ/ズ(T r e  n d sn Biochem、Sci、)12巻464頁(1987); R ,M、Xバンズ及びSM、ホーL/7バーグ、セル(Ce 11)52巻1頁( 1988); J、Mバーブ、セル(Cell)57巻1065頁(1989) ]。イインュリンはすい臓細胞の分泌顆粒において亜鉛との複合体中に蓄積され る[J、C,ヒュノトン、エクスベリエンティア(Experient 1a) 40巻1091頁(1984):G、ゴールド及びG、Mグロトスキー、エクス ベリエンティア(Experient 1a)40巻1105頁(1984)] 。本発明者等の研究は、亜鉛がポリペプチドホルモンと細胞外レセプターとの間 の相互作用を直接媒介することを示すことによって、ホルモンの作用への亜鉛の 関連を拡大するものである。亜鉛がhGH及びhPRLbpの間の結合を促進す るという発見は、細胞破片及び金属イオンの混入していない高度に精製された構 成因子タンパク質を得ることに決定的に依存している。Zinc is an important regulator of transcription, especially the zinc finker protein, which is a key regulator of transcription. 'LA, crannog and Biri, Rose, Tre/Z in Biochemical Scieno/Z nd sn Biochem, Sci,) vol. 12, p. 464 (1987); R , M, X Vans and SM, Ho L/7 Berg, Cell (Ce 11) Volume 52, Page 1 ( 1988); J, M Barb, Cell 57, 1065 (1989) ]. Inulin is accumulated in a complex with zinc in secretory granules of pancreatic cells. [J, C, Hynoton, Experientia (Experient 1a) Vol. 40, p. 1091 (1984): G. Gold and G. M. Grotsky, Ex. Berientia (Experient 1a) Volume 40, Page 1105 (1984)] . Our research has shown that zinc is the link between polypeptide hormones and extracellular receptors. Zinc's influence on hormone action by showing that it directly mediates the interaction of It expands the relationship. Zinc promotes binding between hGH and hPRLbp The discovery that a highly purified structure free of cell debris and metal ions It is critically dependent on obtaining the essential protein.

より精製されたホルモン及びレセプターが得られるようになるにつれて、亜鉛ま たは他の金属イオンが他のポリペプチドホルモン−レセプター相互作用に直接関 与していることが判明すると、甲われる。As more purified hormones and receptors become available, zinc or other metal ions directly involved in other polypeptide hormone-receptor interactions. If it turns out that they are giving, they will be criticized.

測定検定には、細胞表面に結合したレセプター、部分精製されたレセプター、ま たは組み換え手段により生成されたレセプターを含む、レセプターの任意の供給 源を使用することができる。ポリペプチドホルモン−金属イオン−レセプター複 合体の形成は、放射性ヌクレオチド、酵素免疫検定、または沈澱のような通常使 用される検定法によって検出することができる。実施例1に記載のような一般的 方法を、任意の特定のポリペプチドホルモン及びレセプターに対する金属イオン の要求性を決定するために適合させることができる。Measurement assays include cell surface bound receptors, partially purified receptors, or any supply of receptors, including receptors produced by or by recombinant means; source can be used. Polypeptide hormone-metal ion-receptor complex Formation of coalescence can be determined using conventional techniques such as radionucleotides, enzyme immunoassays, or precipitation. It can be detected by the assay method used. General as described in Example 1 The method can be applied to metal ions for any specific polypeptide hormone and receptor. can be adapted to determine the requirements of

2)hGH亜鉛の要求性の決定 hPRLbpの発現及び亜鉛イオンに対する要求性をhGH変異体について決定 した。多くのhGH変異体のhGHレセプターへの結合を試験するために、本発 明者等は、大腸菌分泌系により提供された大量のそして高度に精製された細胞外 結合ドメインの供給源(hGHbp)に依った[G ヒユー等、ジャーナル・オ プ・バイオロジカル・ケミストリー(J、B i o 1.Chem、)265 巻3111頁(l990)]。同様のやり方でhPRLレセプターの細胞外ドメ イン(hPRLbp)が発現され大腸菌の周辺質中に分泌された(図IA)。こ のhPRLbpを、hGH親和クロマトグラフィー及びゲル濾過によって均質に 近くなるまで大腸菌の周辺質抽出物から精製したく図IB)。精製されたhPR Lbpは、還元5DS−PAGE上で、予想される分子量(25k D)の単一 のバンドを与えた。精製されたhPRLbpは、シグナルペプチドの適正な開裂 を示すアミノ末端配列Gln−Leu−Pro−Pro−Gly−Lys−Pr o−Glu−I Ie−Phe−Lysを有していた。2) Determination of hGH zinc requirement Expression of hPRLbp and requirement for zinc ions determined for hGH mutants did. In order to test the binding of a number of hGH variants to the hGH receptor, we We present a large amount of highly purified extracellular material provided by the E. coli secretion system. Depending on the source of the binding domain (hGHbp) [G. Biological Chemistry (J, Bio 1.Chem,) 265 Volume 3111 (1990)]. In a similar manner, the extracellular domain of the hPRL receptor was In(hPRLbp) was expressed and secreted into the periplasm of E. coli (Figure IA). child hPRLbp was homogenized by hGH affinity chromatography and gel filtration. (Figure IB). purified hPR Lbp is a single protein with the expected molecular weight (25kD) on reduced 5DS-PAGE. gave the band. Purified hPRLbp is purified by proper cleavage of the signal peptide. The amino terminal sequence Gln-Leu-Pro-Pro-Gly-Lys-Pr It had o-Glu-I Ie-Phe-Lys.

当初、精製されたhPRLbpに対するhGHの結合は、大腸菌周辺實由来の非 精製hPRLbpとの結合に比べ弱く且つ非常に可変性のものであった。一連の 透析実験、キレート試薬、及び二価金属イオンによる処理により、hPRLbp に対するhGHの強固な結合に亜鉛が必要であることが示された。[+−J]) 。Initially, the binding of hGH to purified hPRLbp was attributed to The binding was weaker and highly variable compared to that with purified hPRLbp. series of By dialysis experiments, chelating reagents, and treatment with divalent metal ions, hPRLbp It has been shown that zinc is required for the tight binding of hGH to. [+-J]) .

GH及びhPRLbpの一定濃度におけるZnC1,による滴定によって、ホル モン−レセプター複合体の形成は50μMのZnCl、において最適であること が確定した(図2)。Hormone was determined by titration with ZnC1 at constant concentrations of GH and hPRLbp. Formation of Mon-receptor complex is optimal at 50 μM ZnCl. was confirmed (Figure 2).

これらの条件の下で、hPRLbpに対するhGHの結合は、EDTAlmMを 含有する緩衝液に比べZnCIt50μMの存在下では約8000倍強い(実施 例1、第1表)。対照的に、hPRLbpに対するhPRLの結合定数は、いず れの条件においても本質的に等しく、全長の組み換えhPRLレセプター(2− 3nM)についてかつて測定された値に近い[G ヒユー等、ジャーナル・イン ・バイオロジカル・ケミストリー(J、Biol、Chem、)265巻311 1頁(1990)]。そのうえ、ZnCl、の存在下でのhPRLbpに対する hGHの結合はhPRLのほぼ100倍強く、hGHbpに対するhGHの親和 性の10倍以」−強い。スキャノチャード分析は、−個のホルモンに対し一個の hPRLbpという化学量論、モしてhGHの結合は亜鉛の存在下または不在下 でhPRLと競合することを示しており、この事はhPRLbl上のホルモン結 合部位が部分的に重複していることを示唆するものである。これに対して、亜鉛 は実際にはhGHbpに対するhGHの親和性を4倍低下させ、プロラクチンは ZnC1fの存在下または不在下てhGHbpと結合しない。このように、二つ のレセプターは、それらの良く知られたホルモン特異性に加えて基本的に異なっ た金属イオンの要求性を持っている。Under these conditions, hGH binding to hPRLbp inhibits EDTAlmM. It is about 8000 times stronger in the presence of 50 μM ZnCIt than in the containing buffer (according to the Example 1, Table 1). In contrast, the binding constant of hPRL to hPRLbp is Both conditions are essentially equivalent to producing full-length recombinant hPRL receptor (2- 3 nM) close to the value previously measured for [G Hu et al., Journal Inn. ・Biological Chemistry (J, Biol, Chem,) Volume 265, 311 1 page (1990)]. Moreover, for hPRLbp in the presence of ZnCl, hGH binding is almost 100 times stronger than hPRL, and hGH's affinity for hGHbp 10 times stronger than sex” - strong. Scanochard analysis uses one hormone for - Due to the stoichiometry of hPRLbp, the binding of hGH is determined in the presence or absence of zinc. This indicates that the hormone binding on hPRLbl competes with hPRL. This suggests that the joining sites are partially overlapping. On the other hand, zinc actually reduces the affinity of hGH for hGHbp by 4-fold, and prolactin Does not bind hGHbp in the presence or absence of ZnC1f. Like this, two In addition to their well-known hormonal specificity, the receptors for It has requirements for metal ions.

培養細胞または組織上のレセプターに対するhGHの結合の研究の解釈は、これ らの材料が通常プロラクチン及び成長ホルモン(GH)レセプターの両者を含む ため、しばしば問題があった。研究者はこれらのレセプターを識別するために、 伝統的に非霊長類のGHまたはプロラクチンを使用してきた。本発明者等のデー タは Z ntoまたはEDTAの存在下におけるhGHの結合がこれら二つの レセプター群を容易に区別できることを示唆している。例えば、ZnC1,はラ ットの含脂肪細胞に対するhGHの結合を促進し[A、Cヘリングトン、バイオ ケミストリー・インターナショナル(Biochem、Int、)11巻853 頁(1985)]、この事は、これらの細胞がプロラクチン様レセプターを含む ことを示唆している。さらに、プロラクチンレセプターに対するhGHの結合を 分析する研究では、亜鉛が存在するように調節すべきである。例えば、細胞膜に おける組み換え全長hPRLレセプターに対するhGHの結合についてIC,。The interpretation of studies of hGH binding to receptors on cultured cells or tissues is that this These materials usually contain both prolactin and growth hormone (GH) receptors. Therefore, there were often problems. To identify these receptors, researchers Traditionally, non-primate GH or prolactin have been used. Inventors' data The reason is that the binding of hGH in the presence of Znto or EDTA is This suggests that receptor groups can be easily distinguished. For example, ZnC1, promotes the binding of hGH to adipocytes in rats [A, C Herrington, Biol. Chemistry International (Biochem, Int.) Volume 11, 853 (1985)], which suggests that these cells contain prolactin-like receptors. It suggests that. Furthermore, the binding of hGH to the prolactin receptor was Analytical studies should adjust for the presence of zinc. For example, in the cell membrane IC for hGH binding to recombinant full-length hPRL receptor at .

値は0.26nMと報告されており[Gヒユー等、ジャーナル・イン・バイオロ ジカル・ケミストリー(J、B i o 1.chem、)265巻3111頁 (1990)コ、亜鉛50μMの存在下でのhPRLbpのK。値0.03nM に比較して、ラットの肝ミクロソームに対しては22−3n[J、レイ等、モレ キュラー・エンドクリノロジー(Mo 1.Endo c r i no 1. )4巻101頁(1990)]と報告されている。この矛盾は、実際のレセプタ ーの親和性の違いを反映していると思われる。しかしなから先行の研究は結合検 定における亜鉛のレベルを調節していない。The value was reported to be 0.26 nM [G Hu et al., Journal in Biol. Dical Chemistry (J, Bio1.chem,) Volume 265, Page 3111 (1990) K of hPRLbp in the presence of 50 μM zinc. Value 0.03nM 22-3n [J, Ray et al., More cular endocrinology (Mo 1. Endo cr i no 1. ) Vol. 4, p. 101 (1990)]. This discrepancy is due to the fact that the actual receptor This seems to reflect the difference in affinity between the two. However, previous research has does not regulate zinc levels in the body.

亜鉛はhGH及びhPRLbpの境界面にある一つの部位に結合する。@57.  nC1,を用いた平衡透析実験をhGH及びhPRLbpが1・1の比で(最 終的に1.2μM)実施し、hGH−hPRLbpi合体に対する亜鉛の親和性 及び化学量論を決定した(実施例1、図3)。亜鉛はhGH−hPRLbp複合 体の一つの部位に非配位的に結合しくhGH−hPRLbll)複合体12μM の存在下での結合したZn’″の最大レベルは10μMである)、この実験及び 幾つかの独立した実験(記載されていない)から導かれる平均のK。は0.4( ±0.2)μMである。Zinc binds to a single site at the interface of hGH and hPRLbp. @57. Equilibrium dialysis experiments using nC1 were carried out with hGH and hPRLbp at a ratio of 1:1 (maximum). Affinity of zinc for hGH-hPRLbpi complex and stoichiometry were determined (Example 1, Figure 3). Zinc is hGH-hPRLbp complex 12 μM of hGH-hPRLbll) complex that binds to one site in the body in a non-coordinating manner. The maximum level of bound Zn''' in the presence of is 10 μM), this experiment and Average K derived from several independent experiments (not shown). is 0.4 ( ±0.2) μM.

亜鉛の強固な結合はhGH及びhPRLbpの両者の存在を必要とし、この事は 亜鉛の部位が複合体の境界面にあることを示唆している。Tight binding of zinc requires the presence of both hGH and hPRLbp, which suggests that This suggests that the zinc site is at the interface of the complex.

(以下、余白) Z n CI rの存在下でhPRLbpに対するhGHの結合を強力に媒介す るhGHの約12の側鎖について、スキャニング−突然変異分析を実施した(実 施例10)。これらの残基のうち、His18、His21、及びGIu174 の側鎖のみがZn”の配位のための良好な候補リガンドである。ブタGHについ て報告されている折り畳み図に対する相同性により組み立てられたhGHのモデ ル上でマツピングする時、これら3個の残基は密集している(実施例1、図4) [S、S。(Hereafter, margin) strongly mediates hGH binding to hPRLbp in the presence of ZnCIr. Scanning-mutation analysis was performed on approximately 12 side chains of hGH (actual). Example 10). Among these residues, His18, His21, and GIu174 Only the side chain of is a good candidate ligand for the coordination of Zn''. A model of hGH assembled by homology to the fold diagram reported in When mapping on a file, these three residues are clustered together (Example 1, Figure 4) [S,S.

アブデルーメキノド等、プロ7−ゾイングズ・イン・ザ・ナショナル・アカデミ −・イン・サイエンシズ(P roc、Na t 1.Acad、Sc i、) U、S、A、34巻6434頁(1987)]。His18及びHis21はヘ リックス1の隣り合った巻きの上にあり、ヘリ、クス4のGIu174の近傍に 位置する。3個は全て同じ方向を向き、Zn!″の結合に好適な部位を形成して いる。亜鉛の存在下において、His18、His21またはGlu174のい ずれかをアラニンに置換すると、このホルモンのhPRLbpに対する親和性は 野生型hGHに比べて約100倍低下する(実施例1、第2表)。しかしながら EDTA 1mMの存在下においては、これらの突然変異体と野生型hGHの結 合親和性は殆ど相違が無い。Abdelumekinod et al., Pro 7 Zonings in the National Academy -・In Sciences (Proc, Nat 1. Acad, Sc i,) U, S, A, vol. 34, p. 6434 (1987)]. His18 and His21 are It is on the adjacent windings of Rix 1, and near GIu174 of Heli and Kus 4. To position. All three are facing the same direction, and Zn! ″ to form a suitable site for bonding. There is. In the presence of zinc, His18, His21 or Glu174 When either of these is replaced with alanine, the affinity of this hormone for hPRLbp is It is about 100 times lower than wild type hGH (Example 1, Table 2). however In the presence of 1mM EDTA, the association between these mutants and wild-type hGH was significantly reduced. There is almost no difference in affinity.

hPRLbpに対するhGHの結合を妨げる他のアラニン変異体は、亜鉛または EDTAの存在に拘らず、同じ結合の低下を産む。この事は、hGH−hPRL bp複合体に対する亜鉛の結合は、His18、His21及びGIu174の 側鎖により媒介されることを示している。His18、H1s21及びGlu1 74に対するAsp171の近位(実施例1、図4)は、これもまた亜鉛リガン ドであることを示唆している。しかしながら、D171A変異は、亜鉛の存在下 におけるhGH及びhPRLbpの結合を変えなかった(実施例1、第2表)。Other alanine variants that prevent hGH binding to hPRLbp include zinc or The presence of EDTA produces the same reduction in binding. This means that hGH-hPRL Zinc binding to the bp complex is dependent on His18, His21 and GIu174. mediated by side chains. His18, H1s21 and Glu1 Asp171 proximal to 74 (Example 1, Figure 4) is also a zinc ligand. This suggests that it is However, the D171A mutation did not change the binding of hGH and hPRLbp in (Example 1, Table 2).

亜鉛をhPRLbpに結合させる際のHis18、His21及びGlu174 の直接の関連をさらに評価するために、本発明者等は、各hGH突然変異体に対 する低濃度のasZn!1の結合を、平衡透析によって分析した(実施例1、第 3表)。遊離のZn’″に対する結合したZn”の比は、野生型hGHに比較し てこれら3つの突然変異体について劇的に低下する。このデータは、これらの残 基のアラニン置換によ−て引き起こされる結合妨害作用が、hGH−hPRLb pi合体に対する亜鉛の結合の妨害と相関することを示している。His18, His21 and Glu174 in binding zinc to hPRLbp To further evaluate the direct association of Low concentration of asZn! The binding of 1 was analyzed by equilibrium dialysis (Example 1, Part 1). Table 3). The ratio of bound Zn” to free Zn’” compared to wild-type hGH is dramatically reduced for these three mutants. This data is based on these The binding-interfering effect caused by the alanine substitution of the hGH-hPRLb group It has been shown to correlate with the interference of zinc binding to pi coalescence.

hGH上の亜鉛結合部位のモデル(図4)によって、非霊長類成長ホルモンのプ ロラクチンレセプターへの弱いかまたは検出不能な結合を説明することができる 。The model of the zinc binding site on hGH (Figure 4) allows for the production of non-primate growth hormone. could explain weak or undetectable binding to loractin receptors .

非霊長類の成長ホルモンの配列を並べると(C,S、ニコル、G、L メイヤー 、S。Sequences of non-primate growth hormones (C, S, Nicol, G, L Mayer) ,S.

M51セル、エンドタリン・レイューズ(Endocrine Rev、)7巻 169頁(1986)]、19の非霊長類のGHは全てHis21及びGlu1 74を含むか、His18の代わりにG1n18を含んでいることがわかる。興 味深いことに、19の非霊長類GHのうち17は、19位にヒスチジンを含む( hGHはArg19を含んでいる)。しかしながらHis19とHIS21はへ り。M51 Cell, Endocrine Rev, Volume 7 169 (1986)], all 19 non-primate GHs contain His21 and Glu1. 74 or G1n18 instead of His18. Xing Interestingly, 17 of the 19 non-primate GHs contain histidine at position 19 ( hGH contains Arg19). However, His19 and HIS21 are the law of nature.

ラス1の相対する側にあるため、Hi s 19はHis21と共に亜鉛を配位 することができない(図4)。熱論、これら二つのGH亜群のプロラクチンレセ プターに対する結合親和性における大きな相違には、非霊長類及び霊長類08間 のその他の相違か寄与しているかも知れない。Since it is on opposite sides of lath 1, Hi s 19 coordinates zinc with His 21. (Figure 4). Heat theory, prolactin receptors of these two GH subgroups Significant differences in binding affinity for the Other differences may also contribute.

近年、h G H−Vとして知られる天然のh G H変異体がラクトゲンレセ プターより体形成レセプターにより強く結合することが示された[J レイ等、 ジャーナル・イン・バイオロジカル・ケミストリー(J、B i o 1.ch em、)265巻7939頁(1990)]。この相同体は、hGHの191の うちわずか13残基が相違するに過きない[P、+−+ ノーバーブ、D N  A 1巻239頁(1982)コ。注目すべきことには、Hi s l 3及び His21の代わりに、hGH−VはArg 18及びT y r 21を含む 。本発明者等の研究は、hGH−VはhPRLレセプターと配位するZn”を結 合させないこと、そしてこれかその弱い結合の主な理由であることを示唆してい る。In recent years, a natural hGH mutant known as hGH-V has become a lactogen receptor. was shown to bind more strongly to somatoform receptors than to receptors [J. Ray et al. Journal in Biological Chemistry (J, Bio 1.ch Em, ) vol. 265, p. 7939 (1990)]. This homolog is 191 of hGH. Of these, only 13 residues differ [P, +-+ nobarb, DN] A, Vol. 1, p. 239 (1982). Notably, Hi s l 3 and Instead of His21, hGH-V contains Arg18 and Tyr21 . The present inventors' research has shown that hGH-V binds Zn'' which coordinates with the hPRL receptor. and that this or that is the main reason for the weak coupling. Ru.

亜鉛の結合部位は、h G Hレセプターへの結合が同定されたエピトープの縁 に位置する(図4)。このモデルは、亜鉛かh G Hb pの結合を立体的に 阻害することによって、hGHのh G Hb pに対する結合を低下させるこ とを示唆する(実施例1、第1表)。本発明者等は、GIu174からAlaへ の変異によってhG Hb pに対する結合が約4倍増強されることを示した。The zinc binding site is located at the edge of an epitope that has been identified to bind to the hG H receptor. (Figure 4). This model shows the binding of zinc or hGHbp sterically. By inhibiting the binding of hGH to hGHbp, (Example 1, Table 1). The present inventors from GIu174 to Ala It was shown that the binding to hGHbp was enhanced by about 4 times by mutation of .

即ぢ、Glu174はh G Hb pに対するhGHの結合を妨げる一方で、 これはhPRLbpに対する亜鉛の媒介する結合に必要である。That is, while Glu174 prevents the binding of hGH to hGHbp, This is required for zinc-mediated binding to hPRLbp.

亜鉛は典型的にはタンパク質において四つのリガンドと配位する[B、L バリ ー及びAガルテス、アドバンシズ・イン・エンザイモロジー・アンド・リレイテ ィド・エリアズ・イン・モレキュラー・バイオロジー(Ad v、En z y mo l。Zinc typically coordinates with four ligands in proteins [B, L Vari - and A. Gartes, Advances in Enzymology and Related. Areas in Molecular Biology (Adv, Engineering) mol.

Re1.Areas Mo1ec、Biol、)56巻283頁(1984): A、クラノブ及びり、ローズ、トレンズ・イン・バイオケミカル・サイエンシズ (T r ends in Biochem、Sci、)12巻464頁(19 87);R,Mエバンズ及びS、Mホーレンルーグ、セル(Cell)52巻1 頁(1988);J。Re1. Areas Molec, Biol, ) vol. 56, p. 283 (1984): A, Kuranob and Ri, Rose, Trends in Biochemical Sciences (Tr ends in Biochem, Sci,) vol. 12, p. 464 (19 87); R, M Evans and S, M Hollenloog, Cell 52 vol. 1 Page (1988); J.

Mループ、セル(Cell)57巻1065頁(1989)コ。hGH由来ノ三 つノリガントを同定し、hGH及びhPRLbpの両者が亜鉛との強固な結合を 必要とすることを理解した上で、本発明者等は四番目のリガンドがhPRLbp に由来する可能性を評価した。本発明者等は、h P RL b pに保持され hGHbpに無い最良の候補はHisまたはCys残基であろうと推論した。h PRLbpの配列[J、M、ブーティン等、Mo1.Endocrinol、3 巻1455頁(1989)]にしたがって番号を付けた四つのGH[W、C,ス ミス、J クニョシ、F。M Loop, Cell, Vol. 57, p. 1065 (1989). hGH-derived three Both hGH and hPRLbp strongly bind to zinc. With the understanding that the fourth ligand was hPRLbp We evaluated the possibility that it was derived from The inventors are retained by hPRLbp. We reasoned that the best candidate missing from hGHbp would be a His or Cys residue. h Sequence of PRLbp [J, M. Boutin et al., Mo1. Endocrinol, 3 Volume 1455 (1989)] of the four GHs [W, C, S Miss, J. Kunyosi, F.

タラマンテス、モレキュラー・エンドクリノロジー(Mo 1.Endoc r  in。Talamantes, Molecular Endocrinology (Mo 1. Endocr In.

1 )3巻984頁(1989):L、S、マシューズ、Bエンバーブ、G、ノ ースチット、ジャーナル・イン・バイオロジカル・ケミストリー(J、B i  o 1.chem、)264巻9905頁(1989)コ及び四つのPRLレセ プターの配列[J、Mブーティン等、セノ収Ce l I)53巻69頁(19 88); J、A、ディビス、D、1.H。1) Vol. 3, p. 984 (1989): L. S. Matthews, B. Embarb, G. No. - Suchit, Journal in Biological Chemistry (J, Bi) o1. chem,) vol. 264, p. 9905 (1989) and four PRL recipes. Sequence of Pter [J, M Boutin et al., Ceno Collection CeI I) Vol. 53, p. 88); J.A., Davis, D.1. H.

リンツアー、Mo 1.Endoc r i no 1.3巻674頁(198 9);M、−cプリー等、プロンーディングズ・イン・ザ・ナショナル・アカデ ミ−・イン・サイエンシズ(Proc、Na t 1.Acad、sc i、) U、S、A、85巻2112頁(1989)コを並べると、His159、Cy s184、及びHis188は全てのPRLレセプターにおいて完全に保存され ているがGHレセプターにおいてはそうでないことか示される。Lintzer, Mo 1. Endoc r i no Volume 1.3 Page 674 (198 9); M, -C Pree et al., Pronoddings in the National Academy Me in Sciences (Proc, Nat 1. Acad, sc i,) U, S, A, Vol. 85, p. 2112 (1989) If you line them up, His159, Cy s184 and His188 are completely conserved in all PRL receptors. However, this is not the case for GH receptors.

本発明者等は、His159、His188及びCys184を別個にアラニン に突然変異させ、それらを大腸菌中で発現させた。これらのhPRLbp突然変 異体のうちH188Aのみが結合親和性の低下を示した(実施例1、第4表)。The present inventors separately identified His159, His188 and Cys184 as alanine. and expressed them in E. coli. These hPRLbp mutations Among the variants, only H188A showed a decrease in binding affinity (Example 1, Table 4).

事実、h G Hに対する結合親和性は、亜鉛の存在下で8188A突然変異体 について2000倍以上低下した。これは検定における正確な測定の限界を下回 る。In fact, the binding affinity for hG It decreased by more than 2000 times. This is below the limit of accurate measurement in the assay. Ru.

突然変異の分析は、亜鉛がhGH由来の三つのリガント(His18、Hi s  21、Glu174)及びhPRLbp由来の一つのリガンド(His188 )によって結合しているモデルを支持する。Analysis of the mutations showed that zinc has three hGH-derived ligands (His18, His 21, Glu174) and one ligand derived from hPRLbp (His188 ) supports a model that is connected by

3)hGH上のh P RLレセプター結合部位の構造hGHbp及びhPRL bpに対するhGH上のエピトープが部分的に重複しているかどうかを決定する ために、本発明者等は、hPRLMをhGH由来のhGHbpと置き換え得るか どうかを分析した。hPRLbpはhGH由来のhQ l(結合タンパク質と競 合的に置き換わり(図6)、この事は、該ホルモンの結合部位が部分的に重複し ていることを示唆している。hPRLbpに対するhGHの結合親和性はZ n  Cl tの存在下で>8000倍増強される(第1表)。hGH由来のhGH bl)の競合的置換によりここで測定されたhGH−hPRLbp1合体の解離 定数(68pM)は、同等の濃度のZnC1,(25μM)の下でhPRLbp に対するh G Hの直接結合により測定されたものとほぼ同じである。より高 い濃度のZnCl、(50μM)はhGHとhPRLbpとの間の最適な結合を 促進する(Kn=38pM;第10表)、シかしながら、このようなZnCl、 の濃度は、h G Hb pに対するhGHの親和性を4倍まで低下させる。3) Structure of hPRL receptor binding site on hGH hGHbp and hPRL Determine whether the epitopes on hGH to bp are partially overlapping Therefore, we wondered if hPRLM could be replaced with hGHbp derived from hGH. I analyzed what. hPRLbp competes with hGH-derived hQl (binding protein). (Figure 6), indicating that the binding sites of the hormones are partially overlapping. This suggests that The binding affinity of hGH to hPRLbp is Zn It is enhanced >8000 times in the presence of Clt (Table 1). hGH derived from hGH Dissociation of hGH-hPRLbp1 association measured here by competitive displacement of bl) constant (68 pM) compared to hPRLbp under equivalent concentration of ZnC1, (25 μM). It is almost the same as that measured by direct binding of hGH to. higher A high concentration of ZnCl, (50 μM) induces optimal binding between hGH and hPRLbp. (Kn = 38 pM; Table 10), while such ZnCl, The concentration of hGH decreases the affinity of hGH for hGHbp by up to 4 times.

hPRLbpに対するhGH上のエピトープをさらに局在化するために、相同体 スキャニング突然変異誘発[B、C,カニングハム、P ンユラ一二、P、Ng 及びJ、Aウェルズ、サイzンス(Sc 1ence)243巻1330−13 35頁(1989)Eを用いたく第10表)。この試みにおいて、非結合相同体 pGHまたは結合するコンピテント相同体hPRL及びhPLから誘導されるセ グメント置換(7ないし30残基の長さ)を含むhGHの変異体を、hPRLb pに対する結合について分析した。pGHのセグメント、即ちpGH(11−3 3)及びpGH(57−73)を含むhGH突然変異体はhPRLbpに対する 結合親和性に大きな混乱を招(が、これに対しpGH(48−52)は影響が無 い。予想された通り、結合するコンピテントなホルモンhPRL及びhPLから 試験された事実上全ての置換は、hPRLbpに対する結合を妨げない。唯一の 例外はhPRL(22=33)であり、これはhPRLbpに対する結合親和性 に〉15倍の低下をもたラス。即ち、hPRLbpへの結合は、hGHにおける ヘリ/ラスlの中央部分並びに残基57及び73の間のループ領域付近の変異に 対して非常に感受性が高い。To further localize the epitope on hGH to hPRLbp, homologues Scanning mutagenesis [B, C, Cunningham, P Nyula, P, Ng and J. A. Wells, Sc1ence, vol. 243, 1330-13. Page 35 (1989) Table 10). In this attempt, the unbound homolog cells derived from pGH or the binding competent homologs hPRL and hPL. Mutants of hGH containing fragment substitutions (7 to 30 residues in length) were expressed in hPRLb The binding to p was analyzed. segment of pGH, namely pGH(11-3 hGH mutants, including 3) and pGH(57-73), This caused significant confusion in binding affinity (in contrast, pGH(48-52) had no effect). stomach. As expected, from the binding competent hormones hPRL and hPL. Virtually all substitutions tested do not prevent binding to hPRLbp. the only The exception is hPRL (22=33), which has a high binding affinity for hPRLbp to > 15 times lower than the last. That is, binding to hPRLbp is Mutations near the central part of heli/ras l and the loop region between residues 57 and 73 very sensitive to.

セグメントの置換された変異体の幾つかは、レセプター結合の優先性に実質的な 変化をもたらしく第10表)、これは、hPRL及びhGHレセプターのエピト ープが同一でないことを示唆している。例えばhPRL(22−33)またはp GH(11−33)の結合親和性は、hGHbpに対するよりもhPRLbpに 対してそれぞれ18倍及び130倍低い。対照的に、hPL(56−64)及び hPRL(54−74)はhPRLbpに対する結合に殆ど影響しないが、これ らはhGHbpに対する結合を、それぞれ30および69の係数で弱(する。h GH突然変異体に対するこれらの優先的なレセプター結合効果並びに幾つかのモ ノクローナル抗体に対する変わらない結合特性は、レセプター結合親和性の低下 が変異体ホルモンの局所的構造の変化に起因するものであって全体構造の変化に よるものではないことを示している。Some of the segment-substituted variants have a substantial effect on receptor binding preference. Table 10), which leads to changes in hPRL and hGH receptor epitopes. This suggests that the groups are not identical. For example hPRL(22-33) or p The binding affinity of GH(11-33) is higher for hPRLbp than for hGHbp. 18 times and 130 times lower, respectively. In contrast, hPL(56-64) and hPRL(54-74) has little effect on binding to hPRLbp; showed weak binding to hGHbp with factors of 30 and 69, respectively. These preferential receptor binding effects on GH mutants as well as some models Unaltered binding properties for noclonal antibodies due to decreased receptor binding affinity This is due to changes in the local structure of the mutant hormone and is not due to changes in the overall structure. It shows that it is not due to

次に本発明者等は、hPRLbpへの結合を強力に調節するhGH中の特異的な 側鎖をアラニン−スキャニング突然変異誘発によって同定した(第11表)。結 合に含まれる相同体−スキャニングに関係する二つの領域のアラニン−スキャニ ングに加えて、本発明者等は、ヘリックス4領域をスキャニングした。何故なら これは構造的にヘリックス1及び54−74ループ領域の間にあるからである( 図7)。hPRLbpに対する結合親和性に4倍以上の低下をもたらすアラニン 置換は、ヘリックス1の中央部分(残基His18、His21、及びPhe2 5を含む)、ループ領域(IIe58、Asn63及び5er62を含む)及び ヘリ。Next, the present inventors identified a specific protein in hGH that strongly modulates binding to hPRLbp. The side chains were identified by alanine-scanning mutagenesis (Table 11). Conclusion Homologues included in the combination - alanine in the two regions involved in scanning - scanning In addition to scanning, we scanned the helix 4 region. Because This is because it is structurally located between helix 1 and the 54-74 loop region ( Figure 7). Alanine causes a >4-fold decrease in binding affinity for hPRLbp Substitutions were made in the central part of helix 1 (residues His18, His21, and Phe2 5), loop regions (including IIe58, Asn63 and 5er62) and helicopter.

ラス4の中程(Arg167、Lys168、Lys172、Glu174、P he176及びArg178を含む)における置換である。これら12の残基は hGHの構造モデル上にマツピングすると一区画を形成する(図7A)。ヘリッ クス1及びヘリックス4における最も妨害的なアラニン置換は同じ方向に突き出 ている。これらの残基のうち三つ(His18、His21及びGlu174) 並びにhpRt、bp由来のHis188は、高親和性hGH−hPRLbp1 合体に必要なZn’″に対する結合部位を含むと考えられる。Middle of last 4 (Arg167, Lys168, Lys172, Glu174, P including he176 and Arg178). These 12 residues are When mapped onto the hGH structural model, a section is formed (FIG. 7A). helicopter The most disruptive alanine substitutions in helix 1 and helix 4 project in the same direction. ing. Three of these residues (His18, His21 and Glu174) and His188 from hpRt, bp is a high-affinity hGH-hPRLbp1 It is thought to contain the binding site for Zn''' necessary for coalescence.

突然変異の分析は、hGHbp及びhPRLbpに対するhGH上のエピトープ には有意な相違があることを示している(図7)。例えば、Zn’″が結合して いる場合hPRLbpに対するhGH上のエピトープの正味の電荷は+5(親和 性に≧4倍の低下をもたらす残基により定義)である(図7A)。この強い正電 荷の集団は、一連のtji要な疎水性残基、Phe25、l1e58、T)’  r 164及びPhe176に囲まれている。亜鉛はhGH−hGHbp1合体 の形成には必要なく、hGHbl)エピトープ(図7B)は特に電気的陽性が小 さい(≧4倍の妨害をもたらす残基の正味の電荷が+1)。全体にみて、hPR Lbpエピトープは、より円形のh G Hb pに比へ楕円形である。Analysis of mutations reveals epitopes on hGH for hGHbp and hPRLbp. Figure 7 shows that there is a significant difference in the results. For example, Zn''' is combined If the net charge of the epitope on hGH to hPRLbp is +5 (affinity (defined by residues that cause a ≧4-fold decrease in sex) (FIG. 7A). This strong positive electric current The cargo population consists of a series of essential hydrophobic residues, Phe25, l1e58, T)' It is surrounded by r164 and Phe176. Zinc is hGH-hGHbp1 combination hGHbl) epitope (Fig. 7B) is particularly small in electropositivity. (the net charge of residues that cause ≧4-fold interference is +1). Overall, hPR The Lbp epitope is oval in shape compared to the more circular hGHbp.

レセプター結合親和性に大きな変化をもたらす残基は間接的な構造上の効果によ ってこれをもたらすと思われる。実際、試験された単一突然変異体の全てかhG Hモノクローナル抗体の全てに対する完全な結合親和性を保持することから、本 発明者等は、これら妨害的作用の大部分か局所的構造変化によるものであると考 えている。さらに、突然変異体はしばしばレセプター結合の優先性の変化を導き 、両レセプターに対する親和性の妨害には至らない(第7表)。Residues that cause large changes in receptor binding affinity may be due to indirect structural effects. seems to bring about this. In fact, all of the single mutants tested either hG This product retains complete binding affinity for all H monoclonal antibodies. The inventors believe that most of these disturbing effects are due to local structural changes. It is growing. Furthermore, mutants often lead to altered receptor binding preferences. , does not lead to interference with affinity for both receptors (Table 7).

近年レイ等[モレキュラー・エンドクリノロノー(Mo 1.Endoc r  i n。In recent years, Ray et al. i n.

1 )4巻101−107頁(1,990)1により、hGHにおける残基32 ないし71または残基72ないし125をラットのGH(rGH)またはラット のPRL(rPRL)配列に置き換えることによってラットまたはウサギの肝ミ クロソームに対する結合に変化が導かれ、これが各々PRL及びGHレセプター の粗製供給源として使用されることが示された。hGHの残基32−71をrP RLまたはrGHに置き換えることに対して彼等の報告した妨害作用は、本明細 書に提示されたデータに一致している。しかしながら、rPRLによるhGHの 54残基セグメント(残基72ないし125)の置換はGH及びPRL両レセプ ターに1oないし1000倍の妨害をもたらす。彼等は、この配列がGHレセプ ターに対する重要な結合決定基を含むと結論つけたが、これらを解析することも またこの突然変異体の構造の完全性を立証することもしていない。本発明者等の データ(第1O表)は、hGHのこの領域における短いhPRL配列の置換(残 基88ないし95.97ないし104、及び111ないし129)が高度に精製 されたhGH及びhPRL結合タンパク質の両者に対する高い結合親和性を保持 することを示す。1) Residue 32 in hGH according to Vol. 4, pp. 101-107 (1,990) 1 to 71 or residues 72 to 125 are rat GH (rGH) or rat PRL (rPRL) sequence in rat or rabbit liver mice. This leads to changes in binding to closomes, which in turn lead to changes in binding to the PRL and GH receptors, respectively. It has been shown to be used as a crude source of rP residues 32-71 of hGH Their reported interference with substituting RL or rGH is discussed herein. The results are consistent with the data presented in the book. However, hGH induced by rPRL Substitutions of the 54-residue segment (residues 72 to 125) result in both GH and PRL receptors. It causes 10 to 1000 times more interference to the target. They believe that this sequence represents the GH receptor. Although we conclude that these proteins contain important binding determinants for Nor have we established the structural integrity of this mutant. The inventors The data (Table 1O) show that substitutions of short hPRL sequences in this region of hGH (remaining groups 88 to 95, 97 to 104, and 111 to 129) are highly purified. Retains high binding affinity for both hGH and hPRL binding proteins to show that

さらに、hGH突然変異体の構造の完全性が、モノクローナル結合実験によって 確認された。さらに本発明者等は、hGHbpに対するhPRLの結合親和性は 、先にアラニン−スキャニングによりhGHbpに対するhGHの結合にとって 重要であると同定されたわずか8個の残基を導入することにより、hGHの6倍 まで増強され得ることを示した。これらの残基(S62、N63、E66、D1 71、R174、T175、R176及びR178)で72及び125位の間に あるものはない。72ないし125のセグメントはこのホルモンの全体構造にと って決定的なものであるように見える(これは4個のα−へリノラスセグメント のうち2個を含む)が、本発明者等のデータはホルモン−レセプター結合におけ るその直接の関与を支持しない。Furthermore, the structural integrity of the hGH mutants was confirmed by monoclonal binding experiments. confirmed. Furthermore, the present inventors have determined that the binding affinity of hPRL to hGHbp is , previously determined for hGH binding to hGHbp by alanine-scanning. 6-fold higher than hGH by introducing only 8 residues identified as important. It was shown that it can be enhanced up to These residues (S62, N63, E66, D1 71, R174, T175, R176 and R178) between positions 72 and 125 There is nothing. Segments 72 to 125 correspond to the overall structure of this hormone. seems to be the definitive answer (this is the result of four α-herinolas segments) (including two of these), but our data indicate that hormone-receptor binding is does not support its direct involvement.

hGHのレセプター特異的変異体の設計高度解析機能データは、hGHbp及び hpRt、bpエピトープ(図7A、7B)は部分的に重なるか全(重複してい る訳ではないことを示している。例えば、11e58、Lys172及びPhe 176はいずれのレセプターへの結合にとっても重要である(図7C)。別の決 定基はhPRLbpへの結合にとってより重要てあり(とりわけZn”部位に念 まれるもの)、また別の決定基はhGHbpの選択的結合に重要である(特にP he 10、GIu56、ASp171、及びArg64)。これらのデータは 、hGHを認識する結合決定基の全てがhGH及びhPRLレセプターにおいて 同じである訳ではないことを示唆している。Design advanced analysis functional data of receptor-specific mutants of hGH are based on hGHbp and hpRt, bp epitopes (Figures 7A, 7B) may be partially or completely overlapping (Figures 7A, 7B). This shows that it is not the case that the For example, 11e58, Lys172 and Phe 176 is important for binding to either receptor (Figure 7C). another decision The fixed groups are more important for binding to hPRLbp (especially the Zn” site). Other determinants are important for selective binding of hGHbp (particularly P he10, GIu56, ASp171, and Arg64). These data are , all of the binding determinants that recognize hGH are present in hGH and hPRL receptors. This suggests that they are not the same.

もしレセプター結合自由エネルギーの変化か付加的ならば、二つのレセプターに 選択的な単一アラニン突然変異体を結合することによりh G Hの高度に特異 的な変異体を設計することかできるに違いない。事実、hPRLbpの結合を専 ら阻害する二つの単一突然変異体(K168A及びR174A)を合すると、こ の二重突然変異体はhGHbpに対する結合の優先性に35000倍の変化を示 す(第12表)。hGHbl)よりh P RI−b pに対する結合の優先性 は、Rf34A及びD171Aを合することによりほぼ150倍増強することが できる。これらのレセプター選択性hGH変異体(K168A、R174Aまた はR64A、Dl、7IA)は、優先するレセプター(各々hGHbpまたはh PRLbp)に対する親和性を実質的に低下させない。両方のレセプターに対す る結合を同時に低下させることも可能である。例えば、個別的に両レセプターに 対する結合親和性を大きく低下させるK172A及びR176Aを合すると、二 つの単一突然変異体のいずれよりもはるかに大きな親和性の阻害(500ないし 8000倍)が生じる。If the change in receptor binding free energy is additive, then the two receptors Highly specific hGH by binding selective single alanine mutants It must be possible to design a similar variant. In fact, the binding of hPRLbp is Combining two single mutants (K168A and R174A) that inhibit The double mutant showed a 35,000-fold change in binding preference for hGHbp. (Table 12). Binding preference for hPRI-bp over hGHbl) can be increased approximately 150 times by combining Rf34A and D171A. can. These receptor-selective hGH mutants (K168A, R174A or R64A, Dl, 7IA) are the preferred receptors (hGHbp or h PRLbp). for both receptors It is also possible to reduce the binding at the same time. For example, both receptors individually When K172A and R176A are combined, which greatly reduces the binding affinity for Much greater inhibition of affinity than either of the two single mutants (500 to 8000 times).

これら全ての例において、結合の自由エネルギーの変化(△△Gbいdl、、l I)は極めて付加的である(第13表)。このような単純な付加性は、所望のレ セプター結合親相性叉ひ特異性を有するhGHの変異体を製造するための非常に 強力な手段を提供する。In all these examples, the change in the bond free energy (△△Gbdl,,l I) is highly additive (Table 13). Such simple additivity can be used to A highly efficient method for producing hGH mutants with receptor-binding affinity and specificity. Provide powerful tools.

2またはそれ以上のレセプターまたはレセプターサブタイプの存在が知られてい る、hGHと類似の幾つかの例がある。例えば、アドレナリン性レセプター[M A カンエリ、G、G、チッチ、J アブルバウム、B、G、クリーン、N S  ヘイニス、及びM、L ベイン、/ヤーナル・サブ・バイオロジカル・ケミス トリー(Jb i o 1.Chem、)264巻2199−2202頁(19 89)I; IGF−ルセプタ−「MA 力/エリ、GGチッチ、J アブルバ ウム、B、G、グリーン、NS、ヘイニス、及びM、L ベイン、ジャーナル・ サブ・バイオロジカル・ケミストリー(J、b io 1.Chem、)264 巻2199−2202頁(1989)];lIL−2レセプター[R,J ロブ 、WCグリーン及びC,Mラスタ、ジャーナル・サブ・エクスベリメンタル・メ ディスン(J、 E x p、Me d、) 160巻1126−1146頁( 1984): R,J ロブ、C,Mラスタ及びM、P ニーバー、Proc、 na t n、Acad、Sc i、U、s、A、85巻5654−5658頁 (1988)l;及びANPレセプターCM、S チャック、D、 G、ロウエ 、M、ルイス、R,ヘルミス、Eチェノ、及びり、Vゲ、デル、ネイチャー(N a t u r e)341巻68−72頁(1989)]がある。一つのホル モンが広範なレセプター特異性を表わすこれらの状況においては、特定のレセプ ターの機能を特定の薬理作用に結びつけることは困難である。しかしながら、レ セプター特異性ホルモン類似体の使用はこの仕事を極めて単純化することができ る。例えば、カテコールアミン類似体を使用してβ−アドレナリン性レセプター サブタイプの特性決定をし、特異的レセプター機能を特定の薬理学的反応に結び つけた[R,J、レフコピ、ツ、J、Mステニーデル、及びM、Gキャロン、A 、Rev、B iochem、52巻159−186頁(1983)]。類推に より、hGHのレセプター特異性変異体は、hGHの複合体薬理学におけるhG H及びhPRLレセプターの役割を突き止めるための、モしてhGHに対する他 のレセプターを同定するための重要な試薬であるに違いない。The existence of two or more receptors or receptor subtypes is known. There are several examples similar to hGH. For example, adrenergic receptors [M A Kaneri, G, G, Chitti, J Ablebaum, B, G, Crean, N S Heinis, and M.L. Bain/Yarnal Sub Biological Chemistry Tory (Jb i o 1. Chem,) Vol. 264, pp. 2199-2202 (19 89) I; IGF-Luceptor “MA Power/Eri, GG Chic, J Abulba Um, B.G., Green, N.S., Heinis, and M.L. Bain, Journal. Sub-biological chemistry (J, bio 1.Chem,) 264 Volume 2199-2202 (1989)]; IL-2 receptor [R, J Robb , W. C. Green and C, M raster, Journal Sub-Experimental Method. Disson (J, Exp, Med,) Volume 160, pp. 1126-1146 ( 1984): R, J Robb, C, M Rasta and M, P Niebuhr, Proc. natn, Acad, Sc, U, s, A, volume 85, pages 5654-5658 (1988) l; and ANP receptors CM, S. Chuck, D., G., Lowe. , M., Lewis, R., Hermis, E. Cheno, A., V. G., Dell., Nature (N. 341, pp. 68-72 (1989)]. one hole In these situations where the receptors exhibit broad receptor specificity, It is difficult to link the function of a terrestrial protein to a specific pharmacological action. However, The use of receptor-specific hormone analogs can greatly simplify this task. Ru. For example, catecholamine analogs can be used to target β-adrenergic receptors. Characterize subtypes and link specific receptor functions to specific pharmacological responses. Attached [R, J, Lefkopi, Tsu, J, M Stenidel, and M, G Caron, A , Rev. Biochem, Vol. 52, pp. 159-186 (1983)]. By analogy Therefore, receptor-specific mutants of hGH are important for hGH complex pharmacology. In order to determine the role of H and hPRL receptors, must be an important reagent for identifying the receptors of

可溶性結合タンパク質 トランスメンブラン領域を欠(プロラクチンレセプター結合タンパク質を図5に 示されるように組み立てた。図5は、成熟hcHbp及び成熟hPRLbpの比 較を示している。これらの結合タンパク質の各々はトランスメンブラン領域を欠 いている。PRLbpの変異体は、アミノまたはカルボキン末端にポリペプチド 配列を付加することにより組み立てることができる。ヒトGHBPを記載してき たかこれは亜鉛イオンのための有効な結合部位を欠いている。しかしながら、ア スパラギン23.をフードしているDNAを常法により突然変異させて、成長ホ ルモンに対する親和性を有するGHBP変異体を作り出すことができる(実施例 14)。係る常套的方法を用いてアスパラギン、18をコードしているDNAを 、218位においてアラニンまたはヒスチジンをコードするよう修飾した。ヒス チ/ン218の存在の結果、曲鉛の存在下でのhGHに対する親和性は30倍増 強された。結合補助因子として亜鉛イオンを含むこのようなhGH及びGHBP の複合体は、治療的投与のための薬用配合物と1−1て使用することができる。soluble binding protein Lacking the transmembrane region (prolactin receptor binding protein is shown in Figure 5) Assembled as shown. Figure 5 shows the ratio of mature hcHbp and mature hPRLbp. It shows a comparison. Each of these binding proteins lacks a transmembrane region. I'm there. Variants of PRLbp have polypeptides at the amino or carboquine terminus. It can be assembled by adding sequences. Human GHBP has been described. However, it lacks an effective binding site for zinc ions. However, Sparagin 23. By mutating the DNA that feeds the growth host using conventional methods, GHBP mutants can be created with affinity for rumon (Example 14). Using such conventional methods, the DNA encoding asparagine 18 was isolated. , modified to encode alanine or histidine at position 218. hiss As a result of the presence of Chin 218, the affinity for hGH in the presence of curved lead is increased by 30 times. I was forced. Such hGH and GHBP containing zinc ion as a binding cofactor The complexes of 1-1 can be used in pharmaceutical formulations for therapeutic administration.

4)傘r鴫、工で町−=−!左下)−音Δ(ヴ/≧ヒ2【訂−を障(多J!12 \−今サノ条亥」「4イ杢ポリペプチドホルモンまたはそれらのレセプター支び 結合タンパク質の変異体は、部位指向突然変異誘発または他の周知の方法を用い て、必要な金属イオン結合部位を除去または金属イオン結合部位を挿入するよう アミノ酸残基を修飾する、二とができる。金属イオン結合部位の除去は、ヒト成 長ホルモンの修飾及び可溶性プロラクチンレセプターター・バク質の修飾によっ て例示される。同様に、金属イオン結合部位を含まないポリペプチドホルモンま たはホルモンレセプターのアミノ酸配列を修飾して、金属イオン結合部位を含む 変異体を作り出すことができる。このような修飾は、アルギニン、1.の代わり にヒスチジン、1.を挿入し、亜鉛イオンを含むホルモン−レセプター1一体の 形成をもたらすヒト5長ホルモン結合タンパク質への修飾によって例示される。4) Umbrella r, Ko de town -=-! lower left) - sound Δ(V/≧hi2 \-Ima-Sanojo-hai" ``4-i heather polypeptide hormones or their receptor support Variants of binding proteins can be created using site-directed mutagenesis or other well-known methods. to remove the required metal ion binding site or insert a metal ion binding site. Can modify amino acid residues. Removal of metal ion binding sites by modification of long hormones and modification of soluble prolactin receptor bacteria. is exemplified. Similarly, polypeptide hormones or polypeptides that do not contain metal ion binding sites or by modifying the amino acid sequence of hormone receptors to include metal ion binding sites. Can create mutants. Such modifications include arginine, 1. instead of histidine, 1. Insert the hormone-receptor 1 containing zinc ions. exemplified by modifications to the human 5-long hormone binding protein that result in the formation of

金属イオン結合部位を含まない哺乳動物のポリペプチドホルモン−レセプター慢 合体を、金属イオン結合部位を含むよう修飾する方法は、金属イオン結合部位を 念まないポリペプチドはルモンまたはポリペプチドホルモンレセプターのアミノ 酸配列を決定することからなる「ここで、決定されるアミノ酸配列は、金属イオ ン結合部位を有する既知のポリペプチドホルモンまたはレセプターと相同な領域 を有する]。金属イオン結合部位を含まない哺乳動物のポリペプチドホルモンま たはホルモンレセプターのアミノ酸配列は、金属イオン結合部位を含むポリペプ チドホルモンまたはホルモンレセプターに類似する1またはそれ以上のアミノ酸 を含むよう修飾される。これか金属イオン結合部位の挿入をもたらす。鉄、ニッ ケル、銅、マグネシウム、マンガン、コバルト、カルシウム及びセレンのような 他の金属も使用できるが、好ましい金属イオン結合部位は亜鉛である。このポリ ペプチドホルモン変異体を分離する選択法は、金属イオンと安定な複合体を形成 する変異体の選択が可能な任意の方法、例えばファージミド分離法を包含する。Mammalian polypeptide hormone receptors that do not contain metal ion binding sites A method for modifying a conjugate to include a metal ion binding site is to The unintended polypeptide is the amino acid of the lumon or polypeptide hormone receptor. ``Here, the determined amino acid sequence consists of determining the acid sequence. Regions of homology to known polypeptide hormones or receptors with binding sites ]. Mammalian polypeptide hormones or hormones that do not contain metal ion binding sites. The amino acid sequence of a hormone receptor or hormone receptor is a polypeptide containing a metal ion binding site. one or more amino acids similar to tidohormones or hormone receptors Qualified to include. This results in the insertion of a metal ion binding site. Iron, Ni such as Kel, copper, magnesium, manganese, cobalt, calcium and selenium The preferred metal ion binding site is zinc, although other metals can also be used. This poly Selective method to isolate peptide hormone variants forms stable complexes with metal ions Any method that allows the selection of mutants that have the same characteristics, such as phagemid separation methods, is included.

抗体を作製するために、標準的方法を用いて大腸菌由来hPRLbpでウサギを 免疫し、血清を各ブースター投与の後に集めた。血清を、hPRLbpをジメチ ルスベリミダートとの反応により共有結合でh G Hに架橋させたhGHカラ ム(7)に通した(燐酸塩緩衝化塩水(PBS)中最終L14度10mM)。こ のh G H−hPRLbpカラムを2MNaC1,8M尿素、及び3M KS CNで続けて洗浄して非共有結合により結合した構成成分を除去した。血清をh GHカラムに通し、h P RL b p免疫原によるhGH親和精製の間にh GHによる低レベルの汚染で産生され得る抗hGH抗体を除去した。流出液をh GH−hPRLbpカラムに吸着させ、1MNacIで洗浄し、3M KSCN で溶出した。非遮断抗hPRLbp抗体をPBS中に透析し、この検定において hPRLbpを沈澱させるのに要する最適濃度をめるために滴定した。To generate antibodies, rabbits were incubated with hPRLbp from E. coli using standard methods. immunized and serum was collected after each booster dose. Serum and hPRLbp dimethylated hGH column covalently crosslinked to hGH by reaction with rusverimidate (7) (final L14 degrees 10 mM in phosphate buffered saline (PBS)). child The hG H-hPRLbp column was treated with 2M NaCl, 8M urea, and 3M KS. A subsequent wash with CN removed non-covalently bound components. serum during hGH affinity purification with hPRLbp immunogen. Anti-hGH antibodies that could be produced at low levels of contamination with GH were removed. The effluent Adsorb onto a GH-hPRLbp column, wash with 1M NacI, and add 3M KSCN. It was eluted. Non-blocking anti-hPRLbp antibodies were dialyzed into PBS and used in this assay. It was titrated to find the optimal concentration required to precipitate hPRLbp.

2)クローニング 一般に、親のポリペプチドをコードしているDNA配列は、これが都合のよい宿 主中で発現されるようにクローニングし且つ操作する。親のポリペプチドをコー ドしているDNAは、ゲノムライブラリーから、m RN Aから導かれるcD NAから、親のポリペプチドを発現する細胞から、または該DNA配列を合成で 組み立てることによって得ることができる[Tマニアティス等(1982)、モ レキュラー・クローニング(Molecular Cloning)、コールド ・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−1N、Y、]。2) Cloning Generally, the DNA sequence encoding the parent polypeptide is cloned and engineered to be expressed in the main. Coding the parent polypeptide The coded DNA is cD derived from mRNA from the genome library. from NA, from cells expressing the parent polypeptide, or by synthesizing the DNA sequence. can be obtained by assembling [T Maniatis et al. (1982), model Molecular Cloning, Cold ・Spring Harbor Laboratory 1N, Y,].

次に親D N Aを、宿主細胞の形質転換に用いられる適当なプラスミドまたは ベクターに挿入する。DNA配列をクローニング及び発現させて、セグメントか 置換されてポリペプチド変異体となっている親のポリペプチドを産生させるため には原核生物か好ましい。例えば、大腸菌に12菌株294(ATCCNo、3 1446)は、大arm B 、大腸菌X1776(ATCCNo、31537 )、並びに大腸!!Ic601びC600h f l、大腸mW3110(F− 1γ−、ブClトド07、ATCCNo、27325)、バチルス・サブティリ ス(Bacillus 5ubtilis)のようなバチルス属、並び(こサル モネル・ティフィムリウム(SaImonell typhimurium)ま たはセラティア・マルセサンス(Serratia marcesans)のよ うな他の腸内細菌科、並ひに種々の7ユ一ドモナス種として使用てきる。好まし い原核生物は大腸菌W3110(ATCCNo、 27325)である。原核生 物中で発現される時、このポリペプチドは典型的にはN末端メチオニンまたはホ ルミルメチオニンを含み、グリコ/ル化されていない。これらの例は熱論例示で あって限定を意図するものではない。The parent DNA is then transformed into an appropriate plasmid or Insert into vector. Cloning and expressing DNA sequences to create segments To produce a parent polypeptide with substitutions resulting in a polypeptide variant Prokaryotes are preferred. For example, 12 strains of E. coli 294 (ATCC No. 3 1446) is large arm B, Escherichia coli X1776 (ATCC No. 31537 ), as well as the large intestine! ! Ic601 and C600h fl, large intestine mW3110 (F- 1γ-, BCl Todo 07, ATCC No. 27325), Bacillus subtiri Bacillus genus, such as Bacillus 5ubtilis, SaImonell typhimurium Or like Serratia marcesans. It can be used in other Enterobacteriaceae, as well as in various Udomonas species. preferred The prokaryote is Escherichia coli W3110 (ATCC No. 27325). prokaryotes When expressed in a plant, this polypeptide typically carries an N-terminal methionine or Contains lumylmethionine and is not glycosylated. These examples are illustrative of heat theory. It is not intended to be limiting.

原核生物に加えて、酵母培養のような真核生物、または多細胞生物から誘導され る細胞が使用できる。原則としてこのような任意の細胞培養が使用できる。しか しながら、を椎動物細胞が最も重要であり、培養(組織培養)中でのを椎動物細 胞の増殖か、再現できる方法となった[ティシニー・カルチャー(Tissue Culture)、アカデミツク・プレス、クルース及びバダーリン′a(19 73)コ。このような有用な宿主セルラインの例は、VERO及びHeLa細胞 、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)セルライン、W2B5、BHK、CO 3−7及びM D CKセルラインである。In addition to prokaryotes, eukaryotes such as yeast cultures, or derived from multicellular organisms cells can be used. In principle any such cell culture can be used. deer However, vertebrate cells are the most important, and vertebrate cells in culture (tissue culture) It became a method that can reproduce the proliferation of spores [Tissigny culture (Tissue culture)]. Culture), Academic Press, Kruse and Baderin'a (19 73) Ko. Examples of such useful host cell lines are VERO and HeLa cells. , Chinese Hamster Ovary (CHO) cell line, W2B5, BHK, CO 3-7 and MD CK cell line.

一般に、宿主細胞と共存できる種から誘導された複製及び調節配列を含むプラス ミドベクターを、これらの宿主と組合せて使用する。このベクターは通常、複製 部位、並びに形質転換される細胞において表現型選択を提供することのできるタ ンパク質をコードしている配列を持っている。例えば大腸菌は、大腸菌種から誘 導されるプラスミドであるpBR322を用いて形質転換され得る[M、マンデ ル等(1970)、ジャーナル・サブ・モレキュラー・バイオロジー(J、Mo 1B i o 1.)53巻154頁]。プラスミドpBR322はアンピシリ ン及びテトラサイクリン耐性遺伝子を含んでおり、したがって容易な選択の手段 を提供する。Generally, a plus containing replication and regulatory sequences derived from a species that can coexist with the host cell. midvectors are used in combination with these hosts. This vector typically replicates sites, as well as tags that can provide phenotypic selection in the transformed cells. It has a sequence that encodes a protein. For example, E. coli is derived from E. coli spp. can be transformed using pBR322, a plasmid introduced by M. (1970), Journal of Sub-Molecular Biology (J, Mo. 1B i o 1. ) Vol. 53, p. 154]. Plasmid pBR322 is ampicillary and tetracycline resistance genes, thus providing an easy means of selection. I will provide a.

好ましいベクターはpBO475である(図8)。このベクターはファージ及び 大腸菌のための?lIl起点を含み、この事が両宿主におけるシャトル(往復) を可能とし、それにより突然変異誘発及び発現が容易となる。A preferred vector is pBO475 (Figure 8). This vector is a phage and For E. coli? contains the lIl origin, which allows for shuttle (round trip) in both hosts. , thereby facilitating mutagenesis and expression.

「発現ベクター」とは、該DNAの適当な宿主中での発現を可能とする適当な制 御配列と機能的に結合したDNA配列を含むDNA組み立て物を意味する。この ような制御配列は、転写を行なうプロモーター、係る転写を制御する所望による オペレーター配列、適当なmRNAリボゾーム発見部位をコードしている配列、 並びに転写及び翻訳の停止を制御する配列を包含する。ベクターは、プラスミド 、ファージ粒子、または単なる可能性あるゲノム挿入物であってよい。いったん 適当な宿主中に導入されると、ベクターはその宿主ゲノムとは独立して複製及び 機能し、または幾つかの例ではそのゲノム自身に統合され得る。プラスミドは現 在のところ最も一般的に使用されるベクターの形態であるため、本明細書におい て「プラスミド」及び「ベクター」は時に互換的に使用される。しかしながら本 発明は、同等の機能を果たし当分野において知られているまたは知られるように なる他の型の発現ベクターを包含することを意図している。"Expression vector" means a vector containing suitable controls that enables the expression of the DNA in a suitable host. A DNA construct that includes a DNA sequence operably linked to a control sequence. this Such control sequences include promoters that effect transcription, and those that are desired to control such transcription. operator sequence, a sequence encoding an appropriate mRNA ribosome discovery site; and sequences that control transcription and translation termination. vector is plasmid , a phage particle, or just a possible genomic insert. Once Once introduced into a suitable host, the vector replicates and replicates independently of the host genome. function, or in some instances may be integrated into the genome itself. The plasmid is currently Since this is currently the most commonly used form of vector, it is used herein. "Plasmid" and "vector" are sometimes used interchangeably. However, the book The invention is based on a method known or as known in the art that performs an equivalent function. It is intended to encompass other types of expression vectors.

二つのDNAまたはポリペプチド領域の間の関係を説明する場合の「機能的に結 合した」とは、単にそれらが互いに機能的に関連していることを意味するに過ぎ ない。例えばプレ配列は、最もあり得ることとしてはシグナル配列の開裂を含む 成熟型タンパク質の分泌に関与することでこれがシグナル配列として機能するな らば、ペプチドと機能的に結合している。プロモーターは、これが配列の転写を 制御するならば、コード化配列と機能的に結合しており:リボゾーム結合部位は 、これが翻訳を可能とするように位置するならば、フード化配列と機能的に結合 している。``Functionally linked'' when describing the relationship between two DNA or polypeptide regions. "Integrated" simply means that they are functionally related to each other. do not have. For example, the presequence most likely contains a cleavage signal sequence. This functions as a signal sequence by participating in the secretion of the mature protein. If so, it is functionally linked to the peptide. A promoter is a promoter that drives the transcription of a sequence. If the control is operably linked to the coding sequence: the ribosome binding site is , functionally linked to the hooded sequence if this is positioned to allow translation. are doing.

親ポリペプチドがクローニングされると、部位特異的突然変異誘発[Pカーター 等(1986)、ヌクレイツク・アンズ・リサーチ(Nucl、Ac1ds R eS、) 13巻6487頁]、カセット突然変異誘発[J、A、ウェルズ等( 1985)、シーン(Gene)34巻315頁コ、制限選択突然変異誘発[J 、A ウェルズ等(l986)、フィロソフィカル・トランズアクンヨンズ・イ ン・ザ・ロイセル・ソサイアティー・イン・ロンドン・シリーズA(Phi ] os、Trans、R,S。Once the parent polypeptide has been cloned, site-directed mutagenesis [P Carter (1986), Nucl, Ac1ds R eS, ) Vol. 13, p. 6487], cassette mutagenesis [J.A. Wells et al. (1985), Gene, Vol. 34, p. 315, Restriction Selection Mutagenesis [J , A. Wells et al. (1986), Philosophical Transactions I The Loisel Society in London Series A (Phi) os, Trans, R, S.

c、London 5erA)317巻415頁]、またはその他の既知の技術 をクローニングされた親DNAに施して、置換される類似のセグメントにより定 義されるアミノ酸配列の変化をコードしている「セグメント置換DNA配列」を 生み出すことができる。適当な発現ベクターに機能的に結合するとき、セグメン ト置換ポリペプチドが得られる。幾つかの場合、親ポリペプチドまたはセグメン ト修飾されたポリペプチドの回収は、該親ポリペプチドまたはセグメント修飾ポ リペプチドをフードしているDNA配列に機能的に結合した適当なシグナル配列 の使用により、発現宿主から係る分子を発現及び分泌させることによって促進で きる。このような方法は当業者に良く知られている。熱論、所望ポリペプチドの インビトロ化学合成[G、パンラニー等(1979)、ザ・ベプタイズ(The  Peptides)(E グロス及びJ、メイエンホーファーrA)、アカデ ミツク・プレス、N、亡、2巻3−254頁コのような他の方法を用いてこのよ うなポリペプチド及びセグメント置換ポリペプチドを生成させることもできる。c, London 5erA) Volume 317, Page 415], or other known techniques. is applied to the cloned parental DNA to determine which segment is defined by the similar segment being replaced. A “segment replacement DNA sequence” that encodes a change in the amino acid sequence defined by can be produced. When operably linked to a suitable expression vector, the segment A substituted polypeptide is obtained. In some cases, the parent polypeptide or segment Recovery of the segment-modified polypeptide is performed using the parent polypeptide or the segment-modified polypeptide. A suitable signal sequence operably linked to the DNA sequence harboring the repeptide. The use of Wear. Such methods are well known to those skilled in the art. Heat theory, desired polypeptide In vitro chemical synthesis [G, Panrany et al. (1979), The Veptize (The Peptides) (E Gross and J, Meyenhofer rA), Akade This can be done using other methods such as Mitsuku Press, N., deceased, Vol. 2, pp. 3-254. Such polypeptides and segment replacement polypeptides can also be produced.

以下の実施例は本発明の実施のために現在知られる最良の方法を例示することを 意図するものであるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものと解されるべ きではない。The following examples are intended to illustrate the best presently known methods for carrying out the invention. Although it is intended, the present invention should be construed as limited to these examples. It's not possible.

害隼±’j hPRLレセプターへのhGHの結合に対する亜鉛の必要性第1表 は、hGHまたはhPRLのそれらの精製された結合タンパク質(bp)への結 合に対する亜鉛依存性を例示している。hGHbp(最終的に0.1nM)に対 する結合の解離定数(KO)を、[”5j’1hGH(2,5−7)の競合的置 換により検定緩衝液(20mM トリスHCI(pH7,5)、01%w/vB sA)中で測定した。、hPRLbp(最終的に0.011M)に対する結合は 図2に対する記載のようにして50μMZnC1,を含有する検定緩衝液中で測 定した。ZnC1tの存在下において解離定数は[”51]hGHとの競合また は[”51]hPRLとのM6による分析のいずれにおいても等しく、本発明者 等はr125BhaHの置換により測定された値のみを報告する。1mM ED TAの存在下で二価金属イオンの添加されない場合のhPRLbpへの結合に対 しては、その結合親和性は本質的にEDTAの影響を受けないため、[”J]h PRLが唯一の適当なトレーサーである。Table 1 Requirement of zinc for hGH binding to hPRL receptor The binding of hGH or hPRL to their purified binding proteins (bp) Figure 2 illustrates the dependence of zinc on against hGHbp (0.1 nM final) The dissociation constant (KO) of the binding [”5j’1hGH(2,5-7)] Assay buffer (20mM Tris-HCI (pH 7,5), 01%w/vB sA). , the binding to hPRLbp (0.011M final) is Measurements were made in assay buffer containing 50 μM ZnCl, as described for Figure 2. Established. In the presence of ZnClt, the dissociation constant is [”51] due to competition with hGH or is the same in both the M6 analysis with [”51] hPRL, and the inventor report only the values measured by substitution of r125BhaH. 1mM ED Binding to hPRLbp in the presence of TA and without the addition of divalent metal ions [”J]h, since its binding affinity is essentially unaffected by EDTA. PRL is the only suitable tracer.

Kl)(士SD)nM レセプター hGHhPRL +ZnCl、 0.033(±0.06) 2.6(±0.6)+EDTA 2 70 (±90) 2.1(±0.7)hGHbp +ZnC1,1,6(±0.4) >100000+EDTA O,42(、士 領07) >100000第2表は、hGHの種々のアラニン突然変異体のhP RLbpへの結合に対する亜鉛依存性を例示している。hGH及びhPRLbp 間の解離定数は図2に対する記載のようにして測定した。hGHの突然変異体は 前記のように生成させ精製した。変異体は、野生型残基に続いてhGH中の位置 及び突然変異体の残基により表記する。WT−野生型hGH; ND−測定せず 。Kl) (SD) nM Receptor hGHhPRL +ZnCl, 0.033 (±0.06) 2.6 (±0.6) + EDTA 2 70 (±90) 2.1 (±0.7)hGHbp +ZnC1,1,6(±0.4)>100000+EDTA O,42(, Table 2 shows the hP of various alanine mutants of hGH. Figure 3 illustrates zinc dependence for binding to RLbp. hGH and hPRLbp The dissociation constant between was determined as described for FIG. Mutants of hGH are Produced and purified as described above. The mutant has a position in hGH following the wild-type residue. and mutant residues. WT-wild type hGH; ND-not measured .

第2表 一二:=::=二−−−−−−一一一−−−一一−−−−−−−−−−−−−− −−−−hGH突然 +ZnC1z(50μM) +EDTA(1mM)変異体  KI、(±SD)nM Kn(mut)/Kn(WT) Ko(±SD)nM  Ko(nut)/Ko(tT)IT O,033±O,QO61270±90  1H18A 4.5±1. l 135 370±120 1.4H21A  3. O±1.0 91 200±60 0.74E174A 12.0土3. 0 356 360±120 1.3D171A O,037±0.011 1 .I ND第3表は、定められた濃度のh G H突然変異体及びhPRLbp (各々2μM)における遊離asZn!+に対する結合したssz nt+の比 (計0.2μM)を例示している。″”ZnC1tを透析セル中で平衡させ、結 合及び遊離亜鉛濃度を図3に対する記載のようにして測定した。Table 2 12:=::=2---------111---11--------- ---hGH mutant + ZnC1z (50 μM) + EDTA (1 mM) mutant KI, (±SD)nM Kn(mut)/Kn(WT) Ko(±SD)nM Ko(nut)/Ko(tT)IT O,033±O,QO61270±90 1H18A 4.5±1. l 135 370±120 1.4H21A 3. O±1.0 91 200±60 0.74E174A 12.0 Sat 3. 0 356 360±120 1.3D171A O,037±0.011 1 .. IND Table 3 shows the hGH mutant and hPRLbp at defined concentrations. (2 μM each) of free asZn! Ratio of combined ssz nt+ to + (0.2 μM in total) is illustrated. "" ZnC1t is equilibrated in a dialysis cell and bound. Zinc concentrations and free zinc concentrations were determined as described for FIG.

hGH突然変異体 [85Znl+1結合/遊離H18A 0.1±0.1 H21A 1.6±0I E174A 1.0土02 図2は、01%BSA(高等級結晶化画分V:/グマ)、140mM NaC1 、]Om\4MgC,1,,20mMトリス(pH7,5)及び種々の濃度の総 ZnC1,の存在下における、h P RL b pに対する[”BhcHの結 合を例示している。固定された1 1比のhGH及びhPRLM(最終的に0. 01nM)を、示されたJ変のZnCl、の存在下で16時間インキュベートし 、結合したE125+1hcHを、hPRLbpに対する親和精製されたウサギ ポリクローナル抗体を用いて免疫沈降させた。亜鉛の濃度が100μMを超える と幾らかのタンパク質が沈澱し、よって形成された天然のhGH−hPRLbp ?Jt合体の量が低下する。hGH mutant [85Znl+1 bound/free H18A 0.1±0.1 H21A 1.6±0I E174A 1.0 Sat 02 Figure 2 shows 01% BSA (High Grade Crystallization Fraction V:/Guma), 140mM NaCl ,]Om\4MgC,1,,20mM Tris (pH 7,5) and various concentrations of total The binding of [”BhcH to hPRLbp in the presence of ZnC1, This is an example of the case. A fixed 1:1 ratio of hGH and hPRLM (finally 0. 01 nM) were incubated for 16 h in the presence of the indicated J-modified ZnCl. , bound E125+1hcH to hPRLbp affinity-purified rabbit Immunoprecipitation was performed using polyclonal antibodies. Zinc concentration exceeds 100 μM and some proteins were precipitated, thus forming the native hGH-hPRLbp ? The amount of Jt coalescence is reduced.

図3は、hGH−hPRLbp1合体への5szntoの結合に対する平衡透析 を例示している。保存溶液は全て金属を含まない脱イオン水で作成し、試薬は入 手し得る最高品質のものとした。プラスチックの透析セル及び3500分子量カ ットオフの膜(5%w/w NaHCO2中で予め煮沸し洗浄)を1mMEDT Aに浸漬し、20mMトリスHCI(pH7,5)、10mM MgC1*(Z n″″の透析膜への非特異的結合を低下させるために使用)及び140nMNa C1を含有する透析緩衝液で完全に洗浄した。0.34mMの”ZnC1tの保 存溶液(50mMHC1中500μCilo、 1m l ;デュポン)を、無 水ZnC1,から重量測定により調製されたl M Z nCIt、0.05M HCl保存溶液から調製した。透析セルの半分(計0、2m l )に透析緩衝 液中のhGH−hPRLbp(最終的に1.2μM)を入れ、亜鉛総濃度を01 ないし10μMの範囲に希釈した。”ZnC1,を最初にhGH及びhPRLb pを欠くセルの側に加えた。セルを密封し、25°Cで16時間ゆっくりと回転 させた。透析セルの各半量からの等分試料(50μm)を計数し、結合した及び 遊離の亜鉛濃度を算出した。偶発的なZn’″の結合を回避するため、この結合 試験を担体タンパク質の不在下で実施した。Figure 3. Equilibrium dialysis for binding of 5sznto to hGH-hPRLbp1 complex. is exemplified. All stock solutions were made in metal-free deionized water and reagents were Made of the highest quality available. Plastic dialysis cell and 3500 molecular weight capacitor The cut-off membrane (pre-boiled and washed in 5% w/w NaHCO2) was diluted with 1mM EDT. A, 20mM Tris HCI (pH 7,5), 10mM MgC1* (Z n″″) and 140 nM Na Washed thoroughly with dialysis buffer containing C1. 0.34mM “ZnClt” solution (500μCilo in 50mM HCl, 1ml; DuPont) was lM ZnCIt, 0.05M prepared gravimetrically from water ZnC1, Prepared from HCl stock solution. Dialysis buffer in half of the dialysis cell (total 0, 2ml) hGH-hPRLbp (finally 1.2 μM) in the solution was added, and the total zinc concentration was adjusted to 0.1 μM. to 10 μM. "ZnC1, firstly hGH and hPRLb added to the side of the cell lacking p. Seal the cell and rotate slowly at 25°C for 16 hours. I let it happen. Aliquots (50 μm) from each half of the dialysis cell were counted and combined and Free zinc concentration was calculated. In order to avoid accidental binding of Zn''', this binding Tests were performed in the absence of carrier protein.

図4は、hPRLbpに対する結合を媒介するhGH上の提唱されたZn″′結 合部位を例示している。螺旋状の輪の突出は、ヘリックスの一方の面に極性(陰 を付けた)残基及び荷電(黒くしである)残基を持ち、他方の面に非極性(白抜 き)残基を持つヘリックスl及び4の両親媒性を示す。hPRLbpに対するh GHの結合に関与する推定の亜鉛結合リガンド、His18、His21、及び G1u174の位置を示す(★)。hGHtJ<hGHbpに結合する領域を陰 付きの円によって大まかに示す。記号・、・、・及びOを記した残基は、hGH におけるアラニン突然変異がhGHbpに対する結合親和性をそれぞれ2ないし 4(@、4ないし10倍、10倍以上低下、または4倍増強させる部位を示す。Figure 4 shows the proposed Zn″′ linkage on hGH that mediates binding to hPRLbp. The figure shows an example of a joint part. The protrusion of the helical ring is polar (negative) on one side of the helix. (marked) and charged (black comb) residues, and nonpolar (open) residues on the other side. h) Shows the amphipathic nature of helices 1 and 4 with residues. h for hPRLbp Putative zinc-binding ligands involved in GH binding, His18, His21, and The position of G1u174 is indicated (★). The region binding to hGHtJ<hGHbp is shaded. Roughly indicated by the circle with. Residues marked with symbols ・・・・・ and O are hGH The alanine mutations in 4 (@ indicates a site that is 4- to 10-fold, decreased by 10-fold or more, or enhanced by 4-fold.

大寒例Z 突然変異したhGH及びh P RLレセプターへの結合第4表は、 ZnCl、のび注下でのh G Hの結合に及ぼすhPRLbp中の保存された l(i s及びCys残基における突然変異の影響を例示している。hPRLb pの突然変異体は部位指向突然変異誘発(25)により生成させ、精製し、図1 .2及び第1表に記載のようにZn”″の存在下で検定した。Great Cold Example Z Mutated hGH and hP binding to RL receptor Table 4 is: Effect of conserved ZnCl in hPRLbp on binding of hG H under nobi injection Illustrating the effects of mutations in the i(is and Cys residues) hPRLb Mutants of p were generated by site-directed mutagenesis (25), purified, and shown in Figure 1 .. 2 and in the presence of Zn'' as described in Table 1.

h P RL b p突然変異体 KD(土SD)nMWT 0.050土0. 008 H159A0.047±0008 C184A 0.045±0.004 H188A >to。h P RL b p mutant KD (Sat SD) nMWT 0.050 Sat 0. 008 H159A0.047±0008 C184A 0.045±0.004 H188A>to.

第5表は、hPRLbp(60または5000pM)に対する[”JlhGHの 複合体形成に及ぼす、生理的総血清濃度(19)における二価カチオンの影響を 例示している。CaCI、’6HtO,Cu5O,’ 5HtO,CoCIt” 5Ht○、MnCl r・4t(to、MgCl t・5HtOのための高純度 金属イオン塩は、各々/3ンソンーマノセイ・ビューロトニノク、ングマ、マリ ンクロット、マリンクロット及びジタンソンーマノセイ・ビューロトニノクから 入手した。結合検定は、図2に記載のようにして、01%BSA、140mM  NaC1,20mMト11ス(pt(7,5)中で25°Cて実施した。形成さ れた複合体のパーセンテージを、検定中に存在する総[1!’31コhGHに対 する免疫沈降した[”Bhc、H−hPRLbp複in体の量の比から算出した 。Table 5 shows that [”JlhGH against hPRLbp (60 or 5000 pM)] The effect of divalent cations at physiological total serum concentration (19) on complex formation Illustrated. CaCI,’6HtO,Cu5O,’5HtO,CoCIt” High purity for 5Ht○, MnCl r・4t(to, MgCl t・5HtO The metal ion salts are 3, respectively, Ngson, Manosei, Bureautoninok, Nguma, and Mali. From Nkrot, Mallinckrodt and Gitanson - Manosei Bulotninok obtained. Binding assays were performed as described in Figure 2 with 0.1% BSA, 140 mM The formation The percentage of complexes present in the assay is calculated as the total [1! ’31 against hGH Calculated from the ratio of the amount of immunoprecipitated [Bhc, H-hPRLbp complex in .

第5表 □□−□ 複合体形成のバーセント 二価金属 濃度 60pM 5000pM無し 3.8±1.4 5.4士領8 Ca”″ 5mM 1.3士0.7 29.0±14Co” 5μM 1.3” :2.4 6.8j=1.5Cu” 20μM 1.7±1.5 29.0±1 .4M g ’″ 2mM O,8±1.4 9.1±3,6Mn” 2μM  O,4±0.8 8.2±1.8Zn″” 20μM 46.0±3.0 74 .0±1.0図IAは、大腸菌の周辺質中へのhPRLbpの分泌を指令するプ ラスミドphPRLbp(1−211)の図解を例示している。hPRLbp遺 伝子フラグメントはアルカリホスファターゼ(p h o A)プロモーターの 制御下に転写され、5tIlシグナル配列の指令の下で分泌される。遺伝子は矢 印で、複製起点(ori)は円で示されており、組み立てに用いられた制限部位 が示されている。ブルースクリプトプラスミド(ストラタジーン)においてhP RLレセプター(3)をコードしているcDNAは、ポール・ケリー博士(ロイ ヤル・ビクトリアル・ホスピタル、マクギル大学、モントリオール、カナダ)か ら購入した。配列5’−AGCCACAGAGATAACGCGTCTATGT ATCATTCA丁−3′(配列番号4)を有するオリゴヌクレオチドを用いた 部位指向突然変異誘発(25)をこのプラスミドに施して、レセプターの膜透過 ドメインの直前のスレオニン211コドンの後に停止フドン及びM I u I 制限部位(それぞれ星印及び下線で示す)を導入した。次いでこのプラスミドか らの600bpBg I I I−M! u Iフラグメントをプラスミドph GHbp(1−246)のNsiI−MIuIバックボーン中にクローニングし た[J、Mブーティン等、Mo1.Endocrinol、3巻1455頁<1 989)コ。N5il及びBgll[部位をつなく合成リンカ−を用いてhPR LbpをStl+分泌シグナル配列に融合させ、hPRLbp遺伝子の5゛末端 を復元した。このリンカ−の下の鎖は配列5’−GATCTCAGGTTTTC CAGGA GGTAACTGTGCA−3’(配列番号5)を有する。Table 5 □□−□ Percent of complex formation Divalent metal concentration 60 pM 5000 pM None 3.8 ± 1.4 5.4 Shiryo 8 Ca"" 5mM 1.3 0.7 29.0±14Co" 5μM 1.3" :2.4 6.8j=1.5Cu" 20μM 1.7±1.5 29.0±1 .. 4M g’″ 2mM O, 8±1.4 9.1±3,6Mn” 2μM O, 4±0.8 8.2±1.8Zn″” 20μM 46.0±3.0 74 .. 0±1.0 Figure IA shows the protein that directs the secretion of hPRLbp into the periplasm of E. coli. Figure 3 illustrates a diagram of the lasmid phPRLbp(1-211). hPRLbp remains The gene fragment is derived from the alkaline phosphatase (phoA) promoter. It is transcribed under control and secreted under the direction of the 5tIl signal sequence. genes are arrows The origin of replication (ori) is indicated by a circle, and the restriction site used for assembly It is shown. hP in Bluescript Plasmid (Stratagene) The cDNA encoding the RL receptor (3) was developed by Dr. Paul Kelly (Roy Yar Victorian Hospital, McGill University, Montreal, Canada) I bought it from Sequence 5'-AGCCACAGAGATAACGCGTCTATGT Using an oligonucleotide having ATCATTCA-3' (SEQ ID NO: 4) This plasmid was subjected to site-directed mutagenesis (25) to induce membrane permeabilization of the receptor. After the threonine 211 codon just before the domain, there is a stop fudon and M Restriction sites (indicated by asterisks and underlines, respectively) were introduced. Next is this plasmid? et al.'s 600bpBg I I I-M! uI fragment into plasmid ph Cloned into the NsiI-MIuI backbone of GHbp(1-246) [J, M Boutin et al., Mo1. Endocrinol, vol. 3, p. 1455 <1 989) Ko. N5il and Bgll [hPR using a synthetic linker to connect the sites] Lbp is fused to the Stl+ secretion signal sequence, and the 5′ end of the hPRLbp gene is was restored. The strand below this linker has the sequence 5'-GATCTCAGGTTTTC CAGGA GGTAACTGTGCA-3' (SEQ ID NO: 5).

上の鎖はこれに対し相補的であるか各末端で4bp短く、制限部位末端と合致し ている。この組み立ての確認にジデオキシ配列決定(26)を使用した。The upper strand is either complementary to this or 4 bp shorter at each end, matching the restriction site ends. ing. Dideoxy sequencing (26) was used to confirm this assembly.

図IBは、精製されたhPRLbpのクマシーブルー染色された5DS−PAG E(12,5%)[U、にレムリ、不イチ+−(Nature)227巻680 頁(1970)lを例示している。h P RI−b Pは、可溶化及びhGH 親和カラムへのロートの前に50μMZnCI、を硫酸アンモニウム沈澱に添加 する外は本質的にhGHbpに対する記載のようにして精製した。カラムはIM  KSCNで洗浄し、2M KSCN及び50mM NaC1,0,02%N  a N 8.20mMトリスHCI (p H7,5)で溶出した。溶出液はK SCNを除いた同じ緩衝液中に透析し、凍結保存した(−70°C)。l−5列 はそれぞれ大腸菌周辺質画分、(NH山SO,沈澱、hGH111和クロマトグ ラフィー後のタンノ寸り質、hPRLbpの溶出直前の洗液、及び分子量標*( 14ないし97kDの範囲)である。Figure IB shows Coomassie blue-stained 5DS-PAG of purified hPRLbp. E (12.5%) [U, Laemmli, Fuichi +- (Nature) vol. 227, 680 (1970). hP RI-b P is solubilized and hGH 50 μM ZnCI was added to the ammonium sulfate precipitate before funneling onto the affinity column. Purification was performed essentially as described for hGHbp. Column is IM Wash with KSCN, 2M KSCN and 50mM NaCl, 0.02%N aN 8. Eluted with 20mM Tris-HCI (pH7.5). The eluate is K It was dialyzed into the same buffer except for SCN and stored frozen (-70°C). row l-5 are E. coli periplasmic fraction, (NHSAN SO, precipitation, hGH111 sum chromatograph), respectively. The tanning material after roughy, the washing solution just before elution of hPRLbp, and the molecular weight standard * ( range of 14 to 97 kD).

(以下、余白) 実施例5 ヒト成長ホルモンの突然変異誘発及び発現ベクター有効な突然変異誘 発を促進するため、hGHコード化配列配列えることなく均等に散在させた18 の特異な制限部位を有する合成hGH遺伝子を作った。この合成hGHのDNA 配列は、各々およそ60の塩基対(b p)の長さであってN5i1からBg  l I Iまでに示される1obpのDNAフラグメントを共有する7つの合成 りNAカセットのライゲーションによって組み立てられた。ライゲーションされ たフラグメントを精製し、ポリアクリルアミドゲルから切取り、同様に切り取っ た受容ベクターpBO475にクローニングしたが、このベクターは、アルカリ ホスファターゼプロモーター及び5tIIシグナル配列[C,N、チャン等(1 987)、ジーン(Gene)55巻189頁]、ファージf1のための?J! 製起点並びにプラスミド複製起点及びβラクタマーゼ遺伝子を含む1205から 4361bpまでのpBR322を含んでいる。配列はジデオキシ配列分析[F 、サンガー等(1987)、プロシーディングズ・イン・ザ・ナショナル・アカ デミ−・イン・サイエンシズUSA(P r o c、Na t 1.Ac a  d、S c i、USA)74巻5463頁コにより確認した。(Hereafter, margin) Example 5 Human growth hormone mutagenesis and expression vectors Effective mutagenesis To promote development, the hGH-encoding sequence was evenly distributed without spacing. A synthetic hGH gene with unique restriction sites was created. This synthetic hGH DNA The sequences are each approximately 60 base pairs (bp) long and extend from N5i1 to Bg. l II 7 syntheses that share a 1 obp DNA fragment shown up to I was assembled by ligation of the NA cassette. ligated The fragment was purified, excised from a polyacrylamide gel, and similarly excised. The vector was cloned into the alkaline recipient vector pBO475. Phosphatase promoter and 5tII signal sequence [C, N, Chan et al. (1 987), Gene, Vol. 55, p. 189] for phage f1? J! 1205, which contains the origin of production and the origin of plasmid replication and the β-lactamase gene. Contains pBR322 up to 4361 bp. The sequence was determined by dideoxy sequence analysis [F , Sanger et al. (1987), Proceedings in the National Academy of Sciences. Demi-In Sciences USA (Proc, Nat 1. Ac d, Sci, USA), Vol. 74, p. 5463.

pBO475を以下のように組み立てた:長さ475bpのDra11Rsa■ フラグメント上に含まれる線維状ファージ由来のfl起源DNAをpBr322 の特異なPvu I I部位にクローニングしてプラスミドp652を作った。pBO475 was assembled as follows: Dra11Rsa of length 475 bp. The fl origin DNA from the filamentous phage contained on the fragment was transferred to pBr322. was cloned into the unique Pvu II site to create plasmid p652.

次いで、p652をNhel及びNarIで制限消化し、粘着末端をDNAポリ メラーゼ及びdNTPて満たし、大きな3850bpフラグメントをそれ自身に ライゲーションで戻すことにより、殆どのテトラサイクリン耐性遺伝子を除去し て、プラスミドp△652を作った。p△652をEcoRI、EcoRVで制 限消化し、3690bpフラグメントを、アルカリホスファターゼプロモーター 、5T11シグナル配列及び天然hGH遺伝子を含むphGH4R[C,N、チ ャン等(1987)、ジーン(Gene)55巻189頁]由来の1300bp EcoRI、EcoRVフラグメントにライゲーションした。この組み立てをp BO473と命名した。合成により誘導されたDNAをpBO473にクローニ ングし、Nsi■、Bgll+で制限消化し、420bpNs i I、Hin dl117ラグメント、及び1170bphindll、BgllIフラグメン ト(共ζこ合成りNAから誘導)にライゲーシヨンした。得られた組み立て物p BO475は天然のhGHのポリペプチド配列をフードしているDNAを含むが 、hGH遺伝子の突然変異誘発およびさらなる操作を容易にする多くの新しい特 異な制限部位を有する。Next, p652 was restriction digested with Nhel and NarI, and the sticky ends were digested with DNA polynucleotides. merase and dNTPs to bind the large 3850 bp fragment to itself. Most of the tetracycline resistance gene was removed by ligation back. plasmid pΔ652 was created. Control p△652 with EcoRI and EcoRV The 3690 bp fragment was digested with alkaline phosphatase promoter. , phGH4R [C,N, CH] containing the 5T11 signal sequence and the native hGH gene. 1300 bp derived from [Yang et al. (1987), Gene, Vol. 55, p. 189] EcoRI, ligated to the EcoRV fragment. This assembly is It was named BO473. Clone the synthetically derived DNA into pBO473. and restriction digested with Nsi■, Bgll+, 420bpNs i  I , Hin dl117 fragment, and 1170bfindll, BgllI fragment. (derived from co-ζ-synthesized NA). The resulting assembly p BO475 contains DNA encoding the polypeptide sequence of native hGH. , many new features that facilitate mutagenesis and further manipulation of the hGH gene. have different restriction sites.

pBO475の全体のDNA配列及びhGHアミノ酸配列配列81こ示す。pB 。The entire DNA sequence and hGH amino acid sequence of pBO475 are shown. pB .

475におけるhG)(配列中の特異な制限部位は、同族体pGHShPL及び hPRL由来の類似のセグメントをコードするDNA配列を含む突然変異誘発性 カ七))[J、A、ウェルズ等(1985)、ジーン(Gene)34巻315 頁]の挿入を可能にした。hG at 475) (unique restriction sites in the sequence include homologs pGHShPL and Mutagenicity containing DNA sequences encoding similar segments derived from hPRL (7)) [J, A., Wells et al. (1985), Gene 34, 315 page] can now be inserted.

hGH及びhGHfg体は以下のように精製した:細胞ペースl−1−2O0こ 10mMhリス(pH8,0)4容量(800ml)を加えた。この混合物を室 温下で軌道振盪器に入れ、ベレットを融解させた。混合物をホモジナイズし冷室 で1時間攪拌した。この混合物を700Orpmで15分間遠心した。上溝を傾 瀉し、硫酸アンモニウムを45%飽和まで(277g/l)添加し、室温で1時 間攪拌した。11000gで30分間遠心した後、ペレットをlQmMト!Jス (pH8,0)40mlに再懸濁した。これを10 mM トリス(pH8,0 )2リットル(こ対して一夜透析した。この試料を遠心または0.45ミクロン の膜で濾過した。次%’tでこの試料をDEAEセルロース(ファスト・フロー 、ファルマシア・l n c、) 100m1を詰めたカラムにロードした。1 0mMトリスH2CI(pH8,0)中0から300mMのNaClの勾配で一 夜実施した。試料るよセンh IJ−ブレブlO限外濾過によりおよそ1mg/ mlに濃縮した。hGH and hGHfg bodies were purified as follows: cell pace l-1-2O0 Four volumes (800 ml) of 10 mM Hlis (pH 8,0) were added. Pour this mixture into the chamber The pellet was thawed by placing it in an orbital shaker at warm temperatures. Homogenize the mixture and store in a cold room The mixture was stirred for 1 hour. This mixture was centrifuged at 700 rpm for 15 minutes. Tilt the upper groove Strain, add ammonium sulfate to 45% saturation (277 g/l) and leave at room temperature for 1 hour. Stir for a while. After centrifugation at 11,000g for 30 minutes, the pellet was diluted with lQmM. Js (pH 8,0) and resuspended in 40 ml. This was mixed with 10 mM Tris (pH 8,0 ) 2 liters (dialyzed overnight. This sample was centrifuged or 0.45 micron filtered through a membrane. This sample was treated with DEAE cellulose (fast flow) at the following%’t. , Pharmacia lnc, ) into a column packed with 100ml. 1 with a gradient of 0 to 300 mM NaCl in 0 mM Tris H2CI (pH 8,0). It was conducted at night. Sample sample: Approximately 1mg/by IJ-bleb lO ultrafiltration Concentrated to ml.

実施例6 大腸菌由来の可溶性ヒト成長ホルモンレセプターの発現及び精製可溶 性ヒト成長ホルモンレセプターhGHbllllをコードしてt)るクローニン グされたDNA配列[D、W リュング等(1987)、ネイチャー(Na t  u r e)330巻537頁]を、pBO475から誘導された発現ベクタ ー中にサブクローニングした。Example 6 Expression and purification of soluble human growth hormone receptor derived from E. coli A clonin encoding the human growth hormone receptor hGHbllll. DNA sequences [D, W Ljung et al. (1987), Nature (Nat u r e) Vol. 330, p. 537], an expression vector derived from pBO475 - subcloned into.

大腸菌W3110.degP[K、L、ストラウヒ等(1988)、PNAS  USA35巻1576頁]を発現ベクターで形質転換し、30°Cの発酵槽中、 低燐酸培地で増殖した「C,N チヤツプ(1987)、ジーン(Gene)5 5巻189頁]。予備データを作るために246アミノ酸hGHbpを使用した 。本明細書の実施例においては、アミノ酸1ないし238を含む僅かに短いh  G Hb pを使用した。そのレセプターについて得られた結果は246アミノ 酸hGHbpについて得られた結果と区別できなかった。Escherichia coli W3110. degP [K, L, Strauch et al. (1988), PNAS USA Vol. 35, p. 1576] was transformed with the expression vector, and in a fermenter at 30°C. “C,N Chap (1987), Gene 5 grown in low phosphate medium Volume 5, page 189]. The 246 amino acid hGHbp was used to generate preliminary data. . In the examples herein, a slightly shorter h containing amino acids 1 to 238 GHbp was used. The results obtained for that receptor are 246 amino The results were indistinguishable from those obtained for acid hGHbp.

実施例7 ヒト成長ホルモンの結合特性の胎盤性ラクトゲンへの導入ヒト胎盤性 ラクトゲン(hPL)の結合親和性を、hGHレセプターに対するhGHのそれ に比較して100倍低下させる[G、バウマン等(1986)、ジャーナル・イ ン・クリニカル・エンドクリノロジー・アンド・メタボリズム(J、Cl1n、 Endocrinol、Metab、)62巻134頁;A、C,ヘリングトン 等(1986)、ジャーナル・イン・クリニカル・インベスティゲー7gン(J 、CIin、Invest、)77巻1817頁]。過去の突然変異誘発の研究 は、hGH低い決定基を有する(残基1−14)二つの領域(残基54−74及 び171−185を含む)に主として位置することを示した。Example 7 Introduction of binding properties of human growth hormone to placental lactogen Human placental The binding affinity of lactogen (hPL) is defined as that of hGH to the hGH receptor. [G., Bauman et al. (1986), Journal International] Clinical Endocrinology and Metabolism (J, Cl1n, Endocrinol, Metab, Volume 62, Page 134; A, C, Herrington (1986), Journal in Clinical Investigation 7gn (J , CIin, Invest, Volume 77, Page 1817]. Past mutagenesis studies The two regions (residues 54-74 and and 171-185).

hPLの全体の配列はhGHと85%一致する。hGH上のレセプター結合エピ トープを広く構成している三つの領域の中で、hPLは7つの位置で異なってい るたけてあり、それは以下の置換:P2Q、+4V、N12H,R16Q、E5 6DSR64M、及び+179Mを含む(この命名では、野生型hGHの残基を 一文字のコードで記し、次いで成熟hGHにおけるその位置、次にhPLにおい て見いだされる残基を記す。同様の命名をhGHの突然変異体の記載に使用する )。hGHのこれら7つの位置の各々に一個のアラニン置換を作り出した。これ らのうちで、14A、E56A、R64A及び1179Aを含む4つのアラニン 置換か結合親和性を2倍またはそれ以上低下させることが判明した。一般に、ア ラニン置換はヒトプロラクチンからのホモローガスな置換より、結合に大きな影 響を及ぼす。故に、hGHに導入されたh P L由来の置換の幾つかの影響を 調へた。I 179A置換が27倍の親和性低下をもたらす一方で、1179M はわずか17倍の効果をもたらすに過ぎない。しかし、R64A及びR64M置 換は結合親和性に同一の且つはるかに大きな低下(約20倍)をもたらした。さ らに、h G Hにおける二重突然変異体(E56D:R64M)は、計30倍 と4’tうさらに大きな親和性の低下かあった。即ち、E56D及びR64Mか 主としてhcH及びhPI、間のレセプター結合親和性の差を決定する。故に、 hPLにおける二重突然変異体056E、M64Rは、hG)(レセプターに対 するその結合親和性を実質的に増強させる。M1791及びV4Iのようなさら なる修飾もまたhGHレセプターに対するhPLの結合を増強する。The overall sequence of hPL is 85% identical to hGH. Receptor binding epi on hGH Among the three regions that broadly constitute the tope, hPL differs at seven positions. The following substitutions are made: P2Q, +4V, N12H, R16Q, E5 6DSR64M, and +179M (this nomenclature refers to the residues of wild-type hGH). one-letter code, followed by its position in mature hGH, then in hPL. The residues found are listed below. Similar nomenclature is used to describe mutants of hGH. ). One alanine substitution was created at each of these seven positions of hGH. this Among them, four alanines including 14A, E56A, R64A and 1179A Substitutions were found to reduce binding affinity by a factor of two or more. Generally, a Ranin substitutions have a greater impact on binding than homologous substitutions from human prolactin. make an impact. Therefore, some effects of hPL-derived substitutions introduced into hGH are I'm out of tune. The I179A substitution results in a 27-fold decrease in affinity, while the 1179M is only 17 times more effective. However, R64A and R64M Reduction resulted in the same and much larger decrease in binding affinity (approximately 20-fold). difference Furthermore, the double mutant (E56D:R64M) in hGH has a total of 30 times There was an even greater decrease in affinity for 4't. That is, E56D and R64M? Primarily determines the difference in receptor binding affinity between hcH and hPI. Therefore, The double mutant 056E, M64R in hPL is substantially enhances its binding affinity. Further, such as M1791 and V4I Modifications also enhance hPL binding to hGH receptors.

実施例8 ヒト成長ホルモンへの結合に及ぼす174位のアミノ酸置換の影響前 に指摘したように、Glu174のAlaによる置換(E174A)は、レセプ ターに対するヒト成長ホルモン(hGH)の親和性を4倍以上増強させた。17 4位の最適な置換残基を決定するため、他の12の残基で置換されたhGH変異 体を作成し、hGHPi会タンパク質に対するそれらの親和性を測定し決定した (第6表)。電荷ではなく側鎖の大きさか結合親和性を決定する主要な因子であ る。Example 8 Before effect of amino acid substitution at position 174 on binding to human growth hormone As pointed out, substitution of Glu174 with Ala (E174A) The affinity of human growth hormone (hGH) for human growth hormone (hGH) was enhanced by more than 4 times. 17 To determine the optimal replacement residue at position 4, hGH mutations substituted with the other 12 residues cells and measured and determined their affinity for hGHPi proteins. (Table 6). Side chain size, not charge, is the main factor determining binding affinity. Ru.

アラニンが最適な置換であり、Ser、GlySGln、Asn、Glu、Hi s、Lys、Leu、及びTyr力くこれ4こ続く。Alanine is the best substitution, Ser, GlySGln, Asn, Glu, Hi S, Lys, Leu, and Tyr force this four times.

!4嚢 側鎖 E174G OOO,15 E174A O260,0750,22E174S O330,110,30 E 174 D 59 N E − E174N O690,260,70 E174V O760,280,80 野生型 89 0,37 1.0 E174Q O950,210,60 E174HO1010,431,2 E174L O1022,366,4 E174K + 105 1.14 3.1E174R+ 136 NE − アンド・リサーチ(Nucleic Ac1d Res、)13巻4431−4 443頁]によって、pBO475にクローニングされた178位のKpn1部 位を含むhGH遺伝子の変異体上に起こした。突然変異誘発に使用したオリコヌ クレオチドは、配列・*** 5 ’ −AC−AAG−CTC−NNN−ACA−TTC−CTG−CGC− ATC−GTG−CAG−T−3°(配列番号6)[ここでNNNは174位の 新たなコドンを表わし、星印はコドン178から始まるKpnI部位を排除する ためのミスマツチを示す]を有していた。突然変異体のコドンは以下の通りであ る: Gin、 CAG : Asn、 AAC; Ser、 AGC; Ly s、 AAA;Arg、 AGG;His、 CAC:Gly、 GGG;Va L GTG;GTG: Leu、CTG、ヘテロ二本鎖合成に従って、プラスミ ドのプールを、野生型配列の背景を減じるKpn+制限消化により、突然変異に 関して集積した。突然変異体の配列は全てジデオキシ配列分析[Fサンが−等( 1977)、プロ/−デイングズ・イン・ザ・ナショナル・アカデミ−・イン・ サイエンシズU S A (Proc、 Nat IAcad、 Sci、 U SA)74巻5463−5467頁]によって確認した。! 4 sacs side chain E174G OOO, 15 E174A O260,0750,22E174S O330,110,30 E 174 D 59 N E - E174N O690,260,70 E174V O760,280,80 Wild type 89 0, 37 1.0 E174Q O950,210,60 E174HO1010,431,2 E174L O1022,366,4 E174K + 105 1.14 3.1E174R+ 136 NE - And Research (Nucleic Ac1d Res,) Volume 13 4431-4 The Kpn1 part at position 178 cloned into pBO475 by [Page 443] was raised on a mutant of the hGH gene containing the position. Oriconu used for mutagenesis The cleotide is the sequence *** 5' -AC-AAG-CTC-NNN-ACA-TTC-CTG-CGC- ATC-GTG-CAG-T-3° (SEQ ID NO: 6) [where NNN is at position 174] The asterisk represents a new codon and excludes the KpnI site starting at codon 178. It had a mismatch. The mutant codons are as follows: : Gin, CAG: Asn, AAC; Ser, AGC; Ly s, AAA; Arg, AGG; His, CAC: Gly, GGG; Va L GTG; GTG: Leu, CTG, plasmid according to heteroduplex synthesis The pool of genes was mutated by Kpn+ restriction digestion to reduce the background of wild-type sequences. We have accumulated information regarding this matter. All mutant sequences were analyzed by dideoxy sequence analysis [F-san-etc. 1977), Pro/-Dings in the National Academy Sciences U S A (Proc, Nat IAcad, Sci, U SA) Vol. 74, pp. 5463-5467].

b’) 側Mのバンキング値はC,チョーンア(1984)、アニュアル・レビ ュー・イン・バイオケミストリー(Annu、 Rev、 Bioch+v、  )53巻537頁による。b’) Banking value of side M is C, Chong-a (1984), Annual Rev. Annu, Rev, Bioch+v, ) Volume 53, page 537.

C)解離定数は、前記のhGH結合タンパク質からの[”’I]hGHの競合的 置換により測定した。NEは突然変異体ホルモンの発現レベルが低すぎて分離及 び検定できなかったことを示す。C) The dissociation constant is the competitive value of [''I]hGH from the hGH-binding protein. Measured by displacement. NE has a mutant hormone expression level that is too low to be isolated. Indicates that the test was not successful.

実施例9 ヒト成長ホルモンとヒトプロラクチンレセプター結合部位の関係第7 表は、hPRLbp及びhGHbpに対するhGH変異体の結合の比較を例示し ている。相同体スキャニング突然変異誘発により生成されたhGHの突然変異体 は、種々のhGH相同体:pGH,hPL、またはhPRLから置換された両極 端のセグメントに従って命名する。導入された突然変異の正確な表現は、コンマ で区切られた単一の突然変異体のつながりによって示す。構成因子となる一つの 突然変異体は、野生型の残基に対する一文字のコード、次に成熟hGH中でのそ のコドンの位置、そして突然変異体の残基によって表わす。hGHの突然変異体 は前記のように作成及び精製した。hPRLbpへのhGH突然変異体の結合は 、該検定が50 a M Z n CI を及び10mM MgC1,を含む外 はhGHbpについて記載されたように[”’I]hGHの競合的置換によって 測定した。Example 9 Relationship between human growth hormone and human prolactin receptor binding site No. 7 Table illustrates comparison of binding of hGH variants to hPRLbp and hGHbp ing. Mutants of hGH generated by homologue scanning mutagenesis is a bipolar substituted from various hGH homologs: pGH, hPL, or hPRL. Name according to end segment. The exact expression of the introduced mutation is Indicated by single mutant connections separated by . One of the constituent factors The mutant has a single-letter code for the wild-type residue, then its presence in mature hGH. , and the residues of the mutants. Mutants of hGH was prepared and purified as described above. The binding of hGH mutants to hPRLbp is , except that the assay contains 50 aM Zn CI and 10mM MgCl, by competitive displacement of [”’I]hGH as described for hGHbp. It was measured.

hPRLbpに対して作製された親和精製ウサギポリクローナル抗体を使用して hGH−hPRLbpfi合体を沈澱させた。hGHbpについて報告された結 合親和性の相対的低下(Ko(mu t)/Ko(hGH))は、S、S アブ デル−メギノド等、ブロンーディングズ・イン・ザ・す7gナル・アカデミ−・ 万ブ・サイエン/ズUSA(Proc、Na t 1.Acad、sc i、U sA)84巻6434頁(1987)に依った。レセプターに対する優先性の変 化を、hPRLbpについての結合親和性における相対的低下の比をhGHbp についてのそれで割ることによって算出した。WT−野生型、SA−標準偏差。Using an affinity-purified rabbit polyclonal antibody raised against hPRLbp The hGH-hPRLbpfi complex was precipitated. Results reported for hGHbp The relative decrease in binding affinity (Ko(mut)/Ko(hGH)) is Del Meginodo, etc., Broding's in the Seventh Academy. 100,000 Scientists USA (Proc, Nat 1. Acad, sc i, U sA), Vol. 84, p. 6434 (1987). Altered preference for receptors the ratio of the relative decrease in binding affinity for hPRLbp to hGHbp Calculated by dividing by that. WT - wild type, SA - standard deviation.

本発明者等は、hPRLbpに対する結合を強力に調節するhGHの特別な側鎖 をアラ;ンスキャニング突然変異誘発によって同定した(第8表)。結合に関与 する相同体スキャニングに関連する二つの領域をアラニンスキャニングすること に加えて、本発明者等は、ヘリックス4が構造的にヘリ・7クスlと54−74 ループ領域の間にあることから、このヘリックス4をもスキャニングした。hP Rt、bpに対する結合親和性に4倍以上の低下をもたらすアラニン置換は、ヘ リックス1の中心部分(His18、His21、及びPhe25の残基を含む )、ループ領域(IIe58、Asn63及びSe r62を含む)及びヘリッ クス4の中央(Arg167、Lys 168、Lys 172、Glu174 、Phe 176及びArg178を含む)における置換である。これら12の 残基は、hGHの構造モデル上にマツピングする時、一区画を形成する(図7A )。ヘリックス1及びヘリックス4における最も妨害的なアラニン置換は同じ方 向に突き出ている。We discovered that a special side chain of hGH that strongly modulates its binding to hPRLbp were identified by scanning mutagenesis (Table 8). involved in binding Alanine scanning of two regions related to homologue scanning In addition, the inventors have shown that helix 4 is structurally similar to helix 7 hex l and 54-74. This helix 4 was also scanned since it is between the loop regions. hP Alanine substitutions that result in a >4-fold decrease in binding affinity for Rt, bp The central part of Rix1 (containing residues His18, His21, and Phe25) ), loop region (including IIe58, Asn63 and Ser62) and heli Center of box 4 (Arg167, Lys 168, Lys 172, Glu174 , Phe176 and Arg178). These 12 The residues form a section when mapped onto the structural model of hGH (Fig. 7A ). The most interfering alanine substitutions in helix 1 and helix 4 are the same It sticks out in the opposite direction.

これらのうち3つの残基(Hi s 18、His21及びGlu174)及び hPRLbpからのHis188が、高親和性hGH−hPRLbp複合体に必 要なZn″″に対する結合部位を含むと考えられる。Three of these residues (His18, His21 and Glu174) and His188 from hPRLbp is required for the high-affinity hGH-hPRLbp complex. It is believed to contain the essential binding site for Zn''.

羽I太 WThGHなし 33±3 (1) (1) (1)hPL(56−64) E 56D、R64M 70+ 14 2.1 30 0.07△(1−8) 93 ±26 2.8 NDFIOA 33:j:12 1.0 5.9 0.17N 12A 20±6 0.6 1.2 0.5L15A 33±7 1.0 1. 3 0.77R16A 33±6 1.0 1.5 0.67H18A 450 0+1100 140 1.6 88R19A 33±10 1.0 0.7  1.4H21A 3000+1000 91 NDP25A 230±50 7  ND D26E 63±11 1.9 ND F54A 47±8 1.4 4.4 0.32S55A 50+ 15 1. 5 1.2 1.3E56A 27±5 0.8 4.1 0.20S57A  35±11 1.0 1.4 0.71+58A 611±110 Hl 17  1.IP59A 43±22 1.3 1.9 0.68S62A 360± too 11 2.8 3.9N63A 140±46 4.3 3.3 1. 3R64A 60+15 1.8 21 0.99E65A 83±29 2. 5 0.59 4.2E66A 37i6 i、t 2.1 0.52Q68A  40±6 1.2 5.2 0.23Q69A 23±8 0.7 0.91  Q、77L73^ 60力22 1.8 0,71 2.5Y1B0A 47 ±3 1.4 1.1 1.3Y164A 70±13 2.1 3.6 0. 58[1167A 25+100±5000 770 0.75 1030に1 68人 610±120 18 1.1 16D171A 37±11 1.1  7.1 0.15に1?2A 7200”−11002201416E174 ^ 12000±1700 356 0.22 1800T175S 7に15  2.3 3.5 0.66F176A 830±100 25.0 16.0  L、5R178^ 230±20 7.OND1179^ 60±5 1.8  2.7 0.671179M 25±2 0.75 2.7 0.28V18 QA 20.t2 0.6 1.0 0.60Q181A 33±4 1.0  1.6 0.63RI83 ^ 86代−62,62,11,2S184八 2 7’:2 0,8 0,91 0.88V185A 53:′:15 1.6  4.5 0.36E186^ 33:6 1.0 0.79 1.3G187A  s3+Xa 1.OL30.56S188^ 20±2 0.6 0.71  0.85第9表は、hGH及びhPRL結合タンパク質(hGHbp及びhPR Lbp)を識別するために設計されたhGHの二重突然変異体の結合を例示して いる。hG)(の突然変異体を部位指向突然変異誘発により製造し、精製[B、 Cカニメグハム及びJ、A ウェルズ、サイエンス(Sc 1ence)244 巻1081−1085頁(1989):L、第7表に記載のようにhcHbpc c、ヒユー、M、Gマルケリン、S、バス、N、マクファーランド、Mプロチア −1J、H,ブーレル、D、Rライト及びJ、A ウェルズ、ジャーナル・ベン ・バイオロジカル・ケミストリー(J、B i o 1.Chem、)265巻 3111−3115頁(1990)lまたIthPRLbpに対する結合につい て検定した。Hana Ita No WThGH 33±3 (1) (1) (1) hPL (56-64) E 56D, R64M 70+ 14 2.1 30 0.07△(1-8) 93 ±26 2.8 NDFIOA 33:j:12 1.0 5.9 0.17N 12A 20±6 0.6 1.2 0.5L15A 33±7 1.0 1. 3 0.77R16A 33±6 1.0 1.5 0.67H18A 450 0+1100 140 1.6 88R19A 33±10 1.0 0.7 1.4H21A 3000+1000 91 NDP25A 230±50 7 ND D26E 63±11 1.9 ND F54A 47±8 1.4 4.4 0.32S55A 50+15 1. 5 1.2 1.3E56A 27±5 0.8 4.1 0.20S57A 35±11 1.0 1.4 0.71+58A 611±110 Hl 17 1. IP59A 43±22 1.3 1.9 0.68S62A 360± too 11 2.8 3.9N63A 140±46 4.3 3.3 1. 3R64A 60+15 1.8 21 0.99E65A 83±29 2. 5 0.59 4.2E66A 37i6 i,t 2.1 0.52Q68A 40±6 1.2 5.2 0.23Q69A 23±8 0.7 0.91 Q, 77L73^ 60 force 22 1.8 0,71 2.5Y1B0A 47 ±3 1.4 1.1 1.3Y164A 70±13 2.1 3.6 0. 58 [1167A 25+100±5000 770 0.75 1 in 1030 68 people 610±120 18 1.1 16D171A 37±11 1.1 7.1 0.15 to 1?2A 7200”-11002201416E174 ^ 12000±1700 356 0.22 1800T175S 7 to 15 2.3 3.5 0.66F176A 830±100 25.0 16.0 L, 5R178^ 230±20 7. OND1179^ 60±5 1.8 2.7 0.671179M 25±2 0.75 2.7 0.28V18 QA 20. t2 0.6 1.0 0.60Q181A 33±4 1.0 1.6 0.63RI83 ^ 86 generation-62,62,11,2S1848 2 7':2 0,8 0,91 0.88V185A 53:':15 1.6 4.5 0.36E186^ 33:6 1.0 0.79 1.3G187A s3+Xa 1. OL30.56S188^ 20±2 0.6 0.71 0.85 Table 9 shows hGH and hPRL binding proteins (hGHbp and hPRL Illustrating the binding of a double mutant of hGH designed to identify There is. Mutants of hG) (were produced by site-directed mutagenesis and purified [B, C Kanimegham and J, A Wells, Science (Sc 1ence) 244 Vol. 1081-1085 (1989): L, hcHbpc as listed in Table 7. C, Hiyu, M, G Markerin, S, Bass, N, McFarland, M Prochia. -1 J. H. Bourelle, D. R. Wright and J. A. Wells, Journal Benn ・Biological Chemistry (J, Bio 1.Chem,) Volume 265 pp. 3111-3115 (1990) and about binding to IthPRLbp. It was tested.

Kn(mut) hGHbp Ko(a+ut)/Kn(hGH) /hPRL bp /Ko(hGH)K168^、E174A 350000±80000  9100 120±10 0.27 34000R64A、DITl八 12± 7 1.9 120000±15000 280 0.006111第10表は 、hGHまたはhPRL結合タンパク質に対する結合に及ぼすhGHの突然変異 の付加的効果を例示している。野生型hGHに比較した変異体の結合自由エネル ギーの変化(△△G b+nd+ng)を、結合親和性の低下から△△G 1l ll’lll□、、、= RT l nlK o(muD/ K o(hG H )] Iこしたがって算出した。単一または多重突然変異体ホルモンのL K  o(nut)/ K o(hG H)3の値は第8−11表から採った。Kn(mut) hGHbp Ko(a+ut)/Kn(hGH)/hPRL bp / Ko (hGH) K168^, E174A 350000±80000 9100 120±10 0.27 34000R64A, DITl8 12± 7 1.9 120000±15000 280 0.006111 Table 10 is , mutations in hGH that affect binding to hGH or hPRL binding proteins. This example illustrates the additional effect of Binding free energy of mutants compared to wild type hGH The change in ghee (△△G b + nd + ng) is changed from the decrease in binding affinity to △△G 1l ll’llll□,,,= RT l nlK o(muD/K o(hG H )] I was calculated accordingly. LK of single or multiple mutant hormones The value of o(nut)/ K o(hG H)3 was taken from Table 8-11.

結合自由エネルギーの変化 △△Gbl、、、、l□(kca1/m01)突然変異 hGHbp hPRL bp K 168A ↓0、■ +17 E174A −0,9+3.5 に168A、E174A(予想) −0,8士5.2(実際) −0,8+5゜ 4 R64A +1.8 ÷03 D171A ↓1.2 +0.1 R64A、D171(予想) +3.0 士0.4(実際)+3.4 +0.4 に172A +1.6 +3.2 F176A +1.7 +1.9 K 172A、F 176A(予想) +33 ↓51(実際)+3.8 +5 .4 図6は、C”’l二hGHへの結合に関するhGH及びhPRL結合タ結合タン 質の間の競合を例示している。−”’1コhGH及び精製hcHbpドメインの 濃度は0.2+IMに固定した。漸増するillの精製hPRLbpを加え、三 つの構成因子が25μM ZnC1,,20mMトリスHCI(pH7,5)及 び01%W/vBsAG含有する検定緩衝液中、25°Cで12時間平衡に達す るようにした。Change in binding free energy △△Gbl,,,,l□ (kca1/m01) mutation hGHbp hPRL bp K 168A ↓0, ■ +17 E174A -0.9+3.5 168A, E174A (expected) -0.8 5.2 (actual) -0.8 + 5° 4 R64A +1.8 ÷03 D171A ↓1.2 +0.1 R64A, D171 (expected) +3.0 +0.4 (actual) +3.4 +0.4 172A +1.6 +3.2 F176A +1.7 +1.9 K 172A, F 176A (expected) +33 ↓51 (actual) +3.8 +5 .. 4 FIG. 6 shows hGH and hPRL binding protein binding proteins for binding to C”’l2 hGH. Illustrating the conflict between qualities. -”’1 co-hGH and purified hcHbp domain The concentration was fixed at 0.2+IM. Add increasing amounts of purified hPRLbp and Two constituent factors were 25μM ZnC1, 20mM Tris-HCI (pH 7.5) and Equilibrate for 12 hours at 25°C in assay buffer containing 0.1% W/vBsAG. It was to so.

hGHbpに対する非中和モノクローナル抗体[Mab263、R,パーナート 、P、G、ブンデセン、D、B、リラノト及びM、J、ウォーターズ、エンドク リノロジ(Endocrinology)l 15巻1805−1813頁(1 984)’]を加えて、前記のようにhGHbpに結合したままの[”51]h GHと共にhGHbpを沈澱させた。挿入されたグラフは、hGH及びhPRL bpの間のKD(68pM)を算出するためにスキャノチャードプロットに再公 式化したデータを示す。Non-neutralizing monoclonal antibody against hGHbp [Mab263, R. , P.G., Bundesen, D.B., Rillanoto and M.J., Waters, Endok. Endocrinology, Vol. 15, pp. 1805-1813 (1) 984)'], and ["51]h still bound to hGHbp as described above. hGHbp was precipitated with GH. The inserted graph shows hGH and hPRL. Republish on a Scanochard plot to calculate the KD (68 pM) between bp The formula data is shown below.

図7は、2,8オングストローム解像能X線構造から決定されたpGHの折り畳 み図に基づ<hGHの構造モデルを例示している[S、S、アブデル−メグニド 、H,S シー、W、Wスミス、H,E、ディリンガ−1B、N、ビオランド及 びり、A。Figure 7 shows the folding of pGH determined from the 2.8 angstrom resolution X-ray structure. Illustrating the structural model of hGH based on the diagram [S, S, Abdel-Megnid , H, S. C., W., W. Smith, H. E., Dillinger-1B, N., Bioland and Biri, A.

ベントル、Proc、Na tn、Acad、Sc i、U、s、A、84巻6 434−6437頁(1987)]。パネルAはhPRLbpのエピトープの機 能地図を示し、パネルBはかってhGHbl)に対して決定されたそれ[S、S 、アブデル−メギ。Bentl, Proc, Na tn, Acad, Sc i, U, s, A, vol. 84 6 434-6437 (1987)]. Panel A shows the epitope structure of hPRLbp. Panel B shows that previously determined for hGHbl) [S,S , Abdel-Megi.

ド等、プロシーディングズ・ベン・ザ・ナショナル・アカデミ−・ベン・サイエ ンシズU、S、A、(Proc、Na t 1.Acad、sc i、U、S、 A、)84巻6434頁(1987)]を示している。記号・、・、・及び・は 、アラニン置換が各レセプター結合ドメインに対する結合親和性をそれぞれ2な いし4倍、4ないし10倍、10ないし80倍、または>80倍低下させる部位 を表わす。hGHbpエピトープ(パネルB)中の○は、結合親和性を4倍以上 増大させる位置E174Aを表わす。パネルCは、アラニン突然変異体が、それ ぞれhGHbpまたはhPRLbpに対する結合に実質的に影響することなく、 結合親和性をhPRLbpに対し510倍(ロ)、またはhGHbpに対し≧5 倍(腸)低下させる部位を示す。記号ムは、アラニン突然変異体が両レセプター への結合を≧10倍妨げる部位を示す。et al., Proceedings Ben the National Academy Ben Saye ns U, S, A, (Proc, Nat 1. Acad, sc i, U, S, A.) Vol. 84, p. 6434 (1987)]. Symbols・・・・・and・ , the alanine substitution reduces the binding affinity for each receptor binding domain to 2, respectively. 4 times, 4 to 10 times, 10 to 80 times, or >80 times represents. ○ in hGHbp epitope (panel B) increases binding affinity by more than 4 times The increasing position E174A is represented. Panel C shows that the alanine mutant without substantially affecting binding to hGHbp or hPRLbp, respectively. Binding affinity 510 times (b) for hPRLbp or ≧5 for hGHbp Indicates the area to be lowered (intestine). The symbol mu is that alanine mutants have both receptors. Sites that prevent binding to ≧10-fold are shown.

X裡uil ヒトプロラクチンレセプターに対するヒト成長ホルモンの亜鉛依存 性結合 ヒトプロラクチン(hPRL)レセプターに対するヒト成長ホルモン(hGH) の結合が亜鉛依存性であることがここに示された(第11表)。データ(家襟識 されたリガンドについて予想されたK。に正規化した。亜鉛を含む結合検定を、 1mMEDTA(亜鉛無い、または10mM MgCl、及び50μM ZnC l、(亜鉛有り)の存在下において、プロラクチンレセプターからの標識された hGHの置換を用いて実施した(第12表)。非標識hGH競合検定力く各実験 C,:含まれ、Kd値の標準化に使用された。亜鉛を含まない結合検定はMg” また(よZn”の添加無しに且つ1mM EDTAの存在下にプロラクチンレセ プター力Aらの標識化hPRLの置換を用いて実施した。Xuil Zinc dependence of human growth hormone on human prolactin receptor sexual union Human Growth Hormone (hGH) to Human Prolactin (hPRL) Receptor It was shown here that the binding of is zinc-dependent (Table 11). Data (family knowledge) The predicted K for the given ligand. normalized to. Binding assays containing zinc 1mM EDTA (without zinc or 10mM MgCl and 50μM ZnC) l, (with zinc), the labeled release from the prolactin receptor This was done using substitutions of hGH (Table 12). Unlabeled hGH competition assay for each experiment C,: included and used for standardization of Kd values. Zinc-free binding assay is Mg” In addition, prolactin receptors (without the addition of ``Zn'' and in the presence of 1mM EDTA) This was carried out using the replacement of labeled hPRL by Peter A. et al.

第11表 hPRLレセプターへのホルモンの結合に対するKdホルモン 亜鉛有り 亜鉛 無し hPRL 2.6nM 2.8nM h G H33pM 270 n M hPL 50pM hPRL PPTS亜鉛有りは50μM ZnCl2及び1 0mM MgCl、を入れ、亜鉛無しCよ1mM EDTAを入れ亜鉛またはマ グネシウムの添加はしなh)つた。hPLの高濃度においてhPL及びhPRL はプロラクチンレセプターと凝集して沈澱を形成する。1mM EDTAの存在 下において、亜鉛の不在(よ標識されたhPRI7を用いた検定てhPLのPE G沈澱の形成をもたらす。hPRLの半最大沈澱は240nMのhPLにおいて 起こった。妊婦のhPLIm清濃度(ま300nMlこ達することから、これは 生理学的に重要なことである。ざら1こ、プロラクチンレセプターはプロラクチ ンに対する結合に関してhPLと競合すること力(てきる。Table 11 Kd hormone for binding of hormone to hPRL receptor with zinc Zinc none hPRL 2.6nM 2.8nM h G H33pM 270nM hPL 50pM hPRL PPTS with zinc is 50μM ZnCl2 and 1 Add 0mM MgCl, add 1mM EDTA and add zinc or zinc. No addition of gnesium h) ivy. hPL and hPRL at high concentrations of hPL aggregates with prolactin receptors to form a precipitate. Presence of 1mM EDTA Bottom, PE of hPL in the absence of zinc (as assayed using labeled hPRI7). resulting in the formation of a G precipitate. Half-maximal precipitation of hPRL was at 240 nM hPL. Happened. The concentration of hPLIm in pregnant women (approximately 300 nMl), this is This is physiologically important. Zara 1, prolactin receptor is prolactin It has the ability to compete with hPL for binding to the protein.

プロラクチンレセプターに対するhPLの結合はlQnM以上のKdを有する。Binding of hPL to prolactin receptors has a Kd of greater than 1QnM.

第12表は、プロラクチンレセプターからの標識されたhGHの置換を用いた、 10 mM M g Cl を及び50μM亜鉛の存在下でのhPRLレセプタ ーに対するhPL突然変異体の結合を示す。Table 12 shows that using displacement of labeled hGH from the prolactin receptor, hPRL receptor in the presence of 10 mM MgCl and 50 μM zinc - shows the binding of hPL mutants to -.

E174A >9000 >270 1111791 33 1、0 D56ESM64R,Nl791 27 0.8hPl−の突然変異体のKd( nM)値を、組み換えヒト成長ナルモン結合タンパク質(hGHbp)を用いて 決定した(第13表)。E174A >9000 >270 1111791 33 1, 0 Kd of D56ESM64R, Nl791 27 0.8 hPl- mutant ( nM) values using recombinant human growth Narmon binding protein (hGHbp). It was decided (Table 13).

2、v41 446.8)t 55.80 1062.003、E174人 3 Q9.12 20.60 736.GO4、HGH(65−191) 279. 30 35.71 665.005、Nl791 189.42 44.21  451.006、 D561″、143.64 43.75 342.007、 hGH(25−64) 62.5g 13.00 149.008、M64R4 2,8430,23102,009、D56ESM1791 20.20 15 .OCl Jllolo、M64R,Nl791 13.90 22.50 3 3.10+1. D56ESさ64RS¥1791 6.Ql 24.20 1 4.3012、:13+T34A、11153D 5.54 17.80 13 .201av41.D56E、翳4RJ1791 4.70 14.7[111 ,2014,313+H47Q、S4gP 2.20 28.50 11.00 +5. D56E、¥64RSE174AJ1791 2.53 31.05  6.0216、V41、D56E、M64R,E174AJ179 1.72  17.07 4.LO17、hGl+(25−191) 1. II 20.4 9 2.64実施例14 亜鉛依存性様式でヒト成長ホルモンを結合させる変異 体ヒト成長ホルモンレセプター ヒト成長ホルモン(hGH)及びヒトプロラクチンレセプター(hPRLr)の 細胞外ドメインの相互作用の研究は、50μM ZnCl、の存在下て結合親和 性か約8000倍増強することを示した[B、Cカニングハム等(1990)、 サイエンス(Sc 1ence)250巻1709−1712頁]。これらの研 究はさらに、亜鉛との相互作用は、成長ホルモンのHis18、His21及び Glu174、並びにプロラクチンレセプターのHis188のアミノ酸残基を 介するものであることを証明した。2, v41 446.8) t 55.80 1062.003, E174 people 3 Q9.12 20.60 736. GO4, HGH (65-191) 279. 30 35.71 665.005, Nl791 189.42 44.21 451.006, D561″, 143.64 43.75 342.007, hGH (25-64) 62.5g 13.00 149.008, M64R4 2,8430,23102,009, D56ESM1791 20.20 15 .. OCl Jllolo, M64R, Nl791 13.90 22.50 3 3.10+1. D56ES SA64RS ¥1791 6. Ql 24.20 1 4.3012, :13+T34A, 11153D 5.54 17.80 13 .. 201av41. D56E, shadow 4RJ1791 4.70 14.7 [111 ,2014,313+H47Q,S4gP 2.20 28.50 11.00 +5. D56E, ¥64RSE174AJ1791 2.53 31.05 6.0216, V41, D56E, M64R, E174AJ179 1.72 17.07 4. LO17, hGl+ (25-191) 1. II 20.4 9 2.64 Example 14 Mutation that binds human growth hormone in a zinc-dependent manner body human growth hormone receptor human growth hormone (hGH) and human prolactin receptor (hPRLr) Extracellular domain interaction studies were performed to determine binding affinity in the presence of 50 μM ZnCl. [B, C Cunningham et al. (1990), Science (Sc 1ence) Vol. 250, pp. 1709-1712]. These training The study further found that the interaction with zinc is related to the growth hormones His18, His21 and Glu174 and the amino acid residue of His188 of the prolactin receptor It has been proven that it is a mediator.

第14表は、幾つかの異なった種に由来する成長ホルモン及びプロラクチンレセ プターのアミノ酸配列の一部の比較を示している。プロラクチンレセプター中1 88位のヒスチジンは保存されており、さらに、対応する位置(残基218)に おいてヒスチジンはどの成長ホルモンレセプターにも存在しない。hPRLbl )の残基188の部位指向突然変異誘発により、これがhGHの高親和性亜鉛媒 介結合に必須であることが証明された(実施例1、第4表)。Table 14 lists growth hormone and prolactin receptors from several different species. Figure 2 shows a comparison of some of the amino acid sequences of protein. 1 of the prolactin receptors Histidine at position 88 is conserved, and in addition, the corresponding position (residue 218) Histidine is not present in any growth hormone receptor. hPRLbl ) site-directed mutagenesis of residue 188 of It was proven that this is essential for intercalation (Example 1, Table 4).

ウサギGHr VRVR3RQR3SEKYGEFSE (配列番号8)?’+ スGHr VRVR3RQR3FEKYSEFSE (配列番号9)うy トG Hr VRVR3RQR3FEKYSEFSE (配列番号10)ヒトPRLr  VQVRCKPDHGYWSAWSPA (配列番号11)ウサギPRLr  VQVRCKPDHGFWSVWSPE (配列番号12)マウスPRLr V QTRCKPDHGYWSRWGQQ (配列番号13)ラットPRLr VQ TRCKPDHGYWSRWSQE (配列番号14)亜鉛媒介結合をhGH: hGHbp相互作用に導入する試みにおいて、部位指向突然変異誘発をhGHb pのAsn218残基に実施した。hGHbp突然変異体N218H及びN21 8Aをコードする二つの突然変異体遺伝子を組み立てた。218位へのヒスチジ ンの導入によって、hGH:hPRLbp相互作用の場合のように、Zn!″を 介して突然変異体hGHbpがhGHと相互作用できるようになるということが 期待された。新たな官能基を導入することなくアスパラキンを除去する影響を研 究するため、「中性」対照としてN218A突然変異体を作成した。hGHbp 発現ベクターは前に記載されており[G ヒユー等(1990)、ジャーナル・ イン・バイオロジカル・ケミストリー(J、 Biol、 Chem、 )26 5@3111−3115頁]、図1のhPRI= b p発現ヘクターに類似し 、ていてhPRLbp遺伝子の代わりにhGHbp遺伝子を伴っている。部位指 向突然変異誘発はクンケルの方法[T、A クンケル等(1987)、メリンス ・イン・エンザイモロノー(Methods EnzyIIlol、)154巻 367−382頁]を用いて実施し、使用した突然変異オリゴヌクレオチドは、 N218+−(については5°−TCCAAACAACGACACTCTGGA AATTAT−3’ (配列番号15)、N218Aについては5°−TCCA AACAACf’;AGCCTCTGGAAATTAT−3°(配列番号16) であった。Rabbit GHr VRVR3RQR3SEKYGEFSE (SEQ ID NO: 8)? ’+ GHr VRVR3RQR3FEKYSEFSE (SEQ ID NO. 9) Hr VRVR3RQR3FEKYSEFSE (SEQ ID NO: 10) human PRLr VQVRCKPDHGYWSAWSPA (SEQ ID NO: 11) Rabbit PRLr VQVRCKPDHGFWSVWSPE (SEQ ID NO: 12) Mouse PRLr V QTRCKPDHGYWSRWGQQ (SEQ ID NO: 13) Rat PRLr VQ TRCKPDHGYWSRWSQE (SEQ ID NO: 14) zinc-mediated binding to hGH: In an attempt to introduce hGHbp interactions, site-directed mutagenesis This was carried out on the Asn218 residue of p. hGHbp mutants N218H and N21 Two mutant genes encoding 8A were constructed. Histiji to 218th place As in the case of the hGH:hPRLbp interaction, the introduction of Zn! "of The mutant hGHbp is able to interact with hGH through It was expected. Studying the impact of removing asparaquine without introducing new functional groups To investigate this, we created the N218A mutant as a "neutral" control. hGHbp Expression vectors have been previously described [G. Heu et al. (1990), Journal. In Biological Chemistry (J, Biol, Chem, ) 26 5 @ pages 3111-3115], similar to hPRI = bp expression hector in Figure 1. , with the hGHbp gene instead of the hPRLbp gene. part finger Directed mutagenesis is Kunkel's method [T, A Kunkel et al. (1987), Melins ・In Enzymorono (Methods EnzyIIlol,) Volume 154 367-382] and the mutant oligonucleotides used were N218+-(5°-TCCAAACAACGACACTCTGGA AATTAT-3' (SEQ ID NO: 15), 5°-TCCA for N218A AACAACf'; AGCCTCTGGAAATTAT-3° (SEQ ID NO: 16) Met.

結合タンパク質突然変異体は大腸菌KS330細胞中で発現さゼ、45%硫酸ア /モニウムを用いた分画により部分精製、またはhGH親和カラムを用いて高度 精製した。50μMZnCIyまたは1mMEDTAの存在下でのhGHに対す る突然変異体レセプターの結合を、前記の非標識hGHによるJIth51]h GHの競合的置換によって測定したIS、A スペンサー等(1988)、ジャ ーナル・イン・バイオロジカル・ケミストリー(J、 Biol、 Chem、  )263巻7862−7867頁コ。検定に使用された野生型または突然変異 体の結合タンパク質の量を、CI!511hG Hによる結合タンパク質の滴定 によって経験的にめた。検定における結合タンパク質の1は、予備滴定において およそ20%の結合したC115 1 ’,hQ Hを与えるよう選択した。Binding protein mutants were expressed in E. coli KS330 cells and treated with 45% sulfate. /monium fractionation for partial purification or hGH affinity column for high-level purification. Purified. for hGH in the presence of 50 μM ZnCIy or 1 mM EDTA. JIth51]h by the unlabeled hGH described above. IS measured by competitive displacement of GH, A. Spencer et al. (1988), J. Null in Biological Chemistry (J, Biol, Chem, ) Volume 263, pages 7862-7867. Wild type or mutant used for assay CI! measures the amount of binding proteins in the body. Titration of bound proteins with 511hG H It was determined empirically by 1 of the binding proteins in the assay in the pre-titration. It was chosen to give approximately 20% bound C1151',hQH.

第15表 50μM ZnC1tの存在下または不在下における野生型及び突然変異体hG Hbpの相互作用に対するKD値変異体 ZnCL無し ZnC1,有りWT  0.42±0.07 1.6±0.4N218A 1 04±0.13 0.2 5士領07N218H 0.58i0.06 0.047±0.009第15表 は、野生型hGHbI)及びhGHbp突然変異体N218H及びN218Aに 対するh G Hの結合に及ぼす50μMZnC1*の効果を示している。Table 15 Wild type and mutant hG in the presence or absence of 50 μM ZnClt KD value variants for Hbp interaction: without ZnCL, with ZnC1, WT 0.42±0.07 1.6±0.4N218A 1 04±0.13 0.2 5 samurai territory 07N218H 0.58i0.06 0.047±0.009 Table 15 to wild type hGHbI) and hGHbp mutants N218H and N218A. The effect of 50 μM ZnC1* on the binding of hGH to is shown.

N2 18H突然変異体については、結合は亜鉛の不在下では野生型と有意な差 はないが、50μMZnCItの存在下では結合は劇的に(〉30倍)強化され 、これは恐らくは亜鉛リガンドが相互作用に介入するためであると思われる。N 218A突然変異体は、亜鉛リガンドを導入することな(アスパラギン側鎖を除 去する作用を示し、成長ホルモンに対する結合は、Zn”の不在下では野生型の およそ2倍弱くなり、Zn”″の存在下では6倍強(なる。この事は、亜鉛の存 在下ではアスパラギン0,のアラニンによる置換は望ましくない分子間接触を緩 和することにより結合を増強し、一方、変異体におけるヒスチジン、1,領域の 強固な結合は、挿入されたヒスチジン及び亜鉛間の新たな相互作用の導入による ものであることを示している。成長ホルモン、成長ホルモン結合タンパク質及び 亜鉛の間のこのような強固な結合の存在は、安定な配合物の製造を容易にする。For the N2 18H mutant, binding was significantly different from the wild type in the absence of zinc. However, binding was dramatically (>30-fold) enhanced in the presence of 50 μM ZnCIt. , this is probably due to the zinc ligand intervening in the interaction. N The 218A mutant was created without introducing a zinc ligand (with the asparagine side chain removed). In the absence of Zn, the binding to growth hormone is similar to that of the wild type. It becomes about 2 times weaker, and 6 times stronger in the presence of Zn''. In the presence of asparagine 0, replacement of asparagine by alanine relaxes undesirable intermolecular contacts. On the other hand, the histidine, 1, region in the mutant was The strong binding is due to the introduction of a new interaction between the inserted histidine and zinc. It shows that it is something. growth hormone, growth hormone binding protein and The existence of such strong bonds between zinc facilitates the production of stable formulations.

同様に、亜鉛の存在下でのヒスチジン218を含む成長ホルモン結合タンパク質 の投与は、内因性成長ホルモンとの安定な複合体の形成を容易にするであろう。Similarly, growth hormone binding protein containing histidine 218 in the presence of zinc administration will facilitate the formation of stable complexes with endogenous growth hormone.

配列表 (1) 一般的情報 (1)特許出願人 /工不ンテク,インコーポレイテッドマンユーズ,ディビッ ト壷ジェイ ウエルズ,ジェームズ・ニー (1、発明の名称 金属イオン媒介のポリペプチドホルモンのレセプター結合 ( iii ) 配列の数・ 16 (1v)連絡先・ (A) 名宛人:ジェ不ンテク,インコーポレイテッド(B) 通り ポイント ・サン・ブルーフ・ブールバード460番(C)市 サウス・サン・フラッジス コ(D) 州 カリフォルニア (E) 国・アメリカ合衆国 (F) ZIP:94080 (v)フンビューター解読書式・ (A) 媒体型 5.25インチ、360Kbフロツピーデイスク(B) コン ピューター・IBMPC適合(C) オペレーティング・システム・PC−DO 3/MS−DO5(D) ソーyトウエア p a t i n (Genen tech)(vl)本出願のデータ (A) 出願番号・未 定 (B) 出願日二本 日 (C) 分類.未 定 ( vii ) 優先権主張出願のデータ(A) 出願番号:07156893 6(B) 出願日: 1990年8月17日(vi)弁理士/代理人情報: (A) 氏名:ベンソン,ロバート・エイチ(B) 登録番号:30,446 (C) 参照/整理番号:6551)1(1x)電話連絡先情報: (A)iJ話番号:415/266−1489(B) ファックス番号: 4  15/952−988 1(C) テレックス番号・9 to/37 1−7  168(2) 配列番号1の情報 (i) 配列の特徴 (A) 長さ 237アミノ酸 (B) 型、アミノ酸 (D) トポロジー 直鎖状 (xi) 配列、配列番号1゜ へ上りsp Xle Gin Val ^z9 丁rp Glu 入ユa pr o 入rq A!In Ala 入5P 工1e(2) 配列番号2の情報 (1) 配列の特徴・ (A) 長さ・211アミノ酸 (B) 型・アミノ酸 (D) トポロン−1直鎖状 入sn Lyj Glu Thr Phe 丁hx Cys Trp テrp  ^xg Pro Gly Thr Asp a1yThr Leu Met 1 4is Glu Cys Pro 入sp Tyr zle Thr GλyG ユy pro Asn50 55 GO 5@r Cys Hls Phe GLy Lya Gin 丁YL丁hr 3 er Met アf λrg Thr 丁yrPro L4u GユU シーu  Ala Val Glu Val Lys Gin Pro Glu Asp  入xg Lysllo 15 120 Pro Tyr Iau 丁rp Xis Lys 丁rp Sar Pro  i’ro 丁hrL・u Il・ Jup kuLys フhr Gly Tr p Phs Thx Iau Iau Tyr Glu エユ・ λrg Ia u !、ys Pr。Sequence list (1) General information (1) Patent applicant/Kobu Tech, Incorporated Manuse, Divid tobo jay Wells, James Nee (1. Title of the invention Metal ion-mediated receptor binding of polypeptide hormones (iii) Number of arrays: 16 (1v) Contact information/ (A) Addressee: Jefuntech, Inc. (B) Street Points ・460 Saint Bluff Boulevard (C) City South Saint Fragges State (D) California (E) Country/United States of America (F) ZIP:94080 (v) Hunbueter decoding format/ (A) Media type: 5.25 inch, 360Kb floppy disk (B) Computer Computer/IBM PC compatible (C) Operating system/PC-DO 3/MS-DO5 (D) Sewing wear p a t i n (Genen tech) (vl) Data of this application (A) Application number/unspecified (B) Two filing dates (C) Classification. to be decided (vii) Priority claim application data (A) Application number: 07156893 6(B) Filing date: August 17, 1990 (vi) Patent attorney/agent information: (A) Name: Benson, Robert H (B) Registration number: 30,446 (C) Reference/Reference number: 6551) 1 (1x) Telephone contact information: (A) iJ talk number: 415/266-1489 (B) Fax number: 4 15/952-988 1(C) Telex number 9 to/37 1-7 168(2) Information on array number 1 (i) Characteristics of array (A) Length: 237 amino acids (B) type, amino acid (D) Topology linear (xi) Sequence, sequence number 1゜ Up to the top sp o Enter rq A! In Ala Input 5P Engineering 1e (2) Information on Sequence Number 2 (1) Array characteristics/ (A) Length: 211 amino acids (B) Type/amino acid (D) Topolon-1 linear Enter sn Lyj Glu Thr Phe Dinghx Cys Trp Terp ^xg Pro Gly Thr Asp a1yThr Leu Met 1 4is Glu Cys Pro enter sp Tyr zle Thr GλyG Yuy pro Asn50 55 GO 5@r Cys Hls Phe GLy Lya Gin Ding YL Ding hr 3 er Met af λrg Thr YrPro L4u GUU See u Ala Val Glu Val Lys Gin Pro Glu Asp Enter xg Lysllo 15 120 Pro Tyr Iau Dingrp Xis Lys Dingrp Sar Pro i’ro Ding hrL・u Il・Jup kuLys ふhr Gly Tr p Phs Thx Iau Iau Tyr Glu Eyu・λrg Ia U! , ys Pr.

Pro Ala Thr Phe 工1eGユn !l@ Pro S@r A jp Phe 丁ht Met λsn 入5p(2) 配列番号3の情報 (1) 配列の特徴 (A) 長さ 4916塩基 (B) 型、核酸 (C) 鎖の数、一本鎖 (D) トポロン−直鎖状 (xl) 配列、配列番号3 G入λT?C入入Cフ τccλ丁入Cフ TTGG入丁九八〇〇へ λλ八へ AC八へACへ丁G入入^AATC50TCATTGCTG)I GTTGT? λTTT MGC?TGCCCAAAAAG入AGA AGAGTCGAAT  1o。Pro Ala Thr Phe Engineering 1eG Yun! l@Pro S@r A jp Phe Dinght Met λsn 5p (2) Information on SEQ ID NO. 3 (1) Characteristics of array (A) Length 4916 bases (B) type, nucleic acid (C) Number of strands, single strand (D) Topolon-linear (xl) Sequence, sequence number 3 G input λT? C entering C fu τccλ C TC TTGG entering 9800 to λλ8  AC 8 to AC ding G entry ^AATC50TCATTGCTG) I GTTGT? λTTT MGC? TGCCCAAAAAAG entered AGA AGAGTCGAAT 1 o.

GAACTGTGTG CGCAGGTkGA AGCTT丁GGAG ATT ATCGTCA CTGCAATGCT 150TCGCAATATG GCG CAAAA丁G ACCAACAGCG GT丁GATTGA? CAGG丁A GAGG 200GGGCGljGTA CGAGGT八xAG へCCCGA TGCCA GCATTCC?GA CGACGA?ACG 250G入GCT GC?GCGCGA丁丁ACGτ 入入へG入^G丁丁入 丁T(t^AGC八 TCへ1jcGTcAGT入 300人AAAG丁TAAテ CT丁?TC入A CA GCTGTCAT入k AGT%TCACG GCCGAGA(J? 3 50人丁入G丁CGCTT TG丁τ丁TT入τT 丁τ丁τへ入丁G丁へ 丁 子τG丁λ入C丁λ G〕λCGCJAGT 400〒C入CGτλ八八入λG GG丁入iC丁AGAGG丁丁α入GG’i’S入iτττ^テG入^八443 QACJばX〜=丁AテA^^GλτACCICCC?GGAAGC?CCC? CG?GC3210(2) 配列番号4の情報 (1) 配列の特徴: (A) 長さ、34塩基 (B) 型 核酸 (C) 鎖の数、一本鎖 (D) トポロジー:直鎖状 (Xl) 配列:配列番号4: AGCCACAGAG ATAACGCGTc TA?GTATCAT TCA T 34(2) 配列番号5の情報 (i) 配列の特徴・ (A) 長さ、31塩基 (B) 型 核酸 (C) 鎖の数、一本鎖 (D) トポロジー:直鎖状 (Xi) 配列 配列番号5゜ G入?C?CAGGT ’ff’rccAGGλGG丁入^CテG丁GCλ 3 1(2) 配列番号6の情報 (1) 配列の特徴 (A) 長さ 33塩基 (B) 型 核酸 (C) 鎖の数、一本鎖 (D) トポロジー、直鎖状 (Xl) 配列 配列番号6 ACAAGcT01’N NkCkTTCCTG CGCATCGTGCAG?  33(2) 配列番号7の情報 (1) 配列の特徴、 (A) 長さ:18アミノ酸 (B) 型 アミノ酸 (D) トポロジー:直鎖状 (xi) 配列:配列番号7・ Val MW Va工Arg Sat Lys Gin kxq Asn Se r Gly Jun Tyx Gly Glul 5 10 15 (2) 配列番号8の情報 (i) 配列の特徴・ (A) 長さ、17アミノ酸 (B) 型、アミノ酸 (D) トポロジー二直鎖状 (Xl) 配列、配列番号8: ^xq Va工λrg 5@r 入xg Gin 入xq Ser Sir G lu Tays Tyx Gly Glu Phal 5 10 1s (2) 配列番号9の情報 (i) 配列の特徴 (A) 長さ 18アミノ酸 (B) 型、アミノ酸 (D) トポロジー、直鎖状 (xi) 配列・配列番号9 the S@r GユU 1日 (2) 配列番号10の情報 (1〉 配列の特徴: (A) 長さ 18アミノ酸 (B) 型・アミノ酸 (D) トポロジー 直鎖状 (xi) 配列 配列番号10 Val 入zg Val ^xq 5er 入xg Gin Arg Ser  the Glu シys’ryτ Sex Glul 5 10 15 (2) 配列番号11の情報 (1) 配列の特徴。GAACTGTGTG CGCAGGTkGA AGCTT GGAG ATT ATCGTCA CTGCAATGCT 150TCGCAATATG GCG CAAAA Ding G ACCAACAGCG GT Ding GATTGA? CAGG Ding A GAGG 200GGGCGljGTA CGAGGT8xAG CCCGA TGCCA GCATTCC? GA CGACGA? ACG 250G GCT GC? GCGCGA Ding Ding ACGτ G in to the entrance ^G Ding Ding in Ding T(t^AGC 8 1jcGTcAGT to TC 300 people AAAG ding TAA te CT ding? TC entry A CA GCTGTCAT enter k AGT%TCACG GCCGAGA (J? 3 50 people entering G-cho CGCTT TG-cho τ-cho TT entering τT entering τ-cho τ entering G-cho Child τG λ in C λ G〒λCGCJAGT 400〒C CG τλ 88 in λG GG entering iC Ding AGAGG Ding Ding α entering GG’i’S entering iτττ^TEG entering^8443 QACJBaX~=DingAteA^^GλτACCICCC? GGAAGC? CC? CG? GC3210 (2) Information on sequence number 4 (1) Characteristics of array: (A) Length, 34 bases (B) type nucleic acid (C) Number of strands, single strand (D) Topology: linear (Xl) Sequence: Sequence number 4: AGCCACAGAG ATAACGCGTc TA? GTATCATTCA T34(2) Information on sequence number 5 (i) Array characteristics/ (A) Length, 31 bases (B) type nucleic acid (C) Number of strands, single strand (D) Topology: linear (Xi) Sequence Sequence number 5゜ G in? C? CAGGT 'ff'rccAGGλGG Ding ^ Cte G Ding GCλ 3 1 (2) Information on array number 6 (1) Characteristics of array (A) Length: 33 bases (B) type nucleic acid (C) Number of strands, single strand (D) Topology, linear (Xl) Sequence Sequence number 6 ACAAGcT01'N NkCkTTCCTG CGCATCGTGCAG? 33(2) Information on array number 7 (1) Characteristics of the array, (A) Length: 18 amino acids (B) type amino acid (D) Topology: linear (xi) Sequence: Sequence number 7. Val MW Va 工Arg Lys Gin kxq Asn Se r Gly Jun Tyx Gly Glul 5 10 15 (2) Information on sequence number 8 (i) Array characteristics/ (A) Length, 17 amino acids (B) type, amino acid (D) Topology bilinear (Xl) Sequence, SEQ ID NO: 8: ^xq Va engineering λrg 5@r enter xg Gin enter xq Ser Sir G lu Tays Tyx Gly Glu Phal 5 10 1s (2) Information on array number 9 (i) Characteristics of array (A) Length: 18 amino acids (B) type, amino acid (D) Topology, linear (xi) Sequence/Sequence number 9 the S@r GyuU 1 day (2) Information on array number 10 (1> Characteristics of array: (A) Length: 18 amino acids (B) Type/amino acid (D) Topology linear (xi) Sequence Sequence number 10 Val entering zg Val ^xq 5er entering xg Gin Arg Ser the Glu shiys’ryτ Sex Glul 5 10 15 (2) Information on array number 11 (1) Characteristics of array.

(A) 長さ・ 18アミノ酸 (B) 型°アミノ酸 (D) トポロジー、直鎖状 (Xl) 配列 配列番号11 Val Gin Val Arg Cys Lys Pro Asp us G ly Tyx Trp Sex kla丁S@r Pro l1m B (2) 配列番号12の情報 (i) 配列の特徴 (A) 長さ:18アミノ酸 (B) 型 アミノ酸 (D) トポロジー 直鎖状 (Xl) 配列 配列番号12: ;p (2) 配列番号13の情報 (1) 配列の特徴: (A) 長さ:18アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (D) トポロジー、直鎖状 (Xl) 配列:配列番号13: Val Gin τhr 入rg Cys Lys P:コ Asp HLs  Gly Tyx 丁rp Sat Arg 71m(2) 配列番号14の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ=18アミノ酸 (B) 型 アミノ酸 (D) トポロジー 直鎖状 (xi) 配列二配列番号14゜ (2) 配列番号15の情報 (1) 配列の特徴。(A) Length/18 amino acids (B) Type ° amino acid (D) Topology, linear (Xl) Sequence Sequence number 11 Val Gin Val Arg Cys Lys Pro Asp us G ly Tyx Trp Sex kla Ding S@r Pro l1m B (2) Information on array number 12 (i) Characteristics of array (A) Length: 18 amino acids (B) type amino acid (D) Topology linear (Xl) Sequence Sequence number 12: ;p (2) Information on sequence number 13 (1) Characteristics of array: (A) Length: 18 amino acids (B) type diamino acid (D) Topology, linear (Xl) Sequence: Sequence number 13: Val Gin τhr enter rg Cys Lys P: Ko Asp HLs Gly Tyx Dingrp Sat Arg 71m (2) Information on sequence number 14 (i) Array characteristics: (A) Length = 18 amino acids (B) type amino acid (D) Topology linear (xi) Sequence 2 Sequence number 14゜ (2) Information on sequence number 15 (1) Characteristics of array.

(A) 長さ、27塩基 (B) 型、核酸 (C) 鎖の数ニ一本鎖 (D) トポロジー 直鎖状 (xi) 配列 配列番号15゜ (2) 配列番号16の情報 (1) 配列の特徴 (A) 長さ:27塩基 (B) 型 核酸 (C) 鎖の数・一本鎖 (D) トポロジー 直鎖状 (xl) 配列 配列番号16゜ TCcIXMCMCGAGCC?CTGG 入^入丁丁A丁 27XGIA FIG、旧 ・ 10’ 10’ 10’ 10″ 1o゛3ZnC12[M] FIG、 2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1結合 (μM) FIG、 3 G5 [hP日Lbρ1(M) FIG、 6 GλAττ0A入こ: τ:τ::λτAこτ τTGG入τ入AGG 入入A τACAGλこ 入τG入入λ入A:こ 5二τCATTGCTGA Gτ丁G フτ入Tττ AAGごτTGCCCAAAAAGAAGA AGAGτ0G入 Aτ 100GAACTGTGτG CGCAGGTAGA AGCτTTGG AG ATτ入τCGTCA CTGCAATGCτ 150TCGCAATA TG GCGCAAAATG ACC鮎CAGCG GTTGATTGAT C AGGTAGAGG 200GGGCGCTGTA CGAGGTAAAG C CCGATGCCA GCATTCCTGA CGACGATACG 250G AGCTGCTGCGCGATTACGτ 入入へGMGTTA TTGAAG CATCCTCGTC入GTA 300人入AAGτ丁入AT C’:’τTT CAACA GCTGTCATAA AGTTGTCACG GCCG入GAC ’:τ 350ATAGTCGCττ 7に77τττATT TT’TTAA TGτA TTTGTAACTA GTACGCAAGT 400rxGTnX  B (1/7) ACλGT’TAAAT τGCτGGCCACGGGTCAGGCACCGT GTATGAAA TCτ入ACAATG LL60CGCT:JsTCGT  C入TC’−TCGG: ACCC;?CAC:こ τGGATにC丁Cτ A GGごλτAGG: ユニ1CττF:a:sTT入TGCCGGTACTGC CGGGここ’:CTTG CGGG7%TkTCS τ:こATTにGA 1 26:rXGTntK、11 (2/71 + AIJl+ 7’l門−一一−r%す1し八−・八ぶり 留り’J+J(、 −+留−−AGこSに3こ;こ τAτA0こτ:Sτ 二■■■ C?Qに″:CCC:CGCGTTGCGτCGCGGτGCAτG G入GC CGGGCCACC’:’CGACCT L360G入ATGv入八GCCGG ごGGCACCCτ0Sごτ入ACGG 入TτCACC入CT CC入AGλ 八へTG 二4ユCGAGCCA入TCA ATTCτTGCGG 入G入AC τに?GA ATGCGC入入ACCAACCCττGG 1460CAGAA CATAT CCATCGCGTCCGCCATCTCCAGCAGCCGCA  CGCGGCGCAT 1510CTCGGGCAGCGτTGGGTCCT  GGCCACGGG”!’ GCGCATGATCに”l”GcTccTGT  1560CGTTGAGGACCCGGCTAGGCTGGCGGGGTT  GCCτ丁ACTGG TTAGCAGMT 1610GAATCACCGA  TACGCGAGCG AACGTG入AGCGACTGCTGCT GC入入 入ACGTC1660ATCGCAGGAT GCTGCTGGCT ACCC TGTGGA ACACCTACAT CTGTATTMC1810G入AGC GCTGG CAT’l”GACCCT GAGTGATT丁丁 ’I’CTC TGGTCCCGCCGCATCC1860ATACCGにAG ττGTTT ACCCTCACAACに丁τ CCAGTAACCG GGCATG丁τCA  1910ACAGGAAAAA ACCGCCCTTA ACATGGCCC G CTTTATCAGA AGCCAGACAT 2060τ入ACGCTT CT GGAGAAACTC入ACGAGCτGG ACGCGG入丁GA A CAGGCAGAC2110TXCXn4 g (3/7) AT口τ5TGAAT CGC−−CkCGA CCACGC−TG入T GA Gこ77τACCGyrsG”−tsTc’+s +二EOGAAATTGTA A ACGTTAATAT TTTGTTAAAA TTCGCGTTAA A TTTTTGTTA 22LOAATCAGCTCA :”、−、”:”:’: AACCAATAGG::GA AATCGGCAAA ATCCCTTATA  2260CGTCTATCAG GGCTATGGCCCACTACGTGA  ACCATCACCCTAATCAAGT? 2410AGGGAAGAAA  GCGAAAGGAG CGGGCGCTAG GGCGCTGGCA AG TGTAGCGG 2560TCACGCTGCG CGTMCCACCACA CCCGCCG CGCTTAATGCGCCGCTACAG 2610GGC GCGTCCG CATCCTGCCT CGCGCGTTTCGGTGATG ACG GTGAAAACCT 2660CTGACACATG CAGCTC CCGG AGACGGTCACAGCTTG’rCTG TMGCGGATG  2710CCGGGAGCAG ACAAGCCCGT CAGGGCGCG T CAGCGGGTGT TGGCGGGTGT 2760CGGGGCGC AG CCATGACCCA GTCACGTAGCGATAGCGGAG T GTATACTGG 2810CTTAACTATG CGGCATCAGA  GCAGATTGTA CTGAGAGTGCACCATATGCG 2860 GTGTGAAATA CCGCACAGAT GCGTMGGAG AAAA τACCGCATCAGGCGCT 2910CTTCCGCTTCCTCGC TCACT GACTCGCTGCGCTCGGTCGT TCGGCTGCG G 2960rxC;a′RX 8 (4/)) λAτ:入λ::τ入 λAST入:入τ入τ S入Gτλ入AC=τ GGτ こτCλこ入S ::λ0こλλ:S二 :已6C+:;IGcGGTAT C AGCTC:ACτC入AAGGCGGτAAτ入ご3Gτ:Aτ にACAG 、、AT’:’ :こ二〇AGGGGATAACGCAGGAAAGA ACA TGTGAGCAAAAGGCC:AG CAAAAGGCCA 3060GG AACCGTAA AAAGGCCGCG TTGCτCGCCτ ττττ0 ;λτ入G G+τCCGCCCC2::0CCTTCGGGAA GCGTG GCGCT ’rTcTcATAGc TCACGCTGTA GGTATCT CAG 3310TTCGGTGTAG GTCGTTCGCT CCAAGC TGGG CTGTGTGCACGAACCCCCCG 3360AAGCCA G?T’A CCτTCGGAAA AAGAGTTGGT AGCTCTTG AT CCGGCAAACA 3610AACCACCGCT GGTAGCG GTG GTTTTTTTGT TTGCAAGCAG CAGATTACGC 3660τACτ口τ″:00″: ττττCAATAT TATTGAAG こλ τττATCAGG、ll; ττAT”l’:Tm雫m 4VE+’1 国際調査報告 11瞳−1…噛I□匂啼bw1m%雪prプハ1co1inζΩζら国際調査報 告 LIS 9105B56 フロントページの続き (51) Int、 C1,S 識別記号 庁内整理番号Cl2N 15/12  ZNA C12P 21102 C8214−48GOIN 33/76 7055−2 J(72)発明者 ヒユー、ジャーマインアメリカ合衆国カリフォルニア941 16、サン・フランシスコ、サーティーナインス・アベニュー 2610番 (72)発明者 ロウマン、ヘンリー・ビーアメリカ合衆国カリフォルニア94 547、バーキュリーズ、ファルコン・ウェイ205番I (72)発明者 マシューズ、ディピッド・ジェイアメリカ合衆国カリフォルニ ア94122、サン・フランシスコ、ノリニガ・ストリート1527番 (72)発明者 ウェルズ、ジェームズ・ニーアメリカ合衆国カリフォルニア9 4010、バーリンゲーム、コロンブス・アベニュー1341番(A) Length, 27 bases (B) type, nucleic acid (C) Number of strands: single strand (D) Topology linear (xi) Sequence Sequence number 15゜ (2) Information on array number 16 (1) Characteristics of array (A) Length: 27 bases (B) type nucleic acid (C) Number of strands/single strand (D) Topology linear (xl) Sequence Sequence number 16゜ TCcIXMCMCGAGCC? CTGG Entering ^ Entering Ding A Ding 27XGIA FIG, old 10' 10' 10' 10'' 1o゛3ZnC12 [M] FIG. 2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 binding (μM) FIG.3 G5 [hP day Lbρ1 (M) FIG. 6 GλAττ0A enters: τ:τ::λτAkoτ τTGG enters τ enters AGG enters A τACAGλ enter τG enter λ enter A: 52 τCATTGCTGA Gτ ding G Fτ entered Tττ AAG τTGCCCAAAAAGAAGA AGAGτ0G entered Aτ 100GAACTGTGτG CGCAGGTAGA AGCτTTGG AG ATτ input τCGTCA CTGC A TGC τ 150TCGCAATA TG GCGCAAATG ACC Ayu CAGCG GTTGATTGAT C AGGTAGAG 200GGGCGCTGTA CGAGGTAAAG C CCGATGCCA GCATTCCTGA CGACGATACG 250G AGCTGCTGCGCGATTACGτ Enter GMGTTA TTGAAG CATCCTCGTC entry GTA 300 people AAGτ entry AT C’:’τTT CAACA GCTGTCATAA AGTTGTCACG GCCG-in GAC ’:τ 350ATAGTCGCττ 7 to 77τττATT TT’TTAA TGτA TTTGTAACTA GTACGCAAGT 400rxGTnX B (1/7) ACλGT’TAAAT τGCτGGCCACGGGTCAGGCACCGT GTATGAAA TCτ included ACAATG LL60CGCT:JsTCGT C-in TC’-TCGG: ACCC;? CAC: This τGGAT to C-cho Cτ A GG λτAGG: Uni 1CττF: a:sTT input TGCCGGTACTGC CGGG here': CTTG CGGG7%TkTCS τ: here ATT GA 1 26: rXGTntK, 11 (2/71 + AIJl+ 7’l gate-11-r%su1shi8-・Yaburi Tome’J+J(, -+Toru--AGkoS ni 3ko;ko τAτA0koτ:Sτ 2■■■ C? Q″:CCC:CGCGTTGCGτCGCGGτGCAτG G input GC CGGGCCACC':'CGACCT L360G input ATGv input eight GCCGG GGCACCCτ0S τ input ACGG input TτCACC input CT CC input AGλ 8 to TG 24yu CGAGCCA entering TCA ATTCτTGCGG entering G entering AC To τ? GA ATGCGC entry ACCAACCCττGG 1460CAGAA CATAT CCATCGCGTCCGCCATCTCCAGCAGCCGCA CGCGGCGCAT 1510CTCGGGCAGCGτTGGGTCCT GGCCACGGG"!' GCGCATGATC"l"GcTccTGT 1560CGTTGAGGACCCGGCTAGGCTGGCGGGTT GCCτ ACTGG TTAGCAGMT 1610GAATCACCGA TACGCGAGCG AACGTG entry AGCGACTGCTGCT GC entry Input ACGTC1660ATCGCAGGAT GCTGCTGGCT ACCC TGTGGA ACACCTACAT CTGTATTMC1810G AGC GCTGG CAT’l”GACCCT GAGTGATT Ding Ding ‘I’CTC TGGTCCCGCCGCATCC1860ATACCGAG ττGTTT ACCCTCACAAC に τ CCAGTAACCG GGCATG τCA 1910ACAGGAAAAAA ACCGCCTTA ACATGGCCC G CTTTTATCAGA AGCCAGACAT 2060τ ACGCTT CT GGAGAAAACTC entered ACGAGCτGG ACGCGG entered GA A CAGGCAGAC2110TXCXn4 g (3/7) AT port τ5TGAAT CGC--CkCGA CCACGC-TG input TGA Gko77τACCGyrsG”-tsTc’+s +2EOGAAATTGTA A ACGTTAATAT TTTGTTAAAA TTCGCGTTAA A TTTTTGTTA 22LOAATCAGCTCA:”, -,”:”:’: AACCAATAGG::GA AATCGGCAAA ATCCCTTATA 2260CGTCTATCAG GGCTATGGCCCCACTACGTGA ACCATCACCCTAATCAAGT? 2410AGGGAAAGAAA GCGAAAGGAG CGGGCGCTAG GGCGCTGGCA AG TGTAGCGG 2560TCACGCTGCG CGTMCCACCACA CCCGCCG CGCTTAATGCGCCGCTACAG 2610GGC GCGTCCG CATCCTGCCCT CGCGCGTTTCGGTGATG ACG GTGAAAACCT 2660CTGACACATG CAGCTC CCGG AGACGGTCACAGCTTG’rCTG TMGCGGGATG 2710CCGGGAGCAG ACAAGCCCGGT CAGGGCGCG T CAGCGGGTGT TGGCGGGTGT 2760CGGGGCGC AG CCATGACCCA GTCACGTAGCGATAGCGGAG T GTATACTGG 2810CTTAACTATG CGGCATCAGA GCAGATTGTA CTGAGAGTGCACCATATGCG 2860 GTGTGAAATA CCGCACAGAT GCGTMGGAG AAAA τACCGCATCAGGCGCT 2910CTTCCGCTTCCTCGC TCACT GACTCGCTGCGCTCGGTCGT TCGGCTGCG G 2960rxC; a'RX 8 (4/)) λAτ: input λ::τ input λAST input: input τ input τ S input Gτλ input AC=τ GGτ τCλ こ入S::λ0こλλ:S2:已6C+:;IGcGGTATC AGCTC: ACτC input AAGGCGGτAAτ input 3Gτ: ACAG to Aτ ,, AT':': 20AGGGGATAACGCAGGAAAGA ACA TGTGAGCAAAAGGCC:AG CAAAAGGCCA 3060GG AACCGTAA AAAGGCCGCG TTGCτCGCCτ ττττ0 ;λτ entering G G+τCCGCCCC2::0CCTTCGGGAAGCGTG GCGCT 'rTcTcATAGcTCACGCTGTA GGTATCT CAG 3310TTCGGTGTAG GTCGTTCGCT CCAAGC TGGG CTGTGTGCACGAACCCCCCG 3360AAGCCA G? T’A CCτTCGGAAA AAAGAGTTGGT AGCTCTTG AT CCGGCAAACA 3610AACCACCGCT GGTAGCG GTG GTTTTTTTGT TTGCAAGCAG CAGATTACGC 3660τACτ口τ″:00″: ττττCAATAT TATTGAAG λτττATCAGG, ll; ττAT"l': Tm drop m 4VE+'1 international search report 11 Pupils-1...Bite I□Sniff bw1m% snow pr Puha 1co1inζΩζ et al. International research report notice LIS 9105B56 Continuation of front page (51) Int, C1, S Identification symbol Internal office reference number Cl2N 15/12 ZNA C12P 21102 C8214-48GOIN 33/76 7055-2 J (72) Inventor Huiyu, Germain California 941, USA 16, 2610 39th Avenue, San Francisco (72) Inventor Rowman, Henry Bee California 94, USA 547, Bercules, 205 Falcon Way I (72) Inventor Matthews, Dipid Jay California, USA 1527 Noliniga Street, San Francisco, A94122 (72) Inventor: Wells, James Nee California 9, USA 1341 Columbus Avenue, Burlingame 4010

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.金属イオン結合部位における金属イオンの存在が哺乳動物ホルモンレセプタ ーのホルモン親和性を決定する、そのような金属イオン結合部位を含む哺乳動物 ポリペプチドホルモン−レセプターコンプレックスを修飾する方法であって、該 金属イオンを該哺乳動物ポリペプチドホルモン−レセプターコンプレックスにキ レート化する哺乳動物ポリペプチドホルモンまたはレセプター中のヒスチジン、 グルタメート、アスパルテートまたはシステインアミノ酸を他のアミノ酸で置換 することによって該金属イオンをキレート化する能力が減少した変異ホルモンま たはレセプターを調製することからなる方法。 2.金属イオンが亜鉛、鉄、ニッケル、銅、マグネシウム、マンガン、コバルト 、カルシウムまたはセレンからなる群から選ばれる請求項1に記載の方法。 3.金属イオンが亜鉛である請求項2に記載の方法。 4.哺乳動物ポリペプチドホルモンが成長ホルモンまたは胎盤性ラクトゲンであ る請求項3に記載の方法。 5.ホルモンレセプターが成長ホルモンレセプター、プロラクチンレセプターま たは胎盤性ラクトゲンレセプターである請求項4に記載の方法。 6.哺乳動物が霊長類、有蹄類、ウシ、ブタ、ヒツジ、ウマ、ネコ、イヌおよび 齧歯目からなる群から選ばれる請求項1に記載の方法。 7.哺乳動物がヒトであり、成長ホルモンがヒト成長ホルモンであり、プロラク チンレセプターがヒトプロラクチンレセプターである請求項5に記載の方法。 8.ヒト成長ホルモンが天然ヒト成長ホルモンであり、置換されるアミノ酸がヒ スチジン18、ヒスチジン21またはグルタメート174である請求項7に記載 の方法。 9.ヒスチジン18、ヒスチジン21またはグルタメート174を置換する他の アミノ酸がアラニンである請求項8に記載の方法。 10.胎盤性ラクトゲンホルモンがヒト胎盤性ラクトゲンであり、置換されるア ミノ酸がヒスチジン18、ヒスチジン21またはグルタメート174である請求 項4に記載の方法。 11.ヒスチジン18、ヒスチジン21またはグルタメート174を置換する他 のアミノ酸がアラニンである請求項10に記載の方法。 12.天然ヒト成長ホルモンのヒスチジン21がグルタメート、アスパルテート またはシステイン以外のアミノ酸で置換されているヒト成長ホルモン変異体。 13.ヒスチジン21がアラニンで置換されている請求項12に記載のヒト成長 ホルモン変異体。 14.天然ヒト成長ホルモンのヒスチジン18およびグルタメート174をヒス チジン、グルタメート、アスパルテートまたはシステイン以外のアミノ酸で置換 することをさらに含む請求項13に記載のヒト成長ホルモン変異体。 15.ヒスチジン18およびグルタメート174がアラニンで置換されている請 求項14に記載のヒト成長ホルモン変異体。 16.天然ヒト胎盤性ラクトゲンのヒスチジン18、ヒスチジン21またはグル タメート174がヒスチジン、グルタメート、アスパルテートまたはシステイン 以外のアミノ酸で置換されているヒト胎盤性ラクトゲン変異体。 17.ヒスチジン18、ヒスチジン21およびグルタメート174がすべてアラ ニンで置換されている請求項16に記載のヒト胎盤性ラクトゲン変異体。 18.ヒト成長ホルモンアミノ酸ヒスチジン18、ヒスチジン21またはグルタ メート174に対応するアミノ酸がヒスチジン、グルタメート、アスパルテート またはシステイン以外のアミノ酸で置換されているヒト成長ホルモン以外の哺乳 動物成長ホルモン変異体。 19.ヒスチジン18、ヒスチジン21またはグルタメート174に対応するア ミノ酸を置換するアミノ酸がアラニンである請求項18に記載の変異体。 20.成長ホルモンがウシ、ブタ、ヒツジ、ウマ、ネコ、イヌまたは齧歯目成長 ホルモンからなる群から選ばれる請求項19に記載の変異体。 21.(a)哺乳動物成長ホルモンのアミノ酸配列がヒト成長ホルモンのアミノ 酸ヒスチジン18、ヒスチジン21およびグルタメート174に対応するアミノ 酸を含有している、そのような哺乳動物成長ホルモンの治療学的有効量を該哺乳 動物に投与し;そして (b)該哺乳動物成長ホルモンがプロラクチンレセプターに結合するのに必要な 生理的亜鉛イオン濃度を維持して泌乳刺激反応を誘導する;ことからなる非ヒト 哺乳動物において泌乳刺激反応を刺激する方法。 22.総生理的亜鉛イオン濃度が約0.5〜100.0μモルに維持される請求 項21に記載の方法。 23.ヒト成長ホルモンの治療学的有効量をヒトに投与し、一方で該ヒト成長ホ ルモンがプロラクチンレセプターに結合するのに必要な生理的亜鉛イオン濃度を 維持して泌乳刺激反応を誘導することからなるヒトにおいて泌乳刺激反応を刺激 する方法。 24.総生理的亜鉛イオン濃度が約0.50〜100.0μモルに維持される請 求項23に記載の方法。 25.ヒト成長ホルモンがプロラクチンレセプターに結合するのに必要な亜鉛結 合部位が削除されているヒト成長ホルモン変異体の治療学的有効量をヒトに投与 することからなるヒトにおいて体形成反応を刺激する方法。 26.変異体が、天然ヒト成長ホルモンのヒスチジン18、ヒスチジン21また はグルタメート174がグルタメート、アスパルテート、ヒスチジンまたはシス テイン以外のアミノ酸で置換されたものである請求項25に記載の方法。 27.ヒスチジン18、ヒスチジン21またはグルタメート174がアラニンで 置換されている請求項26に記載の方法。 28.金属イオン結合部位における金属イオンの存在が哺乳動物中のホルモンレ セプターのホルモン親和性を決定する、そのような金属イオン結合部位を含んで いると考えられる哺乳動物ポリペプチドホルモンの変異体をスクリーニングする 方法であって、 (a)金属イオン結合部位を含んでいると推測される哺乳動物ポリペプチドホル モン変異体とキレート化試薬を含有する溶液をインキュベートし;(b)該イン キュベートした哺乳動物ポリペプチドホルモンをホルモンレセプターと接触させ ;そして (c)ポリペプチドホルモン−レセプターコンプレックスの生成を検出する;こ とからなる方法。 29.金属イオンが亜鉛、鉄、ニッケル、銅、マグネシウム、マンガン、コバル ト、カルシウムまたはセレンからなる群から選ばれる請求項28に記載の方法。 30.変異哺乳動物ポリペプチドホルモンが成長ホルモンまたは胎盤性ラクトゲ ンの変異体である請求項28に記載の方法。 31.哺乳動物がヒト、ウシ、ブタ、ヒツジ、ウマ、ネコ、イヌおよび齧歯目か らなる群から選ばれる請求項28に記載の方法。 32.哺乳動物がヒトであり、変異ホルモンがヒト成長ホルモン変異体であり、 レセプターがヒトプロラクチンレセプターである請求項30に記載の方法。 33.変異体が、置換されたアミノ酸がヒスチジン18、ヒスチジン21または グルタメート174であるヒト成長ホルモン変異体である請求項32に記載の方 法。 34.ヒスチジン18、ヒスチジン21またはグルタメート174を置換するア ミノ酸がアラニンである請求項33に記載の方法。 35.哺乳動物がヒトであり、変異ホルモンがヒト胎盤性ラクトゲン変異体であ り、レセプターがヒトプロラクチンレセプターである請求項30に記載の方法。 36.変異体が、置換されたアミノ酸が天然ヒト成長ホルモン中のアミノ酸に対 応するヒスチジン18、ヒスチジン21またはグルタメート174であるヒト胎 盤性ラクトゲン変異体である請求項35に記載の方法。 37.ヒスチジン18、ヒスチジン21またはグルタメート174を置換するア ミノ酸がアラニンである請求項36に記載の方法。 38.可溶性プロラクチン結合タンパク質からなる哺乳動物プロラクチン結合タ ンパク質変異体。 39.可溶性プロラクチン結合タンパク質がヒトプロラクチン結合タンパク質で ある請求項38に記載の変異体。 40.ヒスチジン188がヒスチジン、グルタメート、アスパルテートまたはシ ステイン以外のアミノ酸で置換されている請求項39に記載の変異体。 41、ヒスチジン188がアラニンで置換されている請求項40に記載の変異体 。 42.治療量の変異体を哺乳動物に投与することからなる請求項38に記載の変 異体を用いる方法。 43.治療量の成長ホルモンの存在下に変異体を投与することをさらに含む請求 項42に記載の方法。 44.0.5〜100.0μモルの総生理的亜鉛イオン濃度の存在下に投与する ことをさらに含む請求項43に記載の方法。 45.変異体がヒト可溶性プロラクチン結合タンパク質であり、成長ホルモンが ヒト成長ホルモンである請求項43に記載の方法。 46.請求項12に記載のヒト成長ホルモン変異体をコードしているDNA配列 。 47.変異体がヒスチジン18、ヒスチジン21およびグルタメート174の代 わりにアラニンを含有している請求項46に記載のDNA配列。 48.可溶性ヒトプロラクチンレセプターをコードしているDNA配列。 49.コードされているヒトプロラクチンレセプターがヒスチジン188位にア ミノ酸置換を含んでいる請求項48に記載のDNA配列。 50.ヒスチジン188位のアミノ酸置換がアラニンである請求項49に記載の DNA配列。 51.アスパラギン218がヒスチジン、グルタミン酸、アスパラギン酸および システインから選ばれるアミノ酸で置換されているヒト成長ホルモン結合タンパ ク質をコードしているDNA配列。 52.選ばれるアミノ酸がヒスチジンである請求項51に記載のDNA配列。 53.ヒト成長ホルモン結合タンパク質中のアスパラギン218に対応するアミ ノ酸の代わりに他のアミノ酸が挿入されている哺乳動物成長ホルモン結合タンパ ク質。 54.挿入されるアミノ酸がアラニン、ヒスチジン、グルタメート、アスパルテ ートおよびシステインから選ばれる請求項53に記載の哺乳動物成長ホルモン結 合タンパク質。 55.選ばれるアミノ酸がヒスチジンである請求項54に記載の哺乳動物成長ホ ルモン結合タンパク質。 56.タンパク質がヒト成長ホルモン結合タンパク質である請求項55に記載の 哺乳動物成長ホルモン結合タンパク質。 57.ヒスチジン、グルタメート、アスパルテートまたはシステインによるアミ ノ酸置換を含有する哺乳動物成長ホルモン結合タンパク質、哺乳動物成長ホルモ ンおよび亜鉛を含有する医薬製剤。 58.哺乳動物成長ホルモンがヒト成長ホルモンであり、哺乳動物成長ホルモン 結合タンパク質がアスパラギン218がヒスチジンで置換されたヒト成長ホルモ ン結合タンパク質である請求項57に記載の医薬製剤。 59.金属イオン結合部位を含まない哺乳動物ポリペプチドホルモン−レセプタ ーコンプレックスを金属イオン結合部位を含むように修飾する方法であって、( a)金属イオン結合部位を含まないポリペプチドホルモンまたはポリペプチドホ ルモンレセプターのアミノ酸配列であって、金属イオン結合部位を有するポリペ プチドホルモンまたはレセプターに相同な領域を含むアミノ酸配列を決定し;そ して (b)金属イオン結合部位を含まない哺乳動物ポリペプチドホルモンまたはホル モンレセプターのアミノ酸配列を、金属イオン結合部位を含むポリペプチドホル モンまたはホルモンレセプターに類似した1またはそれ以上のアミノ酸を含むよ うに修飾する; ことからなる方法。 60.金属イオンが亜鉛である請求項59に記載の方法。 61.ポリペプチドホルモンが成長ホルモンであり、ポリペプチドホルモンレセ プターが成長ホルモン結合タンパク質である請求項60に記載の方法。 62.(a)ヒト成長ホルモンのヒスチジン21がグルタメーF、アスパルテー トまたはシステイン以外のアミノ酸で置換された成長ホルモン変異体をコードし ているDNA配列;可溶性ヒトプロラクチンレセプターをコードしているDNA 配列; (b)ヒスチジン188にグルタメート、アスパルテートまたはシステイン以外 のアミノ酸置換を含有する可溶性ヒトプロラクチンレセプターをコードしている DNA配列; (c)ヒスチジン188がアラニンで置換されている可溶性ヒトプロラクチンレ セプターをコードしているDNA配列;および(d)アスパラギン218がヒス チジンで置換されているヒト成長ホルモン結合タンパク質をコードしているDN A配列; からなる群から選ばれるDNA配列で形質転換された発現宿主。 63.アラニンで置換されたアルギニン84およびアスパルテート171を含有 するヒト成長ホルモン変異体。 64.アラニンで置換されたリジン188およびグルタメート174を含有する ヒト成長ホルモン変異体。 65.アラニンで置換されたリジン172およびグルタメート174を含有する ヒト成長ホルモン変異体。[Claims] 1. The presence of metal ions in the metal ion binding site of mammalian hormone receptors mammals containing such metal ion binding sites that determine the hormone affinity of A method of modifying a polypeptide hormone-receptor complex, the method comprising: Keying metal ions to the mammalian polypeptide hormone-receptor complex histidine in mammalian polypeptide hormones or receptors that rate Substitution of glutamate, aspartate or cysteine amino acids with other amino acids Mutant hormones or hormones with reduced ability to chelate the metal ions by or receptor. 2. Metal ions include zinc, iron, nickel, copper, magnesium, manganese, and cobalt. 2. The method of claim 1, wherein the method is selected from the group consisting of , calcium, or selenium. 3. 3. A method according to claim 2, wherein the metal ion is zinc. 4. If the mammalian polypeptide hormone is growth hormone or placental lactogen 4. The method according to claim 3. 5. Hormone receptors are growth hormone receptors, prolactin receptors, The method according to claim 4, wherein the lactogen receptor is a placental lactogen receptor. 6. Mammals include primates, ungulates, cows, pigs, sheep, horses, cats, dogs, and 2. The method of claim 1, wherein the method is selected from the group consisting of Rodentia. 7. The mammal is human, the growth hormone is human growth hormone, and prolactone is 6. The method according to claim 5, wherein the tin receptor is a human prolactin receptor. 8. Human growth hormone is natural human growth hormone, and the amino acids substituted are human. according to claim 7, which is stidine 18, histidine 21 or glutamate 174. the method of. 9. Other substitutes for histidine 18, histidine 21 or glutamate 174 9. The method according to claim 8, wherein the amino acid is alanine. 10. The placental lactogen hormone is human placental lactogen, and the hormone being replaced is Claims that the amino acid is histidine 18, histidine 21 or glutamate 174 The method described in Section 4. 11. Substitute histidine 18, histidine 21 or glutamate 174, etc. The method according to claim 10, wherein the amino acid is alanine. 12. Histidine 21 of natural human growth hormone is converted to glutamate and aspartate. or a human growth hormone variant substituted with an amino acid other than cysteine. 13. Human growth according to claim 12, wherein histidine 21 is replaced with alanine. Hormone variants. 14. Histidine 18 and glutamate 174 of natural human growth hormone Substitution with amino acids other than tidine, glutamate, aspartate or cysteine 14. The human growth hormone variant of claim 13, further comprising: 15. Histidine 18 and glutamate 174 are replaced with alanine. 15. The human growth hormone variant according to claim 14. 16. natural human placental lactogen histidine 18, histidine 21 or glu Tamate 174 is histidine, glutamate, aspartate or cysteine Human placental lactogen variants substituted with amino acids other than . 17. Histidine 18, histidine 21 and glutamate 174 are all 17. The human placental lactogen variant according to claim 16, wherein the human placental lactogen variant is substituted with nin. 18. Human Growth Hormone Amino Acids Histidine 18, Histidine 21 or Gluta Amino acids corresponding to mate 174 are histidine, glutamate, and aspartate. or non-human growth hormone substituted with an amino acid other than cysteine Animal growth hormone mutants. 19. A corresponding to histidine 18, histidine 21 or glutamate 174 19. The variant according to claim 18, wherein the amino acid replacing the amino acid is alanine. 20. Growth hormone stimulates growth in cows, pigs, sheep, horses, cats, dogs or rodents 20. The variant according to claim 19, selected from the group consisting of hormones. 21. (a) The amino acid sequence of mammalian growth hormone is the amino acid sequence of human growth hormone. Amino acids corresponding to the acids histidine 18, histidine 21 and glutamate 174 A therapeutically effective amount of such mammalian growth hormone containing acid is administered to the mammal. administered to an animal; and (b) necessary for binding of said mammalian growth hormone to prolactin receptors; Maintains physiological zinc ion concentration and induces lactation stimulating response; A method of stimulating a lactogenic response in a mammal. 22. A claim in which the total physiological zinc ion concentration is maintained at about 0.5 to 100.0 μmol. The method according to item 21. 23. A therapeutically effective amount of human growth hormone is administered to a human while the human growth hormone is Physiological zinc ion concentration required for Lumon to bind to prolactin receptors. Stimulating the lactogenic response in humans consists of maintaining and inducing the lactogenic response how to. 24. Ensure that the total physiological zinc ion concentration is maintained at about 0.50 to 100.0 μmol. The method according to claim 23. 25. Zinc binding required for human growth hormone to bind to prolactin receptors Administering to humans a therapeutically effective dose of a human growth hormone variant in which the binding site has been deleted. A method of stimulating somatoform reactions in humans, comprising: 26. The mutants contain natural human growth hormone histidine 18, histidine 21, and glutamate 174 is glutamate, aspartate, histidine or cis 26. The method according to claim 25, wherein the amino acid is substituted with an amino acid other than tein. 27. histidine 18, histidine 21 or glutamate 174 is alanine 27. The method of claim 26, wherein: 28. The presence of metal ions at metal ion binding sites influences hormone levels in mammals. Contains such metal ion binding sites that determine the hormone affinity of the receptor Screening for possible mammalian polypeptide hormone variants A method, (a) Mammalian polypeptide hormones presumed to contain metal ion binding sites (b) incubating a solution containing the Mon mutant and a chelating reagent; Contacting the incubated mammalian polypeptide hormone with a hormone receptor ;and (c) detecting the formation of a polypeptide hormone-receptor complex; A method consisting of. 29. Metal ions include zinc, iron, nickel, copper, magnesium, manganese, and cobal. 29. The method according to claim 28, wherein the compound is selected from the group consisting of carbon dioxide, calcium, or selenium. 30. Mutant mammalian polypeptide hormones can be used as growth hormone or placental lactogens. 29. The method according to claim 28, wherein the method is a mutant of . 31. Whether the mammal is a human, cow, pig, sheep, horse, cat, dog, or rodent 29. The method according to claim 28, wherein the method is selected from the group consisting of: 32. the mammal is a human, the mutant hormone is a human growth hormone mutant, 31. The method of claim 30, wherein the receptor is the human prolactin receptor. 33. The variant is such that the substituted amino acid is histidine 18, histidine 21 or The person according to claim 32, which is a human growth hormone variant that is glutamate 174. Law. 34. A substitute for histidine 18, histidine 21 or glutamate 174 34. The method of claim 33, wherein the amino acid is alanine. 35. If the mammal is a human and the mutant hormone is a human placental lactogen mutant, 31. The method according to claim 30, wherein the receptor is a human prolactin receptor. 36. The variant shows that the substituted amino acid is relative to the amino acid in natural human growth hormone. The corresponding histidine 18, histidine 21 or glutamate 174 36. The method of claim 35, wherein the lactogen is a discogenic lactogen mutant. 37. A substitute for histidine 18, histidine 21 or glutamate 174 37. The method of claim 36, wherein the amino acid is alanine. 38. Mammalian prolactin-binding protein consisting of soluble prolactin-binding protein protein mutants. 39. Soluble prolactin-binding protein is human prolactin-binding protein. 39. The variant of claim 38. 40. If histidine 188 is histidine, glutamate, aspartate or 40. The variant according to claim 39, wherein the variant is substituted with an amino acid other than stain. 41. The variant according to claim 40, wherein histidine 188 is replaced with alanine. . 42. 39. The variation of claim 38, comprising administering a therapeutic amount of the variant to a mammal. Method using a variant. 43. Claims further comprising administering the variant in the presence of a therapeutic amount of growth hormone The method according to item 42. 44. Administered in the presence of a total physiological zinc ion concentration of 0.5 to 100.0 μmol. 44. The method of claim 43, further comprising: 45. The mutant is human soluble prolactin-binding protein, and growth hormone 44. The method of claim 43, wherein the human growth hormone is human growth hormone. 46. A DNA sequence encoding a human growth hormone variant according to claim 12. . 47. The mutants contain histidine 18, histidine 21 and glutamate 174. 47. The DNA sequence according to claim 46, which instead contains alanine. 48. DNA sequence encoding soluble human prolactin receptor. 49. The encoded human prolactin receptor binds to histidine 188. 49. A DNA sequence according to claim 48, comprising amino acid substitutions. 50. 49. The amino acid substitution at position 188 of histidine is alanine. DNA sequence. 51. Asparagine 218 is histidine, glutamic acid, aspartic acid and Human Growth Hormone Binding Protein Substituted with Amino Acids Selected from Cysteine A DNA sequence that encodes a protein. 52. 52. A DNA sequence according to claim 51, wherein the selected amino acid is histidine. 53. Amino acid corresponding to asparagine 218 in human growth hormone binding protein Mammalian growth hormone-binding proteins in which other amino acids have been inserted in place of amino acids Good quality. 54. The amino acids inserted are alanine, histidine, glutamate, and asparte. 54. The mammalian growth hormone compound of claim 53 selected from lactate and cysteine. Synthetic protein. 55. 55. The mammalian growth protein of claim 54, wherein the selected amino acid is histidine. Lumon binding protein. 56. 56. The protein according to claim 55, wherein the protein is a human growth hormone binding protein. Mammalian growth hormone binding protein. 57. amino acids with histidine, glutamate, aspartate or cysteine mammalian growth hormone binding protein containing amino acid substitutions, mammalian growth hormone Pharmaceutical preparations containing zinc and zinc. 58. Mammalian Growth Hormone is Human Growth Hormone, Mammalian Growth Hormone Human growth hormone in which the binding protein has asparagine 218 replaced with histidine 58. The pharmaceutical formulation according to claim 57, which is a protein binding protein. 59. Mammalian polypeptide hormone-receptor free of metal ion binding sites - A method for modifying a complex to contain a metal ion binding site, the method comprising: ( a) Polypeptide hormones or polypeptide hormones that do not contain metal ion binding sites. The amino acid sequence of the lumon receptor, which is a polypeptide with a metal ion binding site. Determine the amino acid sequence containing the region homologous to the putidohormone or receptor; do (b) a mammalian polypeptide hormone or hormone that does not contain a metal ion binding site; The amino acid sequence of the monoreceptor was converted into a polypeptide molecule containing the metal ion binding site. containing one or more amino acids similar to hormone or hormone receptors. Modify sea urchin; A method consisting of things. 60. 60. The method of claim 59, wherein the metal ion is zinc. 61. Polypeptide hormones are growth hormones and polypeptide hormone receptors. 61. The method of claim 60, wherein the protein is a growth hormone binding protein. 62. (a) Histidine 21 of human growth hormone is glutame F, asparte encodes a growth hormone variant in which amino acids other than cysteine or cysteine are substituted. DNA sequence encoding the soluble human prolactin receptor array; (b) Histidine 188 other than glutamate, aspartate or cysteine encodes a soluble human prolactin receptor containing amino acid substitutions of DNA sequence; (c) Soluble human prolactin protein in which histidine 188 is replaced with alanine a DNA sequence encoding the receptor; and (d) asparagine 218 is His. DN encoding human growth hormone binding protein substituted with tidine A array; An expression host transformed with a DNA sequence selected from the group consisting of. 63. Contains arginine 84 and aspartate 171 substituted with alanine A human growth hormone mutant that 64. Contains lysine 188 and glutamate 174 substituted with alanine Human growth hormone mutants. 65. Contains lysine 172 and glutamate 174 substituted with alanine Human growth hormone mutants.
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