JPH0653072B2 - プラスミノーゲンアクチベーター蛋白質をコードするポリデオキシリボヌクレオチド、それを含むベクター及びそれを含む形質転換体 - Google Patents

プラスミノーゲンアクチベーター蛋白質をコードするポリデオキシリボヌクレオチド、それを含むベクター及びそれを含む形質転換体

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JPH0653072B2
JPH0653072B2 JP1132952A JP13295289A JPH0653072B2 JP H0653072 B2 JPH0653072 B2 JP H0653072B2 JP 1132952 A JP1132952 A JP 1132952A JP 13295289 A JP13295289 A JP 13295289A JP H0653072 B2 JPH0653072 B2 JP H0653072B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は人間のプラスミノーゲンアクチベーター遺伝子
に関するデオキシリボ核酸(DNA)セグメントを提供
するものである。このDNA部分をプラスミドベクター
に組入れるとこのベクターは次いでバクテリアまたは他
の微生物にとり込ませることができる。次いでこのバク
テリアを培養して人間のウロキナーゼの性質を有するプ
ラスミノーゲンアクチベーター蛋白質を製造することが
できる。
静脈および動脈の凝血、肺塞栓、心臓内の血栓および組
織塞栓などの急性血栓症候群は処理の困難なものであ
る。閉塞自体のための現在の医学的治療には抗血液凝固
が含まれる。現在の医学的アプローチはその基本的過程
を停止させ、そして血液の流れを回復して血管の閉塞ま
たは組織の破壊の程度を限定するための通常の生理学機
構に依存している。血栓溶解作用または血栓溶解の治療
は不快な血栓を溶解させるための手段としてかなり興味
あるものといえる。抗血液凝固と血栓溶解治療との双方
を使用することによつて、医学的実施は血栓を迅速に溶
解してその再発を防ぐ手段をもつことになるであろう。
最近、血栓溶解治療への数種のアプローチが観察されて
おり、その一つは天然に産する線維素分解酵素系(fibr
inolytic enzyme system)の活性剤の組織内注入による
ものである。広範な研究の行われたこのような試剤はウ
ロキナーゼである。ウロキナーゼはプラスミノーゲンか
らプラスミンへの転化を通して活性な血栓溶解剤であ
る。プラスミノーゲンは天然に産するプラズマ前駆体で
あり、このものは活性剤の存在下、線維素(fibrin)を
加水分解しうる蛋白分解酵素たるプラスミンに転化す
る。ウロキナーゼは構造未知の複雑な蛋白質であり、人
尿中に痕跡量見出される。ウロキナーゼは有力な血栓溶
解剤であり、血液中に自然に依存する量よりも遥かに多
量を注射すると血栓溶解を促進する。ウロキナーゼは1
951年にはじめて記載され、その後人尿からのウロキ
ナーゼの分離および精製のための方法が開発された。ウ
ロキナーゼの分離および精製法は多くの刊行物、たとえ
ば米国特許第2,983,647号;同第3,256,158
号;同第3,477,910号〜第3,477,913号および
第3,544,427号、に記載されている。然しながら、
尿の収集と処理の業務はウロキナーゼのこの資源を非実
用的なものにしている。400万CTA単位(CTAは
Committee on Thrombolytic Agentsの略語)のウロキナ
ーゼは約1,500リツトルの尿の処理を必要とするから
である。後に人間の腎臓細胞の培養中に線維素分解活性
が発表され、そしてこの活性は尿のウロキナーゼと免疫
学的に区別がつかないことが見出された。組織培養法を
使用してさえ、生産コストが高くつき、その結果、ウロ
キナーゼの製造のための他の方法が望まれている。
本発明は、人間のウロキナーゼに関するプラスミノーゲ
ンアクチベーターをコードするデオキシリボ核酸(DN
A)を組入れた修飾プラスミドを提供するものである。
この修飾プラスミドはバクテリアまたは他の微生物に導
入することができ、次いでこのものを培養して抗生物質
化合物の製造と同じようにしてウロキナーゼ様物質を製
造することができる。この修飾プラスミドはプラスミド
中のヌクレオチド配列の直接操作によつてえられる。記
述のために、本発明をバクテリウムE.Coli K−12
菌株X1776ならびにプラスミドおよびそこからのベ
クターpBR322を参照して以下に述べる。前者はRa
ven Press(NewYork)発行、Beers.R.F.およびBassett.E.
G.共著「Recombinant Molecules,Impact on Science an
d Society」(1977年)第45頁に記載されてお
り、後者はBolivarら(Gene,、第95頁、19
77年)によつて記述されている。本発明者は人間のプ
ラスミノーゲンアクチベーターであるウロキナーゼをコ
ードするDNAセグメントをバクテリアに組入れた。こ
のようにしてこの微生物は人間の胎生腎臓細胞の組織培
養から分離したウロキナーゼと類似の免疫学的なおよび
プラスミノーゲン活性剤の性質を有するプラスミノーゲ
ンアクチベーターを製造する新しい能力を獲得する。こ
の遺伝子工学の方法は簡単にいうと、(1)人間の胎生腎
臓細胞からのメツセンジヤーリボ核酸(mRNA)の分
離、(2)分離したmRNAの存在の実証、(3)組換えDN
A合成に適するmRNAからの相補DNA(cDNA)
の実験的合成、(4)上記(3)で合成したDNAとベクター
またはプラスミドDNAとを含む組換えDNAの合成、
(5)この組換えDNAによるバクテリアの形質転換なら
びにプラスミノーゲンアクチベーター生産のため形質転
換細胞の検出および選択、および(6)形質転換細胞から
のプラスミノーゲンアクチベーターの分離と化学的およ
び生物学的性質の特性の記述からなる。
ヌクレオチド配列のこの新しい操作技術は、一菌株もし
くは種からの周知のもしくは同定されたヌクレオチド配
列を別のものへ導入しこれによつて所望の性質を付与す
ることを可能にする。DNAの二重らせん構造に関し
て、DNA分子のからみ合つた相補性のストランドはホ
スフエート基を通して結合する4つのデオキシリボヌク
レオチド即ちデオキシ−リボアデノシン−5′−ホスフ
エート(dAMP)、チミジン−5′−ホスフエート
(TMP)、デオキシ−リボグアノシン−5′−ホスフ
エート(dGMP)およびデオキシ−リボシチジン−
5′−ホスフエート(dCMP)から作られている。そ
れぞれのストランドの遺伝子情報はデオキシリボヌクレ
オチドの特定の配列において具体化される。あるDNA
分子中のヌクレオチドの配列はある特定の蛋白質の配列
を決定し、そしてアミノ酸の配列または蛋白質の構造と
機能とを確立する。それ故、DNAのヌクレオチド配列
は有機体の性質を作る蛋白質を正確に規定する。
組換えDNAの操作はバクテリアから分離される制限エ
ンドヌクレアーゼ酵素として知られる蛋白質によるDN
Aのストランドの開裂により始まる。その酵素はDNA
鎖を特定の配列部位で切断する。その切断は必ずしも二
つのストランドの同じ位置で起きるとはいえないので、
その分けられたストランドは相補性の末端を持ちそのた
め適当な条件下で一緒に結合して端部対端部でそれらが
結合しうる。2種の異なつた資源からのDNA(その両
者は適切な標識配列をもつ)について同一の制限酵素を
使用するならば、結合性の端部を有する配列がその結果
生ずるであろう。それ故、任意の資源からの2つの配列
を組換えて単一のDNA分子にすることができる。組換
え用DNAを取得する別の方法は、メツセンジヤーRN
Aを二重ストランド相補DNAに逆転写することであ
る。合成されたDNAは次いでこれを以下に述べるよう
にしてプラスミド中に組入れることができる。DNA取
得のこの方法は好ましいものである。それは、哺乳動物
染色体のDNAの遺伝子が蛋白質を伝達しない配列を多
くの場合含み、そのためDNAから蛋白質への遺伝子情
報伝達の直線性が中断されるからである。E.Coliのよ
うなバクテリアの場合、その単純な円形染色体に加え
て、それは細胞の染色体から物理的に分離している遺伝
子単位であるプラスミドもしくは余分の染色体要素とし
て知られる一個またはそれ以上の独立に複製されるサー
クル状物をもつこともできる。これらのプラスミドもし
くはベクターはバクテリアから分離することができ、制
限酵素によつて開口もしくは開裂することができ、そし
て組換えの一成分として使用することができる。組入れ
るべきDNAをプラスミドDNAに接合した後、この円
形プラスミドはこれを閉じることができ、そしてプラス
ミドは細胞にもどされうる。そこでそれはそれ自身の自
然のヌクレオチド配列のみならず加えたものをも転写し
つつ複製を再び始めるであろう。それ故、えられるバク
テリアの菌株はバクテリアの繁殖の際に、組入れたヌク
レオチド配列のコピーを維持するであろう。
本発明は添付の図面を参照して更によく理解されるであ
ろう。
第1図はウロキナーゼに関連したプラスミノーゲンアク
チベーター蛋白質を伝達するプラスミド含有DNAの制
限地図を図式的に説明するものである。
第2図は形質転換細胞からのウロキナーゼ様物質の親和
クロマトグラフからえられたデータを説明するグラフで
ある。
プラスミドは二重ストランドDNAからなり少なくとも
1つの転写位置を含むものと信じられている。添付の第
1図を参照して、そこにはウロキナーゼに関連したプラ
スミノーゲンアクチベーターをコードするDNAセグメ
ントを組入れたE.ColiプラスミドpBR322を図式
的に示してある。このプラスミドもしくはベクターpB
R322はBolivarらによつて記述されている(Gene,
、第95頁、1977年)。第1図に示すように、こ
のpBR322プラスミドはPst Iの位置として以後
に述べる位置において制限酵素によつて開裂されてお
り、プラスミノーゲンアクチベーターをコードするDN
Aセグメントがそこに組入れられている。一つのストラ
ンド上の配列が相補的に直接向き合つて存在するため結
合が起こる。その相補性はそれぞれヌクレオチド類シト
シンおよびグアニンまたはアデニンおよびチミンの間の
化学的親和性に依存する。ストランドの長さにそつてく
りかえされるこれらの結合の合計はストランド同志を保
持する。2つのDNA断片を結合する別法はリガーゼを
使用するブラント末端の連結(blunt end ligation)に
よる方法である。第1図に示す数値はそこに示す位置の
間の塩基ペアの数(実際には近似値)である。たとえ
ば、pBR322プラスミドのもとのPst I位置の間
に組入れられた塩基ペアの数は約4,200である。第1
図の直径にそつた場所もしくは位置は特定配列のヌクレ
オチドが生じ且つ特定の制限エンドヌクレアーゼ酵素に
よつて開裂しうる場所を示す。第1図中の記号はそれぞ
れの位置の大体の場所ならびにヌクレオチドの特定配列
においてDNAストランドを切断する特定の制限酵素を
示す。
第1図は本発明の一態様を示すものであり、ウロキナー
ゼ様物質をコードするDNAを組入れたE.Coliプラス
ミドを例示するものである。組換えDNA、すなわちウ
ロキナーゼ様物質をコードするDNAを含む再構成され
たプラスミドはE.Coli K−12菌株X1776とし
て例示されているような適当な宿主有機体すなわち単一
細胞宿主にもどされる。そこではその有機体はそれ自身
の自然の配列のみならず組入れた配列をも転写しつつ複
製を始める。
他の適当な有機体はエシエリシア属、サツカロマイセス
属、バチルス属、ニユーロスポラ属またはストレプトマ
イセス属からえらぶことができる。このように単一細胞
宿主を使うことができる。適当な微生物の種を例示すれ
ば、エシエリシアコリイ(E.Coli)、サツカロマイセ
スセレビシアエ、バチルスサブチリスおよびニユーロス
ポラクラサである。
本発明は、免疫学的および化学的性質においてウロキナ
ーゼに関連するプラスミノーゲンアクチベーター蛋白質
を生産する適当なプラスミドを含有させたエシエリシア
属からのバクテリアを特に提供するものである。E.Co
li X1776pABB26の培養物は米国イリノイ州
ペオリアの米国農務省のARSカルチユアーコレクシヨ
ンに寄託され、寄託番号B 12122が付せられた。
実施例1. 人間の胎生腎臓細胞からのmRNAの分離 ウロキナーゼ生産細胞から全mRNAを次のとおり分離
した。10%の胎生子牛血清を含むイーグル媒質(E1
99)中で人間の胎生腎臓(HEK)細胞を合計7〜1
0日間組織培養により生成させた。収集前に更に7日間
この細胞を血清なしで蛋白質加水分解物質中に保持し
た。HEK細胞をローラボトルからこすり取り、ヘパリ
ン(10単位/ml)含有塩水中で洗い、グアニジン塩に
よる抽出をリン酸塩で緩衝した水(PBS)緩衝液中で
pH7.0で行なつた以外はウルリツヒらのグアニジンチオ
シアネート法(Science,196、第1313頁、197
7年)により全RNAを分離した。このRNAをエタノ
ールにより沈澱させ、33mMのN−2−ヒドロキシ−エ
チルピペラジン−N′−2−エタンスルホン酸(HEP
ES)緩衝液に溶解した。デーレイらの(J.Biol.Che
m.252、第8310頁、1977年)記述のようにポ
リウリジル酸(Poly U)セフアデツクスG−10カラ
ム上の親和クロマトグラフにより全RNAからmRNA
を含有するポリアデニル酸(Poly A)を分離した。カ
ラム物質はコフインらの方法(J.Mol.Biol.86、第
373頁、1974年)に従い合成した。RNAをカラ
ム中に2回通して全mRNAをえた(全RNA39mgか
ら1.1mg)。ウロキナーゼmRNAを更に濃縮し、シユ
クロース密度傾斜遠心分離により全mRNAから分離し
た。全RNAをTES−2緩衝液(10mM Tris-HCl、p
H7.4;20mM NaCl;0.5mM EDTA;0.4%のナトリ
ウムドデシルサルフエート)に約10A260/mlの濃度
でとかした。このRNAを65℃で15分間加熱し、ベ
ツクマンL5−65超遠心分離器中で25,000rmpに
おいて20℃で12時間SW27ロータ中で線状(10
〜30%)シユクロース傾斜および遠心分離に付した。
次いで傾斜物を各フラクシヨン(0.5ml/フラクシヨ
ン)に分け、A260の読みを決定した。28Sより大き
いRNAをプールし、エタノールで沈澱させ、70%エ
タノール中の33mM NaClで洗い、次いで95%エ
タノールで洗つた。これを乾燥し、pH7.0の33mMの
HEPESにとかした。傾斜に付したRNAの1gか
ら、28Sより大きいRNA73wgをえた。このRNA
を使用して無細胞蛋白質合成でウロキナーゼmRNAの
存在を実証しそしてcDNAの合成を行なつた。
実施例2. 無細胞蛋白質合成による分離RNA調製物中のウロキナ
ーゼmRNAの存在の実証 ウサギの網内皮細胞からの無構胞蛋白質合成系をペルヘ
ムおよびジヤクソンの方法(Eur.J.Biochem.,67、第
247頁、1976年)によりヌクレアーゼ処理して内
生のmRNAを消化処理した。無細胞での蛋白質の合成
および免疫沈澱をローデスらの方法(J.Biol.Chem.,
248、第2031頁、1973年)に従い実施した。
20%(Vol/Vol)の網内皮細胞溶解物、2mMのアデ
ノシントリホスフエート(ATP)、0.2Mのグアニジ
ントリホスフエート(GTP)、10mMのクレアチンホ
スフエート、2ugのクレアチンキナーゼ、3mMのジチオ
スレイトール、75mMのKCl、3mMのMgCl2、30mM
のHEPES、pH7.6、20uMのアミノ酸混合物(メ
チオニンなし)、5uCi35S−メチオニンおよび1ug
の精製メツセンジヤーRNAを含む最終容量45ul中で
培養を行なつた。混合物を25℃で1時間培養し、次い
で冷却および0.1Mメチオニン、10%トリトンX−1
00および10%ナトリウムデオキシコレートからなる
液25ulの添加により停止した。5ulづつの分別量を0.
3MMフイルターペーパーデイスク上にピペツトで移
し、0.2%のD,L−メチオニンを含むトリクロル酢酸
(TCA)中で洗うことにより、とり込まれたもの全体
のトリクロル酢酸不溶解カウントをえた。次いでこのペ
ーパーデイスクを同じTCA−メチオニン溶液中で90
℃で15分間加熱し、シンチレーシヨンカウンターでカ
ウントする前に乾燥した。
合成した35S−ペプチドの免疫沈澱をローデスらの方法
(上記文献参照)により行なつた。ただし、それぞれの
抗原−抗体沈澱物を0.5Mシユクロース、1%トリトン
X−100、1%ナトリウムデオキシコレートおよび0.
2MのDL−メチオニンからなる液200ulからなるシ
ユクロースクツシヨン中を沈降させるという変形を用い
た。精製ウロキナーゼ(0.5ug)をキヤリヤーとして反
応混合物に加え、ウサギの抗ウロキナーゼ(IgGフラ
クシヨン)の5〜10ugを加えることによつて免疫沈澱
を行なつた。第二抗体(ヤギの抗ウサギIgG、100
〜200ug)を加え、反応混合物を更に4℃で18時間
培養した。最終の沈澱物を洗い、10Mの尿素、5%S
DSおよび5%メルカプトエタノール中で再懸濁させて
60℃で30分間加熱した。分別量をシンチレーシヨン
カウンター中でカウントして35Sとり込み量を求めた。
ウロキナーゼ特異mRNAのカウントをTCAにより沈
澱された全カウント分の免疫沈澱カウントのパーセント
として表示した。この反応条件において、精製ウサギの
グロビンのメツセンジヤーRNAの1ugを反応混合物中
に使用するときに反応混合物1ul当り1×10cpmが
TCAにより沈澱しうる。1%以下の放射能がウサギの
ヘモグロビンmRNAコントロール中でウロキナーゼ抗
体によつて免疫沈澱された。一方、人間の胎生腎臓(H
EK)細胞からのPoly Aを含むmRNAは免疫沈澱し
うるカウントとして10%のTCA不溶性放射能を与え
た。シユクロース密度傾斜遠心分離による28Sより大
きいメツセンジヤーRNAはウロキナーゼ抗体により4
0〜60%のTCA不溶性放射能が免疫沈澱したことを
示した。
加えたmRNAに依存する無細胞での蛋白質の合成はま
たロバーツおよびピーターソン(PNAS、70、第2
330頁、1973年)によつて述べられている小麦発
芽系中で行なつた。ウサギの網内皮細胞系中で上述の如
く免疫沈澱を行なつた。シユクロース密度傾斜からの2
8Sより大きいメツセンジヤーRNAは免疫沈澱しうる
カウントとしてTCA不溶性カウントの90%をも与え
た。
実施例3. mRNAから相補DNA(cDNA)の合成 フリードマンおよびロスバツシユの方法(Nucleic Acid
s Res.,4、第3455頁、1977年)に従いmRN
Aの逆転写によつて単一ストランドcDNAを合成し
た。ただし次の変形を用いた。mRNAでオリゴdTプ
ライマーをアニール化するための反応混合物(500u
l)は20mMのTris−HCl、pH8.5、20mMのKC
l、4mMのMgCl2、20ugのPoly A含有のmRNAお
よび1.5ugのdT30を含んでいた。cDNA合成のため
の最終反応混合物(1ml)は50mMのTris−HCl、pH
8.5、50mMのKCl、10mMのMgCl2、10mMのジチオ
スレイトール(DTT)、10ugのアクチノマイシン
D、各1mMのデオキシアデノシントリホスフエート(d
ATP)、デオキシグアニジントリホスフエート(dG
TP)、チミジントリホスフエート(TTP)、800
uM〔α−32p〕dCTPおよび325単位のAMV逆
転写酵素を含んでいた。42℃で30分間培養後、酵素
325単位を別に加えた。2時間の培養後、0.5Mのエ
チレンジアミン四酢酸(EDTA)の50ulを加えるこ
とによつて反応を停止した。この溶液に10MのNaO
Hの40ulを加え、次いで室温で18〜20時間培養し
た。次いで、ゆつくりかきまぜながらHEPESを加え
ることによつて溶液をpH8.5に中和した。次いでこの溶
液をフエノール抽出、セフアクリルS−300ゲル過
および高分子量のcDNAを含有する排除フラクシヨン
をメタノール沈澱に付した。収率は15〜25%であつ
た。cDNA生成物を7M尿素中の3.5%ポリアクリル
アミド−スラブゲル(20×40×0.3cm)中の電気泳
動に付した。長さのマーカーとしてラムダDNAのHind
IIIエンドヌクレアーゼ消化を使用した。ゲルの放射線
写真後、主たる種として3.000〜6.000のヌクレオ
チド残基を有する単一ストランドcDNAを検出した。
ジヤコブセンらによつて述べられた反応条件(Eur.J.Bi
ochem.,45、第623頁、1974年)に類似して、
イーコリイからのDNAポリメラーゼの大きな断片を使
用することによつて、cDNAの第二のストランドを合
成した。反応は反応容量200ul中に1.4nモルのcD
NA、0.1MのHEPES、pH7.0、それぞれ400uMの
dATP、デオキシシトシントリホスフエート(dCT
P)、dGTPおよびTTP、10mMのMgCl2、10mM
のジチオスレイトールならびに70mMのKClを含んで
いた。15℃で1.5時間培養を行なつた。次いで0.5Mの
EDTAの20ulを加え、そしてDNAをフエノール抽
出およびエタノール沈澱によつて精製した。
次いで上述の二重ストランドcDNAを、30mMの酢酸
ナトリウム、pH4.6、1mMのZnSO、250mMのN
aClおよび100ug/mlのイーコリイtRNAの存在
下において、15℃で3時間Sヌクレアーゼ(125
0単位)により処理した。DNAの約58%(ほぼ0.5u
g)が処理後に回収された。ベツクマンL5−75超遠
心分離器中の40,000rpm揺動バケツSW40ロー
タ中の線状シユクロース密度傾斜〔10mMのNaCl1
0mMのTris pH8.0、1mMのEDTAからなる塩水
−Tris−ED TA(STE)中15〜30%〕中
で20℃で16時間DNAを遠心分離した。2,000個
の塩基ペアより大きいDNAをプールし、エタノール沈
澱して、組換えDNA合成のためPoly C束をつけ
るのに使用した。
実施例4. 組換えDNAの合成 二重ストランドcDNAへのホモポリマー束の添加をロ
イコウドハリイら(Nucleic Acid Res.,3、第863
頁、1976年)によつて述べられているようにエキソ
ヌクレアーゼを使用することなしに行なつた。反応混合
物(300ul)は100mMのカリウムカコジレートpH6.
9、30mMのTris塩基、1mMのCoCl、200u
MのDTT、6nモルの二重cDNA(全ヌクレオチド
残基中)、100uMの〔α−32p〕dCTPおよび2
40単位のターミナルトランスフエラーゼを含んでい
た。20分後に0.5MのEDTAの30ulおよび中和し
たフエノール300ulを添加して反応を停止した。十分
に混合した後、内容物を1500xgで10分間遠心分
離して水性層を除いた。100mMのNaCl(pH8.0)
の10ulによりフエノール層を二回抽出し、また集めた
水性層をエーテル抽出し、エタノール沈澱した。
二重ストランドcDNA中に3′−OH端部のほぼ20
pモルから、1400pモルまでの〔32p〕dCMP
がとり込まれた。これはDNAストランド当り70個の
dCMP残基が添加されることを示すものであつた。線
状プラスミドを次の如くしてえた。反応混合物(100
ul)は10mMのTris−HCl、pH7.8、10mMのM
gCl、10mMのDTT、50mMのNaCl、10ug
のPBR322 DNAおよび5単位のPst Iを含ん
でいた。反応混合物の一分別量(5ul)をアガロースゲ
ル電気泳動により分析して消化の完全なことを調べた。
次いで線状DNAをフエノール抽出し、エタノール沈澱
により分離した。
このDNAを10mMのTris−HCl、pH0.8および
0.5mMのEDTAからなる液の100ul中に懸濁させ、
100uMの〔3H〕dTTPおよび240単位のターミ
ナルトランスフエラーゼを含む上述のターミナルトラン
スフエラーゼ緩衝液中で培養した。42℃で0分、1
分、2分、3分、4分および5分の間隔で分別物(各5
ul)を酸不溶性放射能についてモニターした。培養5分
後の残りの溶液をフエノール抽出しそしてエタノール沈
澱した。この期間中、全130pモルのdGMP残基が
とり込まれた。3′−OH末端の5.4pモルを含むこの
DNAサンプルに、pBR322DNAのストランド当
り平均24個の残基を付加した。
ポリデオキシシチジル酸(poly dC)(約0.15
pモル)をつけた大きな二重ストランドcDNAを容量
100ulの0.1MのNaCl中で当量のポリデオキシグ
アニリジン酸(poly dG)をテイル付加したpB
R322DNAにアニール化した。混合物を65℃で3
時間加熱して42℃で16時間放置してこのDNA調製
物をアニール化した。
実施例5. イーコリイの形質転換 カーチスらの方法(CRCプレス発行、1978年、Ch
arkrabarty,A.M.編集の「Genetic Engineering」
のW.Salserによる第3章、第3頁に記載の方法)を使
用してアニール化したDNA混合物によりX1776
(F−ton A53 dap D8min A1 min B2
Sup E42 gal△40 rfb−2 nal A25 om
s−2 thy A57 met C65 oms−1〔bioH−a
sd〕△29 cyc B2 cyc A1 hsd R2)を形
質転換した。補充L液(ジアミノピメリン酸100ug/
ml、ナリジキシン酸25ug/mlおよびチミン40ug/m
l)中で細胞を37℃で0.3A600にまで生育し、室温で
10分間1700xgで遠心分離してペレツトを集め
た。
細胞を10mMのNaCl(1/2容量)中に懸濁させ、遠
心分離し、再び1/2容量のCa緩衝液(75mMのCaC
、140mMのNaCl、10mMのTris HC
l、pH7.0)中に懸濁させた。室温で30分後、細胞を
遠心分離し、再び1/10容量のCa緩衝液に懸濁し、そ
して0℃に冷却した。2容量の細胞を1容量のDNAと
混合し、0℃で30分間保ち、42℃で1分間加熱し、
そして室温で十分間放置し、10容量の補充L液と混合
し、そして37℃で100分間培養した。培養物を少し
づつピペツトにより2mlのソフトL−カンテン(0.6
%)中に移しそのプレート上に敷くことによつて、細胞
を12.5ugのテトラサイクリンを含有する補充L−カン
テン上にプレート状においた。このプレートを37℃で
2日間培養した。全32種類のテトラサイクリン耐性形
質転換体をえた。これらのうち、4種類はアンピシリン
感受性(AMP)であり、そのプラスミド中に組換え
体をもつていた。3種類は約4.2キロの塩基ペアの類似
組換え体をもつていた。これらのプラスミドの一つの制
限地図を第1図に示す。
実施例6. 形質転換細胞中のプラスミノーゲンアクチベーター蛋白
質生産の検出、分離および特性表示 組換えDNAを含有するアンピシリン感受性、テトラサ
イクリン耐性イーコリイ形質転換体をえらんで免疫学的
検知方法を使用してウロキナーゼ様物質の可能な発現を
スクリーニングした。プラスチツクミクロタイタープレ
ートを使用する固相放射性免疫試験(RIA)をヒツツ
エマンらの方法(Methods in Enzymology:Recombinant
DNA、1979年)に従い、ただしやゝ変形して行な
つた。シアノーゲンブロマイドにより活性化したペーパ
ーを使用する直接RIA法において、ウロキナーゼもし
くはウロキナーゼ様物質をシアノーゲンブロマイドによ
り活性化したペーパーと直接反応させ、次いで125Iで
標識した抗ウロキナーゼ抗体の結合によつて検出した。
細胞溶解物はスイーバーグらの方法(Nature,276、
第795頁、1978年)により調製した。イーコリイ
形質転換体の500mlを一夜生育し、10,000xgで
10分間遠心分離することにより細胞を集めた。細胞を
10mMのTris(pH8.0)および1mMのEDTAで洗
い、同じ緩衝液5.0ml中に再び懸濁させた。リゾチーム
(5mg/ml)の0.5mlを添加した後、混合物を氷上に3
0分間保つた。MgClを加えて最縮濃度10mM〔そ
れぞれ0.1mlのDNアーゼ(1mg/ml)、RNアーゼ
(5mg/ml)およびMP−40(5%)〕にした。培養
を4℃で1時間進行させ、混合物を遠心分離(10,00
0xg、20分、0℃)により清澄にした。上澄み液を
使用してウロキナーゼ様物質のスクリーニングを行なつ
た。
(a)溶解物の分別物をシアノーゲンブロマイドペーパー
(直接RIA法)上に滴下してヒツツエマンらの方法
(上記参照)により前述の如く125I−ウロキナーゼと
反応させた。既知量のウロキナーゼも陽性のコントロー
ルとして滴下した。組換えDNA、pABB 26を内
蔵している一種の形質転換体は強い陽性反応を示した。
(b)溶解物の分別物を緩衝液(0.1Mのカリウムホスフ
エート、pH7.0および0.4MのNaCl)で10倍にう
すめ、1×5mlのベンツアミジン親和カラム(ホルムバ
ークら、BBA 445、第215頁、1976年)上
に充てんした。このかラムをA280の読みがバツクグラ
ウンドに達するまで緩衝液で十分に洗つた。このカラム
を溶出緩衝液(0.1Mの酢酸ナトリウム、pH4.0、およ
び0.4MのNaCl)で溶出してフラクシヨンを集め
た。それぞれのフラクシヨンからの分別物を固相RIA
で分析した。
形質転換体X1776(pABB 26)からの細胞溶
解物がベンツアミジン親和カラム中を通過するとき、溶
解物からの若干のA280物質がカラム中に保持され、低
いpHおよび高度の塩によつてのみ溶出された。これらの
保持物質はウロキナーゼの固相RIAにおいて陽性反応
を示したが、形質転換体X1776(pBR 322)
からのコントロール溶解物は陰性であつた(第2図)。
SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動およびそれにつ
づくシアノーゲンブロマイド活性化ペーパー上へのフイ
ルター親和性移動(J.Biol.Chem,254、第1224
0頁、1979年)により、生成物をその分子の大きさ
について更に特徴づけた。125I−標識のウロキナーゼ
−特異抗体はおおよその分子量32,000、52,00
0、87,000、124,000および154,000の5
種の別々の大きさのプラスミノーゲンアクチベーター蛋
白質を示した。
プラスミノーゲンアクチベーターの活性は、アンケレス
らの方法(J.Exp.Med.,137、第85〜111頁、
1973年)から変形した敏感な125Iフイブリノリシ
ス分析を使用して測定した。硬質ミクロタイタープレー
トを125Iフイブリノーゲン(2ug、10cpm/well)
で被覆し、このフイブリノーゲンをプラスミノーゲンの
ないトロンビン(0.1単位/well)を使用してフイブリ
ンクロツトに転化した。0.1MのTris HCl、pH8.
1、0.025%の人間の血清のアルブミン、およびリジ
ンセフアロース上の親和クロマトグラフによつて調製し
た2.5ug/mlのプラスミンのないプラスミノーゲンを含
む全容量70ul中で分析を行なつた。分析の範囲は0.0
5プロウグ(Ploug)単位/mlから10単位/mlであつ
たが、0.002単位まで検出することはできた。イーコ
リイの粗溶解物はこの分析で阻害されているので、形質
転換体調製物はイオン交換クロマトグラフまたはベンツ
アミジン−セフアロース上の親和クロマトグラフによつ
て、分析前に部分的に精製した(第1表)。
形質転換細胞X1776(pABB 26)のウロキナ
ーゼ親和カラム溶出物をこの分析を使用して試験したと
き、かなりの線維素溶解活性が検出されたがpBR32
2により形質転換したX1776からの試料はこのよう
な活性を示たなかつた。更に、人間のウロキナーゼに特
有な抗血清による免疫沈澱はこの活性を溶液から除くこ
とができた。これは形質転換細胞X1776(pABB
26)からのプラスミノーゲンアクチベーター活性と
人間のウロキナーゼとの間の免疫化学的関連の確認を与
えるものである(第1表参照)。
実施例7. イーコリイ菌株X1776(pABB 26)の生育 イーコリイ形質転換体X1776(pABB 26)の
細胞を12.5wg/mlのテトラサイクリン塩酸塩を含む
L−液(J.H.Miller,Experiments in Molecular Ge
netics,Cold Spring Harbor Laboratory,1972年)
中で生育した。更に、0.5%カザミノ酸、0.5%グルコ
ース、0.5ugのD−ビオチン、100ugのL−ジアミノ
ピメリン酸、40ugのナルジキシン酸および12.5ugの
テトラサイクリン塩酸塩(すべてml当り)を含むM9媒
質(J.H.Miller,Experiments in Molecular Geneti
cs,Cold Spring Harbor Laboratory, 1972年)も
生育および上記菌株からのプラスミノーゲンアクチベー
ターの製造のために使用した。振とうしながら細胞を3
7℃で生育し、十分な生育達成後に、プラスミノーゲン
アクチベーター生産を検出する目的で回収した。
【図面の簡単な説明】
第1図はウロキナーゼに関連したプラスミノーゲンアク
チベーター蛋白質をコードするプラスミド含有DNAの
制限地図を図式的に説明するものであり、円内の数値は
そこに示す位置の間の塩基ペアの数を示し、円外の記号
はそれぞれの位置においてDNAを切断する特定の制限
酵素を示し、Pstなる記号で示す太い円周部分はプラ
スミノーゲンアクチベーターをコードするDNA部分の
組入れられる場所である。 第2図は変態菌からのウロキナーゼ様物質の親和クロマ
トグラフからえられたデータを示すグラフであり、横軸
はフラクシヨン数を示し、縦軸は毎分のカウント数を示
す。実線のグラフは形質転換細胞からの溶解物のデータ
を示し、破線のグラフはコントロールからの溶解物のデ
ータを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラナジツト ロイコードハリー アメリカ合衆国イリノイ州 60083 ワー ズワース トウエンテイフアースト スト リート 15390 (72)発明者 マイケル チエング‐イエン チエン アメリカ合衆国ニユーヨーク州 14870 ペインテツド ポスト クノール ブロツ ク ウエスト 12 (72)発明者 シヤウ‐ガング リー アメリカ合衆国イリノイ州 60048 リバ テイビル ウエクフオード コート 907 (72)発明者 ベリー ジヨセフ ラズキン アメリカ合衆国テキサス州 77096 ハウ ストン クラリツジ 5711 (72)発明者 ウイリイ ユーゲン スコレンク ドイツ連邦共和国 デイ‐8120 ウエイル ヘイム キエフアンストラーセ 4

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヒト由来のプラスミノーゲンアクチベータ
    ー蛋白質をコードする下記の制限酵素地図で表されるポ
    リデオキシリボヌクレオチドセグメントをその中に組み
    入れたプラスミドベクターからなる、大腸菌の形質転換
    に適合させた組換え体プラスミド。
  2. 【請求項2】ベクターがE.coliプラスミドpBR
    322からなる特許請求の範囲第1項記載の組換え体プ
    ラスミド。
  3. 【請求項3】Pst I制限エンドヌクレアーゼ部位を
    含む特許請求の範囲第1項記載の組換え体プラスミド。
  4. 【請求項4】大腸菌がE.coli K−12菌株X1
    776である特許請求の範囲第1項記載の組換え体プラ
    スミド。
  5. 【請求項5】ヒト由来のプラスミノーゲンアクチベータ
    ー蛋白質をコードする下記の制限酵素地図で表されるポ
    リデオキシリボヌクレオチドセグメントをその中に組み
    入れたプラスミドベクターからなる組換え体プラスミド
    を含む大腸菌の形質転換体。
  6. 【請求項6】プラスミドベクターがE.coliプラス
    ミドpBR322からなる特許請求の範囲第5項記載の
    形質転換体。
  7. 【請求項7】Pst I制限エンドヌクレアーゼ部位を
    含む特許請求の範囲第5項記載の形質転換体。
  8. 【請求項8】大腸菌がE.coli K−12菌株X1
    776である特許請求の範囲第5項記載の形質転換体。
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