JPH07501947A - 野生インターロイキン6より改良された生物学的活性を有する突然変異インターロイキン6 - Google Patents
野生インターロイキン6より改良された生物学的活性を有する突然変異インターロイキン6Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
野生インターロイキン6より改良され1−+物学的活性を有する突然変異インタ
ーロイキン6
本発明は、ヒト細胞上で、インターロイキン6が示すよりも著しく優れた生物学
的活性を有する突然変異インターロイキン6に関する。
知られているように、インターロイキン6(以下、IL−6とも言う)は、らせ
ん状サイトカインの鼾に属すると仮定された!84アミ、/酸ポリペプチドであ
る。
l L −6は、種々の細胞型により生産される多機能サイトカインである。そ
れは、例えは、免疫系細胞、肝細胞、腎細胞、血液生成幹細胞、ケラチン生成細
胞及びニューロンのような種々のタイプの細胞上での、分化及び生長因子として
作用する(アキラ、S8、ヒラ人T1、タガ、T、及びキシモト、T、(199
0)、FASEBJ、4.286 +−2867:ヒラメ、T、(1991)、
International J、 of Ce1l Cloning 9.1
6G−+86;ヒラ人T9、アキラ、So、タガ、T、及びキシモh−T、(+
990) 、lnwnunol、Today 11.443−449.パンス
ニソク、J3、ケイファス、S3、ピンク、A9、ウイテンホーブ、C1、クー
リー、P、G、及びシンプソン、R,J、(1986)Proc、Natl、A
cad、Sci、υSA、83.9679−9683)。
ヒトインターロイキン6(+11L−6)の3次元モデルは、その他のサイトキ
ンの類似性を有するその疎水性パターンの類似性、及び例えば、生長ホルモン、
インターロイキン2、インターロイキン4、インターフェロン−β及び顆粒球マ
クロファージコロニー刺rIIi因子のような蛋白質の構造のX線による決定に
基づいている。得られるモデルは、所謂、3つのループにより接続された上−上
一下一丁を存する4つのα−ヘリックス(A、 B、 C及びD)の束であり、
9のカルボキシ末端アミノ酸がα−ヘリックス中に折り曲げられることができ、
または、A−Bループ中の残基と相互作用する非らせん形状を採用することがで
きることを示唆している。本発明において実施された実験は、この第2の非らせ
ん形状を支持するものであった。この領域において、位置182におけるアルギ
ニン及び位置184におけるメチオニンの生物学的活性の観点から、その重要性
か既に明らかに示されている。
野生型インターロイキン6における場合のアミノ酸セリンの代りに、位置176
にアミノ酸アルギニンを有する本発明の主題である突然変異インターロイキン6
が、野生インターロイギン6よりも著しく高い生物学的活性を示すことを、予想
外に発見した。
このことは、薬学の分野にお(+る有効性を考慮すると極めて重要な結果である
。
本発明による突然変異インターロイキン6の改良された生物学的活性により、多
くの重篤な病気の治療において、〒T生インターロイキン6を使用する場合に要
求される投与量よりも2〜4倍少なく投与することが可能になる。事実、インタ
ーロイキン6は、胸部ガン、白血病、感染性疾患及びf髄幹細胞の障害に関連す
る疾患における重要でl′7来ず1望な利用分野を有する。
従って、本発明のサブジエクトは、位ra、176に、野生インターロイキン6
におけるアミノ酸セリンの代りにアミノ酸アルギニンを有し、ヒト細胞上で、野
生インターロイキン6よりも優れた生物学的活性を示すことを特徴とする突然変
異インターロイキン6である。特に、本発明による突然変異インターロイキン6
の生物学的活性は、野生型インターロイキン6よりも2〜3倍高い値であり得る
。
本発明は、置換Ser176Argによる突然変異インターロイギン6のアミ人
酸配列からなる非グリコジル化ポリペプチドに関する。
本発明はまた、11前記ボリペプチドをコーl−するDNA配列からなる組換え
ベクターおよびそれを含む形質転換微生物に関する。
本発明はまた、前記形質転換微生物の培養及びそれに続くポリペプチドの回収に
よる前記非グリフノル化ポリペブチ1−の製造方法に関する。
1/It+&に、本発明はまた、活性本質物として、位置176にアミノ酸アル
ギニンをイ1する突−変異インターロイキン6を含む、胸部ガン、白血病、骨髄
幹細胞の障害に関連する感染性疾患及び血小板減少症の治療のための薬学的組成
物に関する。このような化合物は、静脈内投与されることかできる。
本発明による突然変異インターロイキン6の増加生物学的活性は、アルギニンに
よるセリンの残基176としての、置換によるC末端領域におけるLhインター
ロイキン6レセブターに対する親和性の増加に1S11連する。
添付の唯一の図面は、非グリコツル化された、本発明の突然変異インターロイキ
ン6をコードするヌクレオチl−配列を含むプラスミドpBKS IL−6Se
r176Δrgの遺伝子地図を示す。このプラスミドは、E、coli中に挿入
されアクセス番号NCIMB 40526r1992年11月2日に、The
National collection of Industrial an
d Marlne Bacteria Ltd、に■■■■
ている。
以上、本発明の詳細な説明を記載したか、本出願の目的、特徴、利点及び方法を
より理解しやすくするために、下記の実施例により、本発明の具体例をより詳し
く説明する。
実施例I
Ser176Arg置換による突然変異インターロイキン6の製造Ser176
Argff換インターロイギン6全インターロイギンして生成しく)オンテイヌ
、■1、サヒノ、R1、アルコン、R1、ブラケンホフ、J、P。
Jl、フンテント、J、及びシリバート、G、(1992) 、Eur、J、B
iochemに記載の方法により行った:特定図」参照)、ヌクしオチド11が
ら末端まで、I L −6DNAの位置506〜555(アンチセンス鎖)に対
応する5EQTDN0・2に示す(+1を成熟ポリペプチドをフートする配列の
第1コドンの第1ヌクレオチドであると仮定する)。
成熟ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列及び成熟ポリペプチド゛のアミ
ノ酸配列を、添付の配列表にSEQ ID NO:1として示す。
増幅されたフラグメ〉1−の精製、pBKS IL−6ベクターにおける連結反
し諒突然変異プラスミドのスクリーニング及び特性化を、フォンティヌらによる
上記の文献に記載された方法により行った。
いくらかの突然変異cDNAを、E、coli表現ベクターp77.7中にサブ
クローン化しくストウディエル、F、 W、及びモファット、B、A、(+98
6) J、Alol、Biol、I 89.113−130):選択されたcD
NAをSpe T及びXholにより切り出し、Xba I (Spe Iと共
存可能)及びSail(Xholと共存可能)により切断されたp77.7中て
それを連結した。
突然変異蛋白質は、下記a)及びb)に示す2つの異なる方法により発現させl
こ。
a)インビトロの転写及び翻訳
全ての突然変異プラスミド及びpBKS IL−6を、Asp718を使用して
線状化した。約1 / u gのDNA鋳型を、mCAP RNAキャップ形成
キット(カリフ十ルニア州、ラン9−太ストラータジーン製)を使用して、製造
者により与えられた指示に従って転写した。この転写されたRNAを、283−
メチオニン(アマージャム製)の存在下で、ラビットの網状赤血球溶解物を使用
して、30°Cにおいて90分間翻訳し、翻訳混合物3/μlを、+ 5963
DS−PAGE中で電気泳動により分析した(フィオリロ、M、 T、 、カビ
ツボ、A1、イアコペソティ、Pl、ファノトリ、E、及びソリバー1−1G、
(1992) Eur、J。
22.2609−2615に記載された方法により行った)。暴露後に、野生型
及び突然変異hTL−6に対応するバントを、ポリアクリルアミドゲルから切り
出し、その放射性活性を測定した。値は、存在するメチオニンの数を考虜に入れ
て正規化した。
b)E、coliにおける生成
野生型及び突然変異hlL−6を、アルコン、R1、プツチ、Pl、サソパトス
タ、R9、フォンテイヌ、■1、マロ一二、A1、マリン、G、及びシリバート
G (1991) Eur、 J、 Biochem、198.541−54
7.及びフィオリロ、h、t T、 、カビツボ、A1、イアコペソティ、Pl
、77ノトす、E、及びシリバー1−1G、(1992) Eur、、1. I
nwnunol、 22.2609−2615に記載の方法と全く同じ方法によ
り、E、coli中で発現させ、精製した。蛋白質の純度を、+ 5963DS
−PAGE中の電気泳動により、及びコマッシーブリリアントブルーR−250
により染色して調へた。それらの量を、バイオランドの蛋白質アッセイ(ハイオ
ラソト製)により定量した。
実施例2
生物学的アッセイ
対東突然変異体の生物学的活性を、最初に、ヒト起源の細胞上で調べた。ヒト細
胞上のhlL−6の活性を、その肝臓起源の細胞上の急性期遺伝子プロモーター
から転写を促進する能力についてアッセイした(モロン、Go、シリバート、G
1、才りヴイエロ、G9、アルコン、R1、デンテ、R8、コンテント、J。
及びコーテセ、R,(1988) J、Biol、Chem、 263.125
54−12558)。従って、突然変異体を、C−反応性蛋白質プロモーター(
CRP)及びヒト肝細胞ガン細胞系HepaB中にトランフェクトされたされた
CAT融合体から、CAT (クロラムフェニコール−アセチルトランスフェラ
ーゼ)を誘起する活性に関して調へた(アルコン、R9、グアランディ、G、及
びシリバート、G。
(1988) Nucleic Ac1ds Res、、I 6.3195−3
207 ;フィオリロ、M。
T3、カビツボ、A1、イアコペノティ、Po、ファットリ、R9、シリバート
、G、(+ 992) Eur、J、 Immuno1.22.2609−26
15)、この系を使用して得られた結果は、サイトカインと同一レセプター系の
相互作用の効率に依存しているので、特に重要である。
特に、ヒトHep3B細胞を、CRPプロモーター遺伝子のIL−6応答エレメ
ントを含む45−50/μgのプラスミド −2+ 9CRP−CATによりト
ランスフェクトさせた。トランスフェクションは、リン酸カルシウム沈殿方法を
使用して、10%ウシ胎児血清と2n#L−グルタミンを補給したダルベツコの
変性イーグル培地(DMEM、ギブコ)20ml中で行った(グラハム、1.
F、 L。
及びパンデルニブ、A、J、(1973) 、Virology52.456−
467)。
16〜18時間後に、沈殿物を除去し、細胞をトリプシン処理し、集め、31数
し、5cm径のペトリ皿中に等数(105〜3XIOJ接種し;接種vi7〜9
時間後に、細胞を、突然変異体または野生型hl−6を増殖させることにより3
6〜40時間誘発させた。細胞抽出物及びCATアッッセイを、ゴーマン、C,
(1985) −DNA cloning: a practical app
roach”、 (グローバー、M、D、ら)+43−190、オックスフォー
ド、IRLブレスに記載の方法により実施した。
このアッセイは、突然変異体の2〜4の独立した標本の連続的希釈物を用いて、
二連制で行った(野生型hlL−6の場合には二連制で行った)。野生型hlL
−6の百分率として表現した突然変異体の活性を、半最大刺激を与えるために必
要な試験下における、野生型hlL−6の量と突然変異の量との比率として算出
した。
野生型インターロイギン6の生物学的活性を本アッセイにおいて100%とする
、Ser I 76Arg (Sl 76R)a換を有する本発明の突然変異イ
ンターロイキン6の生物学的活性は、下記表1中に報告されるように、370±
90%の値を示し、野生型蛋白質の3〜4倍の値である。
表ル
セブター結合及び生物的活性の比較
突然変異体 生物的活性 hlL−6R結合(野生型hlL−6に対する%)
(野生型hlL−6に対する%)S+76R370±90% 320±87%観
察された生物活性と比較したE、coliにおいて生成された突然変異hlL−
6の可溶性hlL−(iレセプターについての親和性本発明の突然変異インター
ロイキン6はまた、hlL−6依存ハツカネズミハイブリト−マ細胞系7TDl
の生長を刺激する能力を調へるための古典的HGF(ハイブリトーマ生長因子)
を使用して試験した(パンスニソク、Jl、ケイファス、G9、ヒンク、Ao、
ウイノテンホーブ、G3、クーリー、P、G、及びシンプソン、R,J、(19
86) Proc、Natl、Acad、Sci、USA、83.9679−9
683)。このアッセイは、フィオす口、M、 T、 、カヒボ、A9、イアコ
ペッティ、Pl、ファットリ、E、及びシリバート、G、(1992) 、Eu
r、J。
Immuno、22.2609−2615の指示を考廖に入れて行った。この場
合、生物的活性における著しい増DIか、野生型との比較において突然変異イン
ターロイキン6において見られた。
配列表
(11一般的情報
(i) 出願人、イスチチュ−1・ ディ リセルシュ ディ バイオロジアモ
レコラレ ピー、アンジエレッティ ソシエタ アチオニ(i i) 発明の名
称・野性インターロイキン 6に対し改良された生物的活性を有する突然変異イ
ンターロイキン 6
(R1)配列の数: 2
(iv)対応住所:
(A’) 名称・ ソソエタ イタリアーナ ブレベラティ エスビーア−(B
) 通り 、39 ビアッツア ディ ビニトラ(C) 都市 ローマ
(D) 国、イタリア
(E) ZIP・ l−00186
(V) コンピューターフオーム。
(A) 媒体、 フロッピーディスク3.5”1.44 MBYTES(B)
コンピューター: I8!11 PCcompatible(C) 作動システ
ム PC−003/MS−DO3Rev、 5.0(D) ソフト、マイクロソ
フトワードスター4.0(vi) 最近の出願データ
(A’) 出願番号・
(B) 出願日
(C) 分類・
(vii)先の出願データ:
(A) 出願番号 IT RM92AOOO809、(B)出願日・1992年
11月6日(viii) 代理人に関する1n報:(A) 氏名、ディ セルポ
マリネ
(ix) 電気通信に関する情報:
(^)1話: (39) 66785941(B) ファックス+ (39)
66794692(C) テレックス: 612287 ROPAT+21 S
EQ ID NO: lに関する情報(i) 配列の特徴:
(A) 長さ・555塩基対
(B) 型:核酸
(C) 鎖の数・−木端
(D)トポロジー、直線状
(II) 配列の種類: cDNA
(iii) ハイボセテイカル3口0
(iv) アンチセンス二〇〇
(vl) 起源
(A) 生物名 ホモサピエンス
(B) 分化の程度:成人
(C) 細胞の種類・単核細胞
(vii) 直接の起源:
(A) ライブラリー名: cDNA
(B) クローン名・pB、β2.21(xi) 配列の記載: SEQ ID
NO: l:CCA GTA CCCCCA GGA GM GAT TCC
AAA GAT GTA GCCGCCCCA (JCACA 48Pro V
al Pro Pro Gly Glu 入sp Set Lys Asp V
al Ala 入1a Pro His Argl 5 10 15
CAG CCA CTCACCTCT TCA GAA CGA ATr GA
CAAA CAA ATTα;G TACATC96Gin Pro TAu
’rhr ser Ser Glu krq工1e ASP [Ila Gin
工le hrq Tyr工1aCI’CGACGGCATCTCA GCCCT
G AGA 、AAG GAG ACA TGT MCAAG AGT AAC
144Iau Asp Gly Ila Sir Ala Lau Arg L
yg Glu Thr Cys Asn Lyg Ser AgnATG TG
T GM AGCAGCAAA GAG GCA CTG GCA GAA A
ACAACCTG AACCTr 192Meセ CT4 Glu Ser S
et: Lys Glu Ala Lsu Ala Glu Asn A8n
Lau ksn ta■
(:CA AAG ATG GCT GAA AAA GAT GGA TGC
TTC(IJIA TCT GGA TTC入AT GAG@240
Pro Lys Metλla Glu Lys Asp Gly Cys P
hs Gin Ser Gly Phe Asn GluGAG ACT TG
CCTG GTG AAA ATCATCACT GGT CrT TTG G
AG TIT GAG GTA 28P1
ctu Thr cys Leu Val L+Y!i工1e工le Thr
Gly Iau Iau Glu Phe Glu Va1TACCTA GA
G TACCTCCAG AACAG入’rrrc^G AGT AGT GA
G GAA CAA GCC336Tyr Leu Glu Tyr Leu
Gin Asn Arg Phe Glu Ser Sar Glu Glu
Gin Alaloo 105 110
AGA GC’l” GTCCAG ATG AGT 入CA jJiA GT
CCTG ATCCAG TrCCrG CAG 入AA R84
Arg Ala Val Gin Met Sar Thr Lys Val
Iau工le Gin Phta Lau Gin Lys25CAGGCA
AAG AAT CTA GAT GCA ATA ACCACCCCT GA
CCCA ACCACA AAT 43Q
LYS Ala Lys Asn Lau ksp Ala IIs Thr
Thr Pro Asp Pro Thr ’I’hr A唐■
1コ0 135 140
GCCAGCCTG CTG ACG AAG CTG CAG GCA CA
G AACCAG TGG CTG CAG GAC480Ala Ser L
eu Leu Thr Lys Leu Gln 入1a Gin Asn G
in Trp Leu Gin Asn1コ0 150 155 160
^TG ACA ACr CAT CTCATr CrG CGG AGCff
l kkG (:AG ?f’CCTG CAG TCC5Q8
Met Thr Thr His Lau工1e Leu Arg Sir P
ha Lys Glu Phe Lau Gin 5erAGCCI’G AG
G GCT CIT CGG CM ATG TAG 555S@r ]Ju
xrg Ala Leu krq Gin Met(311D No: 2 +
:関tルt*報(i) 配列の特徴:
(A) 長さ・60 塩基対
(B) 型:核酸
(C) 鎖の数ニ一本鎖
(D)トボロノー、直線状
(11) 配列の種類・すりゴヌクレオチド(iii) ハイボセティカル:n
0
(iv) アンチセンス ロ0
(vl) 直接の起源。
(A)DNA 5ynthejizer(xi’) 配列の記、a: SEQ
ID NO+ 2:GGTGCTGAG CTACATTTGCCGAAGAG
CCCTCAGGCTNNN CTGCAGGAACTCCTTAAAGC60
国際調査報告 orT/TT o、tnn+1a、−、、PCT/rT 911
00114フロントページの続き
(51) Int、 C1,’ 識別記号 庁内整理番号C12N 1/21
7236−48
15109 ZNA
//(C12P 21102
C12R1:19)
(C12N 1/21
C12R1:19)
(C12N 15109 ZNA
C12R1:91)
I
C12R1:91)
Claims (9)
- 1.位置176において、野生インターロイキン6におけるアミノ酸セリンの代 りに、アミノ酸アルギニンを有し、ヒト細胞上で、野生型インターロイキン6よ りも優れた生物学的活性を示すことを特徴とする突然変異インターロイキン6。
- 2.ヒト細胞上で、野生型インターロイキン6よりも3〜5倍高い生物学的活性 を示す請求の範囲第1項に記載の突然変異インターロイキン6。
- 3.請求の範囲第1及び2項に記載の突然変異インターロイキン6のアミノ酸配 列からなる非グリコシル化ポリペプチド。
- 4.請求の範囲第3項に記載のポリペプチドをコードするDNA配列からなる組 換えベクター。
- 5.アクセス番号NCIMB40526で1992年11月2日に【配列があり ます】に、E. coli K12中に挿入されたプラスミドpBKS IL−6Ser176A rgからなることを特徴とする請求の範囲第4項に記載の組換えベクター。
- 6.請求の範囲第4項または5項に記載の組換えベクターを含むことを特徴とす る形質転換微生物。
- 7.E.coli、特にE.coli K12であることを特徴とする請求の範 囲第6項に記載の形質転換微生物。
- 8.活性本質物として、請求の範囲第1〜3に記載の突然変異インターロイキン 6を含み、静脈内投与されることを特徴とする、胸部ガン、白血病、感染性疾患 、骨髄幹細胞の障害に関連する疾患及び血小板減少症の治療に適した薬学的組成 物。
- 9.請求の範囲第6及び7に記載の形質転換微生物の培養及びその後のポリペプ チドの回復により、請求の範囲第3項に記載の突然変異インターロイキン6のア ミノ酸配列からなる非グリコシド化ポリペプチドの製造方法。
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