JPH07503849A - プロテアーゼ−耐性トロンボモジュリン・アナログ - Google Patents

プロテアーゼ−耐性トロンボモジュリン・アナログ

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JPH07503849A JP5514241A JP51424193A JPH07503849A JP H07503849 A JPH07503849 A JP H07503849A JP 5514241 A JP5514241 A JP 5514241A JP 51424193 A JP51424193 A JP 51424193A JP H07503849 A JPH07503849 A JP H07503849A
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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】 プロテアーゼ−耐性トロンボモジュリン・アナログ本出願は、1990年4月9 日に出願された米国逐次番号第077506.325号の一部継続出願である1 990年8月15日に出願された米国逐次番号第077568.456号の一部 継続出願である米国逐次番号第07/830.577号の一部継続出願であり、 そして本出願は、1989年4月28日に出願された米国逐次番号第07/34 5.372号の−゛部継続出願である1989年9月13日に出願された米国逐 次番号第07/406.941号の一部継続出願である1990年2月16日に 出願されたPCT逐次番号第90700955号に対応する。
発明の背景 本発明は、プロテアーゼによる解裂を受けにくいトロンボモジュリン(thro mbomodulin(7M″))のアナログを含む一重鎖トロンポモジュリン ・ポリペプチドに関する。これらのアナログは、例えば、抗血栓療法において有 用である。新規のタンパク質、核酸遺伝子配列、医薬、及び血栓活性を阻害する 方法を、開示する。
安全且つ効果的な抗血液凝固/抗血栓による治療から利益を受けるであろう病的 症状が多数存在する。これらの症状の性質は、様々である。例えば、抗血液凝固 治療は、心筋梗塞における又は例えば、敗血症(septrcemra)に関連 する多発住血管内血液凝固(disseminatedintravascul ar coagulation(DIC))の治療における血栓治療の間の如き 急性の症状において有用である。抗血液凝固は、また、急性ではない症状、例え ば、心弁移植を受けた患者における慢性的な使用又は深部の静脈血栓(deep  venous thrombosis(DVT))の危険を減少させるために 患者を外科手術することにおける予防的使用のために、有用である。
トロンボモジュリンは、抗血液凝固の性質を示す膜タンパク質である。その生理 学的重要性が研究されてきた(例えば、N、 Esmon。
生来のトロンボモジュリンをエンコードする遺伝子は、そのゲノム形態において 及びcDNAクローンとしての両方において幾つかの種から、単離され、そして 配列決定されている(Jackman、 R,、et al、。
(1986) Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA、 8 3:8834−8838及び(19B?)84:6425−6429 (これら の両方を、引用により本明細書中に取り込む。))。公知のタンパク質、LDL レセプタとの比較が、機能的ドメインを示唆した(Wen、 D、、 et a l、、 (1987) Biochemistry 26:4350−4357 )。1つの研究は、第5及び第6表皮成長因子(1!GF)一様ドメインがトロ ンビンに結合する能力をもつことを示唆しくKurosawa、 S、。
et al、、 (1989) J、 Biol、 Chem、 263:59 93−5996);他は、EGF一様ドメイン4.5、及び6がトロンビン−仲 介物質プロティンC活性化活性のための補因子として働くのに十分なものである ということを示唆する(Zushi、 et al、、 (1989) J、  Biol、 Chew、 264:10351−10353)。トロンビンの直 接の前血液凝固活性(フィブリノーゲンのフィブリンへの変換)の阻害は、部分 的に、そのトロンボモジュリン分子上のゲルコサミノグリカン置換基を原因とし ている(Bourin。
M、C,et al、、 (1986) Pro、 Natl、 Acad、  Sci、 USA 83:5924−5928)。
この〇−結合糖添加(gJycosylation) ドメインは、これらのタ イプの硫酸化糖の添加のための可能性のある部位をもつ。
トロンボモジュリン・アナログであって様々な修飾をもち、可溶性分子を含むも のは、公知である。例えば、その分子の酸化耐性を与えるトロンボモジュリン内 の酸化−感受性アミノ酸残基に対する修飾がある。また、酵素的除去を通しての 硫酸化〇−結合炭水化物の除去によるトロンボモジュリンに対する修飾又はトロ ンビンの重要な性質である、トロンビン−仲介血小板凝集の阻害及びフィブリン へのフィブリノーゲンのトロンビン−仲介変換の阻害を減少させるそのペプチド の糖添加部位の修飾が、在る。これらの修飾は、1990年8月15日に出願さ れた米国逐次番号第077568.456号(これを、引用により本明細書中に 取り込む。)中に開示されている。
ヒトにおける使用のために最近認可された抗血液凝固剤は、等しく有効ではなく 、そしてより有効な化合物のための必要性が在る(例えば、Preventio n of Venous Thrombosis and Pu1monary E+++bolism、 Con5ensus Development Co nference Statement、 NIH。
1986、6(2):1−23を参照のこと。)。
その生来の形態におけるトロンボモジュリンは、抗血液凝固治療に好適ではない 。なぜなら、その固有のアミノ酸配列によりそれが膜に結合しており、そして洗 剤処理なしには不溶であるからである。
それは、検死(autopsy)又は生検(biopsy)サンプルからの精製 が実施できないほど少量で(約300mg トロンホモ2392フ人)存在する 。
可溶性トロンボモジュリン一様分子は、ヒト血漿及び尿中の非常に少量において 検出される。これらの分子は、プロティンC活性化を促進する減少された能力を もっており、そしてそれらが、少な(とも一部数化を原因として少なくとも部分 的に不活性とされることが可能である。これらの分子が膜結合分子の分解生成物 であることが示唆される(Ishii、 H,and MaJerus、 P、 + (1985) J、 Cl1n、 Inv。
76:2178−2181)が、それらは、それらを特徴付けるのが困難である ような低い量(〜0.8+++g/成人男子)で存在する。精製生来分子のタン パク質分解断片が、トリプシン又はエラスターゼを使用して製造される。(ls hii、前記、 Kurosawa、 et al、、 (1988) J、  Riot、 Chem。
263 :5593−5996及び5tearns、 et al、+ (19 89) J、 Biol、 Chem、 264:3352−3356を参照の こと。)。これらの断片の幾つかは、インビトロにおけるプロティンCのトロン ビン仲介活性化を促進する能力を保持している。
異種細胞における、例えば、細胞培養における組換え技術によるTM及び7Mア ナログの製造は、インビボにおける用途における使用のために許容できる生成物 を達成することにおいて多くの問題に遭遇した。例えば、TMのN−末端は、そ の組換え体遺伝子を含む細胞内並びに生来の細胞内で正確に解裂されず、非ユニ ークN−末端をもつ生成物をもたらす。これは、他の困難の中にあって、例えば 、調節目的のための、単離されたポリペプチドの純度の保証を提供することにお ける問題を引き起こす。また、組換えにより製造されたTMの糖添加が、その糖 添加部位の幾つかが生物学的活性を最大化することに明らかに関係し、一方、他 の部位がTMの血流をクリアするためのインビボにおけるシグナルとして明らか に認識され、それ故に、そのように糖添加されたTMの循環半減期を減少させる という問題であることが、判明した。また、最大に有用な組換えにより製造され た耐ポリペプチドの製造を妨害するという、他の、よく定められていない問題が 在ることが知られている。
このように、トロンボモジュリンの抗血液凝固の性質を示し、そして大量にであ るが、異種細胞によるTMの組換え製造における問題に遭遇することなく容易に 製造される、新たな組成物の必要性が在る。本発明は、これらの及び他の必要性 を遂行する。
発明の要約 本発明は、二本鎖TMを実質的に欠いている一本鎖トロンボモジュリン(TM) を提供する。このTMは、それを含む調製物から二本鎖TMを除去し、又は−末 鎖TMの解裂を防ぐことにより、提供される。
他の態様においては、本発明は、単一のN−末端をもつTMを提供する。このT Mは、二本鎖TMの非存在により、及び/又は天然の異種N−末端シグナル配列 プロセシング部位を除去することにより、提供される。
他の態様においては、本発明は、−末鎖C−末端をもつTMを提供する。このT Mは、エクソカルポキシペブチダーゼに感受性のあるC−末端の非存在により提 供される。
他の態様においては、本発明は、真核細胞、例えば、動物細胞、を椎動物細胞、 昆虫細胞、哺乳類細胞、ヒト細胞等、例えば、CHO又はCHLI細胞内で発現 されることができる一本鎖TMを提供する。
本発明は、−末鎖トロンボモジュリン又はそれらのアナログ、典型的には、プロ テアーゼ解裂に耐性であり且つトロンボモジュリンの生物学的活性を保持してい るものの有効投与量を投与することによる血栓疾患の治療方法を提供する。ある 態様においては、このポリペプチド組成物は、単一のN−末端及び単一のC−末 端のみを表し、プロティンCのトロンビン−仲介活性化を強化するための少なく ともほとんど生来の能力をもち、及び/又はフィブリノーゲンのフィブリンへの トロンビン−仲介変換を不活性化するために減少された能力をもつ。ある態様に おいては、このアナログは、水溶液中で可溶性であり、及び/又は長い循環半減 期をもち、例えば、酸化及び/又はプロテアーゼ耐性であることが、好ましい。
他の態様においては、そのアナログがその〇−結合糖添加ドメインの糖残基内で 修飾されることが、好ましい。修飾は、その〇−結合糖添加ドメインが変更され た糖添加パターンをもつということを意味している。これは、生来の糖残基の置 換、及び全体の又は部分的な欠失を包含する。この修飾は、糖添加部位として細 胞により認識されるアミノ酸残基を欠失させ、例えば、部位指定突然変異誘発に より、達成されることができる。あるいは、その糖を、化学的に、部分的又は全 体的のいずれかで、除去することができる。他の修飾においては、糖を、硫酸置 換基を除去するために酵素的に処理することができる。さらに他の修飾において は、その糖添加ドメインの全体を、欠失させることができる。
本性における使用のための幾つかの好ましいアナログは、プロティンCのトロン ビン−仲介活性化を強化する能力を保持し、及び/又はフィブリノーゲンのフィ ブリンへのトロンビン−仲介変換を不活性化するための生来のトロンボモジュリ ンの能力の80X以下をもつであろう。さらに特に、これらの7Mアナログは、 生来の洗剤−可溶化ウサギ・トロンボモジュリンに比較して標準プロティンC活 性化検定において等しい活性をもつように標準化されるとき、フィブリノーゲン のフィブリンへのトロンビン−仲介変換を測定する標準検定における生来のトロ ンボモジュリンの同一量のたった80%以下の活性をもつであろう。本発明の1 つの好ましくはアナログは、上記フィブリン検定における生来のトロンボモジュ リンの同一量の50%以下の活性をもつ。これらの能力は、本明細書中先に記載 した標準検定を使用して測定される。
本発明は、さらに、哺乳類における血栓疾患の治療のための滅菌組成物であって 、上記の性質の中の1以上をもつトロンボモジュリン・アナログの単位投与量を 含んで成るものを、提供する。好ましいアナログは、様々な方法について先に記 載したものと同じである。
本発明は、さらに、トロンボモジュリン・アナログのインビボにおける循環半減 期を増加させる方法であって、例えば、6 EGF一様ドメイン内の、その糖部 分の全部又はほとんどを除去することを含んで成る方法を、提供する。
図面の簡単な説明 図1は、Mono Qカラム上で分けられた可溶性TM、 (SF3)の溶出及 び活性プロフィールを示す。
図2は、図1中に示したカラム・プロフィールからのサンプルの5DS−PAG E分析を示す。
図3は、還元条件下で走らせたサンプルのゲル電気泳動プロフィールを示す。
図4は、ゲル電気泳動プロフィールのウェスタン・プロットを示す。
図5は、トロンビンに結合するTMの2軸逆数プロツトを示す。
図6は、lOxβ−メルカプトエタノール中のサンプル・バッファー中で還元さ れ、そして8%5DS−PAGEゲル上にロード供給された、アンヒドロトリプ シン・カラムからのサンプルの5O8−PAGEを示す。
TMt、!o (CHO)Msss L lot#102491A(供給又は出 発材料)、切り取られたTMLEO(CHO)Mill L (結合又はプール )、無傷TMLEO(CHO)Msss L(流出)、及び分子量マーカー(k Da)の位置を示す。
図7は、図6の5DS−PAGEゲルのゲル・スキャンを示す。ゲルを、Mo1 ecular Devices Computing Densitomete r上で走査し、そしてその装置と共に提供されたプログラムImageQuan tを使用して分析した。
TMLEO(CHO)Msss L lot#102491A(供給又は出発材 料)は、切り取られたTMLEO(CHO)Msss Lである矢印により示さ れた肩をもっている。
この肩は、無傷TML1.o (C)10)Msss L (流出)から脱水素 トリプシン・カラムにより除去される。切られたTM、!、 (CHO)Mss s Lでは、そのカラムから純粋な形態で溶出される。
発明の詳細な説明 本発明に従えば、新規の7Mアナログ、方法、及び組成物であって血栓疾患を治 療することができるものが、提供される。それらは、プロテアーゼ解裂に耐性で ある一本鎖トロンポモジュリン(TM)又はトロンボモジュリン・アナログに基 く。さらに、他の修飾であって抗血栓の有効な医薬の他の改善された性質をもた らすものを、導入することができる。例えば、そこでは、そのTMがトロンビン の直接的な前血液凝固活性を阻害する減少された能力を示し又は他の性質、例え ば、フィブリノーゲンのフィブリンへのトロンビン−仲介変換、酸化耐性、糖添 加耐性、インビボにおける増加された半減期等を示す。薬理学者は、単一の治療 に有効な均一な組成物を含む医薬を好む。このような医薬は、それらが不定の生 物学的効果を含む種を含む多数の種を含む医薬よりも不所望の副作用を少なく誘 導するので、好ましい。本発明は、より生物学的に純粋で、またしばしば化学的 に純粋である種であって従来技術の欠点をもたないものを含む利点をもつ。
従来技術のトロンボモジュリン組成物、特に異種細胞における組換え技術により 製造されたものが、最適な医薬用途を提供するポリペプチドの構造についてのパ ラメーターを決定するために、本発明者により広範に研究された。これらの調査 の経過において、驚くべきことに、分かれた鎖の間のシスティン結合が精製条件 下でそのTMの2本鎖形態が一本鎖形態と同時に振る舞うようにさせるので、純 粋な一本鎖ポリペプチドを含むと従来考えられていたトロンボモジュリン調製物 が実際には内部のペプチド解裂をもつトロンボモジュリン・ポリペプチドにより かなり汚染されているが、そのポリペプチドがTMの一本鎖形態と共に同時に精 製され続けることが、見つかった。これは、完全長生来TM、及び可溶性7M分 子の両方に適用できよう。
この従来分からなかった問題は、部分的に、組換えにより製造されたトロンボモ ジュリンが2−相の非線型結合特性を表すということを現したこれらの調製物の 注意深い分析により、発見された。2軸の逆数プロット分析は、その組成物内の 異なる結合アフィニティーをもつ2つの種の存在を示した。これは、異なる種の 性質に関してのさらなる調査を導いた。還元、非還元、又は生来の条件下で走ら せたドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミド・ゲル電気泳動(SDS−P AGE)を使用した、そして高感度検出技術、例えば、銀又は免疫学的染色を使 用したTM調製物の注意深い分析は、このようなゲル上に、特定の可溶性7Mア ナログの予測された94キロダルトンのバンドに加え、約80キロダルトンの見 掛は分子量をもつ第二の免疫反応性バンドが存在するという発見につながった。
次に、この組成物は、内部N−末端の存在と一致する第二N−末端アミノ酸配列 をもつことが示された。これは、たぶん、TM配列内の位置における、プロテア ーゼ解裂の結果であり、TMの見掛けの一本鎖形態が解裂した2本鎖種により汚 染されていたということを示している。この種は、TMのトロンビン結合部位の 近く又はその内で解裂される。したがって、2本鎖形態の物理的特徴が一本鎖形 態に同時精製をもたらすように非常に類似しているので、実際には、その混合物 の、生物学的活性、例えば、結合特性は、この従来分からなかった別個の種によ り影響されるようである。本発明は、このような2本鎖汚染物を実質的に含まな いトロンボモジュリン・アナログ組成物を提供することである。
本発明の他の態様においては、トロンボモジュリンの他の改善された組成物が、 提供される。例えば、7Mアナログ、特に組換え条件下で異種細胞により製造さ れたものは、成熟N−末端の上流のアミノ酸配列のシグナル配列プロセシングに より製造されたN−末端をもつ。
実際に、この生成物は、そのアミノ末端において同種性を示す。2つのプロセシ ング部位、すなわち、生来のN−末端アミノ酸lを提供するもの、及び使用され るとき、そのN−末端において2以上のアミノ酸を含む、例えば、アミノ酸−2 において開始する、解裂生成物を作り出す第二部位が、在る。7Mポリペプチド のN−末端をエンコードするDNA配列の修飾により、そのシグナル配列プロセ シング部位が修飾され、単一のN−末端プロセシング部位を、そしてそれ故に得 られる7Mアナログのための単−N−末端を提供することができる。したがって 、生来の分子の最初の3つのアミノ酸を欠失した7Mアナログは、ユニークであ るシグナル配列プロセシング部位を提供し、それ故に、単一のN−末端配列をも つポリペプチド組成物を作り出す。
そしてさらに、−末鎖TMアナログを作るための内部解裂の除去は、同種のカル ボキシ末端をもつ組成物をもたらす。プロテアーゼ又は他のタンパク質分解解裂 に耐性の構築物が、同様に単一〇−末端を提供するように作られる。これは、プ ロテアーゼ解裂部位の除去又は修飾により行われることができる。例えば、医薬 用途における生物学的機能に決定的でないポリペプチドのC−末端領域の一部の 欠失により、その配列がエクソカルポキシベブチダーゼ活性に特に耐性であるア ミノ酸489−490における一Pro−Pro配列内で終わるポリペプチドを 提供することができる。
他の態様においては、本発明は、また、特定の生来の糖添加パターンを修飾し又 は欠失させることにより、又はプロテアーゼ−感受性配列を除去することにより 、7Mアナログのインビボにおける半減期を増加させる方法を提供することであ る。我々の初期の研究は、可溶性TMのタンパク質分解−耐性形態が動物内でよ り長い循環半減期をもつということを示した。したがって、7M不活性化の原因 であある生理学的機作は、その蛋白の同定領域における又はその近くにおけるタ ンパク質分解であるようである。不活性化を避けるためのその配列の上記セグメ ントの修飾により、より高く有効な治療剤が製造される。増加した半減期は、7 M治療のために有利である。なぜなら、それは、生来の医薬に比べてより少ない 量のTMの投与が等価な薬理学的効果を達成することを、可能にするからである 。少なくとも数分よりも長い生物学的半減期は、より予言できる治療的養生法を 提供する。
さらに、これらの可溶性トロンボモジュリン・アナログを、経済的に製造し、そ して容易に精製し且つ投与することができる。様々な治療用途が、特に抗血液凝 固及び/又は抗血栓治療に関して、期待される。本発明を十分に理解するために 、以下の詳細な説明を記載する。
1、トロンボモジュリンの生物学的活性血栓失調の主要な病因は、刺激、例えば 、損傷血管壁に反応して血塊が形成するということである。この刺激は、血液凝 固カスケードの引き金を引き、そしてそれ故、フィブリノーゲンをフィブリン、 すなわち血塊のマトリックスに変換する能力をもつトロンビンを作り出す。トロ ンボモジュリンは、トロンビンのためのレセプタとして働く内皮細胞膜タンパク 質である。ヒトにおいては、それは、血管の内皮及び中枢神経系を除く全ての臓 器のリンパ上に分布する。
トロンビンは、トロンボモジュリンに可逆的に結合する能力をもつ。
トロンボモジュリンに結合したとき、トロンビンは、プロ血液凝固酵素から抗血 液凝固酵素へ変換される。このトロンビン/−トロンボモジュリン複合体は、少 なくとも2つの別個の方法で血液凝固カスケードを示す。第一に、トロンボモジ ュリンへのトロンビンの結合がプロティンCのトロンビン−仲介活性化を強化す る。活性化されたプロティンCは、血液凝固カスケードの他のプロ血液凝固成分 、例えば、因子Va及びVillaを不活性化し、これは、次に、プロトロンビ ンのトロンビンへの変換を阻害する。プロティンCのトロンビン−仲介活性化は 、トロンビンがトロンボモジュリンに結合するとき、非常に増強され、すなわち 、プロティンC活性化の速度は、少なくとも1000倍増加される。第二に、ト ロンボモジュリンへの結合は、抗血液凝固効果、例えば、フィブリノーゲンのフ ィブリンへのトロンビン−仲介変換及び血小板のトロンビン−仲介活性化及び凝 集の阻害を、もつ。正常には内皮細胞膜の組み込まれた成分であるけれども、ト ロンボモジュリンは、十分な洗剤の存在中でその膜から解放されることができ、 そして溶液中にあってもトロンビンへの結合能力を保持することができる。
本発明の好ましいトロンボモジュリン・アナログは、全身に投与されたとき、血 栓形成に対して保護するであろう。なぜなら、それらは、他の血液凝固パラメー ター、例えば、血小板の不活性化及び凝集を妨害することなく、トロンビンの生 成を阻害するであろうからである。したがって、可溶性トロンボモジュリン・ア ナログの使用は、血栓形成の予防において有効であろう、さらに、生来のトロン ボモジュリン及び本分野において知られた他の抗血栓剤よりも安全である。
血栓形成が重要な病因学的役割を演じる疾患は、心筋梗塞、多発性血管内血液凝 固、深部静脈血栓、肺塞栓症、敗血症ショック、急性呼吸不全症候群、不安定ア ンギナ(unstable angina) 、及び他の動脈又は静脈の閉塞症 状を含む。本発明のトロンボモジュリン・アナログは、これらの全てにおいて、 及び血栓形成が病因である他の疾患において、有用である。有用とは、その化合 物が、その疾患を予防するか又はより重篤な状態への進行を防ぐかのいずれかの ための、治療に有用であることを意味する。また、本発明の化合物は、例えば、 生体補綴、例えば、心臓弁を取り込む患者において、安全で且つ有効な抗血液凝 固を、提供する。これらの化合物は、例えば、肺塞栓症又は急性心筋梗塞の治療 におけるヘパリン及びワーファリン(warfarin)を置き換えることがで きる。
特に、これらの化合物は、例えば、外科手術後の、深部静脈血栓(DVT)の予 防における役割を見つけられるであろう。脚における血塊の形成は、それ自体、 非致死的な症状であるが、診断が困難であり且つ致死的である、肺塞栓症(PE )の発展に非常に密接に関係している。幾つかの予防的養生法の調査及び臨床的 な用途にもかかわらず、DVT及び得られたPEは、多くの患者の集団において 及び特に整形外科の手術を経験する患者において、かなりの問題を残している。
現存の予防的治療、例えば、ヘパリン、ワーファリン及びデキストランは、典型 的に、整形外科手術患者におけるDVTの事件を、予防を受けていない危険な状 態にある患者における50%以上から治療された患者の中の25−30%まで、 減少させる。初期の出血合併症は、重篤な副作用が在る。最近、日々の実験室テ スト及び投与量における調節は、いくふんの効果を保持しながら出血症状発現を 最小化することを要求される。現存の予防の欠点に基づき、患者を出血に前もっ て置くことなく、DVTを防ぐことにおいて有効な抗血栓剤は、患者の回復及び 福祉にかなりの衝撃となることができよう。
血管形成術(angioplasty)は、閉塞した動脈において開通性を回復 するためにしばしば必要な手順である。開通性は回復されることができるけれど も、血管形成手順においては、動脈の内皮内層がひどく損傷し、そして血塊がし ばしば形成し始めることが、内在している。血管形成と一緒に投与される可溶性 トロンボモジュリン・アナログは、この有害な副作用を防ぐであろう。
多くの急性血栓及び塞栓疾患が、最近、血栓を取り除くために、フィブリン分解 療法により治療されている。最も調査された症状は、急性心筋梗塞(心臓発作) である。急性心筋梗塞の治療に最近使用される剤は、ストレプトキナーゼ、組織 プラスミノーゲン活性化剤及びウロキナーゼを含む。これらの剤の使用は、重篤 な出血合併症を導くことができる。フィブリン分解療法により除去された血栓を もち、そしてその血液の流れが回復された患者は、しばしば、患った血管を、再 閉塞する、すなわち、血塊が再形成される。血栓剤による治療の投与量又は時間 を増加させることによる再閉塞を防ぐ試みが行われたが、出血の事件は、未だ増 加している。したがって、これらの医薬についての治療的インデックスは、狭い 。
トロンボモジュリン・アナログの使用は、その作用が局所的であることを一部の 理由として、再閉塞に対する保護を提供する。すなわち、そこでは、トロンビン が生成されていおり又は血塊から解放されている。それ故、その投与量が次に減 少されることができるトロンビン分解剤との組み合わせにおいて使用されるとき 、出血の危険は、実質的に減少されることができる。
−末鎖トロンボモジュリン又は7Mアナログの投与は、ポーラス静脈内注射によ り、一定の静脈内注入により、行われることができる。
また、適当な賦形剤と混合された可溶性トロンボモジュリンは、筋、肉内の部位 から循環中に取り出されることができる。トロンボモジュリン・アナログによる 全身的な治療は、患者から取り出された血液の逐次サンプル上の活性化部分的ト ロンボプラスチン時間(APTT)を測定することにより監視されることができ る。この検定において観察される血液凝固時間は、十分なレベルのトロンボモジ ュリンがその循環中で達成されるときに、延長される。しかしながら、これは、 効果の全身的な測定であり、そして発明者は、可溶性7Mアナログの有効投与量 が必ずしもAPTTに影響を与えないということを発見した。本明細書中で使用 するとき、治療的有効投与量とは、病因の血塊の形成を防ぐのに十分なTVアナ ログのレベルとして定義する。
投与レベル及び養生法は、例えば、活性化部分的トロンボプラスチン血塊化時間 (APTT)、トロンビン血塊化時間(TCT) 、又はプロティンCの活性化 プロティンC(APC)への変換の検定により測定されるようなトロンボモジュ リンの適当な濃度が維持されるように、当業者により、定例的に調節されること ができる。
血栓疾患の検出及び監視のための幾つかの方法は、公知である。
深部静脈血栓症は、例えば、静脈造影法(contrast venograp hy)(Keシンーダンス肢体容積計(tmpedance plethysm ographl/)(Bynum、 L、J。
eL al、、 (1978) Annal of Internal Med icine 89:162) 、及びトロンボシントスキャン(throIll boscinjoscan)(Ennis、 J、T、 and I!In+e s。
R,J、 (1977) Radiology 125:441)により、検出 されることができる。
これらの方法は、本明細書中に記載する方法及び組成物の効果を監視するために 有用である。
+1. 7Mアナログ 完全長生来ヒト・トロンボモジュリン・タンパク質をエンコードするDNA配列 は、単離されている(欧州特許出願第88870079.6号(これを、引用に より本明細書中に取り込む。))。このcDNA配列は、60.3kDaの57 5アミノ酸であって約18アミノ酸のシグナル配列を含むものを、エンコードし ている。
ウシ、マウス及びヒトのトロンボモジュリンのための配列は、互いに高い程度の 相同性を示す。他のタンパク質との類似性により、トロンボモジュリンの構造は 、推定によりドメインに分けられることができる。用語” ドメイン”は、特定 の機能又は特徴と関係することができる別個のアミノ酸配列をいう。典型的には 、ドメインは、特徴的な三次構造単位を示す。完全長のトロンボモジュリン遺伝 子は、以下のドメインを含む前駆体ペプチドをエンコードしている二大体のアミ ノ酸の位置 ドメイン −18−1シグナル配列 1−226 11j−末端(レクチン)ドメイン(L)227−462 6 E GF一様ドメインCB)463−497 0−結合筒添加(0)498−521  5top Transfer 5equence(膜透過ドメイン) 522−557 細胞質ドメイン。
り本明細書中に取り込む。)を参照のこと。
本明細書中で使用する命名において、添字は、7Mアナログ内に含まれるドメイ ンをいう:L: レクチン・ドメイン、E = 6 EGF一様ドメイン、0・ 〇−結合糖添加ドメイン、M・膜透過ドメイン、及びC:細胞質ドメインである 。したがって、TIJアナログ6h/227−462は、TMEアナログに対応 し、TM、 (SF3)は、それが昆虫細胞内で発現されていることを示し、T ML、。(C)10)は、それがCHD細胞内で発現されていることを示し、そ してTMD123(Zushi、 M、、 Gomi、 K、、 Yamamo to。
S、、 Maruyama、1.、 Hayashi、 T、、 and 5u zuki、 K、 (1989) J、 Biol。
B、W、、Moore、R,E、、Ho5kins、J、、Vlahos、C, J、、and Bang、N、[J。
(1990) J、 Biol、 Cheffl、 285.12602−12 610)は、TMLEQアナログに対応する。
特に好ましい一末鎖TMアナログ組成物は、以下の特徴の1以上をもつものであ る: (i) それらがプロテアーゼ耐性を示し、(ii) それらが同種のN〜又は C−末端をもち、(iii)それらが、例えば、生来のトロンボモジュリンの糖 添加部位の少なくとも幾つかの糖添加により、翻訳後修飾されており、 (iv) それらが線型の2軸逆数トロンビン結合特性をもち、(v) それら が比較的低い量の洗剤中の水溶液中で可溶性であり、そして典型的には、移動停 止(膜透過)配列を欠いており、(vi) それらが酸化体にさらされた後、活 性を保持し、(vii) トロンビンに結合したとき、それらがプロティンCの トロンビン−仲介物質活性化を強化するが、トロンビンの直接的なブロー血液凝 固活性、タンパク質フィブリノーゲンのフィブリンへの変換又は血小板の活性化 及び凝集を阻害する減少された能力をもつ。
最後の2つの特徴についての検定は、製造者の指示書; AmericanSc ientific Products、 McGaw Park、 l1lin oisにより供給されるMedical Laboratory Automa tion Inc、に従って自動血液凝固タイマー上で走らせることができる。
(また、H,H,5aleIIlet at、。
(1984) J、 Biol、 CheIll、、 259:12246−1 2251(これを、引用により本明細書中に取り込む。)を参照のこと。)。生 来のトロンボモジュリンとの比較において、好ましい7Mアナログは、6表皮成 長因子[EGF]一様ドメインを包むように修飾されており、そしてまた、〇− 結含糖添加及び/又はレクチン・ドメインを含むことができる。
好ましい態様においては、可溶性TMアナログは、オキシダント耐性である。こ れは、オキシダントに晒された後に活性を保持するアナログをいう。このような アナログは、1990年8月9日に出願された同時係属中の共同の米国出願逐次 番号第077506.325号(これを、引用により本明細書中に取り込む。) 中に詳細に記載されている。
本発明の目的のために、以下の用語を定義する:”プロテアーゼ部位”は、本明 細書中で使用するとき、プロテアーゼの活性を受けやすい、認識、結合、解裂、 又は他の部位を定める7Mポリペプチド内の1又は一連のアミノ酸をいう。例え ば、この部位に含まれる1以上のアミノ酸残基が他のアミノ酸酸基により置換さ れ又は欠失されたとき、プロテアーゼは、もはや、その部位においてTMを解裂 させることができない。この用語は、また、例えば、立体配置的に露出され、そ してプロテアーゼ活性を利用されることにより、プロテアーゼに固有に感作され やすい7M分子を包含する。
”プロテアーゼ解裂部位”は、本明細書中で使用するとき、プロテアーゼが7M ポリペプチド・アナログを解裂する正確な位置をいう。
”単−N−末端”及び”単−C−末端”は、本明細書中で使用するとき、それら の文字通りの意味をもち、それは、機能的にその組成物の所有物をいう、例えば 、慣用の逐次的アミノ酸配列分析の間、それぞれの分解サイクルは、異なるアミ ノ酸残基を本質的に欠いたアミノ酸残基の除去をもたらす。したがって、N−末 端アミノ酸の段階的除去の数サイクル、例えば、lOプサイルの後、本質的にた った1つのアミノ酸がそれぞれのサイクルにおいて回収される。特に、使用され た分析手順に従って完全に純粋な一本鎖から統計的に予測されるであろうよりも 多くの配列内の異種性は、検出されないであろ”−末鎖TM″は、非解裂ペプチ ド鎖の実質的に全てを含むTMの組成物をいう。−重鎖組成物内のポリペプチド の全ては、同一のアミノ又はカルボキシ末端を示す必要はない。
”2本鎖TM”は、典型的には、壊れたペプチド結合をもつポリペプチドの約0 .5〜3%の過剰において、物理的に検出可能な量を含む組成物をいう。
”2本鎖トロンボモジュリンを欠いた”とは、本明細書中で使用するとき、その 組成物が本質的に全ての一本鎖TMを含んで成ることを意味する。典型的には、 2本鎖TMの量は、モル量において約25X未満、より典型的には、15%未満 、好ましくは約10X未満、より好ましくは5%未満、そして特に好ましい態様 においては、3X未満である。
あるいは、組成物内の2本鎖TMの量は、純粋な一本鎖TMの比活性におけるか なりの減少を引き起こすであろうものよりも少ない、例えば、2本MTMの量は 、本明細書中で定義する線型2軸逆数プロツトを変更する量よりも少ない。した がって、2本鎖TM分子は、追加のN−及び/又はC−末端の製造をもたらす少 なくともlの切断をもつポリペプチド鎖の形態で存在する。
”実質的に生来のトロンボモジュリンの生物学的活性を保持する”とは、本明細 書中で使用するとき、そのトロンボモジュリンが生来の膜結合7M分子と生物学 的活性を共有するというこを意味する。
一般的には、タンパク質の1グラム当たりの単位における活性は、生来のトロン ボモジュリンの活性の、少なくとも約50x、普通には75x、典型的には85 x、より典型的には95%、好ましくは100!%そしてより好ましくはtoo xを超えるものである。この生物学的活性は、トロンビン−仲介のプロティンC 活性化(APC)の、活性化部分的トロンボプラスチン血塊化時間(APTT) の、トロンビン血塊化時間(TCT)の、又はTMの生物学的、好ましくは治療 的活性の、ものであることかできる。生来の比較標準は、TMの完全長膜結合変 異体であるが、多くの場合には、レクチン/ECF10−結合ドメイン(TM  L、。)を含んで成る可溶性TMを、より便利な標準として使用することができ る。
”糖添加部位”は、糖残基の付着のための位置として真核細胞により認識される アミノ酸残基をいう。糖が付着されるアミノ酸は、典型的には、(N−結合糖の ための)Asn、(〇−膜結糖のための)トレオニン又はセリンの残基である。
付着の特異的な部位は、典型的には、アミノ酸の配列、例えば、はとんどのN− 結合付着のためのAsn−X−(Thr又は5er)及びほとんどの〇−膜結合 付着ための(Thr又は5er)−X−X−Pro Iここで、Xは、いずれか のアミノ酸である)により、印を付けられている。グリコサミノグリカン(硫酸 化糖の特定タイプ)の認識配列は、一般的には、5er−Gly−X−GIYで あるが、X−3er−Gly−X−Valであることもできる。用語N−結合及 び〇−膜結合、その糖とそのアミノ酸残基との間の付着部位として作用する化学 基をいう。N−結合糖は、アミド基を通して付着し;〇−膜結糖は、ヒドロキシ ル基を通して付着する。
”インビボにおける循環半減期”は、哺乳類内の投与された血漿活性がl/2程 減少するのにかかる平均時間をいう。
”生来のトロンボモジュリン”とは、それが天然において生じるような完全長タ ンパク質をいう。生物学的活性が生来のTMに関して記載されるとき、この用語 は、洗剤可溶化水溶液形態を包含する。
しばしば、活性に対する比較の文脈において、トランスフェクトされた可溶化ポ リペプチドは、実質的に同一の性質を示すことができる。
″〇−結合された糖添加ドメイン”は、表1中に記載するような生来のトロンボ モジュリン配列の463から485まで番号を付けられたアミノ酸の配列をいう 。
”酸化耐性アナログとは、酸化剤、例えば、酸素ラジカル、クロラミンT、過酸 化水素、又は活性化好中球に晒された後に、実質的な量の生物学的活性を維持す ることができるトロンボモジュリンのアナログをいう。
”医薬賦形剤”とは、医薬治療剤を完全化するために使用される非毒性の、医薬 として許容される材料をいう。これらの材料は、不活性であり、例えば、水及び 塩、又は生物学的に活性な、例えば、抗生物質又は鎮痛剤であることができる。
”減少された能力”とは、生物学的性質の統計的に有意な低下をいう。この性質 は、非限定であり、そおしてその性質の測定又は定量化は、標準的な手段による 。
”糖残基”とは、グルコサミン並びにタンパク質に共有結合する他の炭水化物誘 導体及び部分を含むヘキソース及びペントースの炭水化物をいう。
”硫酸塩置換基”は、ペントース又はヘキソース糖上の硫黄含有置換基である。
”フィブリノーゲンのフィブリンへのトロンビン−仲介物質変換”とは、トロン ビンが、その後重合し血塊を形成するフィブリン・モノマーを作るために前駆体 タンパク質フィブリノーゲンを解裂させるところの酵素活性をいう。
”血栓疾患”とは、哺乳動物の健康に有害である又は有害であることができる1 以上の血栓の形成を特徴とする哺乳動物における病的症状をいう。
” トロンボモジュリン・アナログは、先に記載したように、天然のTMの生物 学的活性を実質的に保持しており、そして天然変異体TMのものと異なる分子構 造をもつペプチドである。例えば、この用語は、生来のトロンボモジュリンのも のと同−又は相同なアミノ酸配列をもつタンパク質、不溶性及び可溶性のトロン ボモジュリンのペプチド又は断片、及び酸化耐性7M種であって、全てがトロン ボモジュリン様活性をもつものをいう。これらの化合物は、生来のTMと比較す るとき、そのタンパク質のプロティンC活性化補因子の特性を有意に減少させな いアミノ酸の変更を含んで成る誘導体及び分子をも含む。
“伝達ベクター”とは、他の細胞、例えば、昆虫細胞中に、例えば、野性型バキ ュロウィルスにより、同時トランスフェクトされたベクターをいう。この伝達ベ クターは、ウィルス、例えば、バキュロウィルス、のゲノムと、その伝達ベクタ ーとの間の組換えを、例えば、異種標的遺伝子によりそのバキュロウィルス多角 体遺伝子を置き換えながら、行うような方法で、構築される。ベクターが宿主細 胞により維持される場合には、そのベクターは、自己複製構造物とし、て細胞分 裂の間にその細胞により安定して複製されることができるか、又はその宿主のゲ ノム内に取り込まれるかのいずれかである。
本明細書中で使用するとき、”可溶性7Mアナログは、水溶液中に溶解する7M アナログであり、そして、典型には、細胞により分泌されることができる。薬理 学的投与のためには、生来の細胞質ドメイン又はアナログを含んで成る可溶性7 Mアナログ又は不溶性アナログは、場合により、リン脂質小胞、洗剤、又は薬理 学的配合の分野における当業者によく知られた他の類似の化合物と、組み合わさ れることができる。本発明の好ましい7Mアナログは、血流中で可溶性であり、 そのアナログを様々な抗血液凝固及び他の治療において有用なものにするもので ある。これらの修飾は、典型的には、生来のトロンボモジュリンに比べて多くの 活性、例えば、トロンビンにっいてのアフイニテス−又はプロティンC活性化に おける活性に有意には影響を与えない。
2つの好ましいアナログは、6EGF一様ドメインを包含し、そして4 t/2 27−462(ここで、そのアナログはヒト組織プラスミノーゲン活性物質シグ ナル・ペプチドの最後の4残基をもつ。)及び6h/227−462(6hは、 ヒボダーミンAシグナル配列の最後の6残基である。)である。より好ましいも のは、388位においてロイシンによりメチオニンを置換することにより酸化耐 性を与えられるようなアナログである。
他の好ましい態様は、MeL388、Arg456、旧5457.5er474 に対する修飾並びにびN−及びC−末端における欠失による、アミノ酸3−49 0に対応するアナログである。この態様は、真核細胞内、例えば、動物細胞、を 椎動物細胞、昆虫細胞、哺乳類細胞、ヒト細胞等、特にCI(0及びCHLI細 胞内でその遺伝子を発現させるときに、特に有用である。
A、7Mアナログ製造のための一般的方法本発明は、様々な公知の方法で達成さ れることができる分子遺伝子操作を包含する。本発明の組換え体細胞、プラスミ ド、及びDNA配列は、組換え体細胞から分泌された化合物がトロンボモジュリ ンの可溶性誘導体であるところの医薬として有用な化合物を製造する手段を提供 する。
一般的には、本出願において使用される一般的実験手順の命名の定義及び記載は 、J、 5aIrlbrook at al、、 Mo1ecular Clo ning、 A(すoratory Manual、 (1989) Co1d  5prir+g Harbor Laboratory、 ColdSpri ng Harbor、 New York中に見られることができる。このマニ ュアルは、以下、Sambrookとしていい、そして引用により本明細書中に 取り込む。さらに、Au5ubel et al、、 edslCurrent  ProtocolsAssociates、 Wileylnterscie nce、 New Yorkは、本出願にお(Xで有用な方法について開示して いる。
すべての酵素を、製造者の指示に従って使用する。
商業的に入手可能でないオリゴヌクレオチドは、D、R,Needham−Va nDevanter et at、、 (1984) Nucleic Ac1 ds Res、、 12:6159−6168中に記載されているような自動合 成装置を使用してS、L、 Beaucageand M、tl、 Caruj hers、 (1981) Tetrahedron Letts、、 22( 20):1859−1862により最初に記載されている固相ホソホルアミジッ ト・トリエステル法に従って化学的に合成されることができる。オリゴヌクレオ チドの精製は、生来のアクリルアミド・ゲル電気泳動又はPearson。
J、D、、 and Regnier、 F、E、 (1983) J、 Ch rom、、 255:137−149中に記載されているアニオン−交換HPL Cのいずれかによる。ヌクレオチドのサイズを、キロベース(kb)又は塩基対 (bp)のいずれかで与える。
これらは、アガロース若しくはアクリルアミド・ゲル電気泳動から又は公開され たDNA配列から得られた推定値である。
クローン化された遺伝子及び合成オリゴヌクレオチドの配列は、Mayam、  /LM、、 et al、、 (1980) Methods in )nzy mology、 65:499−560の化学分解法、又は類似の方法を使用し て、確認されることができる。この配列は、Maxam and G11ber t法、前記、又はWallace、 R,B、。
et at、、 (1981) Gene、 16:21−26の二本鎖テンプ レートを配列決定するための鎖停止法を使用して、そのオリゴヌクレオチド断片 を二本鎖DNA配列中に組み立てた後に、確認されることができる。サザン・プ ロット・ハイブリダイゼーション技術を、5outhern et at、。
(1975) J、 Mo1. Biol、、 98:503に従って行った。
本発明の態様は、しばしば、インビトロにおける突然変異誘発による新たなペプ チド及び遺伝子の創出を含む。標的遺伝子は、中間体ベクター内で単離され、モ して原核生物、例えば、大腸菌(E、coli)、バチルス(Baci flu s)、又はストレプトミセス(Streptomyces)内での増幅のために クローン化される。最も好ましいのは大腸菌である。
なぜなら、その生物は、培養が容易であり、そして他の種の原核生物よりもより 十分に理解されているからである。Sambrookマニュアルは、その後に記 載された大腸菌内クローニングの全てを導くのに十分な方法論を含んでいる。M ll−1株は、特にことわらないかぎり好ましい。大腸菌株の全ては、グルコー スを含むLuriaブリス(LB)又はグルコース及び酸−加水分解カゼイン・ アミノ酸を補われたM9培地上で、培養される。抗生物質に耐性をもつ株を、S ambrook中に記載する薬剤濃度において維持した。形質転換を、Morr ison、 D、A。
(1977) J、 Bactl、 132:349−351により又はC1a rl−Curtiss、 J、E、。
and Curtiss、R,(1983) Methocls in Enz ymology、101:347−362゜Eds、 R,Wu et al、 、 Academic Press、 New Yorkにより、記載さている 方法に従って行った。代表的なベクターは、商業的源から入手可能なpBR32 2及びpUCシリーズを含む。
B、 遺伝子合成 生来のトロンボモジュリンをエンコードしている遺伝子は、幾つかの種から、そ のゲノム形態で且つcDNAとして、単離し、そして配列決定されている(Ja ckman、 R,、et al、、 (1986) Proc、 Natl、  Acad。
Sci、 USA、 83:8834−88838 and (1987) 8 4:6425−6429(これらの両方を、引用により本明細書中に取り込む。
)。
ヒト・トロンボモジュリン及びトロンビンをエンコードしている完全長DNA配 列の公開は、遺伝子の調製を容易にし、そして7Mペプチドをエンコードしてい るDNA配列を構築するための出発点として使用される。例えば、Geneba nk Register clo IntelliGenetics。
Inc、、 Mountain View、 Ca1iforniaを参照のこ と。本発明のペプチドは、好ましくは、内部のアミノ酸置換をもつことに加えて TMの移動停止配列を欠く可溶性誘導体である。イーのJ二、これらのアナログ は、これらのポリペプチドをエンコードしている遺伝子を含むプラスミドにより トランスフェクト又は形質転換された真核細胞から分泌される。修飾、例えば、 アミノ酸置換、欠失、又はシグナル配列のクローン化遺伝子ヘノ付加を作るため の方法は、公知である。本明細書中で使用する特定の方法を、以下に記載する。
トロンボモジュリンのための完全長遺伝子を、幾つかの方法により調製すること ができる。ヒト・ゲノム・ライブラリーは、商業的に入手可能である。これらの 遺伝子に特異的なオリゴヌクレオチド争プローブを、公開された遺伝子配列を使 用して合成することができる。オリゴヌクレオチド・プローブによるゲノム・ラ イブラリーのスクリーニング方法は、公知である。トロンボモジュリンのための 遺伝子配列の公開は、そのコーディング領域内にイントロンが全く存在しないと いうことを証明した。したがって、ゲノムのクローンは、公知方法を使用してト ロンボモジュリンのための発現プラスミドを構築するための必要な出発材料を提 供する。
トロンボモジュリンをエンコードしているDNA断片は、その遺伝子に隣接する か又はその内部にある領域内で同定された制限エンドヌクレアーゼ部位を利用す ることにより、持ってくることができる。
(Jackman、 R,W、、 et at、、 (1987) Proc、  Na11. Acad、 Sci、 USA、。
84 : :6425−6429)。
あるいは、完全長遺伝子を、cDNAライブラリーから得ることもできる。例え ば、内皮細胞から作られたメツセンジャーRNAは、cDNAの調製のための好 適な出発材料を提供する。トロンボモジュリンをエンコードしている遺伝子を含 むcDNA分子は、先に記載したように同定される。cDNAライブラリーの調 製方法は、よく知られている(前記、Sambrookを参照のこと。)。
7Mペプチドをエンコードしている遺伝子を、完全長トロンボモジュリンをエン コードしている遺伝子を使用して最初に構築された野性型7M遺伝子から、作る ことができる。その後の突然変異のための野性型7Mペプチド遺伝子の好ましく は調製方法は、合成オリゴヌクレオチド・プライマーの使用と、mRNA又はD NAテンプレート上のポリメラーゼ伸長とを組み合わせる。このポリメラーゼ連 鎖反応(PCR)法は、所望のヌクレオチド配列を増幅する。米国特許第4.6 83.195号及び第4.683.202号は、この方法について記載している 。制限エンドヌクレアーゼ部位は、上記プライマー中に取り込まれることができ る。上記PCR反応により増幅された遺伝子は、アガロース・ゲルから精製され 、そして適当なベクター中にクローン化されることができる。天然の遺伝子配列 内の変更は、インビトロにおける突然変異誘発の技術により又は適当な突然変異 を取り込むように設計されたプライマーによるポリメラーゼ連鎖反応の使用によ り、導入されることができる。Inn1s、 M、 et al、、 eds、  (1990)、 PCRProtocols:A Guide to Met hods and Applications、 Acadeo+ic Pre ssを参照のこと。
本明細書中に記載する7Mペプチドは、典型的には、真核細胞培養において発現 されるときに、分泌される。分泌は、トロンボモジュリン遺伝子の生来のシグナ ル配列の使用により、得られることができる。あるいは、本発明の7Mペプチド をエンコードしている遺伝子を、生来のトロンボモジュリン遺伝子に対応するも の以外のシグナル配列に適当な読み取り枠内で結合することができる。例えば、 (−PAの(引用により本明細書中に取り込むWo 89100605を参照の こと。)、又はヒボダーミンA若しくはBの(引用により本明細書中に取り込む BP 326,419を参照のこと。)シグナル配列を、そのポリペプチドに結 合することができる(表2を参照のこと。)。本発明の好ましい態様においては 、ヒトt−PA遺伝子の第二イントロンを含むt−PAのシグナル配列が使用さ れる。このイントロンを含むことは、その隣接する構造遺伝子の発現レベルを増 強する。
本発明のあるアナログにより、生来のトロンボモジュリン遺伝子のカルボキシル 末端領域の移動停止及び細胞質のドメインをエンコードしている遺伝子のこれら の部分が、欠失される。それ故、翻訳が所望の位置において終止するように、終 止コドンを付加することが必要である。あるいは、終止コドンは、所望の発現プ ラスミドにより提供されることができる。さらに、ポリアデニレーンヨン配列が 、7Mアナログをエンコードしている真核細胞内でmRNAの適当なプロセシン グをかうほするために、使用されることができる。また、7Mアナログの発現の ために、それが存在しない場合には、開始コドンを提供することが有用であるこ とができる。このような配列は、生来の遺伝子から又は発現プラスミドにより提 供されることができる。
原核生物及び真核生物内での複製及び組み込みに好適な、そして転写及び翻訳タ ーミネータ−1開始配列及び7Mペプチドの発現の調節に何周なプロモーターを 含むクローニング・ベクターを、本明細書中に記載する。このベクターは、少な くとも1の独立したターミネータ−配列、真核生物及び原核生物の両方内でのプ ラスミドの複製を許容する配列、すなわち、シャトル・ベクター、及び原核生物 及び真核生物の系の両方のための選択マーカーを含む発現カセットクローニング 方法の使用に加えて、原核生物内で7Mアナログを発現させることが望ましいか もしれない。以下にさらに詳細に討議するが、成熟タンパク質の炭水化物部分は 、プロティンCの活性化のための補因子としての活性のために不可欠ではないが 、7Mアナログの直接的抗血液凝固性質並びに循環中でのその分子の半減期に対 する効果をもっている。大腸菌内のトロンボモジュリン・アナログの発現は、こ の論点の分析のための有用な道具を提供した。可溶性7Mアナログをエンコード している発現プラスミドにより形質転換されたバクテリア内でのクローン化遺伝 子の発現方法は、よく知られている。原核生物系においてクローン化遺伝子の高 いレベルの発現を得るためには、最小限、mRNA転写終止に向けられる強いプ ロモーターを含む発現ベクターを構築することが、しばしば不可欠である。
この目的に好適な調節領域の例は、大腸菌(E、coli)のβ−ガラクトシダ ーゼ遺伝子のプロモーター及びオペレーター領域、大腸菌(E、 cot i)  トリプトファン生合成経路、又はラムダ・ファージからの左側のプロモーター である。大腸菌内に形質転換されたDNAベクター内に選択マーカーを含むこと が、有用である。このようなマーカーの例は、アンピシリン、テトラサイクリン 、又はクロラムフェニコールに対する耐性を指定する遺伝子を含む。
大腸菌内での使用のための選択マーカー及びプロモーターに関する詳細について は、Sambrook、前記を参照のこと。本発明の1つの記載された態様にお いては、pUc19が、所望の遺伝子配列のサブクローニング及び増幅のための ベクターとして、使用される。
D、 真核細胞内での7Mペプチドの発現所望の7Mペプチドの発現のために選 ばれた発現系において当業者が知得可能であることが予測され、そして真核生物 内でのタンパク質の発現のために知られた様々な方法を詳細に記載する試みを、 全く行わない。
可溶性7MアナログをエンコードしているDNA配列を、宿主細胞培養物を形質 転換することにおける使用のための様々な発現ベクターに連結することができる 。このベクターは、典型的には、マーカー遺伝子並びにその異種遺伝子の転写及 び翻訳を開始させるための遺伝子配列を含む。
このベクターは、好ましくは、形質転換された宿主細胞の選択のための表現型の 特色、例えば、ジヒドロ葉酸レダクターゼ、メタロチオネイン、ハイグロマイシ ン、又はネオマイシン・ホスホトランスフェラーゼを、提供する。オートグラフ ァ・カリフォルニアスフエクトされた昆虫細胞をスクリーンするために有用であ る。酵母のためには、Leu−2、Ura−3、Trp−1、及び旧s−3が公 知の選択マーカーである(Gene (1979) 8:17−24)。上記の 科学的原理を具体化し、公知の及び非公知の両方の、多数の他のマーカーであっ て、その中の全てが、本発明により包含されるベクターによりトランスフェクト された上記の真核細胞を検出するためのマーカーとして有用であろうものが、在 る。
TMアナログの発現に有用なより高等な真核細胞系の中に、選択される多数の細 胞系が在る。哺乳類細胞系の例示的な例は、RPMI 7932、VEROl及 び)IeLa細胞、チャイニーズ・ハムスター卵巣(CHO)細胞系、W2B5 、BHK 、 C08−7、C127、又はMDCK細胞系を含む。好ましい哺 乳類細胞系は、CHL−1又はCHOである。CHL−1を使用するとき、ハイ グロマイシンが真核生物の選択マーカーとして含まれる。CHL−1細胞は、R PMI 7932メラノーマ細胞、すなわち、容易に入手可能なヒト細胞系から 得られる。CHL−1細胞系は、ブダペスト条約の条項に従ってATCCに寄託 されており、そして1987年6月18日に寄託された#CRL 9446を与 えられている。本発明における使用に好適な細胞は、AIIIerican T ype Cu1ture Co11ectionから商業的に入手可能である。
先に記載したように、宿主細胞を形質転換するために使用される発現ベクター、 例えば、プラスミドは、好ましくは、転写を開始させるための遺伝子配列、及び TMペプチド遺伝子配列の翻訳を制御するための配列を、含む。これらの配列は 、発現制御配列という。宿主細胞が昆虫又は哺乳類起源の内にあるとき、例示的 な発現制御配列は、これに限定されないが、以下のニレトロウィルスのロング・ 27:299−308) 、又は他のベーターグロブリン・プロモーター(Lu ciw。
P、A、、 et al、、 (1983) Ce1l、 33ニア05−71 6)を、含む。発現制御配列を含む受容体ベクターの核酸を、制限酵素を使用し て解裂させ、そして必要な又は望ましいサイズにおいて調節する。このセグメン トを、本分野においてよく知られた手段により7Mペプチドをエンコードしてい るDNA配列に連結する。
より高等な動物細胞を使用するとき、ポリアゾニレ−ジョン又は転写終止配列は 、正常には、そのベクター中に取り込まれることが必要である。ポリアゾニレ− ジョン配列の例は、転写ターミネータ−としても作用することができるSV40 からのポリアゾニレ−ジョン配列である。
適当なベクター内に取り込まれた遺伝子を、過渡的な発現系又は好適なりローン 内のいずれかにおいて、使用することができる。前者においては、収率はあ、低 いが、その実験は、迅速である。後者においては、高生産クローンを単離するた めにはより長い時間を要する。異なるベクターを、上記2つの異なるタイプの実 験のために使用することができる。特に、過渡的発現の場合には、配列は、その 細胞内でそのプラスミドが高いコピー数まで複製されることを可能にするプラス ミド内に含まれることができる。これらの配列は、ら得られることができる。ま た、過渡的発現における使用のためのベクターは、しばしば、強いプロモーター 、例えば、SV40初期プロを制御するために、含むであろう。過渡的発現は、 遺伝子生成物の検定のための迅速な方法を提供スルガ、そのプラスミドDNAは 、その宿主細胞染色体内に取り込まれない。したがって、過渡的発現ベクターの 使用は、安定したトランスフェクトされた細胞系を提供しない。過渡的発現に好 適なプラスミドに記載は、Aruffo、 A、、 andSepd、B、(1 987) Proc、 Natl、 Acad、Sci、 USA、、 84: 8573−8577により提供される。
TMアナログは、あるいは、バキュロウィルス系を使用して先に記載した昆虫細 胞系内で製造されることができる。この系は、Luckow。
V、A、、 and Summers、 M、D、(1988) Bio/le chnology、 6:47−55により記載されている。一般的には、この 発現系は、はとんどの哺乳類系により提供されるものよりも高いレベルの発現を 提供する。バキュロウィルスは、宿主細胞に感染し、多数のサイクルを通してそ のゲノムを複製し、そして次に多量の多角体結晶を作り出す。この多角体遺伝子 を、7Mペプチド遺伝子と置き換えることができる。次に多角体プロモーターは 、培養宿主細胞の感染及びバキュロウィルス・ゲノムの複製の後に、多量のアナ ログ・タンパク質を作るであろう。
この非分泌遺伝子生成物を、感染3−7日後にその宿主から収穫する。
あるいは、7Mペプチドは、適当なシグナル配列がそのタンパク質上に存在する 場合には、その細胞から分泌されることができる。この宿主細胞は、コンピテン トであり、又は様々な手段によりトランスフェクションのためにコンピテントに される。動物細胞中にDNAを導入する幾つかのよく知られた方法が在る。これ らはニリン酸カルシウム沈降、DEAE−デキストラン技術、受容体細胞とその DNA WO含むバクテリアのプロトプラストとの融合、エレクトロポレーショ ン及びその細胞内へのそのDNAの直接的なマイクロインジェクションを含む。
Perbal、 B、”Practical Guide to Mo1ecu lar Cloning、2ndedition、 John Wiley &  5ons、 New York and Wigler、 et al、。
(1987)−5壮ん−16+777−785 (これらを、それぞれ引用によ り本明細書中に取り込む。)を参照のこと。
E、培養細胞 宿主細胞が速い細胞培養を可能とし、そして発現された遺伝子生成物を適当に糖 添加することができることが、好ましい。組織培養における濃密な増殖に好適で あることが知られている正常な及び形質転換された両方の細胞が、特に望ましく 、そして様々な無を椎又はを椎動物細胞が本分野において使用されている。特に 、組換えTM発現に好適な宿主であり、そして培養条件下、生来のトロンボモジ ュリンの解裂をもたらすプロテアーゼを生産し又は含む細胞は、目下、突然変異 されたプロテアーゼ非感受性7Mアナログの解裂におい7仝く問題を提出しない 。このような細胞の例は、CHO、CIIL−1(ヒト・メラノーマ細胞としで 特徴付けられる) 、Sf9細胞、等であってATCCから公に入手可能なもの を含む。
トランスフェクトされた細胞を、本分野においてよく知られた手段により増殖さ せる。例えば、Kuchler et al、 (1977) Biochcn +ica1Methods in Ce1l Cu1ture and Vir ology、を参照のこと。この発現生成物は、そのタンパク質が宿主細胞から 又は、例えば、本分野においてよく知られた機械的又は酵素的手段によりその宿 主細胞の破壊の後、細胞懸濁液から分泌されるような系内で、その細胞培地から 収穫される。
F、7Mアナログの精製 本発明の7Mペプチドが組換え真核細胞を培養することにより分泌されることが 好ましい。この7Mアナログは、血清不合又は血清を補った培地中で生産され、 そして無傷で分泌される。原核細胞を使用する場合には、TMアナアログは、細 胞内に置かれることができる。
組換え体細胞の増殖及びこれに付随する7Mアナログのその培養基中への分泌の 後に、この”ならし培地(conditioned media)”を収穫する 。このならし培地を、次に、遠心分離又は濾過により清澄化し、細胞及び細胞死 骸を除去する。この清澄化培地中に含まれるタンパク質を、いずれかの好適な樹 脂、例えば、Q 5epharose又は金属キレートへの吸着により、又は硫 酸アンモニウム分画、ポリエチレンン・グリコール沈降の使用により、又は限外 濾過により、濃縮する。
本分野において知られた他の手段も、等しく好適であることができる。7Mアナ ログのさらなる精製を、Ga1vin、 J、 B、、 et al、、 (1 987)並びに本明細書中に開示する態様中に記載するやり方で、行うことがで きる。培養細胞により分泌された7Mアナログの精製は、例えば、アフィニティ ー・クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー・−、サイズ・クロマ トグラフィー、又は他の慣用のタンパク質精製技術の追加の使用を必要とする。
例えば、Deutscher (ed、)。
Guide to Protein Purification” in )J ethods in Rnzymology、 Vol。
182 (1990)を参照のこと。
組換え体7Mアナログは、非還元クロマトグラフィーの条件下で識別可能な様々 な形態で見つけられることができる。低い比活性をもつような種の除去が、望ま しく、そしてアニオン交換又はサイズ排除クロマトグラフィーを含む様々なりロ マトグラフィーの技術により、達成される。組換え体7Mアナログを、圧力透析 及び揮発性バッッファー(例えば、N−エチルモフフォリン(NEM) 、2炭 酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、及び酢酸ピリジン)中へ直接に交換される バッファーにより、濃縮することができる。さらに、サンプルを、このような揮 発性バッファーから直接に凍結乾燥し、塩及び洗剤を欠いた安定なタンパク質粉 末をもたらすことができる。さらに組換え体アナログの凍結乾燥サンプルを、注 入液(例えば、リン酸塩バッファー生理食塩水)と相溶性のバッファー中で使用 する前に効率よく再溶解させることができる。他の好適な塩又はバッファーは、 塩化水素、臭化水素、硫酸塩、酢酸塩、ベンゾエートリンゴ酸塩、クエン酸塩、 グリシン、グルタメート、及びアスパルテートを含むことができた。
G、 酸化耐性7Mアナログ 生来のトロンボモジュリンは、酸化を受けやすく、そして酸化されたとき、プロ ティンCの活性化を促進するその能力を失う。また、抗血液凝固を必要とする疾 患症状の多くが、生体分子を不活性化し、そしてかなりの組織損傷を引き起こす ことができる高いレベルの毒性酸素ラジカルと関連している。これらの症状の例 は、心筋梗塞関連の再潅流損傷、敗血症関連DIC及び成人呼吸不全症候群関連 の肺胞繊維症(alveolar fibrosis)である。(Otani、  !(、、et al、。
(1984) C1rc、Res、55:168−175. 5aldeen、 T、、(1983) Surg、Cl1n。
ば、外科的手順において生じるようなものは、毒性酸素種を作り出すことができ る活性化された単球、多型核白血球等の流入、並びにエラスターゼの如きタンパ ク質分解酵素の宿主の解放を含む。内皮細胞損傷、炎症、及び血栓症の間の関係 は、長い間認められてきた(例えば、The Mo1ecular and C e1lular Biology of Wound Repair。
cd、 C1ark、 R,A、F、 and F’、M、 Hen5on ( 1’988)を参照のこと。)。トロンボモジュリンは、毒性酸素種に晒される ことにより不活性化を受け、そしてこれは、多くの病的症状において重要な役割 をもっていると予想される。
酸化に耐性なアミノ酸、特にメチオニンを与える方法は、本分野においてよく知 られている。例えば、酸化耐性スルホニウム基を作るために、ヨード酢酸により チオール・エーテル基を化学的に修飾することが可能である(Gundlach 、 H,G、、 et al、、 (1959) J、 Biol。
Chew+、 234:1754)。好ましい方法は、上記の感受性アミノ酸の 除去又はオキシダントと反応しないであろう1以上の異なるアミノ酸によりそれ を置換することによる。アミノ酸、ロイシン、アラニン、及びグルタミンが、そ れらのサイズ及び中性の特徴のために、特に好ましいアミノ酸である。可溶性ト ロンボモジュリンの4つのメチオニンであって、特に、291及び388残基に 位置するものは、酸化を受けることができる。たった1つのメチオニンを遮断し 又は除去する場合には、それが388位における残基であることが好ましい。
タンパク質の配列内でアミノ酸が除去され又は置換されることができるところの 方法は、よく知られている。例えば、Sambrook etal、、前記;  Au5ubel et al、、前記; U、S、 4,737,462; u 、s、 4,588,585゜EP−0285123,及びその中で引用された 文献を参照のこと。変更されたアミノ酸配列をもつペプチドをエンコードしてい る遺伝子を、例えば、合成的に作ることができる。好ましい方法は、インビトロ における部位指定突然変異誘発の使用である。部位指定突然変異誘発は、−末鎖 標的DNAのヌクレオチド配列を特異的に変更するために設計された所望のヌク レオチドの置換、挿入、又は欠失を含む合成オリゴデオキシリボヌクレオチドの 使用を含む。プライマーともいわれるこのオリゴヌクレオチドの、その−末鎖テ ンプレートとのハイブリダイゼーション及びその後のプライマー伸長は、異種2 本#JDNAを作り出し、これが、形質転換細胞内で複製されるとき、所望の突 然変異をもつタンパク質配列をエンコードするであろう。
酸化によるトロンボモジュリン活性の損失に対する耐性を測定するために、テス ト材料(100−250μg/ml)を、最初に、オキシダント、例えば、クロ ラミンン−T、 5−10+nMクロラミンーTにおける過酸化水素、又はpH 7,0における0、2%N−二チルセチルオリン及び0.008%Tween8 0中の200−1000mM過酸化水素と共に、室温において20分間、インキ ュベートする。O,l!%BSAを含むPBSのバッファーを使用することもで きる。このようなオキシダントに晒した後、このテスト材料を、例えば、特にプ ロティンCの活性化のための補因子として作用する能力について以下に記載する 生物活性検定の中の1つを使用して評価する。オキシダントに晒される前にそれ らがもつ活性の、少なくとも60%1普通には70%、より正常には80%、及 び好ましくは90%を保持するような突然変異体7Mアナログは、野性型(非− 突然変異体)7Mアナログ又は生来のトロンボモジュリンと比べて酸化耐性であ ると考えられる。
H,7M活性の測定のための実験室検定7M活性を測定するための多くの実験室 検定を、利用できる。プロティンC補因子活性を、Salem、 et al、 、 (1984) J、 Biol、 Chem。
259(19):12246−12251及びGa1vin、 et al、、 (1987) J、 Biol、 Chem。
262(5) :2199−2205により記載された検定において測定するこ とができる。簡単に言えば、この検定は、2段階から成る。第一は、定義した条 件下(以下の実施例を参照のこと。)でのテストTMアナログとトロンビン及び プロティンCとのインキュベーションである。第二段階においては、このトロン ビンがヒルジン又はアンチトロンビンII+及びヘパリンにより不活性化され、 そして新たに活性化されたプロティンCの活性が発色基質の使用により測定され 、そこでは、その発色団が活性化プロティンCのタンパク質分解活性により解放 される。この検定は、精製された試薬にいより行われる。
あるいは、7Mアナログの効果は、血液凝固時間検定、例えば、活性化部分的ト ロンボプラスチン時間(^PTT)、トロンビン血塊化時間(TCT)及び/又 はプロトロンビン時間(PT)において血漿を使用して測定されることができる 。のATPP検定は、プロティンCの活性化、並びにトロンビンの直接的阻害の 両方に対し依存しているが、一方、このTCT及びPT検定は、トロンビンの阻 害に対してのみ依存している。これらの検定の中のいずれか1つにおける血液凝 固時間の延長は、その分子が血漿中の血液凝固を阻害することができることを示 している。
上記の検定は、精製系及び血漿環境の両方においてトロンビン及び活性化プロテ ィンCに結合することができる可溶性7Mアナログを同定するために使用される 。次に、さらなる検定を、生来のトロンボモジュリンの他の活性、例えば、トロ ンビンにより触媒されたフィブリノーゲンからのフィブリン形成の阻害(Jak ubowski、 et al、。
(1986) J、 Biol、 Chem、 261(8)+3876−38 82)、因子■のトロンビン活性化の阻害(Esmon、 et al、、 ( 1982) 、1. Biol、 Chem、 257:7944−7947)  、アンチトロンビンI11及びヘパリン補因子IIによるトロンビンの加速さ れた阻害(Rsmon、 et al、、 (1983) J、 Biol、  Chem。
258:12238−12242)、因子XII[のトロンビン活性化の阻害( Polgar。
et al、、(1987) Thromb、 Haelllostas、 5 8:140) 、プロティンSのトロンビン仲介不活性化の阻害(Thomps on and Salem、 (1986) J、 Cl1n。
lnv、 78(1):13−17)並びにトロンビン仲介血小板の活性化凝集 の阻害(Esmon、 et al、、 (1983) J、 [1io1.  Chem、 258:12238−12242)を評価するために使用される。
本発明においては、7Mアナログは全て、必ずしも、生来のトロンボモジュリン のものと等しい活性をもっていない。例えば、ある者が本発明の7Mアナログの 量を生来のコンドロイチン・スルホン化膜結合トロンボモジュリンの等価な量と 比較する場合には(以下に定義するプロティンC補因子活性の単位として測定さ れる)、その7Mアナログは、普通には、生来のトロンボモジュリンと比較して トロンビン仲介のフィブリノーゲンのフィブリンへの変換を阻害するその能力に おいて、少なくとも20%の減少を、そして好ましくは、50%の減少をもつで あろう。
1、 7Mアナログの糖添加を変更する方法タンパク賃上の炭水化物置換基は、 生物学的活性及び循環半減期の両方に影響を与えることができる。本発明の幾つ かの7Mアナログを作るために、生来のトロンボモジュリン・タンパク質内にあ るような〇−結合グリコサミノグリカン炭水化物が、除去されなければならない 。この目的を達成する多数の方法が在る。1つの方法は、〇−膜結炭水化物含有 タンパク質を、硫酸化されたグリコサミノグリカンを特異的に分解することで知 られるグリコヒドラーゼ、例えば、コンドロイチナーゼABC又はヒアルロニダ ーゼにより処理することであろう。この方法は、Bourin、 M、 et  al、、 (1988) J、 Biol、 Chem。
263(17) :8044−8052(これを、引用により本明細書中に取り 込む。)中に記載されている。
〇−結合炭水化物を除去する第二の方法は、そのタンパク質中に部位指定突然変 異を導入することによる。グリコサミノグリカンの付着は、典型的には、アミノ 酸X−セリン−グリシン−X−グリシン−X(ここで、Xがアミノ酸であるo  l (llourdon、 M、A、、 et al、。
(1987) Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 tlsA、  84:3194−3198)のコンセンサス認識配列により、指定される。他の タイプの〇−膜結糖の認識配列は、一般的には、トレオニン/セリン−X−x− プロリンである。天然のトロンボモジュリンの〇−結合ドメインは、正常には、 少なくともlの可能性のあるグリコサミノグリカン付加部位(aa 472及び /又は474)及び1つの他の可能性のある〇−結合炭水化物付加部位(aa  464.472.474.480及び486)を、その細胞型に依存して、もつ 。この認識配列内の1以上のアミノ酸のいずれかの同一性を除去し又は変するヌ クレオチド配列内に導入される変更のいずれも、この可能性のある〇−結合炭水 化物付着部位を除去することができた。ヌクレオチド配列内へ部位指定突然変異 を導入する方法は、先に記載されている。例えば、これらのセリン又はトレオニ ン残基の1以上が、糖添加不可能アミノ酸、例えば、アラニンに修飾されること ができる。
7Mアナログから〇−結合炭水化物を除去する好ましい方法は、〇−結合ドメイ ンであると考えられるアミノ酸、すなわち、表1中に示すような生来のトロンボ モジュリン遺伝子配列のアミノ酸468〜485を含まないアナログ・ペプチド を作ることよる。これを達成する方法は、本分野においてよく知られており、そ して先に記載されている。
タンパク質の循環半減期は、それに付着した炭水化物の量及び組成により変更さ れることができる。本発明の7Mアナログは、〇−膜結及びN−結合の炭水化物 の両方を含む。先に討議した可能性のある0−糖添加部位に加えて、例えば、ア ミノ酸29.97.98.364.391及び393における可能性のあるN− 結合部位、及びアミノ酸319.393及び396における可能性のある〇−結 合部位が、在る。先に記載したものに加えた炭水化物組成を変更する方法は:1 )哺乳類タンパク質を糖添加するのに必要な細胞機構をもたない、バクテリア、 例えば、大腸菌(E、coli)内での7Mアナログ遺伝子の発現、2)様々な 真核細胞であってそれぞれが特徴的な糖残基の添加に起因するそれ自体の特徴的 な酵素をもつもの内での7Mアナログ遺伝子の発現、及び3)化学物質、例えば 、フッ化水素酸による処理、である。フッ化水素酸は、例えば、酸性及び中性の 糖を化学的に消化し、一方、例えば、N−アセチル・グルコサミン、そして特定 の条件下で、ガラクトサミンのような糖を、無傷で残す。
J、 プロテアーゼ耐性アナログ 先に述べたように、組換えにより作られたTMが培養において、特に真核細胞、 例えば、CHO細胞内で発現されるとき、そのTMは、実質的な量の2本鎖変異 体を含む。これは、例えば、培養条件下又はその精製工程の間に存在するエンド ペプチダーゼによる異種タンパク質の解裂による、存在する異なる結合定数をも つ種が存在するということを示す結合性質プロフィールにより、検出可能である 。このエンドペプチダーゼは、例えば、宿主細胞、微生物学的汚染体、培養基、 等であることができる。還元条件下での5DS−PAGE上の分析は、7Mアナ ログがC)10細胞内で調製され、そして本明細書中で開示するようなならし培 地から単離されるとき、約80kDの分子量に対応するタンパク質バンドが、昆 虫細胞6EGFに対するウサギのポリクロナール抗体、例えば、TM、 (SF 3) 、又は染色ゲルを使用して測定されるような、−末鎖可溶性TMアナログ に対応する94kDのタンパク質バンドに加えて存在することを、現した。しか しながら、CHL−1細胞内で発現された同一物質は、明らかに、この分解物質 をほとんどもっていない。これは、タンパク質分解活性の程度が細胞系依存であ ることができるにとを示している。
ヒト・トロンボモジュリン細胞外ドメイン内のユニーク・プロテアーゼ解裂部位 を、今般、様々なヒト・アナログ内で同定した。シグナル配列の解裂異種性によ り引き起こされるN−末端内の予想された異種性(FPAPAEP及びAPAE Pの両方のN−末端がある)に加えて、これらのアナログは、A、g1′8と旧 S″′との間の一本鎖TMのタンパク質分解と一致する新たな配列−IGTDD Kを含む。この解裂形態において存在するタンパク質の量は、TM鎖の50%と 同程度に高い。
このタンパク質解裂部位は、第6のEGF ドメインの最後の(C)ループ内で 形成され、そしてそれ故、そのタンパク質断片は、そのループ内で最後のジスル フィド結合により一緒に共有結合されている。
これは、さらに、この2つのバンドが還元ゲル上にのみ見られるという事実によ り支持される。この80kDaバンドは、サイズ及び免疫反応性に基き、N−末 端断片である。それ故、CHO細胞内、並びに、7Mアナログを分解する類似の プロテアーゼを有する他の細胞系内で発現される7Mアナログは、類似の分子の 性質、例えば、同一条件下で検定されるときの分子量及びアミノ酸配列を示す解 裂した2本鎖物質により、汚染されている。それ故、精製の性質は、その7Mア ナログがジスルフィド結合により一緒になった2本鎖変異体に解裂されているに もかかわらず、しばしば類似となろう。
先に述べたように、この解裂部位は、TMの68GFドメインのCループ内で生 じる。様々な構築物内のこのループの欠失は、トロンボモジュリンについてのに 、における高い増加(〜7倍)により証明される、トロンボモジュリン結合にお ける実質的な損失をもたらすことが示された。それ故、汚染する2本鎖物質は、 たぶん、このような調製物の比活性の類似の損失をもたらす。さらに、その分子 上の他の結合部位が無傷であるので、その2本鎖物質は、−重鎖TMアナログの 競合的阻害剤として作用するはずである。この無傷の一末鎖種から2本鎖物質を 分離することは非常に困難であるので、タンパク質解裂を受けない高(相同性の ある無傷の一本鎖TMを作ることが重要である。この結果は、本明細書中に開示 するように、タンパク質解裂部位を除去及び/又は置換し、そしてこのようにこ れまでの不所望の問題を解決する7Mアナログの構築を通して、達成される。
本発明は、完全長の膜会合又は可溶性の両方の7Mアナログであって上記プロテ アーゼによる解裂に耐性のものの提供を可能にする。
突然変異を、本明細書中に記載する手順に従って、プロテアーゼ解裂部位を修飾 するために、7Mアナログ内に導入することができる。
しかしながら、68GFのCループは、トロンビン結合において重要であること が示されており、そしてこの領域の結合の性質が作られたアナログ内で維持され ることが重要である。このように得られた分子の生物学的活性は、タンパク質分 解を防ぐことにより、維持されるであろうし、又は7Mアナログ組成物の全体的 な活性における増加が、達成される。これは、トロンビンへのTMの結合におい て重要であると考えられる最初のドメインの構造における変更により引き起こさ れる活性の損失を回避するであろう。例えば、ウサギ、マウス、及びウシにおい ては、TMの456−457配列は、ヒトTMにおけるのと同様に、Arg−H isの代わりにGly−Glnであるので、この修飾は、特定の問題の内に在る 。他の、類似の部位特異的突然変異を、タンパク質分解を受けないが未だ生物学 的活性の望ましいレベルを維持している修飾配列を定例的に同定するために使用 することができる。例えば、他の類似のEGF一様タンパク質への相同性により 、その分子の上記領域が逆回転Pro t S O/ASp+ 61 とThr 4′。/ASp1′ との間のβ−シート構造内のものと非常に類似しているこ とを、見ることができる。この分析により、特に好ましい置換は、β−シート構 造内に高頻度にあるアミノ酸、例えば、His 、 Val 、lie 、 P he 、 Tyr、Trp、及びThrを取り込むものであろう。他の好ましい 置換は、β−シート構造内にほとんどないようなアミノ酸、Cys 、 Glu  、 Lys、Asp 、 Asn 、及びProを取り込むものであろう。特 定の他の残基は、例えば、構造的に重要な他のシスティンとの不正確なジスルフ ィド結合を防ぐための、Cys ; β−シート構造とほとんど一致しないPr o ;他のプロテアーゼ解裂部位を取り込むことができるLys及びArgを、 含む。したがって、当業者は、上記部位又は他のプロテアーゼ解裂部位において 、プロテアーゼ解裂に対し耐性であろう7Mアナログの構造を容易に且つ定例的 に決定できる。本明細書中に記載する要求に合うこのような構造の全ては、本発 明の部分として包含される。
もちろん、上記修飾を、本明細書中に開示する1以上の他の修飾に加えて、酸化 耐性を導入し、糖添加部位、同種アミノ酸末端、同種カルボキシ末端等を除去す ることにより血清中のアナログの半減期を増加させるために、使用して、幾つか の部位において改善された特徴をもつ分子を提供することができる。
先に記載した修飾に加えて、−末鎖TMは、定例的なタンパク質精製方法により それを含む調製物から2本鎖TMを除去することにより提供されることができる 。
K、 ユニークN−末端をもつトロンボモジュリン・アナログの製造内部のエン ドプロテアーゼによる解裂による1以上のN−末端を示すTMポリペプチド組成 物の製造を防止する先の問題に加えて、生来のトロンボモジュリンは、シグナル 配列の不正確なプロセシングによる正常なN−末端における追加の固有の異質性 をもつ。例えば、特にインビボにおける投与についての規制認可のための、タン パク質精製の定義において使用される純度の1つの特徴は、単一のユニークN− 末端配列の検出である。最終製品の性質に関して可能性のある曖昧さのいずれを も回避するために、ユニークN−末端プロセシング部位をもつTMポリペプチド 組成物を製造することができることが、商業的に、そして他に、有利である。そ れ故、本ポリペプチドのN−末端領域フェンコードしているヌクレオチド配列を 、その宿主細胞のプロセシング酵素が成熟ポリペプチドの単−N−末端を作り出 すであろうように、修飾することができる。これは、例えば、そのプロセシング 部位の中の1つを構成するN−末端の3つのアミノ酸を欠失させることにより達 成されることができ、これは、生来のTMのアミノ酸4(Glu)において開始 する全体として機能性のポリペプチドをもたらす。これは、さらに、単一の且つ ユニークなプロセシング後N−末端だけをもつポリペプチドを提供する。また、 他の単−N−末端をもつ他の機能的な構造物を、生来のTM N−末端のさらな る欠失又は他の同質なN−末端プロセシング部位の置換のいずれかを通して、定 例的に、製造することができる。
L、 ユニークC−末端をもつトロンボモジュリン・アナログの製造本発明のゴ ールに従って作られることができるさらなる修飾は、それがユニーク・カルボキ シ末端を示すように7Mアナログ組成物を修飾することである。−末鎖物質の提 供は、本明細書中に開示する手順に従って少なくともlのC−末端を除去するこ とを確保する。■つの特に有利な構築物は、分解に耐性なC−末端を提供するこ とにより、プロテアーゼ又は他の因子、例えば、翻訳後プロセシング酵素若しく はC〜末端エクソプロテアーゼに耐性な7Mアナログを提供する。
これらのアナログは、そのポリペプチドのC−末端アミノ酸をコーディングして いるDNAを修飾することにより提供される。例えば、本明細書中に開示するよ うに、生来のTMのアミノ酸497において終止する機能的アナログのC−末端 は、便利には、特にプロテアーゼ耐性であるーPro−Pro記列内で終止する C−末端を提供するために7アミノ酸程短くされることができる。生物学的に活 性な7Mアナログを提供する他のアミノ酸欠失及び置換は、本分野において知ら れた方法の定例的な修飾に従って及び本明細書中に記載するように、調製される ことができる。
M、トロンボモジュリン・アナログの配合及び使用本明細書中に記載する可溶性 7Mアナログは、凍結乾燥又は液体配合物において製造されることができる。こ の物質は、注射可能な又は静脈内の調製物のいずれかとして医薬用途に好適な濃 度において提供されるであろう。
これらの化合物は、単独であるいは他の生理学的に許容される活性物質、例えば 、抗生物質、他の抗血液凝固剤、−末鎖t−PA、又は不活性物質との混合物と して、又は好適な担体、例えば、水若しくは正常の生理食塩水と共に、投与され ることができる。このアナログを、非経口的に、例えば、注射により投与するこ とができる。注射は、皮下、静脈内又は筋肉内である。これらの化合物は、医薬 として有効な量で、そしてしばしば医薬として許容される塩、例えば、酸添加塩 として、投与される。このような塩は、例えば、とりわけ、塩化水素塩、臭化水 素塩、リン酸塩、硫酸塩、酢酸塩、ベンゾエート、リンゴ酸塩、クエン酸塩、グ リシン、グルタメート、及びアスパルテートを含む。例えば、Remingto n’s Pharmaceutical 5ciences(17th ed、 )、 Maek Publishing Company、 Easton、  Penn5ylvania、及びGoodman & Gi1man’s、 T he Pharmacologtcal Ba5is of Therapeu −ttcs、 8th ed、、 Pergamon Press、 1985 (これらの両方を、引用により本明細書中に取り込む。)を参照のこと。本明細 書中に記載するアナログは、ミセル及び/又はリン脂質凝集体内への取り込みに より増強されたインビボにおける活性を表すことができる。イオン性洗剤凝集体 又はリン脂質ミセル内への取り込み方法は、公知である。
抗血栓剤は、本明細書中に記載する可溶性7Mアナログを使用して製造されるこ とができ、そして完全に精製されたアナログ単独で、又は先に記載した血栓溶解 剤とに組み合わせにおいて、成ることができる。先に引用した生理学的効果をも つことが示された本発明の化合物は、多数の治療用途、例えば、血塊形成の阻害 における使用を見つけられることができる。したがって、これらの化合物は、様 々な循環失調、例えば、冠状又は肺の塞栓、鼓動の治療、並びに血栓溶解治療の 後の再閉塞の予防における治療剤としの使用を見つけられることができ、そして これらの化合物は、梗塞事件の間の血塊のさらなる拡大の停止における用途をも つ。さらに、開示する化合物は、全身性血液凝固失調、例えば、多発性静脈内血 液凝固(+) IC)であってしばしば敗血症、特定の眼及び妊娠中毒症(lo xemia ofpregnancy)の治療に有用であることができる。
これらの化合物は、獣医学的用途のために、哺乳動物に、例えば、家畜動物に、 そして他の治療剤と類似のやり方で、すなわち、生理学的に許容される担体中で 、ヒトにおける臨床的使用のために、投与されることができる。一般的には、7 Mアナログのための投与の投与量は、少なくとも約0.0002、より普通には 0.02から、5000未満、普通には2000.より普通には50011g/ 宿主の体重kgまでの、普通には、0.02〜2000μg/宿主の体重kg、 そしてより普通には、0.02〜500μg/宿主の体重kgの範囲であろう。
これらの投与量は、所望の循環レベルが達成されるまで、長い時間にわたり一定 注入により、又は好ましくは、ポーラス注射により、投与されることができる。
特定の患者のための最適投与量は、当業者により定例的に決定されることができ る。
さらに詳述することなく、当業者は、先の記載を使用して、本発明をその最大限 まで使用することができると、信じられる。それ故、以下の好ましい特定の態様 は、単に例示的であり、そしていかなる方法においてもその開示の残りを限定し ないと、考えられるべきである。
先の及び以下の実施例中、全ての温度を、摂氏において補正せずに記し;そして 特にことわらないかぎり、全ての部及びパーセンテージは重量による。
先に及び以下に引用する、全ての出願、特許及び刊行物の開示の全体を、引用に より本明細書中に取り込む。
組換えトロンボモジュリン・アナログ・ペプチドの製造のための遺伝子を、19 89年4月28日に出願された同時係属出願米国逐次番号345、372号、1 989年9月13日に出願された米国逐次番号第406.941号、及び199 0年2月16日に出願されたPCT逐次番号第90700955号(それぞれを 、引用により本明細書中に取り込む。)中に記載されるように単離した。簡単に 言えば、ヒトDNAを、アミノ酸227−462に対応するトロンボモジュリン の第6 EGF一様ドメイン、並びにトロンボモジュリン・ペプチドの他の部分 をエンコードしている遺伝子を単離するために使用した。(表1を参照のこと。
)このDNAを、B11n、 N and DW 5tafford、 (19 76) Nucleic Ac1ds Res、 3:2302に従って、胎児 肝臓から単離した。次に、このDNAを、所望の領域を含むように選択された合 成誘導プライマーとのポリメラーゼ連鎖反応におけるテンプレートとして使用し た(表3&4を参照のこと。)。
例えば、Inn1s et a[、、PCRProtocol、 A Guid e to Methods andApplications (1990)、  Academic Pressを参照のこと。
■、 アミノ酸227−462をエンコードしている遺伝子の単離以下の段階は 、アミノ酸(aa) 227−462をエンコードしているDNA挿入物を得る ための手段を提供し、そしてプライマー#1033及び#1034(表3を参照 のこと。)を使用する。他のプライマーを使用することによる以下に述べる手順 を修飾することにより、他の可溶性7Mアナログを得ることができるということ が、理解されよう。
#1033及び$11034プライマーの配列は、所望のドメインの5°及び3 °末端に対応するが、それらは、それらがBam)11部位を含むように修飾さ れている。終止コドンを、塩基1586の後に導入した。ポリメラーゼ連鎖反応 を、5aiki、 et al、、 (1988) 5cience 320: 1350−1354により記載されている条件下で走らせた。但し、アニーリン グの最初の温度は37℃であった。lOサイクル後、アニーリング温度を残りの 30サイクルのために45℃まで上げた。反応生成物のアリコツトを、5%アガ ロース・ゲル上で分離し、そして臭化エチジウム染色により可視化した。予言サ イズのバンド(700bl))は、はっきりと見ることができた。あるいは、あ る者は、その同一性を確認するために、このバンドを配列決定し又は内部プロー ブとそれをハイブリダイズさせることができる。
列配スる領域に対応するl・ロ:ノボモジュリンの追加の断片を単離するために 、それど同一なやり方で使用した。特に、これらの領域は、1以上のEGF一様 ドメイン及び〇−膜結糖添加ドメインを包含する。所望の領域を作るために選ば れたプライマーの配列を表3中に示す。
先の(1)に記載したポリメラーゼ連鎖反応混合物の残りを、Bam1llによ り制限酵素処理し、5xポリアクリルアミド・ゲル上で分離し、そして700塩 基対のバンドを切除し、そして溶出させた。それを、Bam1llにより制限酵 素処理されたpUc19に連結し、そして新たなプラスミドを、大腸菌(H,c oli) DH5−α株内に形質転換させた。絹換え体コロニーを、アンピシリ ン及び5−ブロモ、−4−クロロ−3−インドールイル−β−D〜ガラクトシド を含む培地上で選択した。白色のコロニーを、格子上に拾い上げ、そしてランダ ム・ブライミングによる+2pによる標識(Boehringer Mannh eim)による標識付けの前にEcoRl及び旧ndlllによりクローニング ・プラスミド(97M2. l )から切り出されたトロンボモジュリンのaa  283−352に対応する合成により得られた遺伝子と、Grunstein −Hogness技術により、ハイブリダイズされた。
X−線フィルムにそのフィルターを露出させた後に、97M2. lプローブと ハイブリダイズした1つのコロニーを、選択し、そして培養物を増殖させた。D NAを、抽出し、そして正しい制限マツプにより挿入の存在を確認するために、 IlamHl又はBglllのいずれかにより制限酵素処理するおとにより分析 し、た。また、切除された挿入物を、ニトロセルロースに転移させ、そして標識 された97M2.1とのハイブリダイゼーションにより分析した。両方の方法は 、この700塩基対の挿入物がトロンボモジュリンの第6 EGF一様ドメイン のためのコーディング配列を含むことを、確かなものとした。この挿入物を、突 然変異がPCR手順の間にうっかりと導入されていないことを確認するために、 配列決定した。所望の遺伝子断片を含むプラスミドを、pUc19pcrTM7 と名付けた。
B、TMの発現 1、AcNPV伝達ベクターの構築 以下に記載する伝達ベクターは、米国逐次番号第07/345.372号の継続 である同時係属出願米国逐次番号07/812.892号中にも記載され含む。
i、pHYl及びpsc716 ヒポダーミン^シグナル配列、翻訳開始コドン、Bglll クローニング部位 、Bam1lr 5°オーバーハング及びKpnl 3°オーバーハング、CO D#1198及びCOD#1l−99(表2を参照のこと。)を含むオリゴマー を、アニールし、そしてpSC654、すなわちpυC19誘導体内にクローン 化合物し、pHYlを作った。プラスミドpHY1を、Bawl(1及びEco RIにより制限酵素処理し、ヒボダーミンAシグナル配列を解放した。この配列 を、次にpsc714と連結し、ベクターpsc716を作った。プラスミドp SC714は、Summers、 et al、から得られたpVL1393の 誘導体である。この2つの間の差異は、psc714内でBa111部位の中の 1つが破壊されているということだけである。
ii、pHYlolの構築 pUc19pcrTM7(上記A11iを参照のこと。)からのBam旧断片を 。pHYl(7)Bal11部位内にクローン化し、そしてその方向を、ヒポダ ーミンAシグナル配列がアミノ酸227に隣接するように選んだ。このプラスミ ドが、pHYI 01である。
iii、AcNPV伝達ベクターpTMt(Ylotの構築プラスミドpHY1 01を、7Mアナログ・コーディング配列に連結されたヒポダーミンへシグナル 配列を解放するBamHI/EcoRIにより処理した。シャトル・ベクターp VLI393は、部分的(ご欠失したAcNPV多角体遺伝子及びユニークBa mHI及びEcoRl クローニング部位を含む。
pHYlolからのBamHl/EcoR!断片を、この多角体プロモーターの 下流に挿入し、これによりプラスミドpTMHY101を作った。ここでは、ハ イブリッド遺伝子が多角体プロモーターの制御下にあった。
iv、他のACNPV伝達ベクターの構築他のTMアナログ遺伝子配列を含む伝 達ベクターを、先に概説したものと類似の戦略を使用して構築した。先に記載し たクローニング・プラスミドからの断片を、そのTMアナログ遺伝子配列がヒボ ダーミンAシグナル配列と融合さてるように、フレーム内でpsc716内にク ローン化した。このTM遺伝子配列を、表4中に列記する。
■、 純粋なファージ株の製造 細胞トランスフェクションを、Summers and Sm1thに従って昆 虫細胞のために変更されたリン酸カルシウム沈降を使用して行った。
簡単に言えば、T25フラスコを、2 X 10’ Sf9細胞により接種し、 そしてその細胞を、室温において1時間、付着に供した。2μgの伝達ベクター 、例えば、pTHR28、及びlμgのAcNPV DNAを、リン酸カルシウ ム中で共沈させ、そしてその細胞と共に4時間インキュベートした。この細胞を 、増殖培地で濯ぎ、そして再飼養し、次に、28℃のインキュベーター内に3− 4日装置いた。このインキュベーションの間に、その細胞は、その増殖培地中に 蓄積する、組換え体及び非組換え体ウィルスの両方を生産する。混合ウィルス株 を含むこの培地を、プロティンC補因子活性の存在について検定した。
組換え体ウィルスを、プラーク検定により検出した。トランスフェクション株を 、希釈しく10−’、lO′−6、及び10−’) 、そしてトランスフェクシ ョン4−7日後にブレーティングした。閉塞陰性(組換え体)プラークを、ブレ ーティング7日後に拾い上げ、そして再ブレーティングした(10−’、10− 2、及びio−”希釈)。さらに7日後、このプレートは、100%の純粋な閉 塞陰性組換え体プラークを示した。
それぞれからの単−pfuを、製造のために選んだ。高い力価のウィルス株を、 4−5日間増殖させた単−pfuにより5mlのSf9細胞(Excell 4 00培地(JR5eientific)中1 x 10 ’ /+nl)を感染 させることにより、増殖させた。次に、この株の一部を、タンパク質株を作るた めに対数期中間まで増殖したSf9細胞中に1:50〜1:100に希本実施例 は、実施例mAのアナログ遺伝子を含んで成る哺乳類発現ベクターを提供する。
遺伝子を、ヒト組織プラスミノーゲン活性物質のシグナル配列に作用可能な状態 で結合することができる(表2を参照のこと。)。発現プラスミド、pPA12 4は、クローン化遺伝子の発現のためのHarvey Sarcomaウィルス 由来のロング・ターミナル・リピートの3つのコピー内に含まれるプロモーター を含む。
このプラスミドは、その両方が1988年9月29日に出願された同時係属中の 米国逐次番号第251.159号(これを、引用により本明細書中に取り込む。
)中に詳細に記載されている、pPA119、及びpsc672から得られた。
SV40ポリアゾニレ−ジョン領域を含むBal II−Bcl l断片を、p SC672から単離した。この断片を、Bglll及びBcl Iにより消化さ れたpPA119内にクローン化した。得られたプラスミド、pPA124内で は、Bglll及びBc11部位の両方が無傷で残った。プラスミドpPA12 4は、適当な制限部位に隣接したt−PAシグナル配列を含み、そしてこのシグ ナル配列は、また、ヒトt−PA遺伝子の第二イントロンを含む。
可溶性TMアナログをエンコー・ドしている遺伝子を、llam旧による処理に よりpUc19perTM7から除去し、そおしてBglllにより処理された pPAI24に連結した。形質転換細胞を、正しい方向における挿入物の存在に ついてスクリーニングした。すなわち、そこでは、t−PAシグナル配列がオー ブン・リーディング・フレームをエンコードしているトロンボモジュリン挿入物 の5′末端に結合している。このプラスミド、pTMIolを11次に、C1a lにより消化し、そしてSV40プロモーターの制御下のdhfr遺伝子を含む C1al断片に連結した。このC1al断片は、WO38102411のページ 26中に記載されている。形質転換細胞を、このdhfrカセットの存在につい てスクリーニングし、そして次に、そのプラスミドに関しての方向を、制限マツ プ作成により決定した(pTM103)。
トロンボモジュリン配列に対し基準外方向にあるdhfr配列を含むプラスミド pTM103を、Bcllにより処理した。Ram旧断片上にハイグロマイシン 耐性を提供する遺伝子をエンコードしているDNA断片を、このプラスミドに連 結した。クローンを、大腸mcB、colO株D)15α内に形質転換させた後 、アンピシリン及びハイグロマイシンBの両方を含むプレート上での増殖のそれ らの能力により、選択した。そのプラスミドに関してのハイグロマイシンB遺伝 子の方向を、制限マツプ作成により決定した。ハイグロマイシンB遺伝子がTM 遺伝子と反対の方向にある1つのプラスミドpTM108を、培養において増殖 させた。このプラスミドは、3つのLTRプロモーターの制御下の7Mアナログ をエンコードしている配列をもち、ハイグロマイシンB耐性を与える遺伝子とそ のプラスミド上に存在するdhfrをエンコードしている遺伝子との両方をもつ 。類似の発現プラスミド、pT11R13も、また、サイトメガロウィルス・プ ロモーターの制御下の第6 I!GP 一様ドメインをエンコードしている配列 に作用可能な状態で結合されたt−PAシグナル配列を含む。それらのプラスミ ドは、それを、以下に記載する部位指定のインビI・口における突然変異誘発に 有用であるようにする、M13の複製起点を含む。このトロンボモジュリン配列 は、組織プラスミノーゲン活性物質シグナル配列に結合し、その分泌を確かなも のにする。両方のこれらのプラスミド、4t/227−462により作られた7 Mアナログは、t−PAシグナル・ペプチドのプロセシングの結果であるN−末 端上の追加の4アミノ酸をもつトロンボモジュリンの第6 EGF一様ドメイン がら構成される。
トランスフェクションのために、10μgのI)7M108を、リボフェクシコ ン試薬CBethesda Re5earch Laboratories)と 混合し、そして6ウエル内の10’ CHL−1宿主細胞の単層に添加した。ト ランスフェクションの48時間後に、既知数の細胞を、選択培地上にプレートし た。
ハイグロマイシンBに対する耐性を、選択マーカーとして使用した。
バクテリアのハイグロマイシンBによりトランスフェクトされたCHL−1細胞 は、0.3mg/mlのハイグロマイシンB中で生存増殖することができる。
トランスフェクション又は選択頻度は、2/10”であり、そしてプレートされ た細胞の全数により割った選択後に生じたコロニーの数として測定した。この培 養上澄液は、細胞との接触において24時間後に1.50/ml 7M活性を含 むことが示された。
第一選択条件に対し耐性の細胞の集団を、次に、第二ラウンドの選択圧に供した 。1100n又は500nMのいずれかのメトトレキサート(MTX)を、dh fr遺伝子を発現したトランスフェクト体を選択するためにその増殖培地に添加 した。このdhfr遺伝子を増幅したコロニーだけが、この高いレベルのMTX 中で増殖することができるであろう。
遺伝子増幅の工程において、他のプラスミド配列は、dhfr遺伝子と同時増幅 され、そしてそれ故、同様な非選択性遺伝子の増加した遺伝子発現を導くであろ う。耐性コロニーは、5〜6週間後に明らかであった。MTXのこれらのレベル に耐性な個々のコロニーを、単離し、そして検定した。loOnM MTX中の 選択後の培養物は、プロティンC活性化活性1ml当たり4.9〜14.7Uを 作り出すことが示された(以下を参照のこと。)。プールした集団を、MTXの 10倍高い濃度中にプレートした(lμM又は5μM)。クローンをこの選択か ら再び回収し、そして検定した。それぞれの段階において、クローンは、7Mア ナログを生産し、そしてその培養基中にそれを分泌することが生来のトロンボモ ジュリンの第6 EGF一様ドメイン領域は、2つのメチオニン残基、すなわち 、291位におけるl及び388位におけるlをもつ(表1を参照のこと。)。
部位指定のインビトロにおける突然変異誘発を、これらのメチオニンのいずれか 又は両方を他のアミノ酸に変換するために使用した。部位指定突然変異誘発は、 −重鎖テンプレートDNAのヌクレオチド配列を特異的に変更するために、所望 のヌクレオチドの置換、挿入、又は欠失を含む合成りNA配列を、使用する。こ の合成りNAのテンプレートへのハイブリダイゼーション及びその後のプライマ ー伸長は、所望の突然変異を産生ずるための細胞形質転換を可能にする異種2本 鎖DNAを作り出す。この工程を表すダイアグラムは、米国特許出願逐次番号第 071568.456号の図1中に示されている。
類似の方法を、可能性のあるプロテアーゼ感受性領域を除去し、糖添加部位を修 飾し、そして所望の7Mアナログのアミノ酸カルボキシ末端を修飾するために、 使用することができる。
−水路DNAコピー、pTllR14を作るためのプラスミドを、Asel−3 eal断片上に含まれるFlの複製起点を昆虫細胞伝達ベクター、pTMHYl olであって先にNde I及び5ealにより消化されているものと連結させ ることにより、構築した。プラスミドpTM)IYIOIは、トロンボモジュリ ンの第68CF一様ドメイン、すなわち、アミノ酸227−462に対応するペ プチドを作り出す遺伝子配列を含み、そして先に記載されている。
pTMHYlolは、同時係属出願米国逐次番号第345.372号並びに先の B(1) (iii)中に記載されている。レクチン・ドメイン、6 EGF  、及び〇−結合ドメインを含む類似のベクターを、1つの好ましい態様をエンコ ードしているpTHR525を突然変異させ、そしてこれを構築するために使用 した。
特異的な突然変異性オリゴヌクレオチド・プライマーを、合成し、そしてMUT ATOR”−DNA Polymerase III 5ite−direct ed MutagenesisKit (Catalogue #200500 . Stratagene、 La Jolla、 CA)と共に使用した。但 し、とくにことわらないかぎり、第二鎖合成をプライムし、そして非酸化性アミ ノ酸に変更されたメチオニンの1又は両方のいずれかをもつトロンボモジュリン ・アナログ遺伝子を作り出した。
好ましいアミノ酸、ロイシン、グルタミン又はアラニンへのプライマー指定変換 を、表5中に示す。これらのプライマー内には、成功した突然変異誘発について の診断として有用なユニーク制限酵素部位を添加するが必ずしも対応するアミノ 酸配列を変更しないヌクレオチド配列内の置換が、含まれる。このヌクレオチド 置換を、表5中に示すプライマーにおいて下線を引いた。例えば、プラスミドp THR28内では、生来のトロンボモジュリン・タンパク質的の388位におけ るメチオニンがロイシンにより置換され、そしてその工程において、ユニークP vu l 1部位が導入された。他の置換非酸化性アミノ酸が本発明の本態様に おいて等しく有用であろうことが理解されよう。
精製された一末鎖DNAテンプレートを、Bio−Rad(Muta−Gene Phagemid in vitro Mutagenesis、Insけuc tion Manual、 Cat、 no。
170−3576、 page 33−34)により記載されている手順を使用 して調製した。但し、本分野において知られた他の手順が等しく好適であろう。
それぞれの突然変異原性プライマーの5′末端を、アニーリング・バッフy−( 20d Tris−)ICI pit 7.5.8mM MgCl t 、及び 40mM NaCI)中に、2mM rATP、 0.40/μmポリヌクレオ チドを含む溶液中で、o、5ng/μlのプライマーを、37℃において30分 間、インキュベートすることにより、リン酸化した。この反応を、65℃におい て15分間その混合物をインキュベートすることにより、熱不活性化した。
リン酸化は、首尾良い突然変異の割合を増加させる。このリン酸化プライマーを 、25μlのアニーリング・バッファー中で1100nのテンプレート及び2. 5ngのプライマーを65℃まで5分間加熱し、次にその混合物を室温において 10分間冷却及びアニールさせることにより、−水路テンプレートに、アニール した。2本鎖DNAを、Tsurush i t。
N、、 et al、、(1988) Gene 62:135−139及びO ’Donne11. M、E、、 et al、。
(1985) J、 Biol、 Chem、 260:12875−1288 3により本質的に記載されているようにプライマー伸長により行った。簡単に言 えば、テンプレート/プライマー混合物を、IOXアニーリング・バッファー加 え80μg/+r+lウシ血清アルブミン、2.5n+Mジチオトレイトール、 0.25mM混合dNTPs 、 2a+M rATP及び1xグリセロール加 えlμgの一末鎖DNA結合タンパク質により希釈(1:1) した。二の反応 物を、その結合タンパク質が一末鎖DNAテンプレートをコートすることができ るように室温において5分間インキュベートした。DNAポリメラーゼIIIホ ロ酵素(大腸菌(E、 col i)、1.7μlの50 U溶液)を添加し、 そしてその反応物を、30℃において10分間インキュベートした。T4 DN Aリガーゼを添加しく0.5μl 、 2 weiss units)、そして その反応物を、さらに30℃において5分間インキュベートした。この混合物を 、大腸菌を形質転換するために使用し、そして適当に突然変異したクローンを制 限消化パターンにより選択した。
これと同一の方法を、例えば、一本鎖DNAテンプレートを作るためのM13複 製起点をもつpTR13(先に記載した)を使用して哺乳類細胞内で発現される ことができる突然変異体を作るために、使用することができる。
D、 組換え体タンパク質の製造及び精製T25フラスコを、5ml TMN− FH培地加え10%EBS又はExcell 400中のSf9細胞を2 x  10’の密度において接種し、次に先のバートB又はCからの単離組換え体プラ ークにより感染させた。ウィルス株を、3日後に回収した、フラスコ(30−1 00+++1振とうフラスコ又は100−300m1回転フラスコ)を、細胞( 1−1,8X 10 ’ /+nl)により接種し、そして最終容量の1150 〜1/100に等しいウィルス株のアリコツトにより感染させた。この感染細胞 培養物を、組換え体酸化耐性TMアナログ・タンパク質を含むならし培地を収穫 する前に4日間増殖させた。
7Mアナログを、細胞死骸の除去、その後の5つのクロマトグラフィ一段階:  1)Q 5epharose 、 2) I−oンビン−アフィニティー、3) ゲル濾過、4)アニオン交換、及び5)第ニゲル濾過段階により、ならし培地か ら精製した。このゲル濾過段階は、バッファーの交換を行う。
すべてのクロマトグラフィーを4℃において行った。
1、 材料 クロマトグラフィー樹脂の幾つかを、商業源から購入した。QSepharos e及び5ephadex G25を、Sigma(St、 Louis、 MO )から、Mon。
Q515■をPharmacia LKB (Piscataway、 NJ) から購入した。
DFP−トロンビン・アガロースを、だいたい以下のように調製した:100m 1の20mMリン酸Na、 pH7,5中の360mgのウシ・トロンビンを1 00m1の50%Affigel 10樹脂スラリーに添加し、そして4℃にお いて一夜混合した。このAffigel 10を、製造者により記載されたよう なに使用のために調製し、そして充填バッファーにより平衡化した。
残りの活性エステルを、100m1の0.1Mグリシン・メチルエステル(pH 5,6)の添加により、1時間、4℃においてブロックした。次に、このゲルを 、30mM Tris−HCI 、 2M NaCI 、pH7,5により平衡 化し、そして20711のDFPを添加し、約1+nM DFPの最終濃度を与 えた。4℃において16時間混合した後、さらに6μlのDFPを添加し、そし てさらに4時間混合を続けた。この樹脂を次に20mM Trjs−HCI 、  2MNaCl pt(7,5により洗浄し、4℃において保管した。
トロンビン活性は、Kabi S−2238基質を使用して測定され、そして〉 86xのトロンビンがその溶液から除去され、そしておそらくその樹脂に結合し 、樹脂1ml当たり約6mgのトロンビンの最終濃度を与えることを示した。こ のDFP処理樹脂の酵素活性は、出発活性のく1ならし培地を収穫し、そして1 400 x gにおいて10分間遠心分離により清澄化した。このpHを氷酢酸 により約6.0から約5.2まで調整した。次にこの調整培地を、Q 5eph arose樹脂のカラム上に供給した。このカラムは、前もって洗浄バッファー 1(117+nM酢酸Na、0,02X NaN I I)H5,0)の約4カ ラム容量により平衡化してあった。供給後、このカラムを、洗浄バッファー1そ の後洗浄バッファー2(25mM酢酸Na、O,IM NaC1pl 5.0) により洗浄し、次に酸化耐性7Mアナログを、0.3M NaClを含む洗浄バ ッファー2、p)15.0により溶出させた。
プロティンC活性化検定(上記参照)において測定されるような活性を含むカラ ム画分をプールし、次に0,3M NaC1、20mM Tris−41CI、 0.5mM CaCIt 、0.02% NaN 、 、pH7,5により希釈 した。この希釈物のpHを測定し、モしてNaOHにより約7.5に調整した。
このプールのイオン強度は、はとんど0.3M NaC1の溶液のイオン強度で あった。
この調整プールを、ならし培地を希釈するために使用したものと同一のバッファ ーにより前平衡化されたトロンビン・アガロース・カラム上に重力により一夜供 給した。このカラムを希釈バッファーにより洗浄し、そして7Mアナログを2. OM NaC1,20mM Tris−1(CI 、1mMNaEDTA、0. 02%NaN z 、pH7,5によりそのマトリックスから除去した。
実質的に純粋な7Mアナログを、5ephadex G25カラムに適用し、モ して0.2%N−二チルセチルォリン・アセテート(NEM) pH’y、o中 に回収した。この段階をNaClを除去する。
5ephadex G25カラムから回収された7Mアナログを、0.2X N −、:C,チルモルフォリン(NEM) pH7,0により前平衡化されたMo no Qカラム(Pharmacia、 toミクロン粒子、第四アミン)に適 用した。このバッファーにより洗浄した後、様々な形態を0〜0.4M NaC Iのグラジェントを使用して分離した。それぞれの画分のサンプルを、非還元条 件下5DS−PAGE上で評価した。SDS Polyacrylamide  Gel Electrophor−esisを、スタッキング・ゲル内における 3、3xアクリルアミド及びランニング・ゲル内における12.5%アクリルア ミドを使用してLaemml iの方法により行った。非還元サンプルを、La emmliサンプル可溶化バッファ −(50mM Tris−HCISpH6 ,8,25%グリセロール、2%SO3゜及び0.01%ブロモフェノール・ブ ルー)中で希釈した。PharmaciaLMWCa1ibration Ki tタンパク質標準標準MW?−カーとして使用し、そしてそのゲルを銀染色した 。幾つかの画分において、たった1つの主要なバンドが銀染色により可視化され る。
類似の易動度をもつペプチドを含む両分をプールし、そして次に全タンパク質含 量について及び以下に記載するようなプロティンC活性化検定における活性につ いて検定した。
E、 トロンボモジュリン・アナログについての検定■、 材料 ウサギ・トロンボモジュリン、ヒルジン及びヒト・プロティンCを、Integ rated Genentics又はAo+erican Diagnosti caから得た。ヒト・トロンビンは、様々な非商業的及び商業的な源から入手可 能である。アフィニティー・クロマトグラフィーのためのウシ・トロンビンを、 Miles Labs、 Dallas、 Texasから購入した。D−バリ ールーL−oイシン−L−7/l/ギ、:シーp−ニトロアニリド(S−226 6)及びD−Phe−Pip−Arg−p−ニトロアニリド(S−2238)を Kabi Vitrumから購入した。
ウノ血清アルブミン(画分V)、クエン酸化ヒト血漿、及びAPTT試薬を、S igma CheIrlicalsから購入した。マイクロタイター・プレート は、Dynatech(#25861−96)により供給された。他の試薬のす べては、入手可能な最も高いグレードを有していた。
本検定を、マイクロタイター・プレート内で20μm以下のそれぞれのタンパク 質を混合することにより行った: トロンボモジュリン・サンプル(未知又は標 準)、トロンビン(3μM) 、及びプロティンC(1,5μM)。それぞれの タンパク質についての検定希釈物は、20mMTris−HCI、0.1M N aC1、2,5n+M CaCl2.5mg/ml BSA、 pH7,4であ った。このウェルを37℃において2時間までインキュベートし、その後、プロ ティンC活性化を、検定希釈物中の20μlのヒルジン(0,16ユニツト/μ l 、570 nM)の添加及びさらなる10分間のインキュベーションにより 、終了させた。
形成された活性化プロティンCの量を、100μlの1.0 mM S−226 6(検定希釈物中)の添加、及び37℃におけるプレートのインキュベート継続 により検出した。それぞれのウェル内の405 n+nにおける吸光度をMo1 ecular Devicesプレート・リーダーを使用して15分間にわたり 10秒間毎に読んだ。吸光度データを保存し、そしてそれぞれのウェルにおける 1分間当たりの吸光度における変化(傾き)を計算した。1分間当たりの吸光度 における変化は、活性化プロティンCのpモル/mIに正比例する。
この比を、全体として活性化されたプロティンCの変化した濃度を経験的に使用 して、測定した。十分に活性化されたプロティンCを含むサンプルを0〜1.5 μMにおいてプロティンCを60nMウサギTM及び30nM トロンビンと混 合し、0〜4時間時間インキュベート用ヒルジン加し、そして上記の如< 32 266活性を測定することにより、作った。プロティンCが十分に活性化されて いるところの条件を、32266活性(A405/分)がプラトーに達するとこ ろの時間として定義した。
活性のユニットは、先に定義した試薬条件下でI+ll/分当たりに生じる1モ ルの活性化プロティンCとして定義される。あるいは、活性値は、生来の洗剤可 溶化ウサギ・トロンボモジュリン又は他のトロンボモジュリン標準と比較して報 告される。
ii、オキシダントへ晒した後のプロティンC補因子活性クロラミン−T(N− クロロ−p−トルエンスルホンアミド・ナトリウム塩、S i gma)を、オ キシダントに対する突然変異7Mアナログ・ペプチドの耐性を特異的にテストす るために使用した。突然変異体TM遺伝子配列又はpTMHYlol(野性型、 aa 227−462)によりエンコードされているペプチドを含むトランスフ ェクション培養上澄液(1ml)を、NAP−10カラム(LKB/Pharm acia)上の1.5D11の0.2%N−二チルセチルォリン(N[4M)  、pH7,0,0,008%Tween 80中て脱塩し、そして次に凍結乾燥 し、そして100μlの上記バッファー中で再懸濁させた。
このサンプルを、等しく分割し、そして5μlの水(対照)又は5μlの0.1 )Jクロラミン−T(最終濃度=9.1mM)のいずれかを添加した。このサン プルを、室温において20分間インキュベートし、次に、オキシダントのいずれ をも除去するためにNAP−5カラム上を通過させた。使用した脱塩バッファー は、プロティンC検定希釈剤であった。突然変異体ペプチドは、クロラミン−T に晒された後その活性の全てを保持し、一方、野性型ペプチドは、実質的に不活 性化された。
iii、活性化部分的トロンボプラスチン時間(APTT)の阻害クエン酸化血 漿からの血塊の形成は、エラグ酸中の脳ケファリン(”ATPP試薬″)、及び カルシウム・イオンの添加により、引き金を引かれる。血塊が形成するのに必要 な時間は、再現性があり。そしてトロンボモジュリンの添加により正比例して増 加する。このAPTTのための試薬を、混合前37℃においてインキュベートす る。但し、クエン酸化血漿を4℃において維持する。
反応を以下のように行った: too μlのSigma C1trated  Plasmaを、プラスチック・キュベツト(Sarstedt #67.74 2)に添加し、37°Cにおいて1分間インキュベートし; 100μmのSi gma APTT試薬を添加し、そしてその混合物を37℃において2分間イン キュベートシ。
100μmのテスト・サンプル(又は対照バッファー)及び100μlの25  DIM CaCl+を添加し、そしてそのキュベツトを、読みの間37℃におい てそのキュベツトを維持するためにHaake KT2循環水浴を備えたHew lett−Packard 8451八分光光度計内に直ちに置いた。320n mにおける光散乱による吸光度をCaCl□の添加から計測した15から120 秒間まで、0.5秒間毎に測定した。吸光度対時間のプロ・ットは、その傾きが 最も急になる時間として定義した血塊化時間がその曲線の変曲点と一致しながら シグモイド曲線を作り出した。
生体外(ex vivo)にけるAPTT検定を先に記載したようなやり方で行 った。但し、インビボにおける実験において使用した動物からのクエン酸化血漿 を、商業的に得られるクエン酸化血漿の代わりに使用した。
あるいは、APC又はTCTを記載するように行うことができる。
PCT及びTCTの両方を、Hewlett−Packard 8452Aダイ オード−アレイ(diode−array)分光光度又はAPTTのために使用 された等偽物を使用して測定する。PT反応のために、90μlの、TMアナロ グ6h/227−462又はPBSのいずれかをキュベツト内の20μmのトロ ンボプラスチン及び90μlの25mM CaC12に添加した。この混合物を 、37℃において1分間インキュベートし、次に100μmのクエン酸化血漿を 添加した。キュベツトを分光光度計内に装填した後、320nmにおける光散乱 による吸光度を、血漿の添加から計測した15から120秒間まで、0.5秒間 毎に測定した。吸光度対時間のプロットは、その傾きが最も急になる時間として 定義した血塊化時間がその曲線の変曲点と一致しながらシグモイド曲線を作り出 した。TCTを、上記と同じやり方で評価した。最初の反応混合物は、100μ lのクエン酸化血漿、25μ+の100mM CaCL及び162.5μlのP BS又は7Mアナログのいずれかを含む。1分後、12.5μmのトロンビンを 添加する。この血塊化時間を先に記載したように測定する。
V、 直接的抗血液凝固活性−フィブリノーゲンからフィブリンへのトロンビン 及び変化量の7Mアナログ6h/227−462を、マイクロタイター・プレー ト・ウェル内で37℃において2分間インキュベートした。開始反応客員の全体 は、50μlP[ls加えて7.5 mM CaC12、及び90 nM I・ ロンビンであった。最初のインキュベーションの後、100μlの3.75 m g/mlのヒト・フィブリノーゲンをウェル毎に添加し、モしてフィブリンのト ロンビン誘導形成を、Mo1ecular DevicesV+nax分光光度 計(Molecular Devices、 Menlo Park、 CA) 内で405 nmでの吸光度における変化を測定することにより追跡した。この 検定の終点は、最終的な吸光度の50%が達成さるところの時間であった。
残りのトロンビン活性を、トロンビン濃度の逆数と血塊化時間とを線型に関係付 けるトロンビンの標準曲線を参照することにより測定した。洗剤可溶化生来ウサ ギ・トロンボモジュリン及びプロティンC補因子活性により測定されるような等 しい活性を示す7Mアナログ6h/227−462の量を、直接的抗血液凝固活 性検定において比較するとき、7Mアナログは、フィブリノーゲンのフィブリン へのトロンビン−仲介変換を阻害するかなり減少された能力(約1/10)を示 す。
vi、血小板活性化及び凝集の阻害 血小板のトロンビン活性化の対する7Mアナログ6h/227−462の効果を 、Esmon、 et al、、 (1983) J、 Biol、 Chem 、 258:12238−12242の方法によりテストした。この検定を使用 して評価するとき、7Mアナログ6h/227−462は、血小板のトロンビン −仲介の活性化及び凝集を有意に阻害しなかった。
viii、7M抗血栓活性の追加の測定l)トロンビンにより因子Vの活性化の 7Mアナログ阻害を、Esmon。
ている方法により測定する。
2)アンチトロンビンIII及びヘパリン補因子IIによる7Mアナログ・トロ ンビン複合体の阻害を、Jakubowski eL al、 (1986)、 前記により記載されるように測定する。
3)トロンビンによるプロティンSの不活性化の7Mアナログ阻害を、Thom pson & Salem、 J、 Cl1n、Tnvest、 (1986)  78(1)二13−171こより記載されている方法により測定する。
、4)因子xttiのトロンビン−仲介活性化の阻害を、Polgar、 et  al、。
ンビボにおける活性 血栓の形成を排除する7Mアナログの能力を、ラットにおける修飾した血行停止 /内皮損傷−誘導静脈血栓モデルにおいて評価した(Maggi、 A、 et  al、、 (1987) Haea+ostasis 17:329−335 又はPe5cador。
R,et al、、 (1989) Thrombosis Re5each  53:197−201を参照のこと。1麻酔した雄のSprague DILW Ieyラット(450グラム)の大静脈(venacava)を外科手術により 単離し、次にその動物を、トロンボモジュリン・アナログ(生来のトロンボモジ ュリンの第68GF一様ドメインを含む6h/227−462) 、標準的なヘ パリン又は対照としての正常な生理食塩水(0,1ml/ラット)をその大腿動 脈中にポーラス注射することにより処理した。ヘパリンの投与量は、45ユニツ ト/ラツトであった。トロンボモジュリン・アナログの投与量は、100.10 11 。
0.1又は0.O1μg/1μトであった。注射2分後に、工大静脈を、左の腎 静脈において連結し、血行停止を誘導し、そして血管内皮を、ビンセットにより 優しくはさむことにより損傷を与えた。10分後、大静脈を切除し、そして血栓 の存在について検査し、存在する場合には、取り出し、そして計量した。すべて の場合において、100、lOl又は1μg/ラットにおいてヘパリン又はトロ ンボモジュリン・アナログ(6h/227−462)により処理された動物は、 血栓形成の証拠を全くしめさなかったが、一方、生理食塩水処理された動物及び 最も低い投与量のトロンボモジュリン・アナログ(0,01ttg)を受けたも のは、14. h+g/血栓の平均重量をもつ血栓をもっていた。0.1μgの トロンボモジュリン・アナログにより処理されたラットは、取り出し且つ計量さ れる程十分に多くない微量の血栓を示した。
本研究において使用した投与量レンジは、lμg/mlのトロンボモジュリン・ アナログがAPTTを延長する程十分ではないが10μg/mlの添加がかなり の延長をもたらすようなインビトロにおけるAPTT検定に基づいて選ばれた。
処理されたラットのそれぞれから取り出された血漿サンプルに対して行われたA PTT検定の結果は、7Mアナログ処理及び対照のラットにおける延長(100 μg TMアナログ=45秒間、他のすべての投与量の7Mアナログ及び生理食 塩水対照= 30−35秒間)を、全く示さなかった。しかしながら、ヘパリン 処理ラットにおけるAPTTは、かなり延長された(100秒間)。
この実験系は、血管損傷及び減少された血流を特徴とするヒトにおける深部静脈 血栓のための直接的に比較可能なモデルである。先に記載した結果は、プロティ ンCのトロンビン−仲介活性化の補因子として作用することができる7Mアナロ グの非常に低い投与量が、未だ、血栓形成の防止において有効なフィブリンへの フィブリノーゲンのトロンビン−仲介変換を阻害するための実質的に減少れた能 力をもつということを、証明している。そのうえ、生体外において測定されたA PTTにおける延長の非存在は、この7Mアナログが血液凝固パラメーターに対 する全身的な効果を全くもっておらず、そしてそれ故に、不安全な出血副作用を 促進しないであろうということを示している。
実施例3: 静脈及び動脈の両方の血栓の霊長類モデルにおける耐アナログのイ ンビボにおける活性 トロンボモジュリン・アナログの抗血栓の性質を、Hanson S、R。
な修正を使用してヒヒにおける動脈と静脈とのシャント(arteriove− nous 5hunt)モデルにおいて評価した。このモデルは、ヒヒとヒトと の間の止血の類似性のため及び動脈と静脈とのシャントが動脈型と静脈型血栓と の両方についてのモデルとして役立つために、選ばれた。
ダクロン・チュービング(直径3.2+nm)の片その後テフロン・チャンバー (直径9.3mm)により修飾されたシラスチック・チュービング・シャントを 、血液がそのシャントを通って動脈から流れ出し、そして大腿静脈を介してヒヒ に戻るように、ヒヒの大腿静脈中に、挿入した(米国特許出願逐次番号第077 568.456号の図2を参照のこと。)。
ダクロン・チュービングは、天然の血液凝固過程、及び特に移植片表面上の血小 板の沈着を刺激する血栓形成表面を提供し、そして動脈の、すなわち、血小板の 豊富な、フィブリンにより一緒に取り込まれた血栓の生成についてのモデルとし て役立つ。上記チャンバーは、血液の流れの速度が減少される場合に、静脈内に 見られるものと類似の血行停止状態を作り出し、そして特に、静脈弁の周りの領 域を真似て、それ故、深部静脈血栓をもたらすものと類似の流れ条件のモデルを 作っている。このチャンバー内で形成された血栓は、静脈型で、フィブリン豊富 な血栓である。また、静脈型血栓は、血小板を含むが、動脈型血栓よりも少ない 。ダルコン移植片又はチャンバーのいずれかの内の血栓形成は、血小板沈着及び フィブリン付着成長(accret 1on)の両方を測定することにより評価 される。血小板沈着を、ヒヒから血小板を取り出し、Cadroy、 Y、、  et al、。
(1989) Journal of C11nical and Labor atory Medicine 113(4):436−448の方法を使用し てその血小板をll+インジウム−オキシンにより放射標識し、そして次にそれ らをその動物に戻すことにより、測定する。シンチレーション・カメラ、例えば 、Picker DC4/11 Dynaシンチレーション・カメラ(Pick er Corp、、 NorLhford、 Conn、)を、Cadroy、  Y、、 et al、、前記中に記載されているような血栓の一部として沈着 している血小板からの放射能の量を直接に測定するためにその移植片の上に置い た。血栓形成の第二の測定として、5μCi投与量の12s1−標識されたヒヒ ・フィブリノーゲンを、上記シャントの挿入に先立って静脈内に与える。この実 験の終わりに、そのシャントを取り外し、洗浄し、モして11インジウム放射能 (半減期、2.8日間)を壊変させるために30日間保管する。111インジウ ムは12%インジウムよりもかなり速く壊変するため、そのシャント内に残る検 出可能な放射能は、血栓の一部として沈着したフィブリンの量を表している。全 フィブリン沈着を、TCT検定により測定されるようなヒヒ血液中に存在する血 塊化可能なフィブリノーゲンの量により、沈着した1分間当たりの上記カウント を割ることにより、計算する。このシリーズ内の第一シャントは、第ニジヤント の対照として役立つ。
シリーズ内の2つのシャントを、ヒヒに挿入し、そして7Mアナログ(6h/2 27−462 、表4を参照のこと。)を、1時間にわたり7又は8mg/時間 の速度においてその2つのシャントの間の点において注入した。米国特許出願逐 次番号第071568.456号の図3中に見られることができるように、血小 板は、対照シャント内の上記チャンバーとダルコン移植片との両方の内に沈着し たが、血小板の沈着は、7Mアナログの第ニジヤント中への注入の後にかなり減 少された。
これらの実験は、トロンビン−仲介のプロティンC活性化のための補因子として 作用する能力をもち、そしてフィブリノーゲンのフィブリンへのトロンビン−仲 介変換並びに血小板のトロンビン−仲介活性化及び凝集を阻害するかなり減少さ れた能力をもつ7Mアナログが、インビボ・モデルにおける動脈型又は静脈型の いずれかの血栓の形成を、防止することができるということを、証明している。
このような7Mアナログは、それ故、動脈に又は静脈に局在化するかにかかわら ず、いかなる血栓疾患の医薬治療に有用であろう。
実施例4: インビボにおける循環半減期幾つかの7Mアナログの循環半減期を 、Bakhit、 C,、et at、。
(1988) Fibrinolysis 2:31−36の手順の修正を使用 して評価した。
トロンボモジュリン・アナログを、5pencer、 S、A、、 et al 、、、 (1988)J、 Biol、 Chem、 263ニア862−78 67のラクトペルオキシダーゼ法に従って125 ヨウ素により放射標識した。
約100.000cp重量の標識アナログを、麻酔したマウスの大腿静脈中に注 射し、そして少量のサンプルを、選ぼれた時間間隔において回収した。循環中に 存在する放射標識されたトロンボモジュリン・アナログの量に対応して、それぞ れのサンプル中に存在する放射能のレベルを、ガンマ・カウンター(Beckm an)内での計数により測定し、そしてその循環中の放射能の量をその元の値の 1/2まで減少させるのに必要な時間を測定した。
また、これらは、APC検定及びI!LISA測定に基くことができる。
3つのトロンボモジュリン・アナログを、上記の方法を使用して評価した: 6 h/227−462(上記を参照のこと。)、6h/227−462であって炭 水化物の幾つか又は全部を除去するためにフッ化水素酸(HF)により前処理さ れたもの、及び4t/227−462(表4及び実施例1.8.2を参照のこと 。)。この処理を、Mort、 A、J、 and Lamport、 T、A 。
(1977) Analytical Biochemistry 82:28 9−309の方法に従って行った。簡単に言えば、0.8mgの7Mアナログ( 6h/227−462)を、1mlアニソール+ l0m1 HF(濃)中で、 0℃において1時間、真空下でインキコベートした。この時間の後、揮発性液体 を蒸発させ、そしてそのタンパク質残渣を、2回の、0.1M酢酸の3ml洗浄 その後の2回の50%酢酸の3ml洗浄によりその反応チャンバーから濯いだ。
この合わせた洗浄液を、残ったアニソールのいずれをも除去するために2mlの エチルエーテルにより抽出した。水相を含むペプチドを、PD10カラム上で脱 塩し、タンパク質の92%を、その出発物質から回収した。
表6中の結果から見られるように、糖添加を修飾するために7Mアナログを処理 することは、その循環半減期をかなり変更することができる。これは、炭水化物 を除去するか又は異なる細胞型内での発現によりその組成を変更させるかのいず れかにより、行われることができきる。
GGCACG GCGCAGCGGCAAGMGTGTCTGGGCTGGGA  CGGACAGGA 46CGGACAGGAG AGGCTGTCGCCA TCGGCGTCCTGTGCCCCT CTGCTCCGGC96ACGGC CCTGT CGCAGTGCCCGCGCTTTCCCCGGCGCCTGC ACGCGGCGCG 146表1(続き) 表1(続き) 表1(続き) TCCMG GAG GTA GTG CTG CAG CACGTG CGG  ACCGAG CGG ACG 1869CCG CACAGA CTCTG A GCGGCCTCCG TCCAGGAGCC1904Pro Gln A rg Leu OP表2 ハイポダーミンAシグナル配列−pHYICOD #1199 COD #]、292 COD #1293 COD #140B COD #1409 表3(続き) COD #1410 COD #14:11 COD #1412 COD #1433 COD #1434 表3(続き) COD #14:+5 COD #1480 COD 8.1479 COD :〕47a COD iil、41+1 昆虫内での発現 哺乳動物細胞内での発現 ドメイン 表5 aa291におけるメチオニンの置換のためのプライマーTGCGAG ACC GGCTACCGG CTG GCG GCCGaa381におけるメチオニン の置換のためのプライマーTTT TGCAACCAG ACT GCCTGT  CCA GCCGTTT TGCAACCAG ACT GCCTGT CC A GCCGTTT TGCAACCAG ACT GCCTGT CCA G CC0表6 サンプル 半減期(分間) 6 h /227−462 2.7 HF処理6 h /227−462 7.34 t /227−462 8.1 実施例5: CHO細胞内での組換え体トロンボモジュリン遺伝子の発現 細胞系CHODXBIIを、Columbia Universttyのしar ry Chasinから得た。細胞を、9%ウシ胎児血清(FBS)及びゲンタ マイシンを補ったRAM’s F−12完全培地(GIBCO)中で増殖させた 。
A、トランスフェクション 細胞、l l[10’を、トランスフェクションの1日前にloh+mベトリ皿 内にプレートした。可溶性7MアナログをエンコードしているプラスミドpTH R525を、以下の実施例9中に記載するように調製した。
この遺伝子を、以下の修飾をもつトロンボモジュリンのアナログをエンコードす るために構築した:δ3(天然のアミノ末端から3アミノ酸を切り詰められたも の) 、Net388Leu(ロイシンによる位置番号388におけるメチオニ ンの置換) 、Arg456Gly(グリシンによる位置456におけるアルギ ニンの置換)、旧5457Gln(グルタミンによる位置457におけるヒスチ ジンの置換) 、5er474A1a(アラニンによる位置474におけるセリ ンの置換)、及びδ7(497における可溶性TMのカルボキシ末端からの7ア ミノ酸を切り詰められたもの、すねわち、このアナログは、アミノ酸490にお いて終わる。)。それぞれの皿について、トランスフェクトされるべきpTHR 525DNA(メルカプトエタノール(1: 1000希釈)による補われた1 00μlのOpti−MEM(BRL)中で溶解された20 u g)を、リボ フエクチン(CalBiochem、 100μlのOpti−MEM中の60 μg)の溶液と共に混合した。この混合物を、室温において15分間放置した。
DNA混合物の添加に先立ち、細胞を、Opti−NEMにより2回洗浄し、そ して3mlのOpti−NBMをそれぞれの皿内にプレートした。このDNA及 びリボフエクチン混合物を、そのプレートされた細胞に添加し、そして−夜イン キユベートした。次にこの培地を、RAM’s F−12選択培地(W10グリ シン、ヒボキサンチン、及びチミジン)に変更し、そしてその細胞を、−夜回収 に供した。次に、この培地を、ハイグロマイシンを含むHAM’s F−12完 全培地(150μg/ml、 CalBiochem)に変更し、そしてその細 胞を、この培地中で3日間維持した。この時の終わりに、9%透析FBS及びゲ ンタマイシンを補ったRAM’s F−12選択培地(グリシン、ヒボキサンチ ン、及びチミジンを含まないもの)に変更した。クローンを、生じさせ(約7〜 lO日間)、そしてその混合集団を、APC及びELISA検定により検定した 。この細胞集団を、製造目的のために培養フラスコ(225cn+” )内で増 加させた。
口、 製造+ (I L 回転培養x 2)培養を、3g Cytodex 3 微小担体ビーズ(Pharmacia) 、5X FBSを補った50h+l  HAM’ s F−12完全培地、及び8.4 x 10 ’全細胞により開始 した。後日、培地をその容量をルにもっていくまで添加した。上澄を約6週間に わたり1日おきに収穫した。450m1を最初の2回、そして1500mlをそ の後の全ての機会に収穫した。全収穫物は、11.35してあり、そして4.1 4 x 10 ’ Uを含んでいた。
実施例6: 培養上澄液からのTMアナログの精製A、 TM LEO(CHO )の精製 C)10細胞発現され、そして分泌されたコンドロイチンを含み又は硫酸塩を含 まないTM LEO(CIO)アナログを含む培地を、0.01%Tween  80まで調製し、濾過しく1.2HM Serum Capsule #121 68及び0.2 μM Cu1ture Capsule #12140. G elman 5ciences、 Ann Arbor。
M+) 、loOmI Q−Sepharoseカラム上に供給し、50mM  Tris−HCI pH7,8,0,2M NaC1,0,1mM RDTA、  0.01X Tween 80により洗浄し、そして同一バッファー中のNa CIグラジェント(0,2〜2 M)により溶出させた。ピークA(硫酸コンド ロイチンを含まないTM)及びビークB(硫酸コンドロイチンを含む)を、0. 3 M NaC1,2011XM Tris−)1cI、 0.5mM CaC l 2 EDTA、 0.02%NaN ! 、 pH7,5まで希釈した。ト ロンビン・アフィニティー・クロマトグラフィ一段階を、本質的に先に記載した ように行い、そしてそのサンプルを脱塩する。活性画分をプールした。
B、 TM E (SF3) (7)精製これらの生成物を、先に記載したよう に又は以下のように単離することができる: すべての手順を4℃において行った。濾過した昆虫細胞収穫物を、水によりl: lに希釈し、酢酸によりpH5,2まで滴定し、そしてQ−Sepharose 高速樹脂(25mM 酢酸Na、 pH5,0,I M NaC1,0,02% NaN5 )上に供給した。活性画分を、同一バッファー中の0.3MNaC1 により溶出させ、プールし、0.3 M Na1l、 20 mM Tris− HCI、 0.5mM CaCl t 、 0.02%NaN 2まで希釈し、 pi(7,5に調整しくNa0H)、120m1 DFP−不活性化トロンビン Affigel−10樹脂(上記)上に供給し、そして2 M NaC1,20 mM Tris−HCI、 1mM Nag EDTA、 0.02X NaN  s 。
pH7,5により溶出させた。活性画分をプールし、脱塩し、そして5epha dex G−25カラム上で0.2% NEW−Ac、 pH7にバッファー交 換し、Mono−Q HRIO/10カラム(Pharmacia)上に供給し 、そして同一バッファー中のOとIMとの間のNaClでグラジェント溶出させ た。高い比活性画分(APC検定)をプールし、5ephadex G−25上 でPBS又は0.2%NEM−Ac、 pH7中に脱塩し、そして冷凍又は凍結 乾燥保存した。
C,CHLI細胞内での可溶性TIJ+、=o発現!f性型並びにTIJ、アミ ノ酸1〜497、及び完全長TM、アミノ酸1−557のM381]L突然変異 体形態の両方をコーディングしているDNAを、lnvitrogen、 Sa n Diego、 Ca1iforniaから得られた哺乳類発現ベクター’− 1)Re/CMVを使用してCos 7及びCHLI内で発現させた。過渡的発 現のために、完全長TIJを発現しているCos 7細胞を、トランスフェクシ ョンの48〜72時間後に収穫した。CHLI細胞は、ヒト・メラノーマ細胞系 であり、ATCCから入手可能である。
D、TML、。(C)ILI)の精製 CIILI細胞により発現及び分泌された硫酸コンドローrチンを含むTMvc o (CHLI)アナログを含む培地を、Tween 80において0.01% とし、濾過しく1.2μM Serum Capsule #12168及び0 .2 BM Cu1ture Capsule#12140. Gelman  5ciences、 Ann Arbor、 Ml) 、100mI Q−3e pharoseカラム上に供給し、50mM Tris−HCI pH7,8, 0,2M NaC1,0,1IIIMEDTA、 0.01X Tween 8 0により洗浄し、そして同一バッファー中のNaClグラジェント(0,2〜2  M)により溶出させた(APC検定により1M付近のNaC1を溶出する)。
この溶出液を、HtOにより3倍に希釈し、第二5a+I Q−5epharo seカラム上に供給し、0.001X Tween 80及び0.7 M Na Clを含むことを除き上記と同一なバッファーにより洗浄し、そして第二の浅い グラジェント(30カラム容量;o、7〜1.6MNaC1)により溶出させた 。少量(<500 μg)を、PBS中のSuperrose6(Pharma cia)上の分子排除クロマトグラフィーにより、さらに精製した。
B、 アニオン交換クロマトグラフィー先に記載したように、1以上のTM、ア ナログを、非還元条件下で5DS−PAGEゲル上で走らせたSf9細胞からの トロンビン−アフィニティー精製材料中で検出する。方法を、これらの変異体を 分割するために開発した。TM、 (SF3)アナログ6h/227−462、 すなわち、先に記載したような5ephadex G25カラムから回収したT Mw (SF3)を、0.2xN−エチルモルフォリン(NRM) pH7,0 により前平衡化したMono Qカラム(Pharmacia、 10ミクロン 粒子、第四アミン)に適用した。このバッファーにより洗浄した後、様々な形態 を、O〜・0.4M NaC1のグラジェントを使用して分離した。溶出及び活 性プロフィールを、図1中に示す。それぞれの画分からのサンプルを、非還元条 件下で5DS−PAGEゲル上で評価した。僅かに異なる易動性をもつ3つの別 個のバンドを、その染色ゲル上に見ることができた。類似の易動性をもつペプチ ドを含む画分をプールしくA = 画分32−35 、B・画分40−44 、 C=画分7O−71)、そして次に全タンパク質含量について及びプロティンC 活性化検定における活性について検定した。比活性を、以下の表中に列記する。
不活性ペプチドは、その画分のいずれにおいても全く検出されなかった。
テスト材料 比活性(U/mg) Mono Q供給物 166、000±12,000画分32−35(A) 4 16.000±19.000画分4O−44(B) 262.000± 4.0 00画分70−71 (C) 67、600± 5.000B、5DS−PAG E分析 Mono−Qカラム上で精製したTM、 (!M9)のそれぞれの画分又は他の それぞれの画分を、以下のように5DS−PAGEにより分析した:4.5μm の画分を、還元剤を含まない4x濃縮5O8−PAGEサンプル・バッファーと 共に混合し、約10〜15分間、約90℃において加熱し、そして提供された櫛 及びプロトコールを使用してPharmaciaからの8−25%アクロルアミ ドPhas tゲル上に供給した。このゲルを、製造者により提案されたプロト コールを使用してPhas tゲル系上で走らせた。
このゲルは、ピークと肩であって、それぞれPoo Iと8と作るためにプール されたものを横切る画分を示している(図2)。略号は、以下の如きである: 番号−画分番号は、図1中に記載され、そして上記表に比活性を列記する。
A−パネルA上のロードにおいて場合により見られる人工産物バンド、画分28 及び画分39; これは、実験制作物上のフィンガープリントからのタンパク質 由来のものであるようである。
D−Pool C中に溶出するTM、ジスルフィド結合ダイマー。
MU−上のモノマー、これは、−末鎖TIJ、であるようである。
Mし−下のモノマー、MUと同じN−末端(AIaValValPro、、、) をもつが、そのC−末端付近でタンパク質分解が予想されるような、より速い電 気泳動易動性をもつもの。
L−D、MLI及びMLを含むMono−Qカラム上に供給された材料。
上記の表中に示した両分をプールすることにより、MU又はMLを、必要なとき に、かなり濃縮することができる。
実施例7・ 2末鎖TMの存在の証明 A、CIILI及びCll0細胞からの解裂形態の分離以下のサンプルを、Ge l Novexからの8X Tris−Glycineゲル上で分析し、すべて のサンプルを、還元条件下で走らせた。図3は、以下のサンプルについての結果 を示している:と二2 1 Novex Wide Range 1Jarker2 TM L、o(C HO) #82891 LJ37M、E。(Ct(0) PkB + ml : /ドロイチナーゼABC(’/ニードモナス・4 7M LEO(CHO) P kB+コンドロイチナーゼAC(フラボバクテリウム・ヘバリウム(Flavo bactertum beparium))5 TM Lio (CHLI)  PkB+ コンドロイチナーゼAC(フラボバクテリウム・ヘバリウム(Fla vobacterium heparium))67M、1.。(C)10)  PkB+コンドロイチナーゼAC(アントロバクター・アウレッセンス(Ant hrobackter aurescens))7TIJ+、t。(CI(LL ) PkB+ コンドロイチナーゼAC(フラボバクテリウム−へバリウム(F lavobacteriun+ heparium))8TMct。(C)IL I) PkB 十:I >ド0−(−f−ナーゼABc(シュードモナス・ブル ガリス(P、 vulgaris))9TML!。(C)ILL) PkB # Q61710 Novex Wide Range Markerこのゲルを、 様々な源からの商業的コンドロイチナーゼをテストするために元々走らせた。C I(0細胞及びCHLI細胞がらのサンプルは、両方共、完全長可溶性7Mアナ ログの切り詰められた形態であるようである80kDaバンドを含んでいる。6 6kDaにおけるバンドは、安定にするために商業的コンドロイチナーゼ調製物 に添加されているBSAである。レーン9は、十分に供給されていない(und erloa、ded)。
B、 ウェスタン・プロット 精製されたTM及び7Mアナログのサンプルを、8%Tris−Glycine ゲル上で分析し、これを、125ボルトにおいて2時間走らせた。このタンパク 質を、120+nAにおいて3時間ニトロセルロースにエレクトロプロット転移 させた。次に、このニトロセルロースを、4℃において3%BSAと共に一夜イ ンキユベートした、次に、このプロットを、減少され且つ変成されたTMの6E GF領域に対して作られた第一マウス・ポリクロナール抗体調製物に、1:50 0希釈において30分間晒した。
次に第二抗体、すなわち、商業的なビオチン化ヤギを、30分間添加した。得ら れたによるセルロース・プロットを、次に、商業的供給者からのアビジン−HR P結合体及び4−クロロ−T−ナフトールにより顕色させた。
図4は、ウェスタン・プロット・ゲルを示し、ここで:とニヱ 110μl BRLビオチン化マーカー2TML!。(C)ILI)PkB # QGI7 (〜125OAPCユニット)3 7M LEO(CHO) PkB  + 1182891 LJ (〜130 APCユニット)4T!J+−i。
(CHO) PkA + #82891 LJ (〜125 APCユニット) 5 TM LE、 (C1(Ll) PkB+ コンドロイチナーゼABC#Q G21 (〜106APCユニット) 6 TM L、O(CIO) PkB+コンドロイチナーゼABC#QG39  (〜34APCユニット) 8 5μm″Rainbow” v−カー、 Amersham図4中の分子量 マーカー、 BRLビオチン化 ”Rainbow”97.4 kDa 200  kDa 66、2 97.4 42、7 69.0 31、0 46.0 染料前面と共に+21.5 30.0 走る+14.4 21.51染料前面と14、3+ 共に走る このウェスタン・プロット検定は、CHO細胞内で発現されたTMLt。
のすべてのサンプルがTMの切り詰められた形態であるようである8゜kDaに おいて免疫反応性のバンドをもち、モしてCHLI細胞内で発現されたTMLF 、Oの幾つかのサンプルが80kDaバンド(レーン2)をもっことを示してい る。”レクチン−6Il!GF″アナログ、TMLtを含むレーン7は、十分に 供給されていない。
C,K、測定 に、を、組換え体トロンボモジュリンの単離調製物について測定した。TMLl 、。(CIO)を、先に記載したようにII!!2t、た。測定を、検定希釈剤 (20+oM Tris−HCI、 p)l 7.5.0. I M NaC1 ,0,1%NaN5.0.5!11BSAであって0.25又は2.5 mM  CaC1□のいずれかを含むもの)中で96ウエル・プレート内で行った。この に、測定のために、トロンビン(1nM)を、7Mアナログ(0,5〜250  nM)に添加し;反応を、プロティンC添加(3μM)により開始させた。列記 したすべての濃度は、最終濃度である。混合物を、10−60分間インキュベー トしく75μm、20℃)、そしてヒルジン(570nM)によりクエンチした 。変更された検定希釈剤中の1ooμl/ウエルのS−2266基質(Kabi  Vitru+++)を、次に添加した(2 mM)。
図5中の2軸逆数プロツトから見ることができるが、高いTM濃度に対応する、 実際の第一点は、より低いTM濃度における測定値から得られた線型投影から配 置される。これは、かなり高いに、をもっ他のTM酸成分テスト・サンプル中に 存在するということを示している。サンプル中に2つのクラスのトロンビン結合 種が在り、それらの両方が、活性複合体の形成を導く。低いアフィニティー形態 は、解裂した又は切り詰められた形態、例えば、非解裂TMと同等にしっかりと トロンビンに結合しない7Mアナログに、対応するようである。
実施例8:2つの異なるアミノ末端を示す配列データA、N−末端配列分析 精製されたタンパク質を乾燥させ、そして配列決定した(AppliedBio systems、 900Aデータ・モジュール装備Model #477又は チャート・レコーダー装備Model #470A)。PTH−アミノ酸を、R P−HPLC(Brow−nlee PTH−C18カートリッジ、2.I x  222mm)により120A AppliedBiosystems PTH アナライザー上で同定した。
B、N−末端分析 7Mアナログの様々な調製物を、上記のように分析した。表7中に見ることがで きるように、TMLえ。(C)to)ビークAからのサンプルは、異質な訃末端 を含んでいる。例えば、CHO細胞内で発現された非修飾配列を含むプラスミド により作られたTMの表7中に示す3サンプルのN−末端分析は、存在するタン パク質の5〜19に11±4%)にも達する強い解裂部位配列を示した。
これに反して、DXB−11、すなわち、示された位置(δ3. M388L。
R456G、 H457Q、 5474A、δ7)における7M突然変異を含む pTHR525プラスミドにより形質転換されたCHO細胞から単離された7M 調製物、の少なくとも100ピコモルのN−末端分析は、このポリペプチドが本 質的にN−末端の異質性を全く含まない(最大第二配列は0.6±1.350ζ 0%)ということを、確かなものとした。特に、:HIGTの天然の配列に対応 する第二アミノ末端は全く見られず、これ故に、その、又は他のいずれかの、部 位における検出可能なプロテアーゼ解裂の非存在を示している。
表7 TMLEO(CHO)PkAとT東t。(C)10) δ3. M388L、R 456G、H457Q、5474A。
δ7とのサンプルの配列比較 記: l) データは、lサイクル当たりのアミノ酸のピコモル及びlサイクル当たり の計算された切り取りパーセント(percent clipped)である。
2)信頼して定量するのが困難なアミノ酸: His、 Arg、 Ser、  Thr3) Cysは定員されない、なぜなら、サンプルが還元され且つアルキ ル化されていないからである。
4) Proは、しばしば良好に解裂されない、それ故、収率が低くなることが できる。
5) ピコモル・データは、背景シグナルについて補正され、そして”遅れ(l ag)”シグナルは、先にサイクルからのものである。
A)サンプル: TMLEO(CHO)PkA 82891.10/23/91 サイクル N−末端#IN−末端#2 命数 切り取り LL AIa 110  Phe 57 167 旧sO,62Pro−Pro−11511all 9 .53 Ala−Ala−127GIy24 18.94 GIu30 Pro 49 79 Thrlo 12.65 Pro72 AIa71 143 As p7.1 5.06 GIn41 G1u26 67 Cys−7Pro−Pr o−86Asp8.5 9.9B)サンプル: TML−0(CHO)PkA  91991; 10/28/91サイクル N−末端#IN−末端#2 魚肚  切り取り LI Ala 221 Phe 108 329 His 82 P ro−Pro−228+1e13 5.73 Ala−Ala−3210Iy3 7 11.54 Glu 128 Pro 114 242 Thr 75 P ro182 AIa125 307 Asp40 136 Gin 147 G lu 114 67 Cys −7Pro−Pro−328Asp126C)サ ンプル: TIJ+、z。(CHO)PkA 102491〜A; l/17/ 921に之沙 乳」」靴ロ リ籏V 念肚 切り取り LI AIa142 P he60 202 Hiso 02 Pro−Pro−11811e20 17 3 Ala−Ala−160Gly20 12.54 Glu4B Pro38  88 Thr8 9.35 Pro 48 Ala 60 108 Asp  416 G1n52 Glu39 91 Cys−? Pro−Pro−58A sp42 D)サンプル: TM、E、 (C)to)δ3.1i13881.、 R45 6G、 H457Q、 5474A、δ7; pTHR525 サイクル N−末端 切り取り % I Glu 88 Gin O0 2Pro 184 lie Q、4 0.23 GIn171 Gly6 3. 5 4 Pro172 ThrOO 5Gly149 Aspo 0 6 Gly 143 Cys − 75er28 Aspo 0 実施例9: プロテアーゼ−耐性7Mアナログの製造のための突然変異誘発及び オリゴヌクレオチド選択の方法プロテアーゼ−耐性TMの好ましい態様をコーデ ィングしているプラスミドpTHR525を、7M遺伝子の突然変異誘発により 構築した(米国特許逐次番号第07/345.372号、GenBank■、又 は表8中に示すpTHR324の配列を参照のこと; I)THR324は、p RC/CMVベクター内に7M遺伝子を含んでいる)。発現の間、アミノ酸3− 490に対応するポリペプチドを発現する遺伝子構築物を、標準的な突然変異誘 発技術をにより調製した。
A、 プロテアーゼ解裂部位の修飾 Arglk@ /His” −+−> Ql、%61 /に1n4sy突然変異 を、プライマーとしてオリゴマーC0D−2218を使用して実施例1(C)中 に開示するように構築した。
B、 O−結合硫酸コンドロイチン結合部位の修飾Se、 +74−> Ala 111突然変異を、プライマーとしてオリゴマーC0D−1886を使用して実 施例1(C)中に開示するように構築した。
C,N−末端の修飾 異質シグナル配列解裂部位をもつ生来TMの最初の3アミノ酸のN−末端欠失を 、プライマーとしてオリゴマーC0D−2321を使用して実施例1 (C)中 に開示するように構築した。この構築物は、そのシグナル配列のプロセシング後 、N−末端配列を提供することに加え、そのシグナル配列の第4グリシン(すな わち、アミノ酸−3)内にctyからValへの変更をもつ。この構築物を、y on He1jne、 G、、 Nucleic用してシグナル解裂効果の予言 に基づき、調製した。
表8(続き) 表8(続き) ” C03I細胞内でのDNf’Lの発現のためのpliccMVのIIIND 3−NOT1部位への11NFI、′rM逍伝了を含むpTIIR322からの 1llND3−NOTI断片列を含む。pT)IR511をC0D2320によ り突然変異誘発し、7つのC−末表9 C−末端修飾 E(JCGPDSALAGQIGTDCDSGKVDGGDSGAGEPPPS PrPGSTLTPPD、 C−末端の修飾 エクソブロテアーゼー耐性Pro−Pro配列C−末端を作るために(生来のヒ ト・タンパク質に関する)TMのアミノ酸490において終止するポリペプチド を作るためのTIJL !。ポリペプチドの末端の7アミノ酸のC−末端欠失を 、プライマーとしてオリゴマーC0D−2320を使用して実施例1 (C)中 に開示したように構築した。このC−末端に対する修飾の概要を、表9中に示す 。
ピ、pTllR525の構築の要約 以下の構築のための出発プラスミド、pCDM8を、lnvitrogen。
San Diego、 Ca1iforniaから得た。それは、サイトメガロ ウィルスの即時型初期プロモーターを担持している。pTHR219を、切断し 、モしてMlul−Notl断片を単離した。この断片を、pTHR211内に 挿入し、pi’HR253を得た。pTtlR253を、CO[12218によ り突然変異誘発し、R456G及び11457 Qを変換し、pT)1491を 得た。pTHR491を切断し、Kpn−Notl断片を単離した。この断片を 、5474A突然変異を担持しているpTHR470のKpn−Not1部位内 に挿入し、pTHR496を得た。このプラスミドは、突然変1s474A 、  R456G 、及び旧57Qを含む。pTHR496を切断し、そしてMlu [−NoLI断片を単離した。この断片を、pT)II?235のMlul−N ot1部位内に挿入し、pTHR511を得た。このプラスミドは、突然変異5 474A 、 I?456G 、及びH457Q及びNot1部位からの上流T M配ρT朋491 端アミノ酸を除去し、pT11R514を得た。pTHR514を切断し、そお してMlul−Notl断片を単離した。この断片をpTHR518内に挿入し 、pTHR524を得た。pTHR518をpTI(R515からのC1al− Sma+断片をpT)IR512内に挿入することにより構築した。pTHR5 24を切断し、モしてXbalAA(JCmlafCTl:CTIJτACCi CeTA丁τTTTATA1.eTTAATGTCATC^TAAT^^TGG TTTC丁s^a^ccrc pT11R235 露口amofpTN貯11conjalnglngtheFlorlInthe opposl!aorlentatler+aspTH12{9゜ tpTHR219と反対の方向にあるFloriを含むpTHR211のMLU I−NOT1部位への6EGFs−0結合を含むpTl−IR219からのML UI−NOTI断片。この新たなプラスミドは、0結合及び6FGFs領域のイ ンビトロにおける突然変異誘発のためのものである。
零MPSVプロモーター+ CMVエンハンサ−を使用してDNFLを発現し、 そしてSV40後期ブローターからの発現されたDHPR遺伝子をもつ哺乳類発 現プラスミドを作るためにpBBS37のXBAI−3AL1部位へのDNFL 遺伝子を含むpTIIR483からのXBAI−3ALI断片。このプラスミド は、また、ハイグロマイシンB遺伝子を含む。
様THR512のCLAI−5MAI(部分的)へのDNFLのN末端の3aa 欠失を含むpTHR515からのCLAI−5MAI断片。
CCC(51丁””5 零C0D2321を、レクチン・ドメインの最初の3コドンを欠失させ、そして pTHR356内のインビトロにおける突然変異誘発によりそのシュグナルの第 4グリシンをバリンに変換するために使用した。また、C0D1690を、AM P感受性をAMP耐性に変換するために使用した。これは、PST1部位を創出 した。
pT鵠356 tpsELEcT+の旧ND3−3MAIへのトロンボモジュリンのシグナル配 列を含むI)THR322の旧ND3−31.lAl断片。このプラスミドは、 TMシグナル解裂部位の突然変異誘発のために使用されるであろう。
本インビトロにおける突然変異誘発のために使用されることができる大腸菌(E 、coli)発現ベクターを作るためにpTHR161のMLUI−NOT1部 位への6EGFs内のMet388−>Leu突然変異を含むpTHR127か らのMLUI−NOTI断片。
tpGEM9Zf−+7)NOTI−XBA1部位内ヘノDNFし遺伝子を含む pTHR49BからのN0TI−XBAI断片。このプラスミドは、特許の7M 生産プラスミドの構築のための戦略においてA”と名付けられる。
ネpTHR161の5CAI−3CAI部位内へのf1複製起点を含むpGEM 3z4−からの5CAI−3CAI断片。これは、pTHR161と反対のスト ランドを使用する新たな突然変異誘発ベクターである。
pTIlt515 $C0D2321を、レクチン・ドメインの最初の3コドンを欠失させ、そして pTHR356内のインビトロにおける突然変異誘発によりそのシュグナルの第 4グリシンをバリンに変換するために使用した。これは、sTu iを創出した 。また、C0DI690を、AMP感受性をAMP耐性に変換するために使用し た。これは、PST1部位を創出した。
pT順47′。
零SV40初期ブローターからのDNFL遺伝子及びSV40後期プロモーター からのDHPR遺伝子を発現する発現プラスミドを作るためのpTHR359の 旧ND3部位内へのSV40プロモーターを含むpT)lR359からの旧ND 3゜注意:SV40後期プロモーターは、幾つかの位置から転写を開始させる。
主要な転写開始領域は、このプラスミド内に含まれていない。
さらに注意:この後期プロモーターとDHFRのATGとの間に3つのATGが 在り、これがD)IFRの発現を妨害することができる。そのような発現は、非 常に弱< DHPR遺伝子を発現することができない。
ρ■龍525 tpT!+R498のXBAI−NOT1部位内への、DNFLの、N−末端加 え第4aa Gly−Valの3aa欠失、C−末端の7aa欠失、5474A 突然変異、及びR456G、H457Q突然変異を、含むpTHR524からの XBAI−NOTI断片。
5lte富of pTNR5+8゜ tpT11R5+8のMLUI−NO71部位内への、DNFLの〇−結合領域 の末端における7aa欠失、5474A 、 R456G及び旧57Q突然変異 を、含むpTHR514からのMLU−NOTI断片。
pTll11514 tcOD2320を、pTl(R511のインビトロにおける突然変異誘発によ りTMの〇−結合ドメインのC−末端からの7アミノ酸を欠失するために使用し た。これは、ACCI部位を創出した。また、COD 1689を、AMP感受 性をAMP耐性に変換するために使用した、これは、PST1部位を創出した。
ネpTHR235のMLUI−NOT1部位内への、DNFL遺伝子5474A  5R456G及びH457Q突然変異を、含むpTHR496からのMLUI −NOTI断片。
pT)IR525配列 pT)IR525配列A 表11は、プラスミドを突然変異させるために使用した様々なプライマーの配列 を示す。
表11 オリゴマー合成要求形f3 C0D−2321オリゴマーサイズ=48 プロジ ェクト:Tλ1CTG CCA CCCαic TOCGGCTCOα℃MG^ CCAωCσGCCAGG GCCAGC注意:STυ1による検出 Codeの意味 オリゴマー合成要求形@ C0D−2320オリゴマーサイズ:51 プロジェ クト:1M5” > 3’ 3 6 9 12 15 ill 21 24 27 30 33 36 39  42 45 48CCCGACGCCCGG CTCTACCrTGACTC CTCCOTG AGCGGCCGCCAOATCCCC注意: ACCIによ る検出 Codeの意味 オリゴマー合成要求形態 COD、、23185’、□ −−−−−−>3’ 3 (、9121518212427303335GACTCG GCCCTr  GCT GGCCAG ATr GGCACCGACTGCodeの意味 オリゴマー合成要求形態 COD−2318(CHO)M+ * + I−から の切り取りの分離及び精製A、 材料及び方法 切り取られた(clipped)可溶性ヒトTM出発材料は、CHO細胞、口y  ト#l02491A内で作られたTML!。 ピークAであった。N−末端配 列分析に基つき、このロットは、IOXの2本鎖形態及び90%の一本鎖形態を 含む。固定化された脱水素トリプシン・カラム(Pierce、 Rockf− ord、IL)を、非切り取りTM11゜から切り取り物を分離するために使用 した。脱水素トリプシン(anhydrotrypsin)は、その活性部位セ リン残基195が脱水素アラニン残基に変換されているトリプシンの触媒として 不活性の誘導体である。弱い酸性条件下で、このカラムは、C−末端のArg  、 Lys又はS−アミノエチル−Cys残基をもつペプチドに結合する。Ku +nazaki、 T、、 et al、 (1988) J、 Bioche m、 103−297を参照のこと。
無傷のTMLEO(CHO)111111 Lは、C−末端Serを含む。Ar g +ssにおけるタンパク質分解解裂は、Arg内で終止する第二のC−末端 を生成する。このジペプチドは、ジスルフィド結合により一緒に共有結合してい る。このカラムは、出発材料中に存在する2本鎖の切り取られたTMLEO(C HO)M3s* Lに結合し、−末鎖の無傷のTMi、io(CHO)M−sa Lが流出するのを可能にする。
約1.29m1の、0.87mg/m1(459,000U/a+1; 588 ,000 U全体、 100%)の出発材料は、脱水素トリプシン結合バッファ ー(0,05M酢酸ナトリウム、pH5,0であって20mM塩化カルシウム及 び0.05!%アジ化ナトリウムを含むもの)を使用して15m1に希釈され、 そしてシリンジ・ポンプを使用して0.3ml/分においてそのカラム上に供給 された。供給の間、流出液は回収され、そして無傷のTM、E、 (CHO)M 、sa Lを含み、一方、切り取られたTML、:O(CHO)MSIS Lは 、そのカラムに結合した。次に、このカラムを、20容量の結合バッファーによ り洗浄し、そして切り取られたTIJLEO(CHO)Msss Lを、脱水素 トリプシン溶出バッファー(0,1M 蟻酸、pH2,5)を使用して溶出させ た。21両分(1分間、約300μl)を回収し、そしてAPC検定のために1 /1000に希釈した。活性のピークは、5−11画分内にあった。プールされ た画分は、2.1mlを含んで成り、そして45.771 U/m1(96,0 00U全体、16%)を含んでいた。出発材料、流出物及びプールした溶出物の アリコットを、分析のために0.2% NEM、pH7,5内に脱塩した。
ヒト・トロンボモジュリンへの可溶性TM結合についてのに、を、マイクロタイ ター・プレート内で測定した。可溶性7Mサンプルを希釈しく全ての希釈物は、 APC検定希釈物中のものである)、約3nMの実行溶液とし;ヒト・トロンボ モジュリンを、ストック溶液から600.300.150.75.37.5.1 8.8.9.4.4.7.2.3.1.2.0.6及びOnMの実行溶液に希釈 した。実行溶液の追加の試薬は:ヒト・プロティンC,1,5μM:ヒルジン、  160 U/ml;及びS−2266基質1mMであった。それぞれのトロン ビン希釈物の4連の25μlサンプルを、マイクロタイター・プレートの172 カラムに添加し;25μmアリコツトの可溶性TMを、4テスト列の3つに添加 し、そして25μIAPC検定希釈物を、1テスト列においてTMと置換した。
このプレートを穏やかに叩くことにより混合し、プレート・シーラーによりシー ルし、そして室温において5分間インキュベートした。25μlのプロティンC を、それぞれのウェルに添加し、そのプレートを叩き混合し、シールし、そして 室温において15分間インキュベートし:次に25μIのヒルジンを、それぞれ のウェルに添加し、そしてそのプレートを叩き混合した。100μmのS−22 66をそれぞれのウェルに添加し、そのプレートを叩いて混合し、そしてSof tMax分析及び制御ソフトウェア−・プログラムを使用してMo1ecula r Devices PlateReader (Menlo Park、 C A)内で15分間、動力学的に読んだ。S−2266加水分解の線型速度を、適 当な背景速度を差し引いた後に形成される活性化プロティンCの尺度として使用 し。このデータは、IBM PC上でプログラムEnzofitter、 Ro bin Leatherbarrow、 Elsevier−BioSoft、  Cambridge、 [JKを使用してに、を与えるのにふされしいもので あった。
B、 結果 以下の分析を、上記出発材料、流出物及びプール上で、行った:1)還元条件下 テ(7) 5DS−PAGE(図6及び7)、2) APC検定(3連ニオケる 2希釈物) 、3) 2連におけるアミノ酸分析、4) N=末端アミノ酸分析 、及び5)ヒトα−トロンビンについてのに、の測定(結果ヲ表12及び13中 に示す。)。
封 切す取うレタTMLE0(CHo)M388Lと無傷(7) TML、。(CH O)M388Lとの比較ピコモル(全体の%) 1 ) H[GTDCDSGK、、、 3 (8%) nd’ 186 (53 %)(切り取り部位) 2 ) FPAPAEPQPG、、、14 (36%) 30(32%) 40 (11%)(N−末端#l) 3 ) APAEPQPGGS、、、22 (56%) 65(68%) 12 7 (36%)(N−末端#2) これらの結果は、TIIILEO(CHD)M388Lがアフィニティー・クロ マトグラフィー精製段階によりRtseの後に切り取られた形態及び無傷形態に 、きれいに分離されることができるとうことを、示している。
切り取られたTMLEO(Ct(O)M388Lは、無傷のTMLEO(CHO )M388Lの比活性の63±15Xをもつことが示された。この2つの形態は 、プロティンCの活性化がヒト・トロンビンの増加する濃度において測定される ような検定において比較され、そして切り取られたTMLE。(CHO)M38 8Lが無傷のTML、。(CHO)M388Lよりも2倍程弱く結合するという ことが、測定された。
先の実施例は、先の実施例において使用されたものの代わりに本発明の一般的に 又は特別に記載された反応体及び/又は操作条件に置き換えることにより、同様 に首尾よく繰り返されることができる。
これまでの記載から、当業者は、本発明の本質的な特徴を突き止めることができ 、そしてその核心及び範囲から外れることなく、本発明の様々な変更及び修正を 行い、それを他の用途及び条件に適合させることができる。
FIG、 1 II II II II FIG、3 kDa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10kDa 1 2 3456  78 kDaIG 6 −染料最前 3(石慣Bg目七〇T誓晶 フロントページの続き

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.トロンボモジュリン・タンパク質・アナログであって、プロテアーゼ解裂部 位のアミノ酸配列が修飾され、それにより、そのアナログがその部位におけるプ ロテアーゼ解裂に耐性であるような、アナログ。
  2. 2.タンパク質の非修飾プロテアーゼ解裂部位のアミノ酸配列が天然のトロンボ モジュリンのArg456とHis457との間にある、請求項1に記載のトロ ンボモジュリン・アナログ。
  3. 3.プロテアーゼ解裂部位のアミノ酸配列がGly456−Gln457に修飾 されている、請求項2に記載のトロンボモジュリン・アナログ。
  4. 4.N−末端のアミノ酸配列が修飾され、それにより、そのアナログが単一のN −末端をもつような、トロンボモジュリン・タンパク質・アナログ。
  5. 5.N−末端アミノ酸が天然のトロンボモジュリンのGlu4である、請求項4 に記載のトロンボモジュリン。
  6. 6.C−末端のアミノ酸配列が修飾され、それにより、そのアナログが単一のC −末端をもつような、トロンボモジュリン・タンパク質・アナログ。
  7. 7.C−末端アミノ酸が天然のトロンボモジュリンの−Pro400−Pro4 00である、請求項6に記載のトロンボモジュリン。
  8. 8.一本鎖トロンボモジュリン・ポリペプチドと二本鎖トロンボモジュリン・ポ リペプチドとの混合物を含んで成るトロンボモジュリンの活性を増強する方法で あって、二本鎖トロンボモジュリンをそこから除去することを含んで成る方法。
  9. 9.トロンボモジュリンの活性を増強する方法であって、一本鎖トロンボモジュ リンの解裂を防ぐことを含んで成る方法。
  10. 10.請求項1に記載のトロンボモジュリン・アナログをコーディングしている DNA配列。
  11. 11.請求項4に記載のトロンボモジュリン・アナログをコーディングしている DNA配列。
  12. 12.請求項6に記載のトロンボモジュリン・アナログをコーディングしている DM配列。
  13. 13.好適な宿主内で発現されることができるプロモーター配列に作用可能な状 態で結合されている、請求項10に記載のDNA配列を含んで成るベクター。
  14. 14.好適な宿主内で発現されることができるプロモーター配列に作用可能な状 態で結合されている、請求項11に記載のDNA配列を含んで成るベクター。
  15. 15.好適な宿主内で発現されることができるプロモーター配列に作用可能な状 態で結合されている、請求項12に記載のDNA配列を含んで成るベクター。
  16. 16.CHO細胞内で発現されることができる、請求項13に記載のベクター。
  17. 17.CHO細胞内で発現されることができる、請求項14に記載のベクター。
  18. 18.CHO細胞内で発現されることができる、請求項15に記載のベクター。
  19. 19.請求項1に記載のトロンボモジュリン・アナログの有効量及び医薬として 許容される賦形剤を含んで成る医薬組成物。
  20. 20.請求項1に記載のトロンボモジュリン・アナログの有効量を投与すること を含んで成る、血栓疾患の治療方法。
  21. 21.そのポリペプチドを解裂させることができるプロテアーゼを生産する細胞 内で一本鎖ポリペプチドを発現させる方法であって:a)その発現生成物中の解 製したポリペプチドの存在を検出し;b)アミノ酸配列分析によりその解裂部位 を決定し;c)その解裂部位においてそのポリペプチドをコードしている遺伝子 のヌクレオチド配列を修飾し、それにより、このようにして生産されたポリペプ チドがその部位においてプロテアーゼ解裂に耐性であり、そして生物学的活性を 維持するようにし;d)そのプロテアーゼを生産する細胞内で修飾された遺伝子 を発現させ;そして e)このようにして生産された一本鎖ポリペプチドを単離する、を含んで成る方 法。
  22. 22.解製したポリペプチドが生物学的活性を欠いており、及び/又は非解裂ポ リペプチドの競合的阻害剤である、請求項21に記載の方法。
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