JPH10338643A - Acsfアンタゴニストの組成物 - Google Patents

Acsfアンタゴニストの組成物

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JPH10338643A
JPH10338643A JP10050476A JP5047698A JPH10338643A JP H10338643 A JPH10338643 A JP H10338643A JP 10050476 A JP10050476 A JP 10050476A JP 5047698 A JP5047698 A JP 5047698A JP H10338643 A JPH10338643 A JP H10338643A
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acsf
antagonist
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dna
cells
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JP10050476A
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Thomas John Martin
トーマス・ジョン・マーチン
Larry John Suva
ラリー・ジョン・サバ
William I Wood
ウィリアム・アイ・ウッド
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University of Melbourne
Genentech Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 体液性過カルシウム血症に有効な治療用組成
物を提供する。 【解決手段】 アデニル酸シクラーゼ刺激因子(ACS
F)のアンタゴニストを有効成分として含有する組成物
を調製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリペプチドAC
SF(アデニル酸シクラーゼ刺激因子)、およびインビボ
でACSFの活性に拮抗する物質に関する。特に、本発
明は、ACSFをコードしているDNA、およびそのよ
うなDNAを用いてACSFおよびそのポリペプチドア
ンタゴニスト(アミノ酸配列変異体および選択したAC
SFエピトープに対して指向性である抗体を含む)を製
造する方法に関する。また、本発明は、特に種々の新生
物に付随する過カルシウム血症を治療するためのACS
Fアンタゴニスト(拮抗物質)を含有する治療組成物に関
する。
【0002】種々の癌、最も一般的には乳癌、肺癌およ
び皮膚癌が、非転移性の骨破壊および血清過カルシウム
血症(悪性の体液性過カルシウム血症、またはHHM)と
臨床的に関連しているが、この現象はこれらの癌に限定
されるものでは決してない。HHMの原因であると従来
考えられていた腫瘍細胞から放出される可溶性因子に
は、形質転換成長因子、副甲状腺ホルモン、プロスタグ
ランジン、およびその他の比較的その特徴がわかってい
ない因子が含まれる。この対象に関する広範囲な概説に
ついては、マンディーら[Mundy et al.,New England Jo
urnal of Medicine 310:1718 (1984)]を参照。さらに
最近になって、ネズミ腫瘍、ラットライディヒ細胞およ
びヒトHHM腫瘍から部分的に精製された物質に関する
報告が為されたが、この物質は副甲状腺ホルモン(PT
H)受容体を刺激し、アデニル酸シクラーゼ活性を発揮
し、PTHアンタゴニストNle818、Tyr34-ウシPT
H(3-34)アミドによって阻害され、そして30〜4
0 kDの範囲の分子量を有している[ロダンら(Rodan et
al., J.Clin.Invest. 72:1511 (1983));ストリュー
ラーら(Strewler et al., J.Clin.Invest. 71:769(198
3));スチュワートら(Stewart et al.,Clin.Res. 32:4
10A (1984));メレンジノら(Merendino et al.,Scienc
e 231:388 (1986));インソグナら(Insogna et al.,
Endocrinology 120:2183 (1987));スチュワートら(St
ewart et al., J.Bone and Mineral Research 1:267
(1986));およびバーチスら(Burtis et al., Endocrino
logy 118:1982 (1986))]。これら因子のアミノ酸配列
データはこれらの著者によって開示されておらず、ま
た、候補因子の多数は分子レベルで説明されていなかっ
た。
【0003】本願出願日の時点で未公表の研究におい
て、マーチン(T.J.Martin)らはHHM偏平上皮癌(BE
N)細胞抽出物からACSFを均質になるまで精製し、
この因子のアミノ末端のアミノ酸配列を次のように決定
した:
【化1】 1 11 *** 21 AVSEHQLLHDKGKSIQXFERRFFL 不確定の残基はアステリスクで示している。
【0004】この配列からの最初の17残基に基づくペ
プチド類似体を合成した:Ala-Val-Ser-Glu-His-
Gln-Leu-Glu-His-Asn-Cys {[Glu8、Asn10、C
ys11]ACSF(1-11)}、Ala-Val-Ser-Glu-His
-Gln-Leu-Leu-His-Asn-Lys-Gly-Lys-Ser-Ile
-Gln{[Asn10]ACSF(1-16)}、および[As
n10、Tyr17]ACSF(1-17)。類似体[Glu8、Asn
10、Cys11]ACSF(1-11)および[Asn10]ACSF
(1-16)はアデニル酸シクラーゼ検定において不活性
であり、PTHそれ自体またはBEN細胞由来の培養液
の作用に拮抗しなかった。大豆トリプシン阻害物質とコ
ンジュゲートさせた[Glu8、Asn10、Cys11]ACSF
(1-11)を用いてウサギをACSFに対して免疫し、
得られた抗血清を放射免疫検定に用いた。
【0005】HHMに苦しんでいる患者を治療するため
には、ACSFのアンタゴニストを得る必要がある。A
CSFの完全なアミノ酸配列を得るためにACSFをコ
ードしているDNAを得るのが本発明の第1の目的であ
る。これにより、組換え細胞の培養においてACSFお
よびACSFアンタゴニストを製造するのが容易にな
る。さらに、ACSFのC-末端配列はACSFのこの
領域に特異的な抗体を製造することを可能にし、それに
よってACSFの免疫検定を改善する。これらおよび本
発明の他の目的は本明細書全体を検討することによって
明らかとなろう。
【0006】本発明の目的は、ACSFをコードしてい
る核酸を得、この核酸で宿主細胞を形質転換し、そして
宿主細胞を培養してACSFを培養液中に発現させるこ
とによって達成される。細胞培養液からACSFを回収
するのが好ましい。
【0007】厳格性(ストリンジェンシー)の低い条件下
でACSFをコードしているDNAとハイブリダイズす
る核酸を用意する。ACSFをコードしているかもしれ
ないし、またコードしていないかもしれないこの核酸を
プローブに用いてcDNAライブラリー、mRNA調製
物、またはゲノムDNAライブラリー中のACSFをコ
ードしている核酸を同定する。
【0008】本当にACSFをコードしている核酸を、
ハイブリダイズさせる核酸と同じ目的でプローブとして
用いる。ウイルスまたはプラスミドなどの発現ベクター
中に挿入し、続いて細菌、酵母または哺乳動物細胞など
の宿主細胞中にトランスフェクションし、そしてこの形
質転換体をACSFの発現のために培養するとACSF
の発現を可能にする別の機能を提供する。
【0009】本発明の範囲内に含まれるのはACSFア
ンタゴニストである。そのようなアンタゴニストには、
ACSFの生物学的活性を中和することができる抗体
(ポリクローナルまたはモノクローナル)、アンタゴニス
トアミノ酸配列変異体、または患者においてインビボで
中和抗体を生成させることができるACSF免疫原が含
まれる。
【0010】治療用のACSFアンタゴニスト組成物も
提供されるが、これはHHMの治療に有用である。これ
らの組成物には、所望により、TGF-αアンタゴニス
ト、EGFアンタゴニストおよびPTHアンタゴニスト
などの追加の治療物質が含まれる。
【0011】ACSFのC-末端は本明細書中に記載さ
れている。この領域は、PTHとのいかなる相同配列を
も有していないアミノ酸配列を含んでいる。このACS
FのC-末端領域は、PTHと交差反応しない抗体、従
ってACSFの免疫検定において、特にN-末端エピト
ープとC-末端エピトープに対する抗体を用いるサンド
イッチ型の免疫検定において特に有用な抗体を製造する
のに有用である。また、C-末端領域に対する抗体は、
HHMまたは同様の後遺症を有する症状の治療にも有用
であろう。
【0012】本発明のために、ACSFとは、生物学的
に活性であり、かつ図2に示したアミノ酸配列を有して
いる一群のタンパク質またはポリペプチド、並びに、図
2の配列の置換、削除または挿入変異体であるタンパク
質またはポリペプチドであって、PTHまたはその既知
のアゴニストまたはアンタゴニスト類似体を除くものと
定義する。
【0013】構造的には図2の配列は、31残基のシグ
ナル、これに続く5残基の塩基性プロ配列、および完全
なACSF配列からなるプレACSFを示している。完
全なACSFは3つの主領域を含んでいる。これらの最
もN-末端側、即ち、およそ残基1から残基83までに
わたるN-末端領域と呼ばれる領域は、一部がPTHに
相同である配列を含んでおり、従ってACSFのPTH
受容体結合機能を含んでいるであろう。これに続くC-
末端方向に、およそ残基84から108までにわたる塩
基性ペプチドと呼ばれる塩基性の高い領域があり、そし
て最後に、およそ残基109から141までにわたって
C-末端ペプチドがある。このC-末端ペプチドは、PT
H活性に起因しないHHMの1またはそれ以上の作用、
例えば血漿1,25−ジヒドロキシビタミンDの減少、
カルシウムの消化管吸着、および腎臓細管のカルシウム
再吸着、並びに骨形成障害の原因であることもある。
【0014】生物学的に活性とは、ACSFタンパク質
またはポリペプチドが図2のアミノ酸配列を有するAC
SFの少なくとも1つの既知または固有の活性を発揮す
る性質を有するか、または、そのような活性を有してい
ないときには、(a)該活性に対してアンタゴニスト的に
作用するか、または(b)図2の配列を有するACSFに
対して生成させた抗体と交差反応することができること
を意味する。
【0015】抗-ACSF抗体を生成させる能力を別に
すると、既知のACSFの生物学的活性には、1または
それ以上のアデニル酸シクラーゼ刺激活性、PTH受容
体結合活性、および骨再吸収活性が含まれる。好ましく
は、ACSFは骨芽細胞様の細胞における環状AMPの
用量依存性の生成を用いる生物学的な系で検定され、一
方、アンタゴニストは過カルシウム血症を示すBEN細
胞を有するヌードマウスにおいて、またはラットのライ
ディヒ細胞モデルにおいて最も直接的に検定される。検
定を行うことが可能ないくつかの方法が存在するが、こ
れには骨芽細胞様の細胞の膜ホモジネート中のアデニル
酸シクラーゼ活性の直接測定、および無傷細胞によって
生成される環状AMPの検定が含まれる。簡単で便利な
ように、そして極めて多数の試料の検定を容易にするた
め、培養培地で被験試料を数段階に希釈し、UMR10
6-01[マーチンら(Martin et al., Nature 260:436
(1976))]細胞を対照および試験培地を入れた12ウェ
ルのプラスチック皿中で複製培養物として増殖させ、3
H-アデニンとともに2時間プレインキュベートするこ
とによって細胞のATPプールを3Hでラベルし、細胞
を簡単に洗浄し、次いで1mMのイソブチルメチルキサ
ンチン、ホスホジエステラーゼ阻害物質を加えることに
よって応答を検定する。10分後に反応を停止させ、ダ
ウエックス(Dowex)(登録商標)および中性アルミナの連
続クロマトグラフィーでインキュベート物から3H-環状
AMPを精製する。細胞は、環状AMP生成の用量依存
性の増加を伴ってPTHおよびEシリーズのプロスタグ
ランジン(主にPGE2)に応答する。この検定でのPT
Hに対する応答(PGE2に対する応答を除く)は、PT
Hのペプチドアンタゴニスト[クボタら(Kubota et a
l., J.Endocrinology 108:261 (1986))]または合成ヒ
トPTH(1-34)に対して調製されたPTHに対する
他の抗血清との試料の前インキュベートによって阻害さ
れる。
【0016】図2の配列の置換、削除、または挿入変異
体は1またはそれ以上の次の活性、即ちACSFアンタ
ゴニスト、ACSFアゴニスト、または抗-ACSF交
差反応性を有しているであろう。図2で示されるヒトA
CSF配列の動物類似体(例えば、ウシまたはブタAC
SF)、およびこのようなACSFの種変異体のアレル
変異体はACSF活性を有しているであろうが、通常、
自体既知の方法に従って、上記のインビトロまたはイン
ビボ生物検定でそれぞれの構築物をスクリーニングする
こと、または構築物を免疫検定プロトコールで用いてそ
のACSF交差反応性を測定することが必要であろう。
【0017】ACSFアンタゴニストおよびアゴニスト
活性は、候補の連続希釈を図2の完全配列を有するAC
SFを含む培養培地で行うことを除き、ACSFと同じ
方法によるUMR細胞生物検定で測定するのが好まし
い。アンタゴニストは試験細胞におけるACSF媒介の
cAMP生成を抑制するその能力によって同定され、ア
ゴニストはその刺激作用によって同定される。
【0018】また、図2のACSFに対する免疫化によ
ってウサギに生成させた抗血清と免疫学的に交差反応性
であるACSF変異体もACSF免疫原として有用であ
ろう。ACSF免疫原は、図2のACSFと交差反応す
る抗血清をウサギにおいて生成させるその能力によって
同定される。通常の免疫化プロトコールを用い、フロイ
ンド完全アジュバント中の候補調製物をウサギに皮下接
種し、次に、同じ投与経路でフロインド不完全アジュバ
ント中の連続ブースターを接種する。ACSFを明ばん
と配合するか、またはそれをグルタルアルデヒドで架橋
して、検出可能な力価を有する応答を生じさせることが
必要となろう。最初の接種後の最初の月の終わりに、お
よびそれに続く2カ月のそれぞれの終わりに動物を抗-
ACSFについて検定する。
【0019】通常、ACSFのアミノ酸配列変異体は、
図2に示した残基番号に基づくと、次の成熟ACSF配
列内のアミノ酸残基の置換、削除、または挿入によって
特徴付けられる:即ち、1−34、50、53、79、
および81−141。
【0020】挿入は、示した残基のNまたはC-末端ペ
プチジル結合のいずれかに隣接して導入され、好ましく
は対で導入される。通常、挿入は1〜約30残基の範囲
であろうが、2が好ましい挿入である。しかし、免疫原
性の配列の挿入が所望であるときには、この挿入はその
目的に適したあらゆる大きさのものであってよく、10
0残基を越えることも多い。通常、ACSF免疫原は挿
入変異体であり、免疫原性の配列がACSFまたは標的
エピトープを有するそのフラグメントのNまたはC末端
に導入される。例えば、大腸菌(E.coli)のtrpD、trp
Eまたはブドウ球菌のプロテインA遺伝子の免疫原性フ
ラグメントをコードしているDNAをその5'または3'
末端で、ACSFをコードしているDNAの5'または
3'末端に連結し、組換え細胞培養物中で発現させてA
CSF免疫原を調製する。例えば、塩基性ペプチドおよ
びC-末端ペプチドを含有している領域をN-末端残基の
ところで免疫原性ポリペプチド(通常は細菌性のポリペ
プチド)のC-末端残基に結合させて、ACSFのC-末
端領域に対する抗体を生成させうる免疫原を調製する。
【0021】同様に、ACSFの約84から107にわ
たる残基のN-末端にシグナル配列を挿入すると(場合
によっては、ACSFの残基1−83から106までの
削除を伴って)、組換え細胞培養物からACSFのC-末
端領域を分泌させるのに有用であろう。をコードしてい
るDNAの発現アルカリホスファターゼまたはST−II
エンテロトキシンの配列、または酵母α因子シグナル、
[V2GGS3]ACSF(1−141);[V2SS3]ACS
F(1−141);[V2EKA3]ACSF(1−141);
[G123PPD124]ACSF(3−141);[S130FYT
131]ACSF(3−141);[R139DYR140]ACSF
(3−141);[V2AGS3]ACSF(1−141);
[T132KKKS133]ACSF(1−141);[S3EEE
4]ACSF(1−34);[E4IH5]ACSF(1−3
4);[E4IH5DQ6]ACSF(1−34);および
[P44DN45]ACSF(1−141)に対して。このよう
な変異体は、ACSFアゴニストまたはアンタゴニスト
活性を示さない程度で、ACSFに対する抗体と交差反
応し、従ってACSFの免疫原として、またはACSF
免疫検定において標準もしくは対照として用いるのに有
用となろう。多数の変異体が置換、削除および挿入の組
合せを含んでいることは明らかであろう。
【0022】また、ACSFの削除変異体は本明細書中
の組換え法によって調製することができる。削除変異体
ACSF(1−83)およびACSF(1−34)はPTH
活性を有している。その他の削除変異体には、ACSF
(1−84、109−141)、ACSF(1−34、4
0−141)、ACSF(1−50、60−141)、A
CSF(1−75、84−141)、ACSF(1−10
9)、ACSF(3−34)、ACSF(4−34)、AC
SF(5−34)、ACSF(6−34)、およびACSF
(3−124)が含まれる。好ましい削除はおよその残基
1−35および85−141のもの、またはその範囲内
のものである(通常、34以降のACSF残基は削除変
異体中に存在しているであろう)。このような変異体は
ACSFエピトープを含有しているので、ACSFに対
するアゴニストまたはアンタゴニストではない程度に、
ACSFに対する抗体と交差反応するであろう。さら
に、ACSFからの削除であってその場所にPTH由来
の類似配列が挿入されているもの、例えばPTH(7−
34)ACSF(35−141)あるいはPTH(3−3
4)ACSF(35−141)が含まれる。
【0023】最も普通にはACSFの変異体は置換変異
体であり、ACSF中の少なくとも1つの残基が削除さ
れ、別の残基がその位置に挿入されているものであろ
う。通常、置換は次の表に従って行われる:
【表1】
【0024】表1のものより保存性が少ない置換を選択
することによって、即ち、(a)置換領域におけるポリペ
プチド骨格の構造、例えばシートまたは螺旋の立体配
座、(b)標的部位における分子の電荷または疎水性、ま
たは(c)側鎖の大きさ、を維持するその作用がもっと有
意に異なっている残基を選択することによって、機能ま
たは免疫学的な独自性の実質的な変換が行われる。通
常、ACSFの性質に最大の変化をもたらすと予想され
る置換は、(a)親水性の残基(例えば、セリルまたはトレ
オニル)が、疎水性の残基(例えば、ロイシル、イソロイ
シル、フェニルアラニル、バリルまたはアラニル)に代
えて(または、によって)置換されているもの;(b)プロ
リンが他のいずれかの残基に代えて(または、によって)
置換されているもの;(c)電気陽性の側鎖を有する残基
(例えば、リジル、アルギニルまたはヒスチジル)が、電
気陰性の残基(例えば、グルタミルまたはアスパルチル)
に代えて(または、によって)置換されているもの;また
は(d)大きな側鎖を有する残基(例えば、フェニルアラニ
ン)が、そのような側鎖を有さない残基(例えば、グリシ
ン)に代えて(または、によって)置換されているもので
あろう。
【0025】代表的な置換変異は、残基1−9、12−
15、20、23−28、31−32、49−50、5
3、59−61、79−82、86−98、104−1
05、115、118、120、123、127−13
3、および139−140のいずれかに導入されるが、
1−9および109−141が好ましい。その例には、
[MY1]ACSF(1−141)、[MP1]ACSF(1−
141)、[MG1]ACSF(1−141)、[F2]AC
SF(1−141)、[Y2]ACSF(1−141)、
[H2]ACSF(1−141)、[D3]ACSF(1−14
1)、[Y3]ACSF(1−141)、[H3]ACSF(1
−141)、[K20]ACSF(1−141)、[E19]A
CSF(1−141)、[V21]ACSF(1−141)、
[D20]ACSF(1−141)、[Y24]ACSF(1-14
1)、[K25]ACSF(1−141)、[E25]ACSF(1
−141)、[M31]ACSF(1−141)、[Y34]A
CSF(3−141)、[I8、I18、Y34]ACSF(3
−141)、[I8、I18、Y34]ACSF(3−34)、
[D79]ACSF(1−141)、[P98]ACSF(1−1
41)、[P105]ACSF(1−141)、[Y90]ACSF
(1-141)、[W89]ACSF(1-141)、[H96]AC
SF(1-141)、[F110]ACSF(106−141)、
[Y117]ACSF(106−141)、[D122]ACSF
(106−141)、[K125]ACSF(106−14
1)、[Y132]ACSF(106−141)、[A133]AC
SF(106−141)、および[D141]ACSF(106
−141)が含まれる。これらの変異体はACSFのエ
ピトープを含んでおり、従ってこれらが保持しているこ
ともあるアゴニストまたはアンタゴニスト活性にかかわ
らず免疫原または免疫検定試薬として有用となろう。
【0026】ほとんどの削除および挿入、並びに特に置
換は、ACSF分子の性質に激変をもたらさないであろ
う。しかし、置換、削除または挿入の正確な効果をそれ
を行う前に予測することが困難であるとき、例えばPT
H受容体結合領域または免疫エピトープを修飾するとき
には、通常のスクリーニング検定によってその効果を評
価するのは当業者の認識するところであろう。例えば、
変異体は通常、天然のACSFをコードしている核酸の
部位特異的な突然変異誘発、組換え細胞培養での変異核
酸の発現、および所望により、細胞培養物からの精製
(例えば、少なくとも1つの残存免疫エピトープによっ
て変異体を吸着させるためのウサギポリクローナル抗-
ACSFカラムへの免疫アフィニティー吸着による)に
よって調製される。これとは異なり、低分子量の変異体
(例えば、約50以下の残基を有する変異体)はインビト
ロ合成法によって調製するのが好都合である。この方法
は非天然のアミノ酸(例えば、D-アミノ酸)をACSF
配列中に導入する機会を与える。次いで、合成変異体、
細胞溶解液または精製されたACSF変異体の活性を、
目的の性質に対して適切なスクリーニング検定で調べ
る。例えば、ある抗体に対する親和性などのACSFの
免疫学的性質の変化は競合型の免疫検定で測定する。イ
ンビボでのACSFの機能がさらにわかったときには、
他の検定がスクリーニングに有用となるであろうが、ア
デニル酸シクラーゼ刺激活性の変化は生物検定で測定す
る。その他のACSFの性質、例えば酸化還元もしくは
熱安定性、pI、疎水性、タンパク質加水分解に対する
感受性、または担体と、もしくはマルチマーに集合する
傾向などの修飾は当業者には周知の方法によって検定さ
れる。
【0027】ACSF分子の共有結合修飾が本発明の範
囲内に含まれる。このような修飾は、回収したタンパク
質の標的アミノ酸残基を、選択した側鎖または末端残基
と結合させることができる有機誘導化試薬と反応させる
ことによって、または選択した組換え宿主細胞中で機能
する翻訳後修飾の機序を利用することによって、コード
された分子中に導入される。得られた共有結合誘導体
は、生物学的活性にとって重要な残基を同定することを
目的とする計画において、または免疫原として有用であ
る。例えば、ニンヒドリンと反応させた後のタンパク質
の生物学的活性の完全な不活性化は、少なくとも1つの
アミノ基がその活性に必須であることを示唆し、その
後、選択した条件下で修飾された個々の残基が修飾アミ
ノ酸残基を含むペプチドフラグメントの単離によって同
定される。
【0028】システイニル残基は、最も普通にはα-ハ
ロアセテート類(および対応のアミン類)、例えばヨウ化
酢酸またはヨウ化アセトアミドと反応させてカルボキシ
メチルまたはカルボキシアミドメチル誘導体を得る。ま
た、システイニル残基は、ブロモトリフルオロアセト
ン、α−ブロモ−β−(5−イミドゾイル)プロピオン
酸、クロロアセトールホスフェート、N−アルキルマレ
イミド類、3−ニトロ−2−ピリジルジスルフィド、メ
チル 2−ピリジルジスルフィド、p−クロロマーキュリ
ベンゾエート、2−クロロマーキュリ−4−ニトロフェ
ノールまたはクロロ−7−ニトロベンゾ−2−オキサ−
1,3−ジアゾールとの反応によって誘導体化される。
真正のACSFはシステイン残基を欠いているので、有
機誘導体化は、挿入または置換システイン含有のACS
F変異体、例えば免疫原性ペプチドに対する架橋を容易
にするためにNまたはC-末端システインが挿入された
ACSFまたはそのフラグメントに対してのみ適用が可
能である。
【0029】ヒスチジル残基はpH5.5〜7.0でのジ
エチルピロカーボネートとの反応によって誘導体化する
のが好ましいが、これはこの試薬がヒスチジル側鎖に対
して比較的特異的であるからである。パラ−ブロモ−フ
ェナシル ブロミドも有用である;この反応は0.1Mカ
コジル酸ナトリウム中、pH6.0で行うべきである。
【0030】リジニルおよびアミノ末端残基はコハク酸
またはその他のカルボン酸無水物と反応させる。これら
の試薬による誘導体化はリジニル残基の電荷を逆にする
作用を有している。αアミノを含有している残基を誘導
体化するのに適したその他の試薬には、メチル ピコリ
ンイミデートなどのイミドエステル類;ピリドキサルホ
スフェート;ピリドキサル;水素化ホウ素類;トリニト
ロベンゼンスルホン酸;O−メチルイソ尿素;2,4−
ペンタンジオン;およびグリオキシレートとのトランス
アミナーゼ触媒の反応が含まれる。
【0031】アルギニル残基はいくつかの通常の試薬、
例えばフェニルグリオキサル、2,3-ブタンジオン、
1,2-シクロヘキサンジオンおよびニンヒドリンなどの
いずれかとの反応によって修飾される。アルギニン残基
の誘導体化は、グアニジン官能基の高いpKaの故に反応
をアルカリ条件で行うことを必要とする。さらに、これ
ら試薬はリジンの基、並びにアルギニンのε-アミノ基
と反応することもある。
【0032】チロシル残基自体の特異的な修飾が、芳香
族ジアゾニウム化合物またはテトラニトロメタンとの反
応によってチロシル残基にスペクトル標識を導入するの
に特別の興味を持って、広範囲に研究された。最も普通
には、N−アセチルイミジゾールおよびテトラニトロメ
タンを用いてO−アセチル チロシル種および3−ニト
ロ誘導体をそれぞれ得る。125Iまたは131Iを用いてチ
ロシル残基をヨウ素化し、放射免疫検定で用いるための
ラベルされたタンパク質を調製するが、この目的のため
にはクロラミンT法が自体広く採用される。
【0033】カルボキシル側鎖(アスパルチルまたはグ
ルタミル)は、カルボジイミド類(R'−N=C=N−
R')、例えば1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリ
ニル−(4)−エチル)カルボジイミドまたは1−エチル
−3−(4−アゾニア−4,4−ジメチルペンチル)−カ
ルボジイミドなどとの反応によって選択的に修飾され
る。さらに、アスパルチルおよびグルタミル残基はアン
モニウムイオンとの反応によってアスパラギニルおよび
グルタミニル残基に変換されるが、これは核酸を突然変
異させてアスパラギンおよびグルタミンをコードさせる
別法である。
【0034】二官能性試薬による誘導体化は、タンパク
質と免疫原性ポリペプチドとの分子間集合体を調製する
のに、並びに、抗体のアフィニティー精製または検定で
用いるための水不溶性の支持体マトリックスまたは表面
にタンパク質を架橋させるのに有用である。さらに、鎖
内架橋の研究は立体配座構造の直接的な情報を与えるで
あろう。通常用いられる架橋剤には、1,1−ビス(ジア
ゾアセチル)−2−フェニルエタン、グルタルアルデヒ
ド、N−ヒドロキシスクシンイミドエステル類、例えば
4−アジドサリチル酸とのエステル類、ホモ二官能性イ
ミドエステル類、例えば3,3'−ジチオビス(スクシン
イミジル−プロピオネート)などのジスクシンイミジル
エステル類、および二官能性のマレイミド類、例えばビ
ス−N−マレイミド−1,8−オクタンが含まれる。メ
チル−3−[(p−アジド−フェニル)ジチオ]プロピオイ
ミデートなどの誘導体化試薬は、光の存在下で架橋を形
成させることができる光活性化しうる中間体を与える。
【0035】さらに、米国特許No.3,969,287;3,691,0
16;4,195,128;4,247,642;4,229,537および4,330,440
に記載されている反応性基質、および臭化シアン活性化
した炭水化物などの反応性の水不溶性マトリックスがタ
ンパク質の固定化に用いられる。
【0036】ある種の翻訳後の誘導体化は、発現された
ポリペプチドに及ぼす組換え宿主細胞の作用の結果であ
る。グルタミニルおよびアスパラギニル残基は翻訳後に
脱アミド化されて対応のグルタミルおよびアスパルチル
残基になることが多い。別法によれば、これらの残基は
穏やかな酸性条件下で脱アミドされる。これら残基のい
ずれの形態も本発明の範囲内に入る。
【0037】その他の翻訳後修飾には、プロリンおよび
リジンのヒドロキシル化、セリルまたはトレオニル残基
のヒドロキシル基のホスホリル化、リジン、アルギニン
およびヒスチジン側鎖のα-アミノ基のメチル化[クレイ
トン(T.E.Creighton, Proteins:Structure and Molecu
lar Properties, W.H.Freeman & Co., San Franciscop
p.79-86 (1983))]、N−末端アミンのアセチル化、およ
びある場合にはC-末端カルボキシルのアミド化が含ま
れる。
【0038】ACSFは組換え細胞培養物中での合成に
よって調製するのが好ましい。そうするためには、第1
にACSFをコードしている核酸を入手することが必要
である。最終的に決定されたACSFをコードしている
ヒトcDNAの配列は図2に示されている。このDNA
が同定されたときには、ヒトDNAのゲノムライブラリ
ーへの核酸ハイブリダイゼーションによって、または、
別の動物種のACSFをコードしているDNAを得るの
が所望であるときには、放射ホスホリル化したλBRF
52 cDNAを用いる該種の細胞由来のDNAライブラ
リーのハイブリダイゼーションによって、上記核酸を得
るのは当業者には自明のことである。標的DNAに対し
て完全に相同であるか、または相同性が高い相補体であ
る極めて長い合成プローブの調製を図2が可能にしてい
るので、ここでのハイブリダイゼーション分析は簡単な
ことである。
【0039】ACSF核酸の供給源として選択したゲノ
ムライブラリーまたはcDNAがACSFの部分的なク
ローンだけを含んでいることもありうる。これらの部分
的なクローンおよびフラグメントは、部分的なクローン
を重なり合い部分中の選択した制限部位で切断し、所望
のフラグメントをそれぞれ回収し、そして適切な順序お
よび配向でそれらを連結することによって、完全長さの
ACSF DNAに容易に組み立てられる。必要なら、
失われた配列を供給するためにオリゴヌクレオチドを調
製する。
【0040】次いで、ACSFをコードしている核酸
を、さらにクローニングするための、または発現させる
ための複製可能なベクターに連結する。ベクターは適合
宿主細胞と共同して2つの機能を発揮するのに有用であ
る(宿主-ベクター系)。機能の1つは、ACSFをコー
ドしている核酸のクローニングを容易にすること、即ち
必要量の核酸を生産させることである。他の機能はAC
SFを発現させることである。これら機能の1つまたは
両方はベクター-宿主系によって行われる。ベクターは
それらに行わせる機能、並びに、クローニングまたは発
現用に選択した宿主細胞に依存して異なった成分を含有
しているであろう。
【0041】それぞれのベクターは上に記したようにA
CSFをコードしている核酸を含有しているであろう。
通常、これはアミノ末端が分泌シグナルに結合している
成熟ACSFをコードしているDNAであろう。この分
泌シグナルは、通常インビボでヒト細胞からACSFを
分泌させるACSFプレ配列であるのが好ましい。しか
し、適当な分泌シグナルには、動物ACSF由来のシグ
ナル、PTHシグナル、ウイルス性シグナル、または同
一もしくは関連の種の他の分泌ポリペプチド由来のシグ
ナルも含まれる。
【0042】発現およびクローニングベクターは、1ま
たはそれ以上の選択した宿主細胞中でのベクターの複製
を可能にする核酸配列を含んでいる。通常、クローニン
グベクターにおいては、この配列は宿主染色体には依存
せずにベクターの複製を可能にする配列であり、複製起
源または自律的に複製する配列を含んでいる。このよう
な配列は種々の細菌、酵母およびウイルスについて周知
である。よく知られているプラスミドpBR322由来
の複製起源がほとんどのグラム陰性細菌に適しており、
酵母に対しては2μプラスミド起源が、そして種々のウ
イルス性起源(SV40、ポリオーマ、アデノウイル
ス、VSVまたはBPV)は哺乳動物細胞中のクローニ
ングベクターに有用である。起源は哺乳動物発現ベクタ
ーには必要ではない。ほとんどの発現ベクターは「シャ
トル(往復)」ベクターである:即ち、少なくとも一群の
生物中で複製が可能であり、発現のために別の生物中に
トランスフェクションすることができる。例えば、ベク
ターを大腸菌中でクローンし、次に同じベクターを、発
現宿主細胞染色体とは独立して複製することができない
ものであっても、発現用に酵母または哺乳動物細胞中に
トランスフェクションする。
【0043】また、DNAは宿主ゲノム中への挿入によ
ってクローンされる。これは、バシラス種を用い、例え
ばバシラスのゲノムDNA中に見い出される配列に相補
性であるDNA配列をベクター中に含ませることによっ
て容易に行われる。このベクターを用いてバシラスをト
ランスフェクションすると、ゲノムとACSF DNA
の挿入体による相同組換えが起こる。しかし、DNAの
切り出しには制限酵素消化が必要であるので、ACSF
をコードしているゲノムDNAの回収は外部で複製され
たベクターのそれよりも複雑である。
【0044】発現およびクローニングベクターは選択遺
伝子(選択マーカーとも呼ばれる)を含んでいるべきであ
る。これは、ベクターで形質転換された宿主細胞の生存
または増殖に必要なタンパク質をコードしている遺伝子
である。この遺伝子の存在は、ベクターを欠いているす
べての宿主細胞が形質転換宿主を越える増殖または複製
の利益を受けないことを確実なものにする。通常の選択
遺伝子は、(a)抗生物質またはその他の毒素、例えばア
ンピシリン、ネオマイシン、メトトレキセートまたはテ
トラサイクリンに対する耐性を付与するタンパク質、
(b)栄養要求欠損を補足するタンパク質、または(c)コン
プレックス培地から入手できない必須栄養物質を供給す
るタンパク質、例えばバシラスのためのD-アラニン ラ
セマーゼをコードしている遺伝子、をコードしている。
【0045】酵母で用いるのに適した選択遺伝子は、酵
母プラスミドYRp7中に存在しているtrp1遺伝子であ
る[スティンクコンブら(Stinchcomb et al., 1979, Na
ture 282:39);キングスマンら(Kingsman et al., 197
9, Gene 7:141);またはチェンパーら(Tschemper et a
l., 1980, Gene 10:157)]。このtrp1遺伝子は、トリ
プトファン中で増殖する能力を欠く酵母の突然変異株、
例えばATCC No.44076またはPEP4−1[ジ
ョーンズ(Jones,1977,Genetics 85:12)]の選択マーカ
ーを与える。次いで、酵母宿主細胞ゲノム中のtrp1欠
損の存在は、トリプトファンの非存在下での増殖による
形質転換の検出に有効な環境を与える。同様に、Leu2
欠損酵母株(ATCC 20,622または38,626)
は、Leu2遺伝子を有する既知のプラスミドによって補
足される。
【0046】哺乳動物細胞に適した選択マーカーの例
は、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)、チミジンキナー
ゼおよびハイグロマイシンまたはネオマイシンに対する
耐性をコードしている遺伝子である。これらのマーカー
は、ACSFの核酸の取込みに対してコンピテントであ
る細胞の同定を可能にする。哺乳動物細胞形質転換体
を、マーカーを取込んだために形質転換体だけが唯一生
存に適応する選択圧下に置く。選択圧は、培地中の選択
物質の濃度を連続的に変化させ、それによって選択遺伝
子とACSFをコードしているDNAの両方の増幅が導
かれる条件下で形質転換体を培養することによって課さ
れる。増幅とは、増殖に必須であるタンパク質を産生す
ることが強く要求されている遺伝子が組換え細胞の代々
の世代の染色体内に直列で反復される過程である。増加
量のACSFが増幅されたDNAから合成される。
【0047】例えば、DHFR選択遺伝子で形質転換さ
れた細胞は、始めにヒポキサンチン、グリシン、および
チミジンを欠く培養培地ですべての形質転換体を培養す
ることによって同定する。この場合の適切な宿主細胞
は、アーラウブおよびチャシン[Urlaub and Chasin,198
0,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:4216]の記載のように調
製し、増殖させた、DHFR活性を欠くチャイニーズ・
ハムスター卵巣(CHO)セルラインである。特に有用な
DHFRは、MTXに対して耐性が高い突然変異DHF
Rである(EP 117,060A)。この選択物質は、内生のDH
FRの存在にもかかわらず、その他のあらゆる適切な宿
主、例えばATCC No.CCL61 CHO−K1とと
もに用いることができる。次に、DHFRを不活性化す
る物質(メトトレキセートまたはMTX)に暴露すること
によって、DHFRとACSFコード化DNAを増幅す
る。連続回の逐次増大するMTX濃度で増殖することが
できる細胞だけを選択することによって、細胞がさらに
DNAを必要とした結果、すべての外来性DNAが増幅
されるのを確実なものにする。本発明の範囲内に含まれ
るのは、ネオマイシンによるneo遺伝子形質転換体の最
初の選択、それに続くDHFR増幅マーカー遺伝子の増
幅である。
【0048】組換え脊椎動物細胞培養におけるハイブリ
ッド受容体の合成に適合させるのに適したその他の方
法、ベクターおよび宿主細胞は、ゲシングら[M.J.Gethi
ng etal., Nature 293:620-625 (1981)];マンテイら
[N.Mantei et al., Nature 281:40-46];およびレビン
ソンら[A.Levinson et al., EP 117,060A and 117,058
A]が記載している。ACSFの哺乳動物細胞培養発現に
特に有用な出発プラスミドはpE342.HBV E40
0.D22(EP 117,058A)である。
【0049】クローニングベクターとは異なり、発現ベ
クターは、宿主生物によって認識され、そしてACSF
の核酸に機能的に結合したプロモーターを含有している
べきである。プロモーターは、その支配下にある核酸の
転写および翻訳をコントロールする、構造遺伝子の開始
コドンの上流(通常、約100〜1000bp以内)に位置
している翻訳されない配列である。これらは普通2つの
群、即ち誘導性および構成性に分けられる。誘導性のプ
ロモーターは、培養条件のある変化、例えば栄養素の存
在もしくは非存在または温度の変化に応答してそれらの
支配下のDNAから増大レベルの転写を開始させるプロ
モーターである。天然の塩基性ペプチド領域を含むAC
SFのあらゆる細菌性のタンパク質加水分解は、誘導性
プロモーターを用いてACSF遺伝子の転写をコントロ
ールすることによって減少するであろう。現時点では、
多種の可能性ある宿主細胞によって認識される多数のプ
ロモーターが周知である。これらのプロモーターは、制
限酵素消化によってこれらをこれらの元の遺伝子から取
り、次いでACSFの開始コドンの5'に挿入すること
によって、ACSFをコードしているDNAに機能的に
結合させる。これは、ゲノムACSFプロモーターが哺
乳動物組換え細胞培養において使用することができない
と言うものではない。しかし、一般にヘテロローガスな
プロモーターは、一層高い転写および一層高い発現AC
SF収量を与えることになる。
【0050】核酸は、それが別の核酸配列と機能的な関
係に置かれたときに機能的に結合される。例えば、プレ
配列または分泌リーダーのDNAは、それがポリペプチ
ドの分泌に関係するプレタンパク質として発現されるな
らばポリペプチドのDNAに機能的に結合しており;プ
ロモーターまたはエンハンサーは、それが配列の転写に
影響を及ぼすならば暗号配列に機能的に結合しており;
また、リボソーム結合部位は、それが翻訳を促進するよ
うに設置されているならば暗号配列に機能的に結合して
いる。通常、機能的に結合するとは、結合されるDNA
配列群が近接しており、分泌リーダーの場合には近接し
てリーディング相内にあることを意味する。結合は都合
のよい制限部位でのライゲート(連結)によって行う。そ
のような部位が存在しないときには、常法に従って合成
オリゴヌクレオチド アダプターまたはリンカーを用い
る。
【0051】原核性宿主で用いるのに適したプロモータ
ーには、β-ラクタマーゼおよびラクトースプロモータ
ー系[チャンら(Chang et al.,1978, Nature 275:61
5);およびゲデルら(Goeddel et al.,1979,Nature 28
1:544)]、アルカリホスファターゼ、トリプトファン(t
rp)プロモーター系[ゲデル(Goeddel, 1980,Nucleic Aci
dsRes. 8:4057)およびEPO出願公開No.36,776]、お
よびtacプロモーターなどのハイブリッドプロモーター
[デボアーら(H.de Boar et al., 1983, Proc.Natl.Aca
d.Sci.USA 80:21-25)]が含まれる。しかし、その他の
既知の細菌性プロモーターも適している。これらのヌク
レオチド配列は公表されており、従ってこれらを、あら
ゆる必要な制限部位を供給するためのリンカーまたはア
ダプターを用いて、ACSFをコードしているDNAに
機能的に連結することができる[シーベンリストら(Sieb
enlist et al.,1980,Cell 20:269)]。また、細菌性の
系で用いるためのプロモーターは、ACSFをコードし
ているDNAに機能的に結合させたシャイン-ダルガル
ノ(S.D.)配列を含有している。
【0052】酵母宿主で用いるのに適した促進配列に
は、3−ホスホグリセレート キナーゼ[ヒッツェマンら
(Hitzeman et al., 1980, J.Biol.Chem. 255:2073)]、
またはその他のグルコース分解酵素[ヘスら(Hess et a
l., 1968, J.Adv.Enzyme Reg.7:149);およびホランド
(Holland, 1978, Biochemistry 17:4900)]、例えばエ
ノラーゼ、グリセルアルデヒド−3−ホスフェート デ
ヒドロゲナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルベート デカル
ボキシラーゼ、ホスホフルクトキナーゼ、グルコース−
6−ホスフェート イソメラーゼ、3−ホスホグリセレ
ート ムターゼ、ピルベート キナーゼ、トリオセホスフ
ェート イソメラーゼ、ホスホグルコースイソメラー
ゼ、およびグルコキナーゼなどのプロモーターが含まれ
る。
【0053】増殖条件によってコントロールされる転写
の別の利点を有している誘導性プロモーターであるその
他の酵母プロモーターは、アルコールデヒドロゲナーゼ
2、イソチトクロムC、酸性ホスファターゼ、窒素代謝
に関与する分解酵素、メタロチオネイン、グリセルアル
デヒド−3−ホスフェート デヒドロゲナーゼ、並びに
マルトースおよびガラクトース利用に関与する酵素群の
プロモーター領域である。酵母発現において用いるのに
適したベクターおよびプロモーターはヒッツェマンら[H
itzeman et al.;EP 73,657A]がさらに開示している。
また、酵母エンハンサーを酵母プロモーターとともに用
いるのが有利である。
【0054】哺乳動物宿主細胞中のベクターからのAC
SFの転写は、ポリオーマ、サイトメガロウイルス、ア
デノウイルス、レトロウイルス、B型肝炎ウイルスおよ
び最も好ましくはサルウイルス40(SV40)などのウ
イルスのゲノムから、または例えばアクチンプロモータ
ーなどのヘテロローガスな哺乳動物プロモーターから得
られるプロモーターによってコントロールされる。SV
40ウイルスの初期および後期プロモーターは、SV4
0のウイルス性複製起源をも含有するSV40制限フラ
グメントとして好都合に得られる[フィアーズら(Fiers
et al., 1978,Nature 273:113)]。また、宿主細胞また
はその関連種由来のプロモーターが本発明において有用
であるのは勿論である。
【0055】高等真核生物によるACSFをコードして
いるDNAの転写は、ベクター中にエンハンサー配列を
挿入することによって増大する。エンハンサーは、通常
約10〜300bpのヌクレオチド配列であり、プロモー
ターに作用してその転写を増強するが、その配向および
位置には比較的無関係に作用する。現在では多数のエン
ハンサー配列が哺乳動物遺伝子(グロビン、エラスター
ゼ、アルブミン、α-フェトプロテインおよびインスリ
ン)から既知となっている。しかし、真核細胞ウイルス
からのエンハンサーを用いるのが普通である。その例に
は、SV40の複製起源の後期側のエンハンサー(bp1
00〜270)、サイトメガロウイルスの初期プロモー
ターエンハンサー、ポリオーマの複製起源の後期側のエ
ンハンサー、およびアデノウイルスのエンハンサーが含
まれる。エンハンサーはベクターのACSFをコードし
ている配列の5'または3'の位置に継ぎ合わせてよい
が、プロモーターの5'の位置に設置するのが好まし
い。
【0056】また、真核宿主細胞(酵母、菌類、昆虫、
植物、動物、ヒト、またはその他の多細胞生物由来の有
核細胞)で用いる発現ベクターは、転写の終止およびmR
NAの安定化に必要な配列をも含んでいるであろう。通
常、このような配列は真核性またはウイルス性のDNA
またはcDNAの5'および時には3'非翻訳化領域から
得ることができる。これらの領域は、ACSFをコード
しているmRNAの非翻訳化部分においてポリアデニル
化されたセグメントとして転写される領域を含んでい
る。また、3'非翻訳化領域は転写終止部位をも含んで
いる。
【0057】本発明のベクターのクローニングまたは発
現に適した宿主細胞は、原核生物、酵母または高等真核
細胞である。原核生物にはグラム陰性またはグラム陽性
生物、例えば大腸菌またはバシラスが含まれる。好まし
いクローニング宿主は大腸菌294(ATCC 31,4
46)であるが、その他のグラム陰性またはグラム陽性
原核生物、例えば大腸菌B、大腸菌X1776(ATC
C 31,537)、大腸菌W3110(ATCC 27,3
25)、シュードモナス種、またはセラッチア・マルセ
サンス(Serratia Marcesans)も適している。
【0058】原核生物に加えて、糸状菌または酵母など
の真核性微生物もACSFをコードしているベクターに
適した宿主である。サッカロマイセス・セレビジエ(Sac
charomyces cerevisiae)または普通のパン酵母が、低級
真核宿主微生物の中で最も普通に用いられる。しかし、
その他多数の属、種、および株が普通に用いられ、本発
明にとって有用である。
【0059】ACSFの発現用に好ましい宿主細胞は多
細胞生物由来の細胞である。原則的には、多細胞生物由
来のあらゆる真核細胞が脊椎動物あるいは非脊椎動物培
養物由来を問わず使用可能であるが、哺乳動物由来の細
胞が好ましい。これら細胞の培養物中での増殖は自体周
知である[Tissue Culture, Academic Press, Kruse and
Patterson, editors (1973)を参照]。有用な哺乳動物
宿主セルラインの例は、VEROおよびHeLa細胞、チ
ャイニーズハムスター卵巣セルライン、WI38、BH
K、COS-7、MDCKセルライン、およびヒト胚腎
セルライン293である。
【0060】宿主細胞を上記の発現またはクローニング
ベクターで形質転換し、プロモーターの誘導または増幅
遺伝子を含む形質転換体の選択に適するように修飾され
た通常の栄養培地で培養する。温度、pHなどの培養条
件は、クローニングまたは発現のために選択した宿主細
胞でこれまで用いられている条件が適当であり(それぞ
れの場合に応じて)、当業者には明らかであろう。
【0061】ACSFは分泌タンパク質として培養培地
から回収するのが好ましいが、分泌シグナルなしで直接
発現されるときには宿主細胞溶菌液から回収することも
できる。第1段階として、培養培地または溶菌液を遠心
して個々の細胞残骸を除去する。完全長さのACSF
を、例えば塩基性緩衝液を用いるカチオン交換樹脂溶離
法による吸着、抗-ACSF免疫アフィニティーカラム
への吸着とpH5〜6の緩衝液によるそれからの溶離に
よって、不純な可溶性タンパク質から精製する。別の方
法としては、不純物を除去するためのレクチンアフィニ
ティーカラムおよびアニオン交換カラムでのクロマトグ
ラフィーなどの他の方法が、ACSF含有の培地または
細胞抽出物の最初の精製に用いられる。塩基性のペプチ
ド領域が削除されているACSF変異体は免疫アフィニ
ティーまたは疎水性アフィニティークロマトグラフィー
によって回収するのが最もよい。
【0062】天然のACSFはある条件のもとで集合す
る傾向を有しているので、少量のノニオン系界面活性剤
[例えば、ツイーン(Tween)またはポリエチレングリコー
ル]を分離中に加えることによってマルチマーの集合状
態を安定化させるのが有用であろう。また、PMSFな
どのプロテアーゼ阻害物質は精製中のタンパク質加水分
解を阻害するのに有用であり、抗生物質を含有させて外
来不純物の増殖を防止してもよい。
【0063】天然のACSFに適した精製方法が、組換
え細胞培養物中で発現れたときのACSFまたはその変
異体の性質を変化させるもととなる修飾を必要とするこ
ともあることは当業者の認めるところであろう。適切な
精製法は特定の組換えACSFの性質に依存しており、
当業者には明らかであろう。
【0064】ACSFはナトリウム、カリウム、リン
酸、塩酸などのイオンとの非毒性塩として調製される。
通常、ACSFはリン酸緩衝食塩水中で保存されるか、
または糖アルコール類(例えば、マンニトールまたはソ
ルビトール)、モノサッカリド類(例えば、グルコース、
マンノース、ガラクトースまたはフルクトース)、オリ
ゴサッカリド類(例えば、マルトース、ラクトースまた
はスクロース)、およびタンパク質(例えば、ヒト血清ア
ルブミン)を含む賦形剤の存在下に凍結乾燥してもよ
い。
【0065】また、上記の賦形剤は水溶液保存したとき
の不活性化または沈澱に対するACSFの安定性に寄与
することもあり、通常の他の安定剤とともに用いられる
こともある。そのような安定剤には、キレート化試薬
(例えば、EDTA)、酸性アミノ酸、およびノニオン系
界面活性剤(例えば、ポリエチレングリコールまたはポ
リエチレングリコールとポリプロピレングリコールのブ
ロックコポリマー)が含まれる。
【0066】ACSFアンタゴニスト、ACSFの中和
抗体、または中和抗体を生成しうる免疫原は、HHMを
改善するためにヒトまたは動物に投与され、また、ケラ
チノサイトの過増殖を特徴とする疾患(例えば、乾癬)の
治療にその用途を有していることもある。治療用ACS
F組成物は、薬理学的に許容しうる担体中に治療学的有
効量をACSF抗体、アンタゴニストまたは免疫原を含
んでいる。選択される用量、担体および投与経路は、各
種因子の中で、特にアンタゴニストまたは免疫原の選
択、患者の状態、標的の疾患、望ましい投与経路、およ
び選択したACSF変異体の活性に依存するであろう。
これは、治療過程の中で医師によって容易に決定および
モニターされる。
【0067】ACSFの注入または注射のための担体
は、滅菌等張水溶液、例えば注射用食塩水または5%デ
キストロースである。これらの調製物は、鼻内、皮下、
静脈内、腹腔内、またはその他の通常の投与経路で注射
または注入される。
【0068】また、ACSFは持続放出担体中に加えら
れる。適当な例には、一定の形状を有する半透過性の高
分子マトリックス(例えば、座剤またはマイクロカプセ
ル)が含まれる。移植可能な持続放出マトリックスに
は、L−グルタミン酸とγエチル−L−グルタメートの
コポリマー[シドマンら(U.Sidman et al., 1983, Biopo
lymers 22(1):547-556)]、ポリ(2−ヒドロキシエチル
メタクリレート)[ランガーら(R.Langer et al., 1981,
J.Biomed.Mater.Res. 15:167-277)およびランガー(R.L
anger, 1982, Chem.Tech. 12:98-105)]、エチレンビニ
ルアセテート[ランガーら(R.Langer et al.;同上)]、
またはポリ−D−(−)−3−ヒドロキシ酪酸[EP 133,98
8A]が含まれる。また、持続放出ACSF組成物にはリポ
ソームによって捕捉されたACSFが含まれる。ACS
Fを含有するリポソームは自体既知の方法によって調製
される[DE 3,218,121A;エプスタインら(Epstein et
al., 1985, Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:3688-3692);
ワンら(Hwang et al., 1980, Proc.Natl.Acad.Sci.USA
77:4030-4034);EP 52322A;EP 36676A;EP 88046A;E
P 143949A;EP 142641A;日本特許出願83-118008;米国
特許4,485,045および4,544,545;およびEP 102,324A]。
通常、リポソームは小さい(約200〜800Å)単一膜
型のものであり、脂質含量は約30モル%コレステロー
ル以上であり、この選択した割合はACSF漏出の最適
速度に調節されている。
【0069】ACSFに対して生成させたポリクローナ
ルのウサギまたはネズミ抗血清は、免疫アフィニティー
精製またはACSFのELISA検定におけるACSF
に用いられ、そして放射テクネチウムまたはその他同等
の媒体でラベルされたときにはACSF分泌腫瘍のイメ
ージングに用いられる。また、そのような抗体は腫瘍細
胞標的化の細胞毒でラベルされる。ACSFの唯一のC
-末端に特異的な抗体は次のように調製される:即ち、
動物を免疫原性ACSFコンジュゲート(例えば、本明
細書の他の箇所に記載したような組換え細胞培養物で調
製された免疫原融合物)に対して免疫し、次いで、他の
ACSFエピトープに指向性の抗体を吸着させるために
抗血清を固定化ACSF(1−84)のカラムに通し、残
存する抗体を125I-ACSFとともにインキュベートし
てC-末端エピトープを未吸着抗体中の抗-ACSF抗体
に結合させ、そして125I-ACSFの結合量を測定する
ことにより(例えば、プロテインAセファロースへの吸
着によって)、抗-C末端ペプチド力価の存在をスクリー
ニングすることによって調製される。別法では、動物を
C-末端ペプチドに対して免疫し、抗血清を回収する。
いずれの場合にも、モノクローナル抗体がC-末端ペプ
チドに対する力価を示す動物のB細胞から産生される。
C-末端特異的な抗体が利用できると、サンドイッチ型
免疫検定または競合型免疫検定(PTHが干渉しない)の
作成が可能になる。サンドイッチ型検定は、ACSFの
残基1−84の間に位置するエピトープにだけ結合しう
る第1の抗体およびACSFの残基85−141の間に
位置するエピトープにだけ結合しうる第2の抗体を得、
第1または第2の抗体のいずれか1つを固定化し、固定
化抗体と被験試料を接触させてACSFをそれに吸着さ
せ、結合したACSFを洗浄し、結合したACSFを第
1または第2の抗体の残りの1つ(残りの抗体は検出可
能な基でラベルされている)と接触させて結合ACSF
をラベルし、そして結合または遊離のラベルの量を測定
することからなる方法である。
【0070】実施例を簡単にするため、頻繁に出てくる
方法の一部は簡略して表現されている。
【0071】「プラスミド」は、小文字p、それに先立
つおよび/またはそれに続く大文字、および/または数
字で表す。本発明の出発プラスミドは、市販品から入手
可能であるか、制限のない状態でだれでも入手可能であ
るか、またはそのような入手可能なプラスミドから公知
の方法に従って構築することができる。さらに、その他
の等価なプラスミドが当分野で知られているが、これら
は当業者には明らかであろう。
【0072】DNAの「消化」とは、DNA中のある位
置にだけ作用する酵素によるDNAの触媒的切断を意味
する。そのような酵素は制限酵素と呼ばれ、そのそれぞ
れが特異的である部位は制限部位と呼ばれている。本発
明で用いられる多種の制限酵素は市販品から入手可能で
あり、酵素供給元によって確立された反応条件、補助因
子、およびその他の必要条件を用いた。通常、制限酵素
は、それぞれの制限酵素が最初に得られた微生物を示す
大文字とそれに続く他の文字、およびそれに続く特定の
酵素を示す数字からなる短縮形で表される。通常、約1
μγのプラスミドまたはDNAフラグメントを約20μ
lの緩衝液中、約2単位の酵素とともに用いる。特定の
制限酵素のための適切な緩衝液および基質量は製造元に
よって指定されている。通常は37℃で約1時間のイン
キュベート時間を用いたが、供給元の指図に従って変え
ることもある。インキュベートの後、タンパク質をフェ
ノールおよびクロロホルムによる抽出によって除去し、
消化した核酸をエタノールによる沈澱によって水性分画
から回収する。頻繁なことではないが、制限酵素による
消化に続いて末端5'ホスフェートの細菌性アルカリホ
スファターゼ加水分解を行って、DNAフラグメントの
2つの制限切断末端が「環状化」または閉じた環を形成
すること(別のDNAフラグメントの制限部位への挿入
を妨げる)を防止する。特に記載がなければ、プラスミ
ドの消化に続いて5'末端の脱ホスホリル化を行うこと
はない。脱ホスホリル化の方法および試薬は通常のもの
である[マニアティスら(T.Maniatis et al.,1982, Mol
ecular Cloning, pp.133-134)]。
【0073】制限消化物からのあるDNAフラグメント
の「回収」または「単離」とは、電気泳動によるポリア
クリルアミドまたはアガロースゲルでの消化物の分離、
その移動度と既知分子量のマーカーDNAフラグメント
の移動度の比較による目的フラグメントの同定、目的の
フラグメントを含有しているゲル切片の取り出し、およ
びゲルからのDNAの分離を意味する。この方法は広く
知られている。例えば、ロウンら[R.Lawn et al., 198
1, Nucleic Acids Res. 9:6103-6114]およびゲデルら
[D.Goeddel et al., 1980, Nucleic Acids Res. 8:405
7]を参照。
【0074】「形質転換」または「トランスフェクショ
ン」とは、DNAが染色体外要素または染色体組込み体
として複製可能なようにDNAを生物中に導入すること
を意味する。特に記さなければ、本発明で大腸菌の形質
転換に用いる方法はマンデルら[Mandel et al., 1970,
J.Mol.Biol. 53:154]のCaCl2法である。
【0075】「ライゲート(連結)」とは、2つの2本鎖
核酸フラグメントの間でホスホジエステル結合を形成さ
せる過程を指す[マニアティスら、同上、146頁]。特に
記さなければライゲートは、ライゲートしようとする
0.5μgのほぼ等しい量のDNAフラグメントに対し
て10単位のT4 DNAリガーゼ(「リガーゼ」)を
用い、既知の緩衝液および条件を用いて行われる。
【0076】
【実施例】実施例1 N-末端のタンパク質配列データに基づいて合成したオ
リゴヌクレオチドを用いてプローブしたBEN細胞mR
NAのcDNAライブラリーからACSFのクローンを
単離した。メッセンジャーRNAは、BEN細胞からL
iCl沈澱およびオリゴ-dTセルロースクロマトグラフ
ィーによって精製した。このRNAから、オリゴ-dTで
プライムされたcDNAクローンのライブラリーをλgt
10ベクター中に生成させた。2μgのポリA+RNA
から、300ngの2本鎖cDNAを合成した。約1ng
のこのcDNAから1,000,000以上のクローンを
得た。このクローンの一部を、2種類の72-merオリゴ
ヌクレオチドプローブ brf.1およびbrf.2(図1)の混合
物を用いてスクリーニングした。これらプローブのコド
ンの選択は、哺乳動物コドンの頻度表(brf.1)またはP
THの相同なアミノ酸において用いられるコドン(brf.
2)のどちらかに基づいた。オリゴヌクレオチドは32
で末端標識化し、20%ホルムアミド、5xSSC中、
42℃でcDNAクローンのライブラリーとハイブリダ
イズさせ、そして1xSSC中、42℃で洗浄した。ス
クリーニングした250,000のクローンから6つの
ポジティブなクローンを同定した。これら3つのクロー
ンについて決定したDNA配列を図2に示す。
【0077】brf.2プローブとハイブリダイズするポジ
ティブなクローンを調べている間に、部分クローンλ5
7は、ACSFのN-末端に対する相同性が著しいポリ
ペプチドをコードしているが、相同領域のACSF C-
末端は似ていないことを発見した。さらに、λ57ポリ
ペプチドの相同領域からC-末端までの距離は、PTH
に比べ1残基短いだけである。ACSFとの一層の相同
性を示す完全クローンの配列の決定は、ACSF、PT
Hおよびこの別のポリペプチドがすべてPTH-受容体
活性ホルモン群の一員であることを示唆するものであろ
う。
【0078】ACSFのDNA配列は、換算された分子
量が16kDの141アミノ酸の成熟タンパク質を予想
させる。これは、SDSゲル電気泳動により精製BEN
細胞タンパク質について測定された18−19kDの分
子量とほぼ同じである。この予想配列は過剰の塩基性残
基(29K+R vs 20D+E)を含んでおり、これはA
CSFの塩基性pIを説明するものである。この配列
は、成熟タンパク質中にシステインが存在しないこと、
および可能性あるN-結合グリコシル化部位(NXS/
T)が存在しないことを予想させる。ACSF配列はP
THとのある限定された相同性を示すが、その大部分は
N-末端の15アミノ酸に限られる(図3)。
【0079】アミノ酸88から108に至るACSF配
列は、多数の塩基性残基を含んでおり、1個の前駆体か
ら2個のペプチドを放出するタンパク質切断の領域であ
ろう。この場合、ペプチド1〜87は、PTH1〜34
が活性であるのと同じようにアデニル酸シクラーゼ刺激
活性を有しているものと予想される。残基109〜14
1を含む第2の機能は新規に同定されたホルモンであろ
う。
【0080】予想の成熟タンパク質にはメチオニンで始
まる36アミノ酸配列が先行する。この配列はPTHの
プレプロ配列とは少しの相同性しか有していないが、類
似したプレプロ構造を有している。予想の成熟ACSF
配列には、PTHの6アミノ酸プロ配列と同様、多数の
塩基性残基を有する5アミノ酸のプロ配列が先行する。
この推定のプロ配列には、細胞からの分泌のためのシグ
ナル配列に予想されるような荷電した残基と境界を接し
ている疎水性アミノ酸の核(コア)を有する31アミノ酸
配列が先行する。提案した開始ATGの周囲のDNA配
列は、タンパク質翻訳の開始に対して見い出されるコン
センサス配列に適合する。
【0081】実施例2 クローンしたACSFを、哺乳動物細胞から活性なタン
パク質を分泌させるための哺乳動物発現ベクター中に継
ぎ合わせる。図4はこの発現ベクターpCIS2.BRF
1.1を構築するために行った工程を示すものである。
このベクターは、サイトメガロウイルスプロモーター、
免疫グロブリンスプライス部位、およびSV40初期ポ
リアデニル化シグナルならびにDHFR転写単位(哺乳
動物細胞中での安定な発現および増幅のための)を含ん
でいる。この構築は、一次cDNAクローンλBRF.5
2由来の1341bpの挿入体をpUC119中にサブク
ローンしてpBRF.52を得ることによって行った。こ
のサブクローンのDNA配列を決定し、完全長さのAC
SFを同定した後、暗号領域の大部分を932bpのHga
I−DraIフラグメントで単離した。これとは別に、哺
乳動物発現ベクターpCIS2.8c24DをClaIおよ
びHpaIで切断し、5340bpのフラグメントを単離し
た。これら2種類のフラグメントおよび図4に示した2
本鎖オリゴヌクレオチドを一緒にライゲートして(オリ
ゴヌクレオチドの5'末端にリン酸を付加した後)、pC
IS2.BRF1.1(図5)を得た。オリゴヌクレオチド
挿入体のDNA配列を配列決定によって確認した。
【0082】ACSF発現プラスミドpCIS2.BRF
1.1を、ACSFの発現のためリン酸カルシウム法に
よって哺乳動物細胞中にトランスフェクションした。C
OS-7サル腎細胞または293ヒト腎細胞は一時的な
発現に適しており、293ヒト腎細胞またはCHO(D
HFR-)チャイニーズハムスター卵巣細胞は、NEO同
時形質転換およびG418選択(293細胞)を用いる、
または栄養選択(CHO細胞)による安定な発現に適して
いる。ACSFはこれらの細胞から分泌され、プロ配列
が除去されて活性なACSFが得られる。発現されたA
CSFの活性を、骨芽細胞様セルラインUMR-106
におけるcAMPレベルの刺激に対する培養物上清の検
定によって測定する。発現された物質は、BEN細胞か
ら分泌された天然分泌について用いられる方法に類似す
るHPLC法によって精製する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ACSFのアミノ酸配列に従って構築した2
種類の72merのプローブ(brf.1およびbrf.2)のヌクレ
オチド配列(上段)を、対応するACSF cDNAの配列
(下段)と比較して示すものである。相同なヌクレオチド
はアステリスクを付して目立つようにした。
【図2】 ACSFクローンbrf.52のヌクレオチドおよ
びアミノ酸配列である。いくつかの制限酵素切断部位が
示されている。
【図3】 ヒトACSFのアミノ酸配列と、3種の動物
種のPTHおよびヒトPTHのそれを比較するものであ
る。完全に相同な残基を箱で囲んだ。
【図4】 ACSFの発現ベクターの適切な構築方法を
示すものである。簡単に説明すると、ACSF遺伝子を
λクローンbrf.52から回収し、クローニングベクターp
UC119に継ぎ合わせる。クローンした遺伝子を回収
し、N-末端をコードしているオリゴヌクレオチドとと
もに発現ベクターpCIS2.8c24D中に連結して、
発現ベクターpCIS2.BRF1.1を構築する。
【図5】 発現ベクターpCIS2.BRF1.1の構造
を示すものである。
【図6】 BEN細胞cDNAにおいて同定された部分
的なヌクレオチド配列およびポリペプチドのアミノ酸配
列であり、ACSFと相同な領域を含んでいる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G01N 33/53 G01N 33/53 B 33/74 33/74 // C12N 1/19 C12N 1/19 1/21 1/21 5/10 C12P 21/02 C 15/09 ZNA C12N 5/00 B C12P 21/02 15/00 ZNAA (C12P 21/02 C12R 1:91) (72)発明者 トーマス・ジョン・マーチン オーストラリア国、ビクトリア、ストー ク・アベニュー6番 (72)発明者 ラリー・ジョン・サバ オーストラリア国ビクトリア、イースト・ キュー、キャンベル・ストリート16番 (72)発明者 ウィリアム・アイ・ウッド アメリカ合衆国カリフォルニア94402、サ ン・マテオ、タリータウン1400番

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生理学的に許容しうる賦形剤および治療
    学的有効量のACSFアンタゴニストを含有する悪性の
    体液性過カルシウム血症に苦しんでいる患者の治療用組
    成物。
  2. 【請求項2】 アンタゴニストがACSFの過カルシウ
    ム血症活性を中和しうる抗体である請求項1に記載の組
    成物。
  3. 【請求項3】 アンタゴニストがACSFのアミノ酸配
    列変異体である請求項1に記載の組成物。
  4. 【請求項4】 TGF-αアンタゴニストをさらに含有
    する請求項1に記載の組成物。
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