JPH1052280A - 新規プロモーター - Google Patents
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- JPH1052280A JPH1052280A JP9111338A JP11133897A JPH1052280A JP H1052280 A JPH1052280 A JP H1052280A JP 9111338 A JP9111338 A JP 9111338A JP 11133897 A JP11133897 A JP 11133897A JP H1052280 A JPH1052280 A JP H1052280A
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- dna
- csf
- cell
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/52—Cytokines; Lymphokines; Interferons
- C07K14/53—Colony-stimulating factor [CSF]
- C07K14/535—Granulocyte CSF; Granulocyte-macrophage CSF
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P7/00—Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
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- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
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- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 組換えタンパク質産生の発現ベクターに使用
できる新規なプロモーターを提供する。 【解決手段】 SV40DNAの複製開始点とSV4
0初期領域プロモーターとを含むSRαプロモーターで
あって、前記SRαプロモーターは、SV40初期複製
開始点のXhoI部位においてHTLV(I)レトロウ
イルスのロングターミナルリピート(LTR)の一部を
含み、該一部は、完全なR領域およびR/U5境界から
最初の下流のTaqI部位までのU5領域の一部を含む
セグメントを含むことによってさらに特徴づけられる、
上記SRαプロモーター。
できる新規なプロモーターを提供する。 【解決手段】 SV40DNAの複製開始点とSV4
0初期領域プロモーターとを含むSRαプロモーターで
あって、前記SRαプロモーターは、SV40初期複製
開始点のXhoI部位においてHTLV(I)レトロウ
イルスのロングターミナルリピート(LTR)の一部を
含み、該一部は、完全なR領域およびR/U5境界から
最初の下流のTaqI部位までのU5領域の一部を含む
セグメントを含むことによってさらに特徴づけられる、
上記SRαプロモーター。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は組換えタンパク質の
宿主細胞中での産生に用いる発現ベクター用の新規なプ
ロモーターに関する。
宿主細胞中での産生に用いる発現ベクター用の新規なプ
ロモーターに関する。
【0002】
【従来技術】循環血液細胞は、恒常的に新しく分化した
細胞に置換されている。置換する血液細胞は造血と呼ば
れる過程によって形成され、そこで以下の少なくとも8
種の成熟細胞系列が作られる:赤血球、マクロファージ
(単球)、好酸性顆粒球、好塩基性顆粒球(肥満細
胞)、Tリンパ球、そしてBリンパ球(Burgess
およびNicola,「成長因子と幹細胞(Growt
h Factors and Stem Cell
s)」(アカデミックプレス,ニューヨーク,198
3)。血液細胞産生の制御の多くは、コロニー刺激因子
(CSF)と呼ばれる一連の活性糖蛋白質によって媒介
される。これらの糖蛋白質はその存在を検出するための
生体内(in vivo)および試験管内(in vi
tro)のアッセイ法から命名されている。半固体培地
中での造血細胞のクローン培養技術は、試験管内アッセ
イ法の発展に特に重要な役割を果たした。このような培
養系では、それぞれの前駆細胞(即ち、発生学的に一つ
の細胞系に分化が決定されているが、まだ増殖能を有す
る細胞)は本質的に生態内における相同のプロセスと同
一と考えられている様式で増殖し、成熟細胞のコロニー
を作ることができる。造血におけるCSFの働きは、最
近多くの総説で取り上げられている。例えば、メトカル
フ(Metcalf)「造血系コロニー刺激因子(Th
e Hemopoietic Colony Stim
ulating Factors)」(エルシーバー,
ニューヨーク,1984);メトカルフ,Scienc
e,229,16−22(1985);ニコラ(Nic
ola)ら,Immunology Today,5,
76−80(1984);ウェットン(Whetto
n)ら,TIBS,11,207 :211(198
6);およびクラーク(Clark)とカーメン(Ka
men)Science,236,1229−1237
(1987)。
細胞に置換されている。置換する血液細胞は造血と呼ば
れる過程によって形成され、そこで以下の少なくとも8
種の成熟細胞系列が作られる:赤血球、マクロファージ
(単球)、好酸性顆粒球、好塩基性顆粒球(肥満細
胞)、Tリンパ球、そしてBリンパ球(Burgess
およびNicola,「成長因子と幹細胞(Growt
h Factors and Stem Cell
s)」(アカデミックプレス,ニューヨーク,198
3)。血液細胞産生の制御の多くは、コロニー刺激因子
(CSF)と呼ばれる一連の活性糖蛋白質によって媒介
される。これらの糖蛋白質はその存在を検出するための
生体内(in vivo)および試験管内(in vi
tro)のアッセイ法から命名されている。半固体培地
中での造血細胞のクローン培養技術は、試験管内アッセ
イ法の発展に特に重要な役割を果たした。このような培
養系では、それぞれの前駆細胞(即ち、発生学的に一つ
の細胞系に分化が決定されているが、まだ増殖能を有す
る細胞)は本質的に生態内における相同のプロセスと同
一と考えられている様式で増殖し、成熟細胞のコロニー
を作ることができる。造血におけるCSFの働きは、最
近多くの総説で取り上げられている。例えば、メトカル
フ(Metcalf)「造血系コロニー刺激因子(Th
e Hemopoietic Colony Stim
ulating Factors)」(エルシーバー,
ニューヨーク,1984);メトカルフ,Scienc
e,229,16−22(1985);ニコラ(Nic
ola)ら,Immunology Today,5,
76−80(1984);ウェットン(Whetto
n)ら,TIBS,11,207 :211(198
6);およびクラーク(Clark)とカーメン(Ka
men)Science,236,1229−1237
(1987)。
【0003】これらの因子の検出、単離および精製は、
以下の理由によりしばしば非常に困難である。それらが
典型的に存在する細胞上清の複雑さ,混合物中のさまざ
まの成分の活性の多様性および重複、それらの因子の成
分を確認するために使われるアッセイ法の感度(あるい
は感度の欠如)、それらの因子の分子量の範囲やその他
の性質が屡類似していること、そして自然の上体では因
子の濃度が非常に低いことである。
以下の理由によりしばしば非常に困難である。それらが
典型的に存在する細胞上清の複雑さ,混合物中のさまざ
まの成分の活性の多様性および重複、それらの因子の成
分を確認するために使われるアッセイ法の感度(あるい
は感度の欠如)、それらの因子の分子量の範囲やその他
の性質が屡類似していること、そして自然の上体では因
子の濃度が非常に低いことである。
【0004】主として遺伝子クローニングによって多く
のCSFが入手可能になるにつれ,その臨床応用法の開
発への興味が増していた。ホルモン(例えば可溶性因
子,成長メディエーター,細胞リセプターを介した作
用)との生理学的な類似性のため、CSFの使用の可能
性は、現在のホルモンの使用法から類推されている;例
えば、デキスター(Dexter),Nature,3
21,198(1986)。これらの因子の使用は、腫
瘍の化学療法または放射線療法後の回復治療、造血形成
不全の治療、好中球欠損症の治療、骨髄移植後の造血系
再生の促進のための治療、および慢性の感染症に対する
宿主の抵抗性を増すための治療等のように、血球産生の
刺激が必要となるいくつかの臨床の場で、示唆されてい
る。例えばデキスター(上述)、メトカルフ(Scie
nce上述)およびクラークとカーメン(上述)。
のCSFが入手可能になるにつれ,その臨床応用法の開
発への興味が増していた。ホルモン(例えば可溶性因
子,成長メディエーター,細胞リセプターを介した作
用)との生理学的な類似性のため、CSFの使用の可能
性は、現在のホルモンの使用法から類推されている;例
えば、デキスター(Dexter),Nature,3
21,198(1986)。これらの因子の使用は、腫
瘍の化学療法または放射線療法後の回復治療、造血形成
不全の治療、好中球欠損症の治療、骨髄移植後の造血系
再生の促進のための治療、および慢性の感染症に対する
宿主の抵抗性を増すための治療等のように、血球産生の
刺激が必要となるいくつかの臨床の場で、示唆されてい
る。例えばデキスター(上述)、メトカルフ(Scie
nce上述)およびクラークとカーメン(上述)。
【0005】非組換えGM−CSFは、Mo細胞株の培
養上清から精製され(米国特許4,438,032号に
記載)、N末端から16アミノ酸残基が配列決定された
(ガッソン(Gasson)ら,Science,22
6,1339−1342(1984))。顆粒球および
マクロファージの成長および分化を支える因子であるG
M−CSFの相補DNA(cDNA)は最近いくつかの
研究室で数種類クローニングされ、配列決定された;例
えばゴー(Gough)ら,Nature,309,7
63−767(1984)(マウス);リー(Lee)
ら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,
82,4360−4364(1985)(ヒト);ウォ
ン(Wong)ら,Science,228,810−
815(1985)(ヒトおよびテナガザル);および
カントレル(Cantrell)ら,Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA,82,6250−62
54(1985)(ヒト)を参照。
養上清から精製され(米国特許4,438,032号に
記載)、N末端から16アミノ酸残基が配列決定された
(ガッソン(Gasson)ら,Science,22
6,1339−1342(1984))。顆粒球および
マクロファージの成長および分化を支える因子であるG
M−CSFの相補DNA(cDNA)は最近いくつかの
研究室で数種類クローニングされ、配列決定された;例
えばゴー(Gough)ら,Nature,309,7
63−767(1984)(マウス);リー(Lee)
ら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,
82,4360−4364(1985)(ヒト);ウォ
ン(Wong)ら,Science,228,810−
815(1985)(ヒトおよびテナガザル);および
カントレル(Cantrell)ら,Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA,82,6250−62
54(1985)(ヒト)を参照。
【0006】ヒトGM−CSF等のリンホカインをコー
ドするDNA配列を含むプラスミド中で頻繁に使用され
ているプロモーターは、SV40プロモーターである。
ドするDNA配列を含むプラスミド中で頻繁に使用され
ているプロモーターは、SV40プロモーターである。
【0007】
【発明が解決すべき課題】本発明の目的は、SRαプロ
モーターと命名された顆粒球−マクロファージコロニー
刺激因子(GM−CSF)などの組換えタンパク質の産
生に有用な新たなプロモーターを提供することである。
モーターと命名された顆粒球−マクロファージコロニー
刺激因子(GM−CSF)などの組換えタンパク質の産
生に有用な新たなプロモーターを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、SV40DN
Aの複製開始点とSV40初期領域プロモーターとを含
むSRαプロモーターを提供するものであり、前記SR
αプロモーターは、SV40初期複製開始点のXhoI
部位においてHTLV(I)レトロウイルスのロングタ
ーミナルリピート(LTR)の一部を含み、該一部は、
完全なR領域およびR/U5境界から最初の下流のTa
qI部位までのU5領域の一部を含むセグメントを含む
ことによってさらに特徴づけられる。
Aの複製開始点とSV40初期領域プロモーターとを含
むSRαプロモーターを提供するものであり、前記SR
αプロモーターは、SV40初期複製開始点のXhoI
部位においてHTLV(I)レトロウイルスのロングタ
ーミナルリピート(LTR)の一部を含み、該一部は、
完全なR領域およびR/U5境界から最初の下流のTa
qI部位までのU5領域の一部を含むセグメントを含む
ことによってさらに特徴づけられる。
【0009】本発明はさらに、SRαプロモーターを含
む発現ベクターを適当な宿主細胞中で培養することを特
徴とする、宿主細胞中でのタンパク質の産生方法を提供
する。宿主細胞としては哺乳動物宿主細胞が好ましく、
特にCOSサル細胞,CV1サル細胞、マウスL細胞及
びチャイニースハムスター卵巣細胞が好ましい。
む発現ベクターを適当な宿主細胞中で培養することを特
徴とする、宿主細胞中でのタンパク質の産生方法を提供
する。宿主細胞としては哺乳動物宿主細胞が好ましく、
特にCOSサル細胞,CV1サル細胞、マウスL細胞及
びチャイニースハムスター卵巣細胞が好ましい。
【0010】
【発明の実施の態様】本発明は哺乳類宿主細胞中でのヒ
ト顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子などの組換
えタンパク質産生のための発現ベクターに使用できる新
規なプロモーターを提供するが、その発現ベクターは以
下のもの:SV40DNAの複製開始点とSV40初期
領域プロモーターとを含むSRαプロモーター;スプラ
イスジャンクションおよびヒト顆粒球−マクロファージ
コロニー刺激因子などの組換えタンパク質をコードする
能力をもつヌクレオチド配列;ならびにポリアデニル化
部位;をこの順でセンス方向に含み、前記SRαプロモ
ーターは、SV40初期複製開始点のXhoI部位にお
いてHTLV(I)レトロウイルスのロングターミナル
リピート(LTR)の一部を含み、該一部は、完全なR
領域およびR/U5境界から最初の下流のTaqI部位
までのU5領域の一部を含むセグメントを含むことによ
ってさらに特徴づけられる。
ト顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子などの組換
えタンパク質産生のための発現ベクターに使用できる新
規なプロモーターを提供するが、その発現ベクターは以
下のもの:SV40DNAの複製開始点とSV40初期
領域プロモーターとを含むSRαプロモーター;スプラ
イスジャンクションおよびヒト顆粒球−マクロファージ
コロニー刺激因子などの組換えタンパク質をコードする
能力をもつヌクレオチド配列;ならびにポリアデニル化
部位;をこの順でセンス方向に含み、前記SRαプロモ
ーターは、SV40初期複製開始点のXhoI部位にお
いてHTLV(I)レトロウイルスのロングターミナル
リピート(LTR)の一部を含み、該一部は、完全なR
領域およびR/U5境界から最初の下流のTaqI部位
までのU5領域の一部を含むセグメントを含むことによ
ってさらに特徴づけられる。
【0011】また、SRαプロモーターはATCC67
318として寄託されたプラスミドからも得られる。
318として寄託されたプラスミドからも得られる。
【0012】本発明のプロモーターを含む発現ベクター
は好ましくは上記SV40ポリアデニル化部位の後に更
に順に以下のものを含む:上記発現ベクターをバクテリ
ア宿主中でクローニング可能にする、バクテリアの複製
開始点;および上記発現ベクターによって形質転換され
たバクテリア宿主を識別するための選択可能なマーカ
ー。
は好ましくは上記SV40ポリアデニル化部位の後に更
に順に以下のものを含む:上記発現ベクターをバクテリ
ア宿主中でクローニング可能にする、バクテリアの複製
開始点;および上記発現ベクターによって形質転換され
たバクテリア宿主を識別するための選択可能なマーカ
ー。
【0013】本発明のプロモーターを含む発現ベクター
によって産生されるヒトGM−CSFなどの組換えタン
パク質は、宿主の性質及びそのグリコシル化に影響を与
える能力によって、グリコシル化されたりされなかった
りする。
によって産生されるヒトGM−CSFなどの組換えタン
パク質は、宿主の性質及びそのグリコシル化に影響を与
える能力によって、グリコシル化されたりされなかった
りする。
【0014】図1に示されたクローンpcD−huma
n−GM−CSFは、アメリカン・タイプ・カルチャー
・コレクション,12301 パークローンドライブ,
ロックビル,MD 20852,米国に寄託番号399
23で寄託されている。
n−GM−CSFは、アメリカン・タイプ・カルチャー
・コレクション,12301 パークローンドライブ,
ロックビル,MD 20852,米国に寄託番号399
23で寄託されている。
【0015】本発明のプロモーターを含む発現あるいは
クローニングベクターの1例は、以下の要素を順にセン
ス方向に有する。
クローニングベクターの1例は、以下の要素を順にセン
ス方向に有する。
【0016】SV40DNAの複製開始点、SV40初
期領域プロモーター及びHTLV(I)のLTRを含む
SRαプロモーター スプライスジャンクション GM−CSFコード領域 ポリAサイト 〔ベクターの輪は、上記SV40oriとつながって閉
じる〕。
期領域プロモーター及びHTLV(I)のLTRを含む
SRαプロモーター スプライスジャンクション GM−CSFコード領域 ポリAサイト 〔ベクターの輪は、上記SV40oriとつながって閉
じる〕。
【0017】好ましくは、以下に示すように、この発現
および/またはクローニングベクターはさらにSV40
oriとポリAサイト間に挿入されたバクテリア複製
開始部位(バクテリアori)および選択可能なマーカ
ー遺伝子を含む: SV40DNAの複製開始点、SV40初期領域プロモ
ーター及びHTLV(I)のLTRを含むSRαプロモ
ーター スプライスジャンクション GM−CSFコード領域 ポリAサイト バクテリアori 選択可能なマーカー 〔ベクターの輪は上記SV40oriとつながって閉じ
る〕。
および/またはクローニングベクターはさらにSV40
oriとポリAサイト間に挿入されたバクテリア複製
開始部位(バクテリアori)および選択可能なマーカ
ー遺伝子を含む: SV40DNAの複製開始点、SV40初期領域プロモ
ーター及びHTLV(I)のLTRを含むSRαプロモ
ーター スプライスジャンクション GM−CSFコード領域 ポリAサイト バクテリアori 選択可能なマーカー 〔ベクターの輪は上記SV40oriとつながって閉じ
る〕。
【0018】さらに好ましくは、選択可能なマーカー遺
伝子は、宿主バクテリアにネオマイシン、アンピシリ
ン、テトラサイクリン、ストレプトマイシン、カナマイ
シン、ヒグロマイシンあるいはその類似物に対する抵抗
性等の薬剤耐性を与える。最も好ましくは、バクテリア
oriはpBR322 oriである。
伝子は、宿主バクテリアにネオマイシン、アンピシリ
ン、テトラサイクリン、ストレプトマイシン、カナマイ
シン、ヒグロマイシンあるいはその類似物に対する抵抗
性等の薬剤耐性を与える。最も好ましくは、バクテリア
oriはpBR322 oriである。
【0019】全般にわたって、アミノ酸、ヌクレオチ
ド、制限エンドヌクレアーゼ等を示すために標準的略号
が使用されている;例えばコーン(Cohn),「α−
アミノ酸の命名および記号(Nomenclature
and Symbolismof α−Amino
Acids)」,Methods in Enzymo
logy,106,3−17(1984);ウッド(W
ood)ら,「生化学:問題へのアプローチ(Bioc
hemistry:A Problems Appro
ach)」,第2版(ベンジャミン,メンロパーク,1
981);およびロパーツ(Roberts),制限エ
ンドヌクレアーゼの目録(Directory of
Restriction Endonuclease
s)」,Methods in Enzymolog
y,68,27−40(1979)。
ド、制限エンドヌクレアーゼ等を示すために標準的略号
が使用されている;例えばコーン(Cohn),「α−
アミノ酸の命名および記号(Nomenclature
and Symbolismof α−Amino
Acids)」,Methods in Enzymo
logy,106,3−17(1984);ウッド(W
ood)ら,「生化学:問題へのアプローチ(Bioc
hemistry:A Problems Appro
ach)」,第2版(ベンジャミン,メンロパーク,1
981);およびロパーツ(Roberts),制限エ
ンドヌクレアーゼの目録(Directory of
Restriction Endonuclease
s)」,Methods in Enzymolog
y,68,27−40(1979)。
【0020】本発明における発現ベクターによって産生
されるヒトGM−CSFは血液細胞の再生刺激が可能で
あり、癌治療、特定の血液疾患の治療および慢性の感染
の治療において有用であろう。
されるヒトGM−CSFは血液細胞の再生刺激が可能で
あり、癌治療、特定の血液疾患の治療および慢性の感染
の治療において有用であろう。
【0021】本発明によって産生されたGM−CSFは
ヒトGM−CSF活性を示す、グリコシル化または非グ
リコシル化ポリペプチドを含む。
ヒトGM−CSF活性を示す、グリコシル化または非グ
リコシル化ポリペプチドを含む。
【0022】本発明はまたはここで開示されたSRαプ
ロモーターを用いて、グリコシル化または非グリコシル
化ポリペプチドを作る方法を含む。
ロモーターを用いて、グリコシル化または非グリコシル
化ポリペプチドを作る方法を含む。
【0023】本発明に従って産生されたヒトGM−CS
Fの作製、使用、同定の技術は以下の一般的な項目中で
説明される。その後、一般的な技術が特殊な細胞種、ベ
クター、試薬等に適用された、いくつかの具体例を示
す。
Fの作製、使用、同定の技術は以下の一般的な項目中で
説明される。その後、一般的な技術が特殊な細胞種、ベ
クター、試薬等に適用された、いくつかの具体例を示
す。
【0024】I.GM−CSF cDNAのde no
vo調製 cDNAのde novo調製およびクローニング及び
cDNAライブラリーの構築のための種々な手法が現在
使用可能である。対応した文献の総説は、詳細な手法と
ともにWO87/02990として国際公開されている
PCT/US86/02464の29頁22行〜32頁
下5行に述べられている。本発明におけるポリペプチド
をコードするmRNAの好ましい由来は次節で議論され
ている。PCT/US 86/02464中の開示は、
ここでGM−CSFの産生、特にその31頁と関連して
読まれたい。
vo調製 cDNAのde novo調製およびクローニング及び
cDNAライブラリーの構築のための種々な手法が現在
使用可能である。対応した文献の総説は、詳細な手法と
ともにWO87/02990として国際公開されている
PCT/US86/02464の29頁22行〜32頁
下5行に述べられている。本発明におけるポリペプチド
をコードするmRNAの好ましい由来は次節で議論され
ている。PCT/US 86/02464中の開示は、
ここでGM−CSFの産生、特にその31頁と関連して
読まれたい。
【0025】目的のポリペプチドをコードするmRNA
の好ましい由来は、Tリンパ球など、その上清が本発明
におけるポリペプチドに伴う活性の一つを含む細胞であ
る。それに由来するGM−CSF cDNAのためのR
NAは米国特許4,438,032号に開示され、アメ
リカン・タイプ・カルチャー・コレクション,1230
1 パークローンドライブ,ロックビル,MD 208
52,米国に寄託番号CRL8066で寄託されている
Mo細胞株より得られる。一般的には適当なT細胞はヒ
ト脾臓、扁桃腺および末梢血等、様々な由来から得られ
る。末梢血T細胞より単離されたT細胞クローン等も使
用可能であろう(「免疫学での研究論文(Resear
ch Monographs in Immunolo
gy)」,フォン・デーマー(vonDoehmer)
およびハーフ(Haaf)編集,「ヒトT細胞クローン
(Human T Cell Clones)」,第8
巻,243−333頁,エルシーバー・サイエンス・出
版社,ニューヨーク(1985)を参照)。
の好ましい由来は、Tリンパ球など、その上清が本発明
におけるポリペプチドに伴う活性の一つを含む細胞であ
る。それに由来するGM−CSF cDNAのためのR
NAは米国特許4,438,032号に開示され、アメ
リカン・タイプ・カルチャー・コレクション,1230
1 パークローンドライブ,ロックビル,MD 208
52,米国に寄託番号CRL8066で寄託されている
Mo細胞株より得られる。一般的には適当なT細胞はヒ
ト脾臓、扁桃腺および末梢血等、様々な由来から得られ
る。末梢血T細胞より単離されたT細胞クローン等も使
用可能であろう(「免疫学での研究論文(Resear
ch Monographs in Immunolo
gy)」,フォン・デーマー(vonDoehmer)
およびハーフ(Haaf)編集,「ヒトT細胞クローン
(Human T Cell Clones)」,第8
巻,243−333頁,エルシーバー・サイエンス・出
版社,ニューヨーク(1985)を参照)。
【0026】II.開示されたcDNA由来のハイブリダ
イゼーションプローブを用いたGM−CSF cDNA
の調製 同一の生物学的活性を持つ近縁の蛋白質がしばしば存在
する。多く研究されている例は、以下のものである: いわゆるアロザイムで、電気泳動的に区別される、
一種の酵素のアレル型である;例えばセンザバウ(Se
nsabaugh),法医学での多様性酵素の利用(T
he Utilization of Polymor
phic Enzymes in ForensicS
cience)」,Isozymes,11,137−
154(1983)およびレウォンティン(Lewon
tin),「進化学上の変化の遺伝学的基礎(The
Genetic Basis of Evolutio
nary Change)」(コロンビア大学出版,ニ
ューヨーク、(1974)の第3章を参照のこと; いわゆるアロタイプで、免疫グロブリンの定常領域
の多形性をいい、例えばフッド(Hood)ら,「Im
munology」,231−238頁(ベンジャミン
/カミングス,メンロパーク,1978)および ヘモグロビン、例えばディッカーソン(Dicke
rson)およびガイス(Geis),「Hemogl
obin」(ベンジャミン/カミングス,メンロパー
ク,1983)である。このような多形性はリンホカイ
ンにも存在すると考えられている:(i)PCTWO8
6/00639中では二種のヒトGM−CSFが報告さ
れており,(ii)ウォン(Wong)らはScienc
e,235,1504−1508においてカワサキ(K
awasaki)らによってScience,230,
291−196(1985)に報告されたものとは異な
る型のヒトCSF−Iを報告している。
イゼーションプローブを用いたGM−CSF cDNA
の調製 同一の生物学的活性を持つ近縁の蛋白質がしばしば存在
する。多く研究されている例は、以下のものである: いわゆるアロザイムで、電気泳動的に区別される、
一種の酵素のアレル型である;例えばセンザバウ(Se
nsabaugh),法医学での多様性酵素の利用(T
he Utilization of Polymor
phic Enzymes in ForensicS
cience)」,Isozymes,11,137−
154(1983)およびレウォンティン(Lewon
tin),「進化学上の変化の遺伝学的基礎(The
Genetic Basis of Evolutio
nary Change)」(コロンビア大学出版,ニ
ューヨーク、(1974)の第3章を参照のこと; いわゆるアロタイプで、免疫グロブリンの定常領域
の多形性をいい、例えばフッド(Hood)ら,「Im
munology」,231−238頁(ベンジャミン
/カミングス,メンロパーク,1978)および ヘモグロビン、例えばディッカーソン(Dicke
rson)およびガイス(Geis),「Hemogl
obin」(ベンジャミン/カミングス,メンロパー
ク,1983)である。このような多形性はリンホカイ
ンにも存在すると考えられている:(i)PCTWO8
6/00639中では二種のヒトGM−CSFが報告さ
れており,(ii)ウォン(Wong)らはScienc
e,235,1504−1508においてカワサキ(K
awasaki)らによってScience,230,
291−196(1985)に報告されたものとは異な
る型のヒトCSF−Iを報告している。
【0027】IV.GM−CSF活性のアッセイ GM−CSF活性を決定するために、造血系細胞、例え
ば骨髄細胞あるいは胎児の臍帯血細胞が、遊離細胞浮遊
液とされた。バラバラの細胞を栄養および多くの場合ウ
シ胎児血清を含む半固体(寒天)または粘性の高い(メ
チルセルロース)培地中に固定する。適切な刺激因子の
存在下では個々の細胞は増殖して分化する。個々の細胞
は固定されているため、細胞が増殖および成熟するにつ
れ、コロニーが形成される。これらのコロニーは、7−
14日後に計数可能となる。GM−CSFアッセイを行
うための詳細な解説は、バージェス(Burgess,
A.),「成長因子および幹細胞(Growth Fa
ctor and Stem Cells),52−5
5頁(アカデミックプレス,ニューヨーク,198
4)、およびメトカルフ(Metcalf)「造血系コ
ロニー刺激因子(TheHemopoietic Co
lony Stimulating Factor
s)」(エルシーバー,ニューヨーク,1984)の1
03−125頁に示されており、両文献の当該部分も本
明細書に含まれるものとする。必要に応じてコロニーを
単離し、スライドグラスに載せて固定して、ライト/ギ
ムザ染色することができる(トッド−サンフォード(T
odd−Sanford)「実験室法による臨床診断
(Clinical Diagnosis by La
boratory Methods)」,15版,デビ
ッドソンおよびヘンリー(Davidson and
Henry)編,1974)。このようにして、個々の
コロニーについての細胞種の形態学的な解析が可能であ
る。
ば骨髄細胞あるいは胎児の臍帯血細胞が、遊離細胞浮遊
液とされた。バラバラの細胞を栄養および多くの場合ウ
シ胎児血清を含む半固体(寒天)または粘性の高い(メ
チルセルロース)培地中に固定する。適切な刺激因子の
存在下では個々の細胞は増殖して分化する。個々の細胞
は固定されているため、細胞が増殖および成熟するにつ
れ、コロニーが形成される。これらのコロニーは、7−
14日後に計数可能となる。GM−CSFアッセイを行
うための詳細な解説は、バージェス(Burgess,
A.),「成長因子および幹細胞(Growth Fa
ctor and Stem Cells),52−5
5頁(アカデミックプレス,ニューヨーク,198
4)、およびメトカルフ(Metcalf)「造血系コ
ロニー刺激因子(TheHemopoietic Co
lony Stimulating Factor
s)」(エルシーバー,ニューヨーク,1984)の1
03−125頁に示されており、両文献の当該部分も本
明細書に含まれるものとする。必要に応じてコロニーを
単離し、スライドグラスに載せて固定して、ライト/ギ
ムザ染色することができる(トッド−サンフォード(T
odd−Sanford)「実験室法による臨床診断
(Clinical Diagnosis by La
boratory Methods)」,15版,デビ
ッドソンおよびヘンリー(Davidson and
Henry)編,1974)。このようにして、個々の
コロニーについての細胞種の形態学的な解析が可能であ
る。
【0028】血液疾患ではない患者から集めた骨髄細胞
をフィコール(Ficoll)(タイプ400,シグマ
・ケミカル社、セントルイス,MO)上に重層し、遠心
分離(600×g,20′)、界面の細胞を除去した。
これらの細胞を10%ウシ胎児血清(FCS)を含むイ
スコフの改変ダルベッコ培地で2度洗浄し、同じ培地中
に再度懸濁し、プラスチックのペトリ皿への接着によっ
て、接着性細胞を除去した(接着性細胞は、しばしばG
M−CSF産生細胞である:メトカルフ,上記)。非接
着性細胞を20%FCS,50μM の2−メルカプトエ
タノール,0.9%メチルセルロースおよび種々の濃度
のコロニー刺激因子を含むことが知られている培養上清
または試験サンプル上清を含む、イスコフの培地に10
5 細胞/mlとなるように添加した。1mlの分画を35mm
のペトリ皿に添加し、37℃、飽和水蒸気、6%CO2
下で培養した。培養開始後、3日目に1ユニットのエリ
スロポエチンを各皿に加えた。顆粒球−マクロファージ
のコロニーおよび赤血球バーストを10−14日後に倒
立顕微鏡を用いて計数した。
をフィコール(Ficoll)(タイプ400,シグマ
・ケミカル社、セントルイス,MO)上に重層し、遠心
分離(600×g,20′)、界面の細胞を除去した。
これらの細胞を10%ウシ胎児血清(FCS)を含むイ
スコフの改変ダルベッコ培地で2度洗浄し、同じ培地中
に再度懸濁し、プラスチックのペトリ皿への接着によっ
て、接着性細胞を除去した(接着性細胞は、しばしばG
M−CSF産生細胞である:メトカルフ,上記)。非接
着性細胞を20%FCS,50μM の2−メルカプトエ
タノール,0.9%メチルセルロースおよび種々の濃度
のコロニー刺激因子を含むことが知られている培養上清
または試験サンプル上清を含む、イスコフの培地に10
5 細胞/mlとなるように添加した。1mlの分画を35mm
のペトリ皿に添加し、37℃、飽和水蒸気、6%CO2
下で培養した。培養開始後、3日目に1ユニットのエリ
スロポエチンを各皿に加えた。顆粒球−マクロファージ
のコロニーおよび赤血球バーストを10−14日後に倒
立顕微鏡を用いて計数した。
【0029】ヘパリン中に集めた臍帯血液細胞は、60
0×gで6分間遠心分離した。血漿と赤血球のピークの
間の界面に存在する白血球を、0.17N塩化アンモニ
ウムおよび6%FCSを含む試験管に移した。5分間氷
上に放置した後、懸濁液を4mlのFCSの下層になるよ
うに重層し、6分間600×gで遠心分離した。骨髄細
胞について述べた方法と同様にして細胞塊をダルベッコ
の生理食塩水で洗浄し、フィコール、プラスチック接着
を行った。低密度の非接着性細胞を回収し、上述の方法
で半固体培地中に105 細胞/培養皿でまいた。
0×gで6分間遠心分離した。血漿と赤血球のピークの
間の界面に存在する白血球を、0.17N塩化アンモニ
ウムおよび6%FCSを含む試験管に移した。5分間氷
上に放置した後、懸濁液を4mlのFCSの下層になるよ
うに重層し、6分間600×gで遠心分離した。骨髄細
胞について述べた方法と同様にして細胞塊をダルベッコ
の生理食塩水で洗浄し、フィコール、プラスチック接着
を行った。低密度の非接着性細胞を回収し、上述の方法
で半固体培地中に105 細胞/培養皿でまいた。
【0030】アッセイ終了後、個々のコロニーをスライ
ドグラスに載せ、ライト・ギムザ染色をして、細胞成分
を決定した。好酸球はルクソールファストブルー(Lu
xol Fast Blue)染色によって決定した
(ジョンソンおよびメトカルフ(Johnson,G.
and Metcalf,D.),Exp.Hemat
ol.,8,549−561(1980)を参照)。
ドグラスに載せ、ライト・ギムザ染色をして、細胞成分
を決定した。好酸球はルクソールファストブルー(Lu
xol Fast Blue)染色によって決定した
(ジョンソンおよびメトカルフ(Johnson,G.
and Metcalf,D.),Exp.Hemat
ol.,8,549−561(1980)を参照)。
【0031】V.精製および薬剤組成物 大腸菌(E.coli)、酵母または他の細胞中で発現
される本発明のヒトGM−CSFは硫安沈澱、分画カラ
ムクロマトグラフィー(例えば、イオン交換、ゲル濾
過、電気泳動、アフィニティークロマトグラフィー
等)、そして最後に結晶化(一般的には「酵素精製およ
び関連技術(Enzyme Purification
and Related Techniques),
Methodsin Enzymology,22,2
33−577(1977)、およびスコープス(Sco
pes,R.),「蛋白質の精製:原理と実際(Pro
tein Purification:Princip
les and Practice)」,スプリンガー
・フェアラーク,ニューヨーク,1982を参照)を含
む当業者に一般的な手法によって精製できる。詳細な精
製方法は主に使われた発現宿主によって決定される。例
えば、哺乳類発現宿主(細胞)は、しばしば培地中に血
清が必要であるが、そのために血清蛋白質を除去する余
分な段階が必要となってくる。一方、成分既知の培地で
生育する酵母やバクテリアではたいていの場合、分泌産
物の分離はより単純である。いくつかの発現宿主は発現
産物を分泌しないこともあり、このような場合、発現宿
主の破砕物あるいは抽出物から産物を精製しなければな
らない。これらの全ての場合において予想される精製上
の問題は、生化学的な精製法の標準的な手法によって解
決可能である。
される本発明のヒトGM−CSFは硫安沈澱、分画カラ
ムクロマトグラフィー(例えば、イオン交換、ゲル濾
過、電気泳動、アフィニティークロマトグラフィー
等)、そして最後に結晶化(一般的には「酵素精製およ
び関連技術(Enzyme Purification
and Related Techniques),
Methodsin Enzymology,22,2
33−577(1977)、およびスコープス(Sco
pes,R.),「蛋白質の精製:原理と実際(Pro
tein Purification:Princip
les and Practice)」,スプリンガー
・フェアラーク,ニューヨーク,1982を参照)を含
む当業者に一般的な手法によって精製できる。詳細な精
製方法は主に使われた発現宿主によって決定される。例
えば、哺乳類発現宿主(細胞)は、しばしば培地中に血
清が必要であるが、そのために血清蛋白質を除去する余
分な段階が必要となってくる。一方、成分既知の培地で
生育する酵母やバクテリアではたいていの場合、分泌産
物の分離はより単純である。いくつかの発現宿主は発現
産物を分泌しないこともあり、このような場合、発現宿
主の破砕物あるいは抽出物から産物を精製しなければな
らない。これらの全ての場合において予想される精製上
の問題は、生化学的な精製法の標準的な手法によって解
決可能である。
【0032】部分精製あるいは完全精製されると、本発
明のヒトGM−CSFは、以下の研究の目的で使用でき
る。例えば、細胞用培地(例えば、イーグルの最小培
地、イスコフの改変ダルベッコ培地または RPMI1
640,シグマ・ケミカル社(セントルイス,MO)お
よびGIBCO Division(シャグリンフォー
ルス,オハイオ)から入手可能)の強化物質の研究、お
よび免疫アッセイ,免疫蛍光染色等に使う特異的な免疫
グロブリンを誘導するための抗原物質の研究(一般的に
は、「免疫学的手法(Immunological M
ethods)」,第IおよびII巻,レフコビッツおよ
びパーニス(Lefkovits,I.and Per
nis,B.)編,アカデミックプレス,ニューヨーク
(1979および1981),および「実験免疫学のハ
ンドブック(Handbook of Experim
ental Immunology)」,ワイア(We
ir,D.)編,ブラックウェル・サイエンティフィッ
ク・パプリケーションズ,セントルイス,MO(197
8)を参照)。
明のヒトGM−CSFは、以下の研究の目的で使用でき
る。例えば、細胞用培地(例えば、イーグルの最小培
地、イスコフの改変ダルベッコ培地または RPMI1
640,シグマ・ケミカル社(セントルイス,MO)お
よびGIBCO Division(シャグリンフォー
ルス,オハイオ)から入手可能)の強化物質の研究、お
よび免疫アッセイ,免疫蛍光染色等に使う特異的な免疫
グロブリンを誘導するための抗原物質の研究(一般的に
は、「免疫学的手法(Immunological M
ethods)」,第IおよびII巻,レフコビッツおよ
びパーニス(Lefkovits,I.and Per
nis,B.)編,アカデミックプレス,ニューヨーク
(1979および1981),および「実験免疫学のハ
ンドブック(Handbook of Experim
ental Immunology)」,ワイア(We
ir,D.)編,ブラックウェル・サイエンティフィッ
ク・パプリケーションズ,セントルイス,MO(197
8)を参照)。
【0033】本発明におけるヒトGM−CSFは、例え
ば慢性の感染症に対する自然の抵抗性を増加させる、血
液細胞の再生を促す、等の薬剤組成物中にも使用される
であろう。故に、移植の必要なリュウマチ性関節炎、癌
の化学療法、高齢、免疫抑制剤等による免疫不全症の患
者は、直接このようなポリペプチドを用いて治療でき
る。あるいは、ある人の造血細胞を体外で維持および/
または増殖または分化させ、同一固体あるいは別の固体
に再導入して治療効果を高めることが出来るであろう。
これらの組成物は、免疫系の様々な成分を選択的に単独
でまたはよく知られた他の薬剤とともに刺激することが
できる。特にこの組成物は、リンホカイン等他の免疫反
応性物質(例えばIL−1、IL−2、IL−3、IL
−4、G−CSF、M−CSF等)を含むであろう。
ば慢性の感染症に対する自然の抵抗性を増加させる、血
液細胞の再生を促す、等の薬剤組成物中にも使用される
であろう。故に、移植の必要なリュウマチ性関節炎、癌
の化学療法、高齢、免疫抑制剤等による免疫不全症の患
者は、直接このようなポリペプチドを用いて治療でき
る。あるいは、ある人の造血細胞を体外で維持および/
または増殖または分化させ、同一固体あるいは別の固体
に再導入して治療効果を高めることが出来るであろう。
これらの組成物は、免疫系の様々な成分を選択的に単独
でまたはよく知られた他の薬剤とともに刺激することが
できる。特にこの組成物は、リンホカイン等他の免疫反
応性物質(例えばIL−1、IL−2、IL−3、IL
−4、G−CSF、M−CSF等)を含むであろう。
【0034】本発明のヒトGM−CSFを含む薬剤組成
物は、PCT/US86/02464の44頁27行〜
45頁21行に記載されている方法で調製し、使用でき
る。特に、調製物単位量あたりの活性物質の量は、用途
および活性含有物の効力に応じて変化し、または1μg
から100mgの値で調整されよう。
物は、PCT/US86/02464の44頁27行〜
45頁21行に記載されている方法で調製し、使用でき
る。特に、調製物単位量あたりの活性物質の量は、用途
および活性含有物の効力に応じて変化し、または1μg
から100mgの値で調整されよう。
【0035】VI.発現系 一旦本発明のcDNAがクローニングされると、幅広い
発現系(即ち、宿主−発現ベクターの組み合わせ)が、
その蛋白質の産生のために使用可能である。可能な宿主
種はバクテリア、酵母、昆虫、哺乳類類等を含むが、そ
れに限られるものではない。発現系の選択およびその蛋
白質産生の最適化は、以下の多くの要因の考慮とバラン
スが必要である。即ち、発現される蛋白質の性質、例
えば、発現蛋白質はいくつかの宿主生物に対して毒性を
持つことがあり、またそれは宿主プロテアーゼの分解を
受けることがあり、またはある宿主中では、不活性型や
不溶性型で発現されるかもしれない、目的の単に対応
するメッセンジャーRNA(mRNA)の性質、例えば
そのmRNAが宿主エンドヌクレアーゼに特に切断され
やすい配列を持つことがあり、そのためにmRNAの機
能的な寿命が極端に短くなる、あるいはmRNAが二次
構造を取り、リボソーム結合部位もしくは開始コドンを
覆ってしまうことがあり、そのために或る宿主中では翻
訳の開始が阻害される、コード領域に隣接する3′−
および5′−領域中の宿主許容性発現抑制領域の選択、
入手可能性および配置−これはプロモーター、5′−お
よび3′−プロモーター配列、リボゾーム結合部位、転
写終結因子、エンハンサー、ポリアデニル酸結合部位、
キャップ部位、イントロン−スプライス部位等を含む、
その蛋白質が宿主によって切断され得る分泌シグナル
配列を持つか、または宿主性のシグナル配列をコードす
る発現制御配列が成熟蛋白質をコードする領域中でスプ
ライスされないか、宿主の感染または形質転換の可能
な形態および効率、そして発現は一過性が好ましいか、
恒常的なものが好ましいか、蛋白質の発現のために必
要な宿主培養系の規模及び費用、転写後の修飾は必要
か、また必要ならどのような種類か;例えば必要なグリ
コシル化の程度と種類で宿主を選択しなければならない
(例えば、ウイおよびウォルド(Uy and Wol
d),Science,198,890−896(19
77))、発現した蛋白質を宿主および/または培地
中の蛋白質および他の物質から分離する方法の用意さ、
例えばある場合には後の精製段階のために特殊なシグナ
ル配列を持つ融合蛋白質を発現することが望ましい、
選択された宿主中での当該ベクターの安定性およびコピ
ー数、例えばホフシュナイダー(hofschneid
er)ら編,「大腸菌以外の微生物での遺伝子クローニ
ング(Gene Cloning inOrganis
ms Other than E.coli)」(スプ
リンガーフェアラーク,ベルリン,1982)、および
10一般に知られる類似の要因。
発現系(即ち、宿主−発現ベクターの組み合わせ)が、
その蛋白質の産生のために使用可能である。可能な宿主
種はバクテリア、酵母、昆虫、哺乳類類等を含むが、そ
れに限られるものではない。発現系の選択およびその蛋
白質産生の最適化は、以下の多くの要因の考慮とバラン
スが必要である。即ち、発現される蛋白質の性質、例
えば、発現蛋白質はいくつかの宿主生物に対して毒性を
持つことがあり、またそれは宿主プロテアーゼの分解を
受けることがあり、またはある宿主中では、不活性型や
不溶性型で発現されるかもしれない、目的の単に対応
するメッセンジャーRNA(mRNA)の性質、例えば
そのmRNAが宿主エンドヌクレアーゼに特に切断され
やすい配列を持つことがあり、そのためにmRNAの機
能的な寿命が極端に短くなる、あるいはmRNAが二次
構造を取り、リボソーム結合部位もしくは開始コドンを
覆ってしまうことがあり、そのために或る宿主中では翻
訳の開始が阻害される、コード領域に隣接する3′−
および5′−領域中の宿主許容性発現抑制領域の選択、
入手可能性および配置−これはプロモーター、5′−お
よび3′−プロモーター配列、リボゾーム結合部位、転
写終結因子、エンハンサー、ポリアデニル酸結合部位、
キャップ部位、イントロン−スプライス部位等を含む、
その蛋白質が宿主によって切断され得る分泌シグナル
配列を持つか、または宿主性のシグナル配列をコードす
る発現制御配列が成熟蛋白質をコードする領域中でスプ
ライスされないか、宿主の感染または形質転換の可能
な形態および効率、そして発現は一過性が好ましいか、
恒常的なものが好ましいか、蛋白質の発現のために必
要な宿主培養系の規模及び費用、転写後の修飾は必要
か、また必要ならどのような種類か;例えば必要なグリ
コシル化の程度と種類で宿主を選択しなければならない
(例えば、ウイおよびウォルド(Uy and Wol
d),Science,198,890−896(19
77))、発現した蛋白質を宿主および/または培地
中の蛋白質および他の物質から分離する方法の用意さ、
例えばある場合には後の精製段階のために特殊なシグナ
ル配列を持つ融合蛋白質を発現することが望ましい、
選択された宿主中での当該ベクターの安定性およびコピ
ー数、例えばホフシュナイダー(hofschneid
er)ら編,「大腸菌以外の微生物での遺伝子クローニ
ング(Gene Cloning inOrganis
ms Other than E.coli)」(スプ
リンガーフェアラーク,ベルリン,1982)、および
10一般に知られる類似の要因。
【0036】上述の要因に着目した、ある発現系の選択
および/または修飾に関する指針を提供する多くの総説
が入手可能である:例えば、クルーン(Kroon)
編,「遺伝子:構造および発現(Genes:Stru
cture and Expression)」の中
の、ドゥベールおよびシェパード(de Boer a
nd Shepard),「大腸菌での外来遺伝子の発
現を最適化する手段(Strategies for
Optimizing Foreign GeneEx
pression in Escherichia c
oli)」,205−247;(ジョンワイリー&サン
ズ,ニューヨーク,1983)は、いくつかの大腸菌発
現系を総説しており、クッヒャーラパティ(Kuche
rlapati)ら,Critical Review
s in Biochemistry,16(4),3
49−379(1984)およびバネルジ(Baner
ji)ら,Genetic Engineering,
5,19−31(1983)は、哺乳類細胞の感染およ
び形質転換法を総説し;レツニコフ(Reznikof
f)およびゴールド(Gold)編,「遺伝子発現の最
大化(Maximizing Gene Expres
sion)」(バターワーズ(Butterworth
s),ボストン,1986)は、大腸菌、酵母および哺
乳類細胞における遺伝子発現のトピックをいくつか総説
しており;スィリー(Thilly),「哺乳類細胞工
学(Mammalian Cell Technolo
gy)」(バターワーズ(Butterworth
s),ボストン,1986)は、哺乳類発現系を総説し
ている。
および/または修飾に関する指針を提供する多くの総説
が入手可能である:例えば、クルーン(Kroon)
編,「遺伝子:構造および発現(Genes:Stru
cture and Expression)」の中
の、ドゥベールおよびシェパード(de Boer a
nd Shepard),「大腸菌での外来遺伝子の発
現を最適化する手段(Strategies for
Optimizing Foreign GeneEx
pression in Escherichia c
oli)」,205−247;(ジョンワイリー&サン
ズ,ニューヨーク,1983)は、いくつかの大腸菌発
現系を総説しており、クッヒャーラパティ(Kuche
rlapati)ら,Critical Review
s in Biochemistry,16(4),3
49−379(1984)およびバネルジ(Baner
ji)ら,Genetic Engineering,
5,19−31(1983)は、哺乳類細胞の感染およ
び形質転換法を総説し;レツニコフ(Reznikof
f)およびゴールド(Gold)編,「遺伝子発現の最
大化(Maximizing Gene Expres
sion)」(バターワーズ(Butterworth
s),ボストン,1986)は、大腸菌、酵母および哺
乳類細胞における遺伝子発現のトピックをいくつか総説
しており;スィリー(Thilly),「哺乳類細胞工
学(Mammalian Cell Technolo
gy)」(バターワーズ(Butterworth
s),ボストン,1986)は、哺乳類発現系を総説し
ている。
【0037】同様に、本発明における使用に適した発現
ベクターを作製および/または修飾するためのcDNA
および発現抑制領域を結合および/または操作する方法
および条件を記載した多くの総説が入手可能である:例
えばマニアチスの「モレキュラー・クローニング:ア・
ラボラトリー・マニュアル(Molecular Cl
oning:A Laboratory Manua
l)」〔コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリ
ー(Cold Spring Harbor Labo
ratory),1982〕;グローバー(Glove
r),「DNAクローニング:実際的アプローチ(DN
A Cloning:A Practical App
roach),第IおよびII巻(IRLプレス、オック
スフォード,1985);およびパーバル(Perba
l)「分子クローニングの実用ガイド(A Pract
ical Guide to Molecular C
loning)」(ジョンワイリー&サンズ,ニューヨ
ーク,1984)。
ベクターを作製および/または修飾するためのcDNA
および発現抑制領域を結合および/または操作する方法
および条件を記載した多くの総説が入手可能である:例
えばマニアチスの「モレキュラー・クローニング:ア・
ラボラトリー・マニュアル(Molecular Cl
oning:A Laboratory Manua
l)」〔コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリ
ー(Cold Spring Harbor Labo
ratory),1982〕;グローバー(Glove
r),「DNAクローニング:実際的アプローチ(DN
A Cloning:A Practical App
roach),第IおよびII巻(IRLプレス、オック
スフォード,1985);およびパーバル(Perba
l)「分子クローニングの実用ガイド(A Pract
ical Guide to Molecular C
loning)」(ジョンワイリー&サンズ,ニューヨ
ーク,1984)。
【0038】一般的には、本発明のcDNAの挿入のた
め発現ベクター中に多くの部位を選択することが可能で
ある。このような部位は、通常それを切る制限エンドヌ
クレアーゼによって命名されており、当業者によって非
常によく知られている。組換えDNA分子を作製するた
め、このような部位へDNA配列を挿入する種々の方法
も非常によく知られている。これらは、例えば、dG−
dCまたはdA−dTによるテーリング、直接のライゲ
ーション、合成リンカー、エキソヌクレアーゼおよびラ
イゲーションまたはDNAポリメラーゼおよびライゲー
ションに引き続く適切な一本鎖鋳型によるDNA鎖伸長
に続くポリメラーゼを用いた修復反応を含む。
め発現ベクター中に多くの部位を選択することが可能で
ある。このような部位は、通常それを切る制限エンドヌ
クレアーゼによって命名されており、当業者によって非
常によく知られている。組換えDNA分子を作製するた
め、このような部位へDNA配列を挿入する種々の方法
も非常によく知られている。これらは、例えば、dG−
dCまたはdA−dTによるテーリング、直接のライゲ
ーション、合成リンカー、エキソヌクレアーゼおよびラ
イゲーションまたはDNAポリメラーゼおよびライゲー
ションに引き続く適切な一本鎖鋳型によるDNA鎖伸長
に続くポリメラーゼを用いた修復反応を含む。
【0039】宿主培養液中の細胞のトランスフェクショ
ンおよび/または形質転換を行う前にしばしば多量の本
発明のcDNAを含むベクターを得ることが必要とな
る。このために、ベクターはしばしば最終的に発現に使
用されるものとは別の生物(クローニング宿主)中で、
有意な発現を行わずに増幅される。そして増幅の後、標
準的な方法、例えばマニアチスら(上述)により記載さ
れた方法を用いて、ベクターはクローニング宿主より分
離される。
ンおよび/または形質転換を行う前にしばしば多量の本
発明のcDNAを含むベクターを得ることが必要とな
る。このために、ベクターはしばしば最終的に発現に使
用されるものとは別の生物(クローニング宿主)中で、
有意な発現を行わずに増幅される。そして増幅の後、標
準的な方法、例えばマニアチスら(上述)により記載さ
れた方法を用いて、ベクターはクローニング宿主より分
離される。
【0040】DNAの消化とは多くの場合、DNAのあ
る領域にのみ働く酵素を用いたDNAの触媒的切断を意
味する。殆どの場合、このような酵素は制限エンドヌク
レアーゼであり、それぞれが特異的に働くDNA上の部
位は制限サイトと呼ばれている。ここで用られる種々の
制限酵素は、市販品として入手可能なものであり、酵素
販売者によって確立されたそれらの反応条件、補助因
子、および他の条件が使用される。一般的には、約1マ
イクログラムのプラスミドまたはDNA断片が、約1ユ
ニットの酵素とともに、約20マイクロリットルの緩衝
液中で使用される。特定の制限酵素に対する適切な緩衝
液および基質量は、製造者によって指定されている。通
常37℃で1時間のインキュベーション時間が用いられ
ているが、販売者の説明に従って変化しうる。インキュ
ベーションの後、蛋白質はフェノールおよびクロロホル
ム抽出によって除去され、消化された核酸は水相からエ
タノール沈澱によって回収される。
る領域にのみ働く酵素を用いたDNAの触媒的切断を意
味する。殆どの場合、このような酵素は制限エンドヌク
レアーゼであり、それぞれが特異的に働くDNA上の部
位は制限サイトと呼ばれている。ここで用られる種々の
制限酵素は、市販品として入手可能なものであり、酵素
販売者によって確立されたそれらの反応条件、補助因
子、および他の条件が使用される。一般的には、約1マ
イクログラムのプラスミドまたはDNA断片が、約1ユ
ニットの酵素とともに、約20マイクロリットルの緩衝
液中で使用される。特定の制限酵素に対する適切な緩衝
液および基質量は、製造者によって指定されている。通
常37℃で1時間のインキュベーション時間が用いられ
ているが、販売者の説明に従って変化しうる。インキュ
ベーションの後、蛋白質はフェノールおよびクロロホル
ム抽出によって除去され、消化された核酸は水相からエ
タノール沈澱によって回収される。
【0041】制限(酵素)(または他の)消化物からの
DNA断片の抽出または精製とは、消化物のポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動による分離、既知分子量マーカー
DNA断片との移動度の比較による目的の断片の同定、
目的の断片を含むゲル断片の切除およびDNAからのゲ
ルの分離を意味する。抽出方法は、よくしられている。
例えばローン(Lawn)ら,Nucl.Acid R
es.,9,6103−6114(1981);ゲデル
(Goeddell)ら,Nucl.AcidRe
s.,8,4057(1980)およびマニアチスら
(上述)を参照。
DNA断片の抽出または精製とは、消化物のポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動による分離、既知分子量マーカー
DNA断片との移動度の比較による目的の断片の同定、
目的の断片を含むゲル断片の切除およびDNAからのゲ
ルの分離を意味する。抽出方法は、よくしられている。
例えばローン(Lawn)ら,Nucl.Acid R
es.,9,6103−6114(1981);ゲデル
(Goeddell)ら,Nucl.AcidRe
s.,8,4057(1980)およびマニアチスら
(上述)を参照。
【0042】ライゲーションとは二つの二本鎖DNA間
にホスホジエステル結合を形成するプロセスをいう。ラ
イゲーションは10ユニットのT4DNAリガーゼをラ
イゲーションするおおよそ等モル量のDNA断片0.5
マイクログラムに加えるというような既知の条件および
緩衝液で行われる。
にホスホジエステル結合を形成するプロセスをいう。ラ
イゲーションは10ユニットのT4DNAリガーゼをラ
イゲーションするおおよそ等モル量のDNA断片0.5
マイクログラムに加えるというような既知の条件および
緩衝液で行われる。
【0043】プラスミドの増幅とは、適切な宿主を形質
転換し、プラスミドの総数を増すために宿主を増殖させ
ることである。
転換し、プラスミドの総数を増すために宿主を増殖させ
ることである。
【0044】キナーゼ処理されたDNA断片とは、ポリ
ヌクレオチドキナーゼによってリン酸化された断片を示
す。このような処理は5′−リン酸基を欠くDNA断片
のライゲーションの効率を上昇させる。
ヌクレオチドキナーゼによってリン酸化された断片を示
す。このような処理は5′−リン酸基を欠くDNA断片
のライゲーションの効率を上昇させる。
【0045】適切な発現ベクターは、大腸菌(E.co
li)由来のプラスミド、例えば、Col E1,pC
R1,pBR322,pMB9およびそれらの誘導体、
より広範な宿主のプラスミド例えばRP4,ラムダファ
ージなどのファージDNAおよびそのような誘導体,M
13等を含む。原核細胞のポリペプチドを融合あるいは
非融合形で、真核細胞の蛋白質を発現するための、さら
なるE.coliベクターは、マチアチスら(上述)の
第12章に記載されている。また、リッグス(Rigg
s)は米国特許4,431,739号で、さらにE.c
oli発現系を開示しており、これはこの参照によって
本明細書に含まれているものとする。
li)由来のプラスミド、例えば、Col E1,pC
R1,pBR322,pMB9およびそれらの誘導体、
より広範な宿主のプラスミド例えばRP4,ラムダファ
ージなどのファージDNAおよびそのような誘導体,M
13等を含む。原核細胞のポリペプチドを融合あるいは
非融合形で、真核細胞の蛋白質を発現するための、さら
なるE.coliベクターは、マチアチスら(上述)の
第12章に記載されている。また、リッグス(Rigg
s)は米国特許4,431,739号で、さらにE.c
oli発現系を開示しており、これはこの参照によって
本明細書に含まれているものとする。
【0046】一般的に使用されている原核生物のプロモ
ーターは、β−ラクタマーゼ(ペニシリナーゼ)および
ラクトースプロモーター系(チャン(Chang)ら,
Nature,275,615(1978);イタクラ
(Itakura)ら,Science,198,10
56(1977);ゲデル(Goeddel)ら,Na
ture,281,544(1979));およびトリ
プトファン(Trp)プロモーター系(ゲデルら,Nu
cl.Acid Res.,8,4057(198
0);ヨーロッパ特許出願公開0036776)を含
む。こられが最も一般的に用いられているものである一
方、他の微生物由来のプロモーターも発見され使用され
ており、それらのヌクレオチド配列に関する詳細が発表
されて、当業者がそれを機能的にプラスミドベクターと
ライゲートすることが可能になっている;例えばジーベ
ンリスト(Siebenlist)ら,Cell,2
0,269(1980)。
ーターは、β−ラクタマーゼ(ペニシリナーゼ)および
ラクトースプロモーター系(チャン(Chang)ら,
Nature,275,615(1978);イタクラ
(Itakura)ら,Science,198,10
56(1977);ゲデル(Goeddel)ら,Na
ture,281,544(1979));およびトリ
プトファン(Trp)プロモーター系(ゲデルら,Nu
cl.Acid Res.,8,4057(198
0);ヨーロッパ特許出願公開0036776)を含
む。こられが最も一般的に用いられているものである一
方、他の微生物由来のプロモーターも発見され使用され
ており、それらのヌクレオチド配列に関する詳細が発表
されて、当業者がそれを機能的にプラスミドベクターと
ライゲートすることが可能になっている;例えばジーベ
ンリスト(Siebenlist)ら,Cell,2
0,269(1980)。
【0047】大腸菌中での高頻度発現に特に有用な原核
細胞性のプロモーターは、tacプロモーターであり、
ドウボア(de Boer)によって米国特許4,55
1,433号に開示されている。この参照によってこの
開示も本明細書に含まれる。大腸菌宿主のための分泌発
現ベクターも入手可能である。特にグライエブ(Ghr
ayeb)らによってEMBO Journal,3,
2437−2442(1984)に開示された、pIN
−III−ompAベクターは有用であり、ここでは転写
されるcDNAはompA蛋白質のシグナルペプチドを
コードするE.coli ompA遺伝子の一部に融合
されており、このため、成熟した蛋白質はバクテリアの
細胞周辺腔に分泌される。同様に米国特許4,336,
336号および4,338,397号は原核生物のため
の分泌発現ベクターを開示している。この参照によっ
て、上記文献は本明細書に含まれる。
細胞性のプロモーターは、tacプロモーターであり、
ドウボア(de Boer)によって米国特許4,55
1,433号に開示されている。この参照によってこの
開示も本明細書に含まれる。大腸菌宿主のための分泌発
現ベクターも入手可能である。特にグライエブ(Ghr
ayeb)らによってEMBO Journal,3,
2437−2442(1984)に開示された、pIN
−III−ompAベクターは有用であり、ここでは転写
されるcDNAはompA蛋白質のシグナルペプチドを
コードするE.coli ompA遺伝子の一部に融合
されており、このため、成熟した蛋白質はバクテリアの
細胞周辺腔に分泌される。同様に米国特許4,336,
336号および4,338,397号は原核生物のため
の分泌発現ベクターを開示している。この参照によっ
て、上記文献は本明細書に含まれる。
【0048】E.coli株例えばW3110(ATC
C 27325)、JA221,C600,ED76
7,DH1,LE392,HB101,X1776(A
TCC31244),X2282,RP1(ATCC
31343),MRCI;枯草菌(Bacillus
subtilus)の株;およびサルモネラ・チフィム
リウム(Salmonella typhimuriu
m)またはセラチア・マルセッセンス(Serrati
a marcescens)等の他の腸内細菌、および
シュードモナス(Pseudomonas)属の種々の
種を含めて、各種バクテリア株は原核生物の発現ベクタ
ーの適切な宿主である。真核細胞の蛋白質の発現に有用
なE.coli K12X1776等のバクテリア株の
誘導法は、カーチス(Curtis)により米国特許
4,190,495号に開示されている。従ってこの特
許の内容は本明細書に含まれる。
C 27325)、JA221,C600,ED76
7,DH1,LE392,HB101,X1776(A
TCC31244),X2282,RP1(ATCC
31343),MRCI;枯草菌(Bacillus
subtilus)の株;およびサルモネラ・チフィム
リウム(Salmonella typhimuriu
m)またはセラチア・マルセッセンス(Serrati
a marcescens)等の他の腸内細菌、および
シュードモナス(Pseudomonas)属の種々の
種を含めて、各種バクテリア株は原核生物の発現ベクタ
ーの適切な宿主である。真核細胞の蛋白質の発現に有用
なE.coli K12X1776等のバクテリア株の
誘導法は、カーチス(Curtis)により米国特許
4,190,495号に開示されている。従ってこの特
許の内容は本明細書に含まれる。
【0049】酵母等の真核微生物も本発明における蛋白
質の発現に使用可能である。サッカロミセス・セレビシ
エ(Saccharomyces cerevicia
e)、即ち一般的なパン酵母は真核微生物の中で最も一
般的に使われているが、多くの他の株も一般的に量可能
である。サッカロミセス中での発現にはプラスミドYR
p7が使用される。例えばスティンコーム(Stinc
homb)ら、Nature,282,39(197
9)、キングスマン(Kingsman)ら、Gen
e,7,141(1979)、およびチェンパー(Ts
chemper)ら,Gene,10,157(198
0)。これらのプラスミドは、既にトリプトファン中で
生育出来ない酵母の変異株の選択マーカーを提供するt
rp1遺伝子を含んでいる。例えば、ATCC 440
76またはPEP40−1(ジョーンズ(Jone
s),Genetics,85,12(1977))。
これによって酵母宿主細胞ゲノム中にtrp1障害があ
る場合、トリプトファン不存在下で生育させることによ
り形質転換を検出するための有用な環境が提供される。
さらなる酵母のためのベクターは、ミヤジマ(Miya
jima)ら,Nucl.Acid Res.,12,
6397−6414(1984)によって開示されたp
GALプラスミド、およびベグス(Beggs),Na
ture,275,104−109(1978)によっ
て開示された2μmプラスミドを含む。
質の発現に使用可能である。サッカロミセス・セレビシ
エ(Saccharomyces cerevicia
e)、即ち一般的なパン酵母は真核微生物の中で最も一
般的に使われているが、多くの他の株も一般的に量可能
である。サッカロミセス中での発現にはプラスミドYR
p7が使用される。例えばスティンコーム(Stinc
homb)ら、Nature,282,39(197
9)、キングスマン(Kingsman)ら、Gen
e,7,141(1979)、およびチェンパー(Ts
chemper)ら,Gene,10,157(198
0)。これらのプラスミドは、既にトリプトファン中で
生育出来ない酵母の変異株の選択マーカーを提供するt
rp1遺伝子を含んでいる。例えば、ATCC 440
76またはPEP40−1(ジョーンズ(Jone
s),Genetics,85,12(1977))。
これによって酵母宿主細胞ゲノム中にtrp1障害があ
る場合、トリプトファン不存在下で生育させることによ
り形質転換を検出するための有用な環境が提供される。
さらなる酵母のためのベクターは、ミヤジマ(Miya
jima)ら,Nucl.Acid Res.,12,
6397−6414(1984)によって開示されたp
GALプラスミド、およびベグス(Beggs),Na
ture,275,104−109(1978)によっ
て開示された2μmプラスミドを含む。
【0050】酵母ベクター中の適切なプロモーター配列
は以下のものを含む:3−ホスホグリセリン酸キナーゼ
のプロモーター(ヒッツェマン(Hitzeman)
ら,J.Biol.Chem.,255,2073(1
980))またはエノラーゼ、グリセルアルデヒド−3
−リン酸デヒドロゲナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルビン
酸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−リン酸イソメラーゼ、3−ホスホグリセル
リン酸ムターゼ、ピルビン酸キナーゼ、トリオースリン
酸イソメラーゼ、ホスホグルコースイソメラーゼおよび
グルコキナーゼ等の解糖系の酵素のプロモーター(ヘス
(Hess)ら,J.Adv.Enzyme Re
g.,7,149(1968);ホランド(Holla
nd)ら,Biochemistry,17,4900
(1978))。適当な発現プラスミドを構築する際に
は、発現してポリアデニル化および転写終結をするため
に、配列の3′−末端に隣接してこれらの遺伝子に関す
る終結配列が、発現ベクター中にライゲーションされ
る。生育条件によって転写が制御される付加的な利点を
持つ他のプロモーターは、アルコールデヒドロゲナーゼ
2、イソチトクロームC、酸性ホスファターゼ、窒素代
謝にかかわる消化酵素、および前述のグリセルアルデヒ
ド−3−リン酸デヒドロゲナーゼおよびマルトースおよ
びガラクトースの利用に関する酵素(ホランド,前述)
のプロモーター領域である。また更に他の制御可能なプ
ロモーターは、メタロチオネインプロモーター系であ
り、フォーゲル(Fogel)らによって米国特許4,
511,652号に開示されている。この米国特許の内
容も本明細書に含まれる。事実上、酵母に使用可能なプ
ロモーター、複製開始点および転写終結配列を含むプラ
スミドベクターは全て適当である。
は以下のものを含む:3−ホスホグリセリン酸キナーゼ
のプロモーター(ヒッツェマン(Hitzeman)
ら,J.Biol.Chem.,255,2073(1
980))またはエノラーゼ、グリセルアルデヒド−3
−リン酸デヒドロゲナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルビン
酸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−リン酸イソメラーゼ、3−ホスホグリセル
リン酸ムターゼ、ピルビン酸キナーゼ、トリオースリン
酸イソメラーゼ、ホスホグルコースイソメラーゼおよび
グルコキナーゼ等の解糖系の酵素のプロモーター(ヘス
(Hess)ら,J.Adv.Enzyme Re
g.,7,149(1968);ホランド(Holla
nd)ら,Biochemistry,17,4900
(1978))。適当な発現プラスミドを構築する際に
は、発現してポリアデニル化および転写終結をするため
に、配列の3′−末端に隣接してこれらの遺伝子に関す
る終結配列が、発現ベクター中にライゲーションされ
る。生育条件によって転写が制御される付加的な利点を
持つ他のプロモーターは、アルコールデヒドロゲナーゼ
2、イソチトクロームC、酸性ホスファターゼ、窒素代
謝にかかわる消化酵素、および前述のグリセルアルデヒ
ド−3−リン酸デヒドロゲナーゼおよびマルトースおよ
びガラクトースの利用に関する酵素(ホランド,前述)
のプロモーター領域である。また更に他の制御可能なプ
ロモーターは、メタロチオネインプロモーター系であ
り、フォーゲル(Fogel)らによって米国特許4,
511,652号に開示されている。この米国特許の内
容も本明細書に含まれる。事実上、酵母に使用可能なプ
ロモーター、複製開始点および転写終結配列を含むプラ
スミドベクターは全て適当である。
【0051】サッカロミセス・セレビシエ宿主のための
分泌発現ベクター、例えばミヤジマ(Miyajim
a)らによってGene,37,155−161(19
85)に開示されたpMFα8;ヒッツェマン(Hit
zeman)らによってScience,219,62
0−625(1983)に開示されたYEpIPT;ブ
レイク(Brake)らによりProc.Natl.A
cad.Sci.USA,81,4642−4646
(1984)およびブレイクによりヨーロッパ特許出願
0116201号に開示されたpYαEGF−21;お
よびシン(Singh)によりヨーロッパ特許出願01
23544号およびカッジャン(Kurjan)らによ
り米国特許4,546,082に開示されたプラスミド
等は利用可能である。
分泌発現ベクター、例えばミヤジマ(Miyajim
a)らによってGene,37,155−161(19
85)に開示されたpMFα8;ヒッツェマン(Hit
zeman)らによってScience,219,62
0−625(1983)に開示されたYEpIPT;ブ
レイク(Brake)らによりProc.Natl.A
cad.Sci.USA,81,4642−4646
(1984)およびブレイクによりヨーロッパ特許出願
0116201号に開示されたpYαEGF−21;お
よびシン(Singh)によりヨーロッパ特許出願01
23544号およびカッジャン(Kurjan)らによ
り米国特許4,546,082に開示されたプラスミド
等は利用可能である。
【0052】原核および真核の微生物に加え、多細胞生
物由来の細胞よりなる発現系が本発明における蛋白質を
産生するために使用される。特に興味が持たれるのは、
その翻訳後のプロセッシング機構が、より生物学的に活
性のある哺乳類の蛋白質を作りやすいと考えられる哺乳
類発現系である。哺乳類の宿主に対しては、ベクターと
していくつかのDNA腫瘍ウイルスが用られる:例えば
トゥーズ(Tooze)編,「DNA腫瘍ウイルス(D
NA Tumor Viruses)」,第2版(コー
ルドスプリングハーバーラボラトリー,N.Y.,19
81)をその生物学の総説として参照。特に重要なもの
は、バクテリアの複製制御配列と結合したSV40複
製、転写、および/または翻訳制御配列を含む種々のベ
クターである。例えば、オカヤマおよびバーグ(Oka
yama and Berg)によって開発され、Mo
l.Cell.Biol.2,161−170(198
2)およびMol.Cell.Biol.3,280−
289(1983)に開示されているpcDベクター
(参照により本明細書に含まれる);ハマー(Hame
r)によりGenetic Engineering,
12,83−100(1980)および米国特許4,5
99,308に開示されているSV40ベクター(参照
により本明細書に含まれる);カウフマンおよびシャー
プ(Kaufman and Sharp)によりMo
l.Cell.Biol.2,1304−1219(1
982)におよびカウフマンらによりヨーロッパ特許出
願8406107号に開示された、付加的にアデノウイ
ルスの制御領域を含むベクター(参照により本明細書に
含まれる)。サルの細胞は多くの場合上述のベクターに
望ましい宿主である。このようなSV40ori配列と
完全なA遺伝子を含むベクターはサルの細胞中で(非自
律的に増幅するプラスミドよりも高いコピー数および/
またはより安定なコピー数を与えて)自律的に増幅する
ことができる。その上、SV40ori配列を含み、完
全なA遺伝子を持たずCOS7サル由来細胞中で高コピ
ー数に自律的(然し安定ではない)に増幅できるベクタ
ーがグルツマン(Gluzman)によりCell,2
3,175−182(1982)に記載されており、A
TCC(寄託番号CRL 1651)から入手可能であ
る。上述のSV40を基本とするベクターはまた、宿主
細胞のDNAに組み込まれることにより、マウスL細胞
等の他の哺乳類細胞を形質転換できる。
物由来の細胞よりなる発現系が本発明における蛋白質を
産生するために使用される。特に興味が持たれるのは、
その翻訳後のプロセッシング機構が、より生物学的に活
性のある哺乳類の蛋白質を作りやすいと考えられる哺乳
類発現系である。哺乳類の宿主に対しては、ベクターと
していくつかのDNA腫瘍ウイルスが用られる:例えば
トゥーズ(Tooze)編,「DNA腫瘍ウイルス(D
NA Tumor Viruses)」,第2版(コー
ルドスプリングハーバーラボラトリー,N.Y.,19
81)をその生物学の総説として参照。特に重要なもの
は、バクテリアの複製制御配列と結合したSV40複
製、転写、および/または翻訳制御配列を含む種々のベ
クターである。例えば、オカヤマおよびバーグ(Oka
yama and Berg)によって開発され、Mo
l.Cell.Biol.2,161−170(198
2)およびMol.Cell.Biol.3,280−
289(1983)に開示されているpcDベクター
(参照により本明細書に含まれる);ハマー(Hame
r)によりGenetic Engineering,
12,83−100(1980)および米国特許4,5
99,308に開示されているSV40ベクター(参照
により本明細書に含まれる);カウフマンおよびシャー
プ(Kaufman and Sharp)によりMo
l.Cell.Biol.2,1304−1219(1
982)におよびカウフマンらによりヨーロッパ特許出
願8406107号に開示された、付加的にアデノウイ
ルスの制御領域を含むベクター(参照により本明細書に
含まれる)。サルの細胞は多くの場合上述のベクターに
望ましい宿主である。このようなSV40ori配列と
完全なA遺伝子を含むベクターはサルの細胞中で(非自
律的に増幅するプラスミドよりも高いコピー数および/
またはより安定なコピー数を与えて)自律的に増幅する
ことができる。その上、SV40ori配列を含み、完
全なA遺伝子を持たずCOS7サル由来細胞中で高コピ
ー数に自律的(然し安定ではない)に増幅できるベクタ
ーがグルツマン(Gluzman)によりCell,2
3,175−182(1982)に記載されており、A
TCC(寄託番号CRL 1651)から入手可能であ
る。上述のSV40を基本とするベクターはまた、宿主
細胞のDNAに組み込まれることにより、マウスL細胞
等の他の哺乳類細胞を形質転換できる。
【0053】SV40を基本とするベクターの他に、本
発明における使用に適切な哺乳類発現系は以下のものを
含むが、これらに限られるものではない;(i)サーバ
ー(Sarver)らによりGenetic Engi
neering,5,173−190(1983)に開
示されたBPV−pBR322ハイブリッドおよびディ
マイオ(DiMaio)らによってProc.Nat
l.Acad.Sci.USA,79,4030−40
34(1982)にウシおよびマウスの細胞を形質転換
するために開示されたもののようなウシパピローマウイ
ルス(BPV)配列を含むベクター;(ii)エプスタイ
ン−バールウイルス(EBV)配列を含むベクター、例
えばヒトおよびサルの細胞を含む種々の哺乳類細胞の安
定な形質転換のためEBV oriP配列(核抗原EB
NA−1のコード配列を含む)を持つプラスミドで、イ
エーツ(Yates)らによりNature,313,
812−815(1985)に、ライスマン(Reis
man)らによりMol.Cell.Biol.,18
22−1832(1985)に、イエーツらによりPr
oc.Natl.Acad.Sci.USA,81,3
806−3810(1984)に、およびサグデン(S
ugden)らによりMol.Cell.Biol.,
5,410−413(1985)に開示されているも
の;(iii)マウスおよびハムスターの細胞を形質転換
するためのネズミ類ポリオーマウイルス配列を含むベク
ター。例えば、オハラ(O’Hara),J.Mol.
Biol.,151,203(1981);(iv)ジヒド
ロ葉酸レダクターゼ(dhfr)遺伝子を持つベクタ
ー;例えば、アルト(Alt)ら,J.Biol.Ch
em.,253,1357−1370(1978)で、
これはメトトレキセート処理によりネズミ類ゲノム(例
えばdhfr活性を欠損したチャイニーズハムスター卵
巣(CHO)細胞株)に共に組み込まれた隣接するコー
ド領域とともに複製される。これは例えば、アーラム
(Urlamb)らにより、Proc.Natl.Ac
ad.Sci.USA,77,4216(1980)に
記載されている;および(v)アクセル(Axel)ら
により米国特許4,399,216に開示されている共
形質転換系。入手可能なDNA腫瘍ウイルスおよびレト
ロウイルス由来の種々な要素、例えば複製開始点、エン
ハンサー配列(ラウス肉腫ウイルス由来のロングターミ
ナルリピート(long terminal repe
at)配列(RSV−LTR)等で、ゴーマン(Gor
man)らにより、Proc.Natl.Acad.S
ci.USA,79,6777−6781(1982)
に開示されている)、イントロン−スプライス部位、ポ
リアデニル化部位等を用いることによりさらなる哺乳類
発現ベクターを構築、あるいは既存のものを改変するこ
とが出来る。
発明における使用に適切な哺乳類発現系は以下のものを
含むが、これらに限られるものではない;(i)サーバ
ー(Sarver)らによりGenetic Engi
neering,5,173−190(1983)に開
示されたBPV−pBR322ハイブリッドおよびディ
マイオ(DiMaio)らによってProc.Nat
l.Acad.Sci.USA,79,4030−40
34(1982)にウシおよびマウスの細胞を形質転換
するために開示されたもののようなウシパピローマウイ
ルス(BPV)配列を含むベクター;(ii)エプスタイ
ン−バールウイルス(EBV)配列を含むベクター、例
えばヒトおよびサルの細胞を含む種々の哺乳類細胞の安
定な形質転換のためEBV oriP配列(核抗原EB
NA−1のコード配列を含む)を持つプラスミドで、イ
エーツ(Yates)らによりNature,313,
812−815(1985)に、ライスマン(Reis
man)らによりMol.Cell.Biol.,18
22−1832(1985)に、イエーツらによりPr
oc.Natl.Acad.Sci.USA,81,3
806−3810(1984)に、およびサグデン(S
ugden)らによりMol.Cell.Biol.,
5,410−413(1985)に開示されているも
の;(iii)マウスおよびハムスターの細胞を形質転換
するためのネズミ類ポリオーマウイルス配列を含むベク
ター。例えば、オハラ(O’Hara),J.Mol.
Biol.,151,203(1981);(iv)ジヒド
ロ葉酸レダクターゼ(dhfr)遺伝子を持つベクタ
ー;例えば、アルト(Alt)ら,J.Biol.Ch
em.,253,1357−1370(1978)で、
これはメトトレキセート処理によりネズミ類ゲノム(例
えばdhfr活性を欠損したチャイニーズハムスター卵
巣(CHO)細胞株)に共に組み込まれた隣接するコー
ド領域とともに複製される。これは例えば、アーラム
(Urlamb)らにより、Proc.Natl.Ac
ad.Sci.USA,77,4216(1980)に
記載されている;および(v)アクセル(Axel)ら
により米国特許4,399,216に開示されている共
形質転換系。入手可能なDNA腫瘍ウイルスおよびレト
ロウイルス由来の種々な要素、例えば複製開始点、エン
ハンサー配列(ラウス肉腫ウイルス由来のロングターミ
ナルリピート(long terminal repe
at)配列(RSV−LTR)等で、ゴーマン(Gor
man)らにより、Proc.Natl.Acad.S
ci.USA,79,6777−6781(1982)
に開示されている)、イントロン−スプライス部位、ポ
リアデニル化部位等を用いることによりさらなる哺乳類
発現ベクターを構築、あるいは既存のものを改変するこ
とが出来る。
【0054】無脊椎動物の発現系も本発明における使用
のために構築できる。例えばカイコ、Bombyx m
oriの幼虫にバキュロウイルスベクター、BmNPV
を感染させる。これはマエダ(Maeda)らによりN
ature,315,892−894(1985)に、
また細胞工学(Saibo Kohaku),4,76
7−779(1985)に記載されている。
のために構築できる。例えばカイコ、Bombyx m
oriの幼虫にバキュロウイルスベクター、BmNPV
を感染させる。これはマエダ(Maeda)らによりN
ature,315,892−894(1985)に、
また細胞工学(Saibo Kohaku),4,76
7−779(1985)に記載されている。
【0055】実施例 以下の実施例は本発明を説明するためのものである。c
DNAライブラリー、ベクター、および宿主の選択、ま
た試薬の濃度、温度、および他の変数の値は、単に本発
明の適用を例示するためのものであり、これがその製薬
であると考えられるものではない。
DNAライブラリー、ベクター、および宿主の選択、ま
た試薬の濃度、温度、および他の変数の値は、単に本発
明の適用を例示するためのものであり、これがその製薬
であると考えられるものではない。
【0056】実施例は成熟GM−CSF(127アミノ
酸残基)の産生および精製について記述する。
酸残基)の産生および精製について記述する。
【0057】実施例I. 末梢血リンパ球及びT細胞ク
ローンからのDNAライブラリーの構築、cDNAクロ
ーンの単離及びCOS7サル由来細胞中での発現 cDNAライブラリーは、T−7と命名されたヒトのク
ローン化T細胞株およびヒトの末梢血リンパ球(PB
L)から単離したmRNAより構築した。ライブラリー
はpcDプラスミド中でオカヤマおよびバーク(上述)
の方法に従って構築した。T−7ライブラリーから単一
のクローンを単離した後、PBLライブラリー中に同一
のクローンの存在を確認した。
ローンからのDNAライブラリーの構築、cDNAクロ
ーンの単離及びCOS7サル由来細胞中での発現 cDNAライブラリーは、T−7と命名されたヒトのク
ローン化T細胞株およびヒトの末梢血リンパ球(PB
L)から単離したmRNAより構築した。ライブラリー
はpcDプラスミド中でオカヤマおよびバーク(上述)
の方法に従って構築した。T−7ライブラリーから単一
のクローンを単離した後、PBLライブラリー中に同一
のクローンの存在を確認した。
【0058】A.クローン化ヘルパーT細胞 T−7と命名したヒトのT細胞クローンは、「Tリンパ
細胞クローンの単離、同定および利用(Isolati
on,Characterization and U
tilization of T Lymphocyt
e Clones)」,ファスマンおよびフィッチ(F
athman and Fitch)編,アカデミック
プレス,ニューヨーク(1982)の第36および37
章に記載されている方法に従って単離した。細胞株は、
10%の熱非働化ウシ胎児血清、5×10-5Mの2−M
E、2mMのグルタミン、非必須アミノ酸および必須ビタ
ミン類を含むダルベッコの改変イーグル(DME)培地
に、フィトヘマグルチニン(PHA)で刺激したヒト末
梢血リンパ球の培養上清を30%添加したもので0.5
×105 細胞/mlの濃度で継代培養した。
細胞クローンの単離、同定および利用(Isolati
on,Characterization and U
tilization of T Lymphocyt
e Clones)」,ファスマンおよびフィッチ(F
athman and Fitch)編,アカデミック
プレス,ニューヨーク(1982)の第36および37
章に記載されている方法に従って単離した。細胞株は、
10%の熱非働化ウシ胎児血清、5×10-5Mの2−M
E、2mMのグルタミン、非必須アミノ酸および必須ビタ
ミン類を含むダルベッコの改変イーグル(DME)培地
に、フィトヘマグルチニン(PHA)で刺激したヒト末
梢血リンパ球の培養上清を30%添加したもので0.5
×105 細胞/mlの濃度で継代培養した。
【0059】B.GM−CSF産生の誘導 T−7細胞を5×105 /mlで4%熱非働化ウシ胎児血
清、5×10-5Mの2−ME、2mMのグルタミン、非必
須アミノ酸および必須ビタミン類および4μg/mlのコ
ンカナバリンA(ConA)を含むDME中で培養し
た。37℃、10%CO2 下4〜6時間の培養後、細胞
浮遊液を1500rpm で10分間遠心分離した。細胞塊
を回収し、直ちに−70℃に凍結した。培養上清は濾過
し(ナルゲン(Nalgene)−0.22ミクロ
ン)、増殖因子源として−80℃で保存した。上清の一
部は、ConA処理による細胞株の誘導を確認するため
CSF活性をアッセイした(後述)。
清、5×10-5Mの2−ME、2mMのグルタミン、非必
須アミノ酸および必須ビタミン類および4μg/mlのコ
ンカナバリンA(ConA)を含むDME中で培養し
た。37℃、10%CO2 下4〜6時間の培養後、細胞
浮遊液を1500rpm で10分間遠心分離した。細胞塊
を回収し、直ちに−70℃に凍結した。培養上清は濾過
し(ナルゲン(Nalgene)−0.22ミクロ
ン)、増殖因子源として−80℃で保存した。上清の一
部は、ConA処理による細胞株の誘導を確認するため
CSF活性をアッセイした(後述)。
【0060】PBLは7μg /mlのConAを用いた以
外は同じ条件で誘導した。
外は同じ条件で誘導した。
【0061】C.mRNAの抽出 細胞の全RNAをチャーグウィン(Chirgwin,
J.)ら(Biochemistry,18,5294
−5299(1979))のグアニジンイソチオシアネ
ート法により抽出した。ConAで誘導したT−7細胞
またはPBL(刺激後4時間)の凍結した細胞塊をグア
ニジンイソチオシアン酸溶解溶液に懸濁した。1.5×
108 個の細胞に対し、20mlの溶解溶液を用いた。細
胞塊をピペットで再懸濁し、注射器を用いて16ゲージ
の注射針に4回通すことによりDNA切断した。溶解液
を40mlのポリアロマー遠心管中、20mlの5.7M
CsCl,10mM EDTA上に重層した。この溶液を
ベックマン(Bickman)社SW28ローター(B
eckman Instruments,Inc.,P
alo Alto,CA)を用い、25000rpm ,1
5℃で40時間遠心分離した。DNAを含むグアニジン
イソチアン酸の層を上部から界面まで吸い出した。管壁
および界面を2〜3mlのグアニジンイソチオシアン酸溶
解溶液で洗浄した。遠心管をはさみを用いて界面の下で
切断し、CsCl溶液を排出した。RNA塊を冷却した
70エタノールで2回洗浄し、500μl の10mM ト
リス塩酸,pH7.4,1mM EDTA,0.05%SD
Sに再懸濁した。50μl の3M酢酸ナトリウムを添加
し、RNAを1mlのエタノールで沈澱させた。遠心分離
によって0.3mgの全RNAが得られ、RNA塊を冷エ
タノールで1回洗浄した。
J.)ら(Biochemistry,18,5294
−5299(1979))のグアニジンイソチオシアネ
ート法により抽出した。ConAで誘導したT−7細胞
またはPBL(刺激後4時間)の凍結した細胞塊をグア
ニジンイソチオシアン酸溶解溶液に懸濁した。1.5×
108 個の細胞に対し、20mlの溶解溶液を用いた。細
胞塊をピペットで再懸濁し、注射器を用いて16ゲージ
の注射針に4回通すことによりDNA切断した。溶解液
を40mlのポリアロマー遠心管中、20mlの5.7M
CsCl,10mM EDTA上に重層した。この溶液を
ベックマン(Bickman)社SW28ローター(B
eckman Instruments,Inc.,P
alo Alto,CA)を用い、25000rpm ,1
5℃で40時間遠心分離した。DNAを含むグアニジン
イソチアン酸の層を上部から界面まで吸い出した。管壁
および界面を2〜3mlのグアニジンイソチオシアン酸溶
解溶液で洗浄した。遠心管をはさみを用いて界面の下で
切断し、CsCl溶液を排出した。RNA塊を冷却した
70エタノールで2回洗浄し、500μl の10mM ト
リス塩酸,pH7.4,1mM EDTA,0.05%SD
Sに再懸濁した。50μl の3M酢酸ナトリウムを添加
し、RNAを1mlのエタノールで沈澱させた。遠心分離
によって0.3mgの全RNAが得られ、RNA塊を冷エ
タノールで1回洗浄した。
【0062】洗浄し、乾燥した全RNAを900μl の
オリゴ(dT)溶出緩衝液(10mMトリス塩酸,pH7.
4,1mM EDTA,0.5%SDS)に再懸濁した。
RNAは3分間68℃で加熱しその後氷上で冷却した。
100μl の5M NaClを添加した。RNA試料を
結合緩衝液(10mM トリス塩酸,pH7.4,1mMED
TA,0.5M NaCl,0.5%SDS)で平衡化
した1.0mlのオリゴ(dT)セルロースカラム(タイ
プ3,コラボラティブリサーチ,ウォルサム,MA)に
添加した。カラムの流出液は更に2回カラムに添加し
た。次にカラムを0mlの結合緩衝液で洗浄した。溶出緩
衝液で洗浄し、ポリ(A)+ のmRNAを回収した。R
NAは通常溶出緩衝液の最初の2mlで溶出した。RNA
を0.11容の3M酢酸ナトリウム(pH6)および2容
のエタノールで沈澱した。RNA塊を遠心分離によって
回収し、冷エタノールで2回洗浄して乾燥させた。RN
A塊を水に再懸濁し、一部を希釈して260nmの吸光度
を測定した。
オリゴ(dT)溶出緩衝液(10mMトリス塩酸,pH7.
4,1mM EDTA,0.5%SDS)に再懸濁した。
RNAは3分間68℃で加熱しその後氷上で冷却した。
100μl の5M NaClを添加した。RNA試料を
結合緩衝液(10mM トリス塩酸,pH7.4,1mMED
TA,0.5M NaCl,0.5%SDS)で平衡化
した1.0mlのオリゴ(dT)セルロースカラム(タイ
プ3,コラボラティブリサーチ,ウォルサム,MA)に
添加した。カラムの流出液は更に2回カラムに添加し
た。次にカラムを0mlの結合緩衝液で洗浄した。溶出緩
衝液で洗浄し、ポリ(A)+ のmRNAを回収した。R
NAは通常溶出緩衝液の最初の2mlで溶出した。RNA
を0.11容の3M酢酸ナトリウム(pH6)および2容
のエタノールで沈澱した。RNA塊を遠心分離によって
回収し、冷エタノールで2回洗浄して乾燥させた。RN
A塊を水に再懸濁し、一部を希釈して260nmの吸光度
を測定した。
【0063】D.pcD cDNAライブラリーの構築 1)部および2)部,段階1)〜5)はPCT/US8
5/02464の56〜60頁に開示されているように
して行った。ただしpcDV1 DNA(57頁,3〜
4行目)はNsiIエンドヌクレアーゼを用いて消化し
た。
5/02464の56〜60頁に開示されているように
して行った。ただしpcDV1 DNA(57頁,3〜
4行目)はNsiIエンドヌクレアーゼを用いて消化し
た。
【0064】(cDNAライブラリー調製の)第6段
階: E.coliの形質転換。形質転換はコーエン(Coh
en)らによりProc.Natl.Acad.Sc
i.USA,69,2110−2114(1972)に
記載された手段を若干改変して行った。カサバダンおよ
びコーエン(Casabadan,M.and Coh
en,S.)によってJ.Mol.Biol.,138,
179−207(1980)に記載されたE.coli
K−12株,MC1061を37℃で20mlのL−ブ
ロス中、600nmの吸光度が0.5になるまで培養し
た。細胞を遠心分離して集め、50mM CaCl2 を含
む10mMトリス塩酸(pH7.3)10mlに懸濁し、0℃
で5分間遠心分離した。細胞を再び上記の緩衝液2ml中
に懸濁し、再び0℃で5分間インキュベートした;次に
0.2mlの細胞懸濁液を第5段階のDNA溶液0.1ml
と混合し、これを0℃で15分インキュベートした。次
に細胞を37℃に2分間置き、次に室温に10分置い
た;次に0.5mlのL−ブロスを加え、37℃で30分
間インキュベートし、その後2.5mlのL−ブロス軟寒
天と42℃で混合し、1mlあたり50μg のアンピシリ
ンを含むL−ブロス寒天上に広げた。37℃で12〜2
4時間インキュベートした後、個々のコロニーを滅菌爪
楊枝を用いて単離した。全体で約5×104 の独立した
cDNAクローンが生産された。
階: E.coliの形質転換。形質転換はコーエン(Coh
en)らによりProc.Natl.Acad.Sc
i.USA,69,2110−2114(1972)に
記載された手段を若干改変して行った。カサバダンおよ
びコーエン(Casabadan,M.and Coh
en,S.)によってJ.Mol.Biol.,138,
179−207(1980)に記載されたE.coli
K−12株,MC1061を37℃で20mlのL−ブ
ロス中、600nmの吸光度が0.5になるまで培養し
た。細胞を遠心分離して集め、50mM CaCl2 を含
む10mMトリス塩酸(pH7.3)10mlに懸濁し、0℃
で5分間遠心分離した。細胞を再び上記の緩衝液2ml中
に懸濁し、再び0℃で5分間インキュベートした;次に
0.2mlの細胞懸濁液を第5段階のDNA溶液0.1ml
と混合し、これを0℃で15分インキュベートした。次
に細胞を37℃に2分間置き、次に室温に10分置い
た;次に0.5mlのL−ブロスを加え、37℃で30分
間インキュベートし、その後2.5mlのL−ブロス軟寒
天と42℃で混合し、1mlあたり50μg のアンピシリ
ンを含むL−ブロス寒天上に広げた。37℃で12〜2
4時間インキュベートした後、個々のコロニーを滅菌爪
楊枝を用いて単離した。全体で約5×104 の独立した
cDNAクローンが生産された。
【0065】E.DNAトランスフェクション(感染)
によるヒトT細胞cDNAライブラリーのスクリーニン
グ 104 の独立したクローンを任意にT細胞cDNAライ
ブラリーから抽出し、マイクロタイター培養皿のウエル
で50μg /mlのアンピシリンおよび7%のジメチルス
ルホキシドを含むL−ブロス200μl 中で増殖させ
た。マイクロタイター培養皿より48のcDNAクロー
ンが調製され、プールされた。このプールから40のク
ローンを100μg /mlアンピシリンを含むL−ブロス
中で1リットルまで増殖させた。各培養物からプラスミ
ドDNAを単離し、CsClグラジエントを2回通して
精製した。各プール由来のDNA配列以下の方法でCO
S7サル細胞に感染(トランスフェクション)させた。
によるヒトT細胞cDNAライブラリーのスクリーニン
グ 104 の独立したクローンを任意にT細胞cDNAライ
ブラリーから抽出し、マイクロタイター培養皿のウエル
で50μg /mlのアンピシリンおよび7%のジメチルス
ルホキシドを含むL−ブロス200μl 中で増殖させ
た。マイクロタイター培養皿より48のcDNAクロー
ンが調製され、プールされた。このプールから40のク
ローンを100μg /mlアンピシリンを含むL−ブロス
中で1リットルまで増殖させた。各培養物からプラスミ
ドDNAを単離し、CsClグラジエントを2回通して
精製した。各プール由来のDNA配列以下の方法でCO
S7サル細胞に感染(トランスフェクション)させた。
【0066】感染の前日、約106 のCOS7サル細胞
を別々の60mmプレートに、10%ウシ胎児血清および
2Mグルタミンを含むDME中で播種した。感染のた
め、各プレートから培地を吸引し、50mmトリス塩酸
(pH7.4),400μg /mlDEAE−デキストラン
および15μg の被検プラスミドDNAを含むDME
1.5mlで置換した。プレートを37℃で4時間インキ
ュベートし、DNAを含む培地を除去、プレートを2ml
の無血清DMEで2回洗浄した。プレートに150μM
クロロキンを含むDMEを加え、さらに37℃で3時間
インキュベートした。プレートをDMEで1回洗浄し、
4%のウシ胎児血清、2mmグルタミン、ペニシリン、ス
トレプトマイシンを含むDMEを添加した。こののち、
細胞を37℃で72時間インキュベートした。培養上清
を集め、上述の方法でGM−CSFの活性をアッセイし
た。
を別々の60mmプレートに、10%ウシ胎児血清および
2Mグルタミンを含むDME中で播種した。感染のた
め、各プレートから培地を吸引し、50mmトリス塩酸
(pH7.4),400μg /mlDEAE−デキストラン
および15μg の被検プラスミドDNAを含むDME
1.5mlで置換した。プレートを37℃で4時間インキ
ュベートし、DNAを含む培地を除去、プレートを2ml
の無血清DMEで2回洗浄した。プレートに150μM
クロロキンを含むDMEを加え、さらに37℃で3時間
インキュベートした。プレートをDMEで1回洗浄し、
4%のウシ胎児血清、2mmグルタミン、ペニシリン、ス
トレプトマイシンを含むDMEを添加した。こののち、
細胞を37℃で72時間インキュベートした。培養上清
を集め、上述の方法でGM−CSFの活性をアッセイし
た。
【0067】4つのプール(グループ1A、3B、7A
および14A)がヒトGM−CSF活性を示した(下記
第I表を参照)。各グループをさらに、それぞれ、もと
もとプールされたクローンのうち8つを含むような6つ
のプールに分割した。各々のプール由来のサブプールの
うち1つが感染アッセイで陽性であった。但し7Aは2
つの陽性なサブプールを産生した。4または5つのサブ
プールの中の各プラスミドを別々にCOS7細胞に感染
させた。3−8a、7−1a、7−4d、および14−
1eと名付けられた4つの独立したクローンがGM−C
SF活性を有した。制限エンドヌクレアーゼ解析によっ
てこれらのクローンの全てが実質的に同じ構造を有する
ことが示された。
および14A)がヒトGM−CSF活性を示した(下記
第I表を参照)。各グループをさらに、それぞれ、もと
もとプールされたクローンのうち8つを含むような6つ
のプールに分割した。各々のプール由来のサブプールの
うち1つが感染アッセイで陽性であった。但し7Aは2
つの陽性なサブプールを産生した。4または5つのサブ
プールの中の各プラスミドを別々にCOS7細胞に感染
させた。3−8a、7−1a、7−4d、および14−
1eと名付けられた4つの独立したクローンがGM−C
SF活性を有した。制限エンドヌクレアーゼ解析によっ
てこれらのクローンの全てが実質的に同じ構造を有する
ことが示された。
【0068】第II表は2点の臍帯血アッセイにおける各
感染サンプルによって刺激された造血コロニーの数を示
す。クラスターは20から50細胞を意味し、小コロニ
ーは51から150細胞、そしてコロニーは150以上
の細胞を示す。
感染サンプルによって刺激された造血コロニーの数を示
す。クラスターは20から50細胞を意味し、小コロニ
ーは51から150細胞、そしてコロニーは150以上
の細胞を示す。
【0069】 第II表 プラスミドDNAプールの感染によるコロニー刺激活性の アッセイ 第1スクリーニング 48クローン中40プール (1−20,A+B) 偽感染COS7 7+12クラスター プール1A: 29+25クラスター プール3B: 38+20クラスター プール7A: 22+19クラスター プール14A: 26+32クラスター 他の全てのプール 20クラスター以下 第2スクリーニング 8クローンのサブプール 偽感染COS7 9+15クラスター サブプール1−5: 56+54クラスター サブプール3−8: 98+52小コロニー サブプール7−1: 29+41小コロニー サブプール7−4: 100+93小コロニー サブプール14−1: 40+73小コロニー 他の全てのサブプール 20クラスター以下 第3スクリーニング 個々のクローン クローン3−8a: 120+127小コロニー クローン7−1a: 198+164小コロニー クローン7−4a: 176+160小コロニー クローン14−1e: 62+67 小コロニー 他の全てのクローン 20クラスター以下
【0070】実質的に完全長cDNA挿入物を持つプラ
スミド(pcD−human−GM−CSF)は第2図
に示されており、このプラスミドを持つE.coliバ
クテリア(MC1061)はATCCに寄託された(寄
託番号39923)。第2図ではpcD発現ベクターに
含まれる776bpのcDNA挿入物のSV40早期プロ
モーターからの転写を矢印で示した。スプライスの供与
および受容部位が示されている。SV40由来のポリア
デニル化シグナルは、cDNA挿入の3′−末端に位置
する。cDNA挿入物中のGM−CSFコード領域が濃
い影の部分で非コード領域は薄い影の部分である。β−
ラクタマーゼ遺伝子(Ampr )および複製開始点を含
むベクター配列の残りの部分はpBR322由来であ
る。
スミド(pcD−human−GM−CSF)は第2図
に示されており、このプラスミドを持つE.coliバ
クテリア(MC1061)はATCCに寄託された(寄
託番号39923)。第2図ではpcD発現ベクターに
含まれる776bpのcDNA挿入物のSV40早期プロ
モーターからの転写を矢印で示した。スプライスの供与
および受容部位が示されている。SV40由来のポリア
デニル化シグナルは、cDNA挿入の3′−末端に位置
する。cDNA挿入物中のGM−CSFコード領域が濃
い影の部分で非コード領域は薄い影の部分である。β−
ラクタマーゼ遺伝子(Ampr )および複製開始点を含
むベクター配列の残りの部分はpBR322由来であ
る。
【0071】M13ダイデオキシ チェーンターミネー
ター法(サンガー(Sanger,F.)ら,Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA,74,54
63−5467(1977))および改変マクサム−ギ
ルバート法(ルビンおよびシュミット(Rubin,
C.and Schmidt,C.)Nucl.Aci
dRes.,8,4613−4619(1981))の
双方を用いて3−8aの配列を決定した。cDNA挿入
物は唯一つの読み枠を持つ。最初のATGは5′−末端
から33−35ヌクレオチドに存在し、ヌクレオチド2
65−467の終結暗号(TGA)までの間に144コ
ドンを持つ。
ター法(サンガー(Sanger,F.)ら,Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA,74,54
63−5467(1977))および改変マクサム−ギ
ルバート法(ルビンおよびシュミット(Rubin,
C.and Schmidt,C.)Nucl.Aci
dRes.,8,4613−4619(1981))の
双方を用いて3−8aの配列を決定した。cDNA挿入
物は唯一つの読み枠を持つ。最初のATGは5′−末端
から33−35ヌクレオチドに存在し、ヌクレオチド2
65−467の終結暗号(TGA)までの間に144コ
ドンを持つ。
【0072】第III表はクローン3−8a、7−1a、
7−4d、および14−1eのそれぞれの影響下で培養
された約60のヒト骨髄および臍帯血液コロニーの細胞
組成物の崩壊の割合をパーセント表示したものである。
好酸球および他の細胞種の混合コロニーが存在するの
は、コロニーが一緒に生育したためであろう。
7−4d、および14−1eのそれぞれの影響下で培養
された約60のヒト骨髄および臍帯血液コロニーの細胞
組成物の崩壊の割合をパーセント表示したものである。
好酸球および他の細胞種の混合コロニーが存在するの
は、コロニーが一緒に生育したためであろう。
【0073】 第III表 ヒト骨髄コロニーの細胞組成 Neu Mφ Eos Neu/Mφ Mφ/Eos Neu/Mφ/Eos 15% 30% 7% 37% 2% 9%
【0074】実施例II SRαプロモーターを用いた哺
乳類細胞中でのGM−CSFの発現上昇 しへ40早期複製開始点のXhoI切断部位にHTLV
(I)レトロウイルスのロングターミナルリピート(L
TR)の断片を挿入して構築されるプロモーター(SR
αと名付ける)を用いて様々な哺乳類細胞中でのGM−
CSFの発現上昇がなされる。LTR断片が存在すると
COSサル細胞(例えば寄託番号CRL1650または
CRL 1651としてATCCより入手可能)および
CV1サル細胞(例えば寄託番号CCL 70としてA
TCCより入手可能)およびマウスL細胞(例えば、L
−M(TK- )はATCCより寄託番号CCL 1.3
として入手可能)中でGM−CSFの発現は20−50
倍に上昇する。合成DNA断片よりSRαプロモーター
を構築する方法を以下に示す。SRαはATCC寄託番
号67318のプラスミドpcD−huIL−3−22
−1からも得られる。
乳類細胞中でのGM−CSFの発現上昇 しへ40早期複製開始点のXhoI切断部位にHTLV
(I)レトロウイルスのロングターミナルリピート(L
TR)の断片を挿入して構築されるプロモーター(SR
αと名付ける)を用いて様々な哺乳類細胞中でのGM−
CSFの発現上昇がなされる。LTR断片が存在すると
COSサル細胞(例えば寄託番号CRL1650または
CRL 1651としてATCCより入手可能)および
CV1サル細胞(例えば寄託番号CCL 70としてA
TCCより入手可能)およびマウスL細胞(例えば、L
−M(TK- )はATCCより寄託番号CCL 1.3
として入手可能)中でGM−CSFの発現は20−50
倍に上昇する。合成DNA断片よりSRαプロモーター
を構築する方法を以下に示す。SRαはATCC寄託番
号67318のプラスミドpcD−huIL−3−22
−1からも得られる。
【0075】レトロウイルスのLTRはいろいろな系で
発現を上昇させることが示されている:例えばチェン
(Chen)ら,Proc.Natl.Acad.Sc
i.USA,82,7285−7288(1985);
ゴーマン(Gorman)ら,Proc.Natl.A
cad.Sci.USA,79,6777−6781
(1982);テミン(Temin),Cell,2
7,1−3(1981);およびルシウ(Luciw)
ら,Cell,33,705−716(1983)があ
る。pL1のXhoI切断部位に挿入されたHTLV
(I)LTR断片は、完全なR領域およびR/U5境界
から最初の下流のTaqI切断部位まで(全部で39塩
基)のU5領域の一部(第3図でU5′と命名されてい
る)を含む267塩基部分を含む。HTLV(I)LT
Rの配列は、ヨシダ(Yoshida)らによりCur
rent Topics in Microbiolo
gy and Immunology,115,157
−175(1985)に開示されている。
発現を上昇させることが示されている:例えばチェン
(Chen)ら,Proc.Natl.Acad.Sc
i.USA,82,7285−7288(1985);
ゴーマン(Gorman)ら,Proc.Natl.A
cad.Sci.USA,79,6777−6781
(1982);テミン(Temin),Cell,2
7,1−3(1981);およびルシウ(Luciw)
ら,Cell,33,705−716(1983)があ
る。pL1のXhoI切断部位に挿入されたHTLV
(I)LTR断片は、完全なR領域およびR/U5境界
から最初の下流のTaqI切断部位まで(全部で39塩
基)のU5領域の一部(第3図でU5′と命名されてい
る)を含む267塩基部分を含む。HTLV(I)LT
Rの配列は、ヨシダ(Yoshida)らによりCur
rent Topics in Microbiolo
gy and Immunology,115,157
−175(1985)に開示されている。
【0076】HTLV(I)LTRは、実施例IVに記載
した方法を用い、4段階でプラスミドpL1に挿入さ
れ、第3図に示す改変プラスミド,pL1′が作られ
た。まずpL1をBglIおよびXhoIで消化し、大き
い断片を単離する。次に大きい断片を合成した1A/B
および2A/B(以下で定義する)と標準的なライゲー
ション混合物中で混合する。合成物1A/Bおよび2A
/Bは共に5′→3′の順に以下の者を含む;SV40
oriのBglI/XhoI断片,LRTのRりのの26
7塩基の5′−断片およびSmaI、SacI、Nae
I、およびXhoIの順にそれぞれの切断部位を含むポリ
リンカー。
した方法を用い、4段階でプラスミドpL1に挿入さ
れ、第3図に示す改変プラスミド,pL1′が作られ
た。まずpL1をBglIおよびXhoIで消化し、大き
い断片を単離する。次に大きい断片を合成した1A/B
および2A/B(以下で定義する)と標準的なライゲー
ション混合物中で混合する。合成物1A/Bおよび2A
/Bは共に5′→3′の順に以下の者を含む;SV40
oriのBglI/XhoI断片,LRTのRりのの26
7塩基の5′−断片およびSmaI、SacI、Nae
I、およびXhoIの順にそれぞれの切断部位を含むポリ
リンカー。
【0077】 (BglI) TCGGCCTCTGAGCTATTCCAGAAGTAGTGAGGAGGCTTTTTTGGA- CGGAGCCGGAGACTCGATAAGGTCTTCATCACTCCTCCGAAAAAACCT- GGCCTAGGCTTTT CCGG 合成物1A/B SmaI SV40ori-->R----> R-----> SacI GCAAAAAGCTCGGCTCGCATCTCTCCTTCACGCGCCCGGGGAG- ATCCGAAAACGTTTTTCGAGCCGAGCGTAGAGAGGAAGTGCGCGGGCCCCTC- NaeI XhoI CTCGCCGGCC GAGCGGCCGGAGCT 合成物2A/B
【0078】ライゲーションの後、第一段階より得られ
るプラスミドを増幅、抽出し、SmaIおよびSacIで
消化して大きい断片を抽出した。大きい断片を次に合成
物3A/Bおよび4A/B(以下に定義する)と、標準
的なライゲーション混合物中で混合した。
るプラスミドを増幅、抽出し、SmaIおよびSacIで
消化して大きい断片を抽出した。大きい断片を次に合成
物3A/Bおよび4A/B(以下に定義する)と、標準
的なライゲーション混合物中で混合した。
【0079】
【0080】ライゲーションの後、第二段階より得られ
るプラスミドを増幅、単離し、SacIおよびNaeIで
消化し、大きい断片を単離した。大きい断片を合成物5
A/B(以下に定義する)と標準的なライゲーション混
合物中で混合した。
るプラスミドを増幅、単離し、SacIおよびNaeIで
消化し、大きい断片を単離した。大きい断片を合成物5
A/B(以下に定義する)と標準的なライゲーション混
合物中で混合した。
【0081】 CAGGTCGAGACCGGGCCTTTGTCCGGCGCTCCCTTGGAGCCTACCT- TCGAGTCCAGCTCTGGCCCGGAAACAGGCCGCGAGGGAACCTCGGATGGA- NaeI AGACTCAGCC TCTGAGTCGG 合成物5A/B
【0082】ライゲーションの後、第三段階より得られ
るプラスミドを増幅、単離し、NaeIおよびXhoIで
消化し、大きい断片を抽出した。大きい断片を合成物6
A/Bおよび7A/B(以下に定義する)と標準的なラ
イゲーション混合物中で混合し、pL1′と名付けた改
変pL1プラスミドを作製した。
るプラスミドを増幅、単離し、NaeIおよびXhoIで
消化し、大きい断片を抽出した。大きい断片を合成物6
A/Bおよび7A/B(以下に定義する)と標準的なラ
イゲーション混合物中で混合し、pL1′と名付けた改
変pL1プラスミドを作製した。
【0083】 NaeI GGCTCTCCACGCTTTGCCTGACCCTGCTTGCTCAACTCTACG CCGAGAGGTGCGAAACGGACTGGGACGAACGAG 合成物6A/B XhoI TCTTTGTTTCGTTTTCTGTTCTGCGCCGTTACAGATC TTGAGATGCAGAAACAAAGCAAAAGACAAGACGCGGCAATGTCTAGAGCT 合成物7A/B
【0084】増幅の後、pL1′を精製し、HindII
IおよびXhoIで切断し、SV40oriおよびR−U
5′を含む小さい断片を単離した。また別にプラスミド
pcDV1(第4図に図示する)を精製し、HindII
IおよびXhoIで消化し、pBR322 oriおよび
Ampr遺伝子を含む大きい断片を単離した。pL1′
の小さい断片とpcDV1の大きい断片をライゲーショ
ンし、そこから得られるプラスミドpcD(SRα)を
増幅した。また、別にプラスミドpcD−human−
GM−CSFをXhoIで消化し、GM−CSFのコー
ド領域を含む小さい断片を単離し、XhoIで消化した
pcD(SRα)とライゲーションした。これらより得
られる組換え体は、例えば細胞株HB101またはMC
1061等の大腸菌にトランスフェクションさせ、培養
皿にまいた。アンピシリン抵抗性のコードのバクテリア
を無作為に選び、別々に増幅させた。プラスミドを抽
出、精製し、そして上述の方法でCOS7サル細胞を感
染させるために用いた。その培養上清のアッセイで、G
M−CSF活性が陽性なCOS7培養物は、目的のpc
D(SRα)−hGM−CSFプラスミドを持つ。
IおよびXhoIで切断し、SV40oriおよびR−U
5′を含む小さい断片を単離した。また別にプラスミド
pcDV1(第4図に図示する)を精製し、HindII
IおよびXhoIで消化し、pBR322 oriおよび
Ampr遺伝子を含む大きい断片を単離した。pL1′
の小さい断片とpcDV1の大きい断片をライゲーショ
ンし、そこから得られるプラスミドpcD(SRα)を
増幅した。また、別にプラスミドpcD−human−
GM−CSFをXhoIで消化し、GM−CSFのコー
ド領域を含む小さい断片を単離し、XhoIで消化した
pcD(SRα)とライゲーションした。これらより得
られる組換え体は、例えば細胞株HB101またはMC
1061等の大腸菌にトランスフェクションさせ、培養
皿にまいた。アンピシリン抵抗性のコードのバクテリア
を無作為に選び、別々に増幅させた。プラスミドを抽
出、精製し、そして上述の方法でCOS7サル細胞を感
染させるために用いた。その培養上清のアッセイで、G
M−CSF活性が陽性なCOS7培養物は、目的のpc
D(SRα)−hGM−CSFプラスミドを持つ。
【0085】実施例III.パン酵母中でのGM−CSF
の発現 天然のヒトGM−CSFのシグナルペプチドのコード領
域を除去し、プラスミドpMFα8の酵母α−因子接合
フェロモンのシグナルペプチドのコード領域と置換し
た。パン酵母(Saccharomyces cere
viciae)は、pMFα8によって形質転換され、
接合因子/GM−CSF融合蛋白質を発現し、成熟GM
−CSFを培地中に分泌する。この実施例の結合はミヤ
ジマ(Miyajima)らによりEMBO Jour
nal,5,1193−1197(1986)にも記載
されている。
の発現 天然のヒトGM−CSFのシグナルペプチドのコード領
域を除去し、プラスミドpMFα8の酵母α−因子接合
フェロモンのシグナルペプチドのコード領域と置換し
た。パン酵母(Saccharomyces cere
viciae)は、pMFα8によって形質転換され、
接合因子/GM−CSF融合蛋白質を発現し、成熟GM
−CSFを培地中に分泌する。この実施例の結合はミヤ
ジマ(Miyajima)らによりEMBO Jour
nal,5,1193−1197(1986)にも記載
されている。
【0086】パン酵母(Saccharomyces
cereviciae)は接合型に特異的なオリゴペプ
チドのフェロモンを分泌する。Matα細胞はα−因子
を分泌し、これはMatα細胞の生育を細胞周期のG1
期で停止する(ソーナー(Thorner,J.),
「パン酵母の分子生物学(The Molecular
Biology of the Yeast Sacc
haromyces),コールドスプリングハーバーラ
ボラトリー,ニューヨーク(1981);特に143−
180頁を参照)。α−因子は20アミノ酸のNH2 −
末端シグナル配列、それに続くさらなる60アミノ酸の
リーダー配列、および最後に成熟α−因子の配列の4回
の同一な繰り返しからなる大きい前駆体として最初は合
成される。この繰り返しはお互いから6または8個のア
ミノ酸のスペーサーにより隔てられている(Lys−A
rg−Glu−Ala−Glu−AlaおよびLys−
Arg−Glu−Ala−Glu〔またはAsp〕−A
la−Glu−Ala)。このプレプロα因子はいくつ
かの特異的な部位で切断を受ける。最初のプロセッシン
グは、KEX2産物によって触媒される。スペーサー配
列中のLys−ArgペアのCOOH−末端の結合であ
る:ジュリウス(Julius)ら,Cell,37,
1075−1089(1984)。カルボキシペプチダ
ーゼB様の酵素がLys−ArgペアのNH2 −末端側
で切断する。最終の段階はSTE13によってコードさ
れるジアミノペプチダーゼによるGlu−Alaまたは
Asp−Alaペアの除去である。ブレイク(J.Br
ake)らは、Proc.Natl.Acad.Sc
i.USA,81,4642−4646(1984)で
成熟ヒト蛋白質をコードする配列と第一プロセッシング
部位の融合によってこのような蛋白質が分泌されること
を示した。
cereviciae)は接合型に特異的なオリゴペプ
チドのフェロモンを分泌する。Matα細胞はα−因子
を分泌し、これはMatα細胞の生育を細胞周期のG1
期で停止する(ソーナー(Thorner,J.),
「パン酵母の分子生物学(The Molecular
Biology of the Yeast Sacc
haromyces),コールドスプリングハーバーラ
ボラトリー,ニューヨーク(1981);特に143−
180頁を参照)。α−因子は20アミノ酸のNH2 −
末端シグナル配列、それに続くさらなる60アミノ酸の
リーダー配列、および最後に成熟α−因子の配列の4回
の同一な繰り返しからなる大きい前駆体として最初は合
成される。この繰り返しはお互いから6または8個のア
ミノ酸のスペーサーにより隔てられている(Lys−A
rg−Glu−Ala−Glu−AlaおよびLys−
Arg−Glu−Ala−Glu〔またはAsp〕−A
la−Glu−Ala)。このプレプロα因子はいくつ
かの特異的な部位で切断を受ける。最初のプロセッシン
グは、KEX2産物によって触媒される。スペーサー配
列中のLys−ArgペアのCOOH−末端の結合であ
る:ジュリウス(Julius)ら,Cell,37,
1075−1089(1984)。カルボキシペプチダ
ーゼB様の酵素がLys−ArgペアのNH2 −末端側
で切断する。最終の段階はSTE13によってコードさ
れるジアミノペプチダーゼによるGlu−Alaまたは
Asp−Alaペアの除去である。ブレイク(J.Br
ake)らは、Proc.Natl.Acad.Sc
i.USA,81,4642−4646(1984)で
成熟ヒト蛋白質をコードする配列と第一プロセッシング
部位の融合によってこのような蛋白質が分泌されること
を示した。
【0087】アルファ因子プロモーターおよび下流のリ
ーダー配列を他の要素とともに含む、pMFα8と名付
けられた一般的な酵母の発現ベクターは、ATCCに寄
託番号40140で寄託されている。これは以下のよう
にして構築することができる:MFα1遺伝子を持つ
1.7kbのEcoRI断片(カージャン(Kurja
n,J.)およびヘルショウィッツ(Hershowi
tz,I.),Cell,30,933−943(19
82))をM13mp8(ビエラおよびメッシング(V
iera,J.and Messing,J.),Ge
ne,19,259−268(1982))中にクロー
ニングした。第一スペーサー領域のリジンコドンのあと
にHindIII切断部位を導入するため、合成オリゴヌ
クレオチドTCTTTTATCCAAAGATACCC
を単鎖M13−MFα1 DNAとハイブリダイズし、
オリゴヌクレオチドプライマーをDNAポリメラーゼI
クレノー断片を用い伸長した。S1ヌクレアーゼ処理
の後、DNAをEcoRIで切断し、MFα1プロモー
ターおよびリーダー配列を含む断片をpUC8(ビエラ
およびメッシング,上述)のEcoRIおよび埋められ
たHindIII制限酵素切断部位にクローニングした。
望ましい構造のプラスミドが一つ単離された(pMFα
4Δ1と命名した)。pMFα4Δ1をHindIIIに
よって切断し、dATPおよびdGTP存在下でDNA
ポリメラーゼIクレノー断片を用いて部分的に補足し
た。DNAをヤエナリのヌクレアーゼで処理し、オリゴ
ヌクレオチドリンカー(GCCTCGAGGC)を結合
した。得られたプラスミド(pMFα5と命名した)
は、アルギニンコドンの直後にStuI切断部位、また
その後にXhoI制限酵素切断部位を持つ。S.cer
eviciae−E.coliのシャトルベクター(p
TRP584)は以下のようにして構築される。2μm
プラスミドの複製開始点(ブローチ(Broach,
J.),上述)を含むPstI−XbaI断片をpTRP
56(ミヤジマ(Miyajima)ら,Mol.Ce
ll.Biol.,4,407−414(1984)の
ClaI制限酵素切断部位にクローニングし、TRP1
−ARS1断片中のStuI制限部位をPvuIIリンカ
ー挿入によってPvuII制限部位へ変換した。基本とな
るpTRP56のKpnI制限部位はXhoIリンカー挿
入によりXhoIに転換した。そしてpTRP584の
BamHI−XhoI制限部位にpMFα5のBglII
−XhoI断片を挿入することにより、一般的な分泌ベ
クターpMFα8を得た。
ーダー配列を他の要素とともに含む、pMFα8と名付
けられた一般的な酵母の発現ベクターは、ATCCに寄
託番号40140で寄託されている。これは以下のよう
にして構築することができる:MFα1遺伝子を持つ
1.7kbのEcoRI断片(カージャン(Kurja
n,J.)およびヘルショウィッツ(Hershowi
tz,I.),Cell,30,933−943(19
82))をM13mp8(ビエラおよびメッシング(V
iera,J.and Messing,J.),Ge
ne,19,259−268(1982))中にクロー
ニングした。第一スペーサー領域のリジンコドンのあと
にHindIII切断部位を導入するため、合成オリゴヌ
クレオチドTCTTTTATCCAAAGATACCC
を単鎖M13−MFα1 DNAとハイブリダイズし、
オリゴヌクレオチドプライマーをDNAポリメラーゼI
クレノー断片を用い伸長した。S1ヌクレアーゼ処理
の後、DNAをEcoRIで切断し、MFα1プロモー
ターおよびリーダー配列を含む断片をpUC8(ビエラ
およびメッシング,上述)のEcoRIおよび埋められ
たHindIII制限酵素切断部位にクローニングした。
望ましい構造のプラスミドが一つ単離された(pMFα
4Δ1と命名した)。pMFα4Δ1をHindIIIに
よって切断し、dATPおよびdGTP存在下でDNA
ポリメラーゼIクレノー断片を用いて部分的に補足し
た。DNAをヤエナリのヌクレアーゼで処理し、オリゴ
ヌクレオチドリンカー(GCCTCGAGGC)を結合
した。得られたプラスミド(pMFα5と命名した)
は、アルギニンコドンの直後にStuI切断部位、また
その後にXhoI制限酵素切断部位を持つ。S.cer
eviciae−E.coliのシャトルベクター(p
TRP584)は以下のようにして構築される。2μm
プラスミドの複製開始点(ブローチ(Broach,
J.),上述)を含むPstI−XbaI断片をpTRP
56(ミヤジマ(Miyajima)ら,Mol.Ce
ll.Biol.,4,407−414(1984)の
ClaI制限酵素切断部位にクローニングし、TRP1
−ARS1断片中のStuI制限部位をPvuIIリンカ
ー挿入によってPvuII制限部位へ変換した。基本とな
るpTRP56のKpnI制限部位はXhoIリンカー挿
入によりXhoIに転換した。そしてpTRP584の
BamHI−XhoI制限部位にpMFα5のBglII
−XhoI断片を挿入することにより、一般的な分泌ベ
クターpMFα8を得た。
【0088】pMFα8にクローニングする前に、ゾラ
ー(Zoller)およびスミス(Smith)により
Methods in Enzymology,10
0,468−500(1983)に開示された方法を用
い、M13mp8中のオリゴヌクレオチド特異的突然変
異誘発により、GM−CSF cDNA中にFspI制
限部位を導入した。導入したFspI部位によってpM
Fα8への挿入前に内因製のシグナルペプチドのコード
領域および成熟蛋白質をコードする領域の中間でcDN
A挿入物を切断することができる。
ー(Zoller)およびスミス(Smith)により
Methods in Enzymology,10
0,468−500(1983)に開示された方法を用
い、M13mp8中のオリゴヌクレオチド特異的突然変
異誘発により、GM−CSF cDNA中にFspI制
限部位を導入した。導入したFspI部位によってpM
Fα8への挿入前に内因製のシグナルペプチドのコード
領域および成熟蛋白質をコードする領域の中間でcDN
A挿入物を切断することができる。
【0089】簡単に述べると、完全なcDNA挿入物
(図2のAを参照)を含むpcD−human−GM−
CSFのBamHI断片をM13mp8の複製型にクロ
ーニングし、それを用いてE.coli JM101を
形質転換した。挿入物を含むM13mp8はイソプロピ
ル−ベータ−D−チオガラクトシド(IPTG)および
5−プロモ−4−クロロ−3−インドイル−ベータ−D
−ガラクトシド(X−gal)を含む寒天上で透明なプ
ラークより選択した。それぞれ選ばれたプラークに対応
する8つのE.coli JM101培養物から標準的
な技術(遠心分離、上清よりポリエチレングリコールを
用いたファージ粒子の除去、ファージのコート蛋白質か
らDNAを分離するためのフェノール抽出、およびエタ
ノール沈澱)を用いて、それぞれ単鎖のM13mp8D
NAを調製した。
(図2のAを参照)を含むpcD−human−GM−
CSFのBamHI断片をM13mp8の複製型にクロ
ーニングし、それを用いてE.coli JM101を
形質転換した。挿入物を含むM13mp8はイソプロピ
ル−ベータ−D−チオガラクトシド(IPTG)および
5−プロモ−4−クロロ−3−インドイル−ベータ−D
−ガラクトシド(X−gal)を含む寒天上で透明なプ
ラークより選択した。それぞれ選ばれたプラークに対応
する8つのE.coli JM101培養物から標準的
な技術(遠心分離、上清よりポリエチレングリコールを
用いたファージ粒子の除去、ファージのコート蛋白質か
らDNAを分離するためのフェノール抽出、およびエタ
ノール沈澱)を用いて、それぞれ単鎖のM13mp8D
NAを調製した。
【0090】クロスハイブリダイゼーションおよびゲル
電気泳動を用いて決定したcDNA挿入物の方向に従っ
て、8セットのDNAを2つのサブセットに分類した。
各サブセットの単鎖DNAに対してそれぞれオリゴヌク
レオチド特異的突然変異誘発を行った。逆に2つのサブ
セット中のDNAを配列決定し、正しい方向でcDNA
挿入物を含む単鎖DNAを決定することもできる。
電気泳動を用いて決定したcDNA挿入物の方向に従っ
て、8セットのDNAを2つのサブセットに分類した。
各サブセットの単鎖DNAに対してそれぞれオリゴヌク
レオチド特異的突然変異誘発を行った。逆に2つのサブ
セット中のDNAを配列決定し、正しい方向でcDNA
挿入物を含む単鎖DNAを決定することもできる。
【0091】以下の配列を持つ(ミスマッチ(不一致)
を下線で示した)20残基のオリゴヌクレオチドプライ
マーを合成した(Applied Biosystem
s,Inc.,モデル380A,フォスターシティー,
CA): GTCGTAGACGCGTGGGCGGG
を下線で示した)20残基のオリゴヌクレオチドプライ
マーを合成した(Applied Biosystem
s,Inc.,モデル380A,フォスターシティー,
CA): GTCGTAGACGCGTGGGCGGG
【0092】3−リン酸化の後、20残基のオリゴヌク
レオチドプライマーを約30倍過剰の単鎖DNA(約1
μg )と混合し、5μl 容の0.5M NaCl中で6
5℃で5分間加熱し、室温で1時間放置した。緩衝液お
よび塩類の濃度は以下のように調製した。100mM N
aCl,20mMトリス塩酸でpH7.5,10mMジチオス
レイトール,10mM MgCl2 ,4種のデオキシヌク
レオシド3リン酸を約400μM ずつ,ATPを約50
0μM 。DNAポリメラーゼI(クレノー断片)および
T4DNAリガーゼを加え、反応液を12℃でインキュ
ベートした。二重鎖環状DNAをアルカリ蔗糖密度勾配
遠心法によって単離し、CaCl2 処理した大腸菌JM
101を形質転換するのに用いた。プライマーで使用し
たものと同じ配列を持つ32P標識したオリゴヌクレオチ
ドプローブでハイブリダイゼーションを行い、変異C−
DNAを含む大腸菌JM101のコロニーをスクリーニ
ングした。
レオチドプライマーを約30倍過剰の単鎖DNA(約1
μg )と混合し、5μl 容の0.5M NaCl中で6
5℃で5分間加熱し、室温で1時間放置した。緩衝液お
よび塩類の濃度は以下のように調製した。100mM N
aCl,20mMトリス塩酸でpH7.5,10mMジチオス
レイトール,10mM MgCl2 ,4種のデオキシヌク
レオシド3リン酸を約400μM ずつ,ATPを約50
0μM 。DNAポリメラーゼI(クレノー断片)および
T4DNAリガーゼを加え、反応液を12℃でインキュ
ベートした。二重鎖環状DNAをアルカリ蔗糖密度勾配
遠心法によって単離し、CaCl2 処理した大腸菌JM
101を形質転換するのに用いた。プライマーで使用し
たものと同じ配列を持つ32P標識したオリゴヌクレオチ
ドプローブでハイブリダイゼーションを行い、変異C−
DNAを含む大腸菌JM101のコロニーをスクリーニ
ングした。
【0093】増幅の後、変異を含むM13ファージをE
spIおよびBamHIを用いて消化し、(BamHI
切断部位の突出端を平にするために)DNAポリメラー
ゼIクレノー断片で処理し、ゲル電気泳動にかけた。最
後に抽出されたGM−CSFを含む断片をpMFα8の
StuI切断部位に挿入した。
spIおよびBamHIを用いて消化し、(BamHI
切断部位の突出端を平にするために)DNAポリメラー
ゼIクレノー断片で処理し、ゲル電気泳動にかけた。最
後に抽出されたGM−CSFを含む断片をpMFα8の
StuI切断部位に挿入した。
【0094】サッカロミセス・セレビシエ20B−12
(MATα trp1 289 pep4−3)酢酸リ
チウム法(イトウ(Ito)ら,J.Bacterio
l.,153,163−168(1983))によりp
MFα8で形質転換し、0.67%のアミノ酸を含まな
い酵母窒素塩基、0.5%カザミノ酸および2%グルコ
ースを含む培地で培養した。
(MATα trp1 289 pep4−3)酢酸リ
チウム法(イトウ(Ito)ら,J.Bacterio
l.,153,163−168(1983))によりp
MFα8で形質転換し、0.67%のアミノ酸を含まな
い酵母窒素塩基、0.5%カザミノ酸および2%グルコ
ースを含む培地で培養した。
【0095】臍帯血を用いたコロニーアッセイにより、
酵母培養液中に分泌されたGM−CSFを確認した。
酵母培養液中に分泌されたGM−CSFを確認した。
【0096】実施例IV.大腸菌中でのGM−CSFの発
現 成熟ヒトGM−CSFのコード領域をompA蛋白質の
シグナルペプチドコード領域を含むベクターpIN−II
I−OmpA2に挿入した。pIN−III−OmpA2は
グライェブ(Ghrayeb)らによりEMBO Jo
urnal,3,2437−2442(1984)に、
およびマスイ(Masui)らによりBiotechn
ology,2,81−85(1984)に開示されて
いる。これらの文献の内容は参照により本明細書に含ま
れる。
現 成熟ヒトGM−CSFのコード領域をompA蛋白質の
シグナルペプチドコード領域を含むベクターpIN−II
I−OmpA2に挿入した。pIN−III−OmpA2は
グライェブ(Ghrayeb)らによりEMBO Jo
urnal,3,2437−2442(1984)に、
およびマスイ(Masui)らによりBiotechn
ology,2,81−85(1984)に開示されて
いる。これらの文献の内容は参照により本明細書に含ま
れる。
【0097】この挿入は3段階で行った。最初に成熟G
M−CSFコード領域を含むpcD−human−GM
−CSFのPstI/BamHI断片をM13mp10
の複製型(RF)のPstI/BamHI消化物に挿入
し、点特異的突然変異誘発により、成熟GM−CSFの
基礎と成るコドンに隣接して、そよびその5’−末端
に、EcoRI部位を導入した。第2に変異したM13
mp10のEcoRI/BamHI断片をpIN−III
−OmpA2のEcoRI/BamHI消化物に挿入し
た。最後にpIN−III−OmpA2中のOmpAシグ
ナルペプチドコード領域および成熟GM−CSFコード
領域間の余分な9塩基対の配列を点特異的突然変異誘発
により除去した。全ての場合においてM13の変異型は
合成プライマーをプローブとして検出した。
M−CSFコード領域を含むpcD−human−GM
−CSFのPstI/BamHI断片をM13mp10
の複製型(RF)のPstI/BamHI消化物に挿入
し、点特異的突然変異誘発により、成熟GM−CSFの
基礎と成るコドンに隣接して、そよびその5’−末端
に、EcoRI部位を導入した。第2に変異したM13
mp10のEcoRI/BamHI断片をpIN−III
−OmpA2のEcoRI/BamHI消化物に挿入し
た。最後にpIN−III−OmpA2中のOmpAシグ
ナルペプチドコード領域および成熟GM−CSFコード
領域間の余分な9塩基対の配列を点特異的突然変異誘発
により除去した。全ての場合においてM13の変異型は
合成プライマーをプローブとして検出した。
【0098】全ての制限酵素消化、DNAポリメラー
ゼ、キナーゼおよびリガーゼの反応は、本質的にマニア
チスらにより記載された方法にしたがって行った。酵素
はニューイングランドバイオラボ社およびベーリンガー
マンハイム社より購入した。プラスミド抽出はアルカリ
法(小規模:マニアチスら,上記)またはその変法(大
規模:ツラウスキ(Zurawski)ら,J.Imm
unol.,137,3354−3360(198
6))で行った。点特異的突然変異誘発は、M13mp
10ベクターにサブクローニングされたDNA断片を用
いて行った。10ngのキナーゼ処理したプライマーDN
Aを50〜100ngの単鎖鋳型DNAとリガーゼ緩衝液
40μl 中で混合した。この混合物に100ngの直鎖M
13RFを添加した。反応混合物は95℃で10分間加
熱した。アニーリングは室温で30分、次に4℃で15
分おいて行った。dNTP(50μM )、リガーゼ(4
00U)およびクレノー(5U)を加え(総量50μl
)、混合物を30分間4℃で、次に1時間12℃でイ
ンキュベートした。混合物をJM101細胞中に形質転
換し、IPTGおよびX−galを含むL−ブロス(L
B)プレートに接種した。白色のプラークをマイクロタ
イター培養皿の150μl L−ブロス中に楊子で移し
た。M13感染細胞をLBプレート上のJM101細胞
層上に接着法を用いて移した。37℃で16時間のイン
キュベーションの後、予め湿らせたニトロセルロース紙
をプラーク上に1分間接着させた。フィルターを0.0
5M NaOHに3分間、中和緩衝液(3M Nac
l,0.5M トリス塩酸,pH7.5)に15分間浸し
た。再度15分間新しい中和緩衝液に浸した後、フィル
ターを2×SSC中に移した。フィルターを乾燥し、8
0℃で1.5時間加熱した。フィルターの前−ハイブリ
ダイゼーション処理は、0.09Mトリス塩酸,pH7.
5,1×Denhardts,0.9M NaCl,
0.1M ATP,1mM Pi,1mM PP,0.5%
NP40,6mM EDTAおよび0.2mg/mlの大腸菌
tRNA中、室温で3時間行った。32Pで標識したプロ
ーブを加え、更に室温で16時間インキュベートした。
フィルターは加熱しながら、オートラジオグラフィーで
背景のカウントが検出されなくなるまで6×SSC,
0.1%SDS中で洗浄した。必要に応じて、SSCの
濃度を下げた。陽性プラークより単鎖DNAを単離し配
列決定を行った。
ゼ、キナーゼおよびリガーゼの反応は、本質的にマニア
チスらにより記載された方法にしたがって行った。酵素
はニューイングランドバイオラボ社およびベーリンガー
マンハイム社より購入した。プラスミド抽出はアルカリ
法(小規模:マニアチスら,上記)またはその変法(大
規模:ツラウスキ(Zurawski)ら,J.Imm
unol.,137,3354−3360(198
6))で行った。点特異的突然変異誘発は、M13mp
10ベクターにサブクローニングされたDNA断片を用
いて行った。10ngのキナーゼ処理したプライマーDN
Aを50〜100ngの単鎖鋳型DNAとリガーゼ緩衝液
40μl 中で混合した。この混合物に100ngの直鎖M
13RFを添加した。反応混合物は95℃で10分間加
熱した。アニーリングは室温で30分、次に4℃で15
分おいて行った。dNTP(50μM )、リガーゼ(4
00U)およびクレノー(5U)を加え(総量50μl
)、混合物を30分間4℃で、次に1時間12℃でイ
ンキュベートした。混合物をJM101細胞中に形質転
換し、IPTGおよびX−galを含むL−ブロス(L
B)プレートに接種した。白色のプラークをマイクロタ
イター培養皿の150μl L−ブロス中に楊子で移し
た。M13感染細胞をLBプレート上のJM101細胞
層上に接着法を用いて移した。37℃で16時間のイン
キュベーションの後、予め湿らせたニトロセルロース紙
をプラーク上に1分間接着させた。フィルターを0.0
5M NaOHに3分間、中和緩衝液(3M Nac
l,0.5M トリス塩酸,pH7.5)に15分間浸し
た。再度15分間新しい中和緩衝液に浸した後、フィル
ターを2×SSC中に移した。フィルターを乾燥し、8
0℃で1.5時間加熱した。フィルターの前−ハイブリ
ダイゼーション処理は、0.09Mトリス塩酸,pH7.
5,1×Denhardts,0.9M NaCl,
0.1M ATP,1mM Pi,1mM PP,0.5%
NP40,6mM EDTAおよび0.2mg/mlの大腸菌
tRNA中、室温で3時間行った。32Pで標識したプロ
ーブを加え、更に室温で16時間インキュベートした。
フィルターは加熱しながら、オートラジオグラフィーで
背景のカウントが検出されなくなるまで6×SSC,
0.1%SDS中で洗浄した。必要に応じて、SSCの
濃度を下げた。陽性プラークより単鎖DNAを単離し配
列決定を行った。
【0099】DNAの配列分析は標準的なダイデオキシ
法(サンガー(Sanger)ら,Proc.Nat
l.Acad.Sci.,74,5463−5467
(1977))を使用した。DNAのオリゴヌクレオチ
ドは、アプライドバイオシステムズ社380A合成機を
用いて、ホスホルアミダイト化学法によって合成した。
法(サンガー(Sanger)ら,Proc.Nat
l.Acad.Sci.,74,5463−5467
(1977))を使用した。DNAのオリゴヌクレオチ
ドは、アプライドバイオシステムズ社380A合成機を
用いて、ホスホルアミダイト化学法によって合成した。
【0100】pcD−human−GM−CSFのPs
tI/BamHI断片をPstIおよびBamHIで消
化したM13mp10RFにクローニングした。標準的
な技術(メッシング,上述)を用い、この組成物の単鎖
DNAを調製し、図1に示されているGM−CSFのC-
DNA 配列の83と84塩基対の間にEcoRI切断部位
(GAATTC)を導入するために点と特異的突然変異
誘発を行った。下記の合成プライマーを使用した: 5'-CTGCAGCATCTCTGAATTCGCACCCGCCCGCT-3' EcoRI切断部位を下線で示した。挿入変異体の配列
を決定した後、GM−CSFC-DNA を含むM13のEc
oRI/BamHI断片をEcoRI/BamHIで消
化したpIN−III−OmpA2に挿入して、大腸菌J
M101中で増幅、単離し、XbaIおよびBamHI
で消化した。GM−CSF C-DNA を含むXbaI/B
amHI断片をXbaI/BamHIで消化したM13
mp10RFに挿入した。単鎖DNAを標準的な方法を
用いて単離し、下記の合成プライマーを用いて点特異的
突然変異誘発を行った: プライマーの配列の間隙および下段の下線を付した配列
は、9塩基対の欠失およびその欠失した配列を示す。欠
失変異体の配列を確認した後、そのXbaI/BamH
I断片を単離し、XbaI/BamHIで消化したpI
N−III−OmpA2とライゲーションして、大腸菌J
M101を形質転換するために用いる最終的な構築物を
得た。
tI/BamHI断片をPstIおよびBamHIで消
化したM13mp10RFにクローニングした。標準的
な技術(メッシング,上述)を用い、この組成物の単鎖
DNAを調製し、図1に示されているGM−CSFのC-
DNA 配列の83と84塩基対の間にEcoRI切断部位
(GAATTC)を導入するために点と特異的突然変異
誘発を行った。下記の合成プライマーを使用した: 5'-CTGCAGCATCTCTGAATTCGCACCCGCCCGCT-3' EcoRI切断部位を下線で示した。挿入変異体の配列
を決定した後、GM−CSFC-DNA を含むM13のEc
oRI/BamHI断片をEcoRI/BamHIで消
化したpIN−III−OmpA2に挿入して、大腸菌J
M101中で増幅、単離し、XbaIおよびBamHI
で消化した。GM−CSF C-DNA を含むXbaI/B
amHI断片をXbaI/BamHIで消化したM13
mp10RFに挿入した。単鎖DNAを標準的な方法を
用いて単離し、下記の合成プライマーを用いて点特異的
突然変異誘発を行った: プライマーの配列の間隙および下段の下線を付した配列
は、9塩基対の欠失およびその欠失した配列を示す。欠
失変異体の配列を確認した後、そのXbaI/BamH
I断片を単離し、XbaI/BamHIで消化したpI
N−III−OmpA2とライゲーションして、大腸菌J
M101を形質転換するために用いる最終的な構築物を
得た。
【0101】実施例V.大腸菌中で発現したGM−CS
Fの精製 大腸菌(E.coli)の可溶性抽出物から順に、陰イ
オン交換、色素−リガンドアフィニティー、ゲル漉過、
および逆相クロマトグラフィーを行って、GM−CSF
を精製した。望ましくは一連のクロマトグラフィーはQ
AE(第四アミノエチル)カラムクロマトグラフィー、
マトレックス(Matrex)ゲルRed Aカラムク
ロマトグラフィー、限外漉過による濃縮および/または
硫酸アンモニウム沈澱、セファデックス(Sephad
ex)G−100ゲル漉過、およびFPLCまたはHP
LC逆相クロマトグラフィーのいずれかを含む。この操
作による最終生成物は、特異性の高い生物学的活性、9
5−100%の電気泳動的純度、低量の発熱物質そして
低量の大腸菌由来の夾雑物またはGM−CSFの誘導物
を示した。
Fの精製 大腸菌(E.coli)の可溶性抽出物から順に、陰イ
オン交換、色素−リガンドアフィニティー、ゲル漉過、
および逆相クロマトグラフィーを行って、GM−CSF
を精製した。望ましくは一連のクロマトグラフィーはQ
AE(第四アミノエチル)カラムクロマトグラフィー、
マトレックス(Matrex)ゲルRed Aカラムク
ロマトグラフィー、限外漉過による濃縮および/または
硫酸アンモニウム沈澱、セファデックス(Sephad
ex)G−100ゲル漉過、およびFPLCまたはHP
LC逆相クロマトグラフィーのいずれかを含む。この操
作による最終生成物は、特異性の高い生物学的活性、9
5−100%の電気泳動的純度、低量の発熱物質そして
低量の大腸菌由来の夾雑物またはGM−CSFの誘導物
を示した。
【0102】特に示さない限り、全ての操作は2−15
℃で行った。各段階でクーマシーブルー結合アッセイに
より蛋白質濃度を決定した。pH測定は+0.2単位で、
誘電率測定は+3mSの巾で変化し得る。どのクロマト
グラフィー操作においても、期待される精製度が得られ
ない場合、溶出過区分を集め、同じカラムで再クロマト
グラフィー、または以前の操作、または以前の一連の操
作を再び行った。硫酸アンモニウム沈澱および/または
限外漉過法は、蛋白質を濃縮および/または保存するた
めに行った;例えばステップCの操作である。カラムの
平衡化および溶出に使用するものを含む全ての溶液は、
使用前に0.2μ膜で漉過した。ステップD以降の全て
の溶液の調製にはUSPXIX 級の水を使用した。
℃で行った。各段階でクーマシーブルー結合アッセイに
より蛋白質濃度を決定した。pH測定は+0.2単位で、
誘電率測定は+3mSの巾で変化し得る。どのクロマト
グラフィー操作においても、期待される精製度が得られ
ない場合、溶出過区分を集め、同じカラムで再クロマト
グラフィー、または以前の操作、または以前の一連の操
作を再び行った。硫酸アンモニウム沈澱および/または
限外漉過法は、蛋白質を濃縮および/または保存するた
めに行った;例えばステップCの操作である。カラムの
平衡化および溶出に使用するものを含む全ての溶液は、
使用前に0.2μ膜で漉過した。ステップD以降の全て
の溶液の調製にはUSPXIX 級の水を使用した。
【0103】A.細胞の殺滅および蛋白質の抽出 85%のリン酸を加えてpHを4.5に、次に50%トリ
クロロ酢酸を加えてpHを2.0に調節し、細胞を殺し
た。0.2μ膜で漉過した後、水を加えて誘電率を15
−20mSに調節した。低い誘電率は、GM−CSFを
QAEカラムに結合させるために必要な希釈を最小限に
抑えるために必要である。
クロロ酢酸を加えてpHを2.0に調節し、細胞を殺し
た。0.2μ膜で漉過した後、水を加えて誘電率を15
−20mSに調節した。低い誘電率は、GM−CSFを
QAEカラムに結合させるために必要な希釈を最小限に
抑えるために必要である。
【0104】B.第四アミノエチル(QAE)カラムク
ロマトグラフィー 必要に応じて中和した抽出物を、水酸化ナトリウムまた
は塩酸で適切なpH7.5に調節した。中和した抽出物の
誘電率は、脱イオン水を加えて5−10mSに調節し
た。QAEカラムは少なくとも2〜3倍のカラム容の2
0mMトリス塩酸,pH7.5で平衡化した。GM−CSF
を含む抽出物は、1mlの樹脂あたり20mg以下でカラム
に添加した。カラムは平衡化に用いたものと同じ緩衝液
に溶かした塩化ナトリウムの濃度勾配で0−0.5Mの
巾で、10−20倍のカラム容で溶出した。溶出分画を
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−PAGE)に基づいて集め、ステップC
のクロマトグラフィーを行った。
ロマトグラフィー 必要に応じて中和した抽出物を、水酸化ナトリウムまた
は塩酸で適切なpH7.5に調節した。中和した抽出物の
誘電率は、脱イオン水を加えて5−10mSに調節し
た。QAEカラムは少なくとも2〜3倍のカラム容の2
0mMトリス塩酸,pH7.5で平衡化した。GM−CSF
を含む抽出物は、1mlの樹脂あたり20mg以下でカラム
に添加した。カラムは平衡化に用いたものと同じ緩衝液
に溶かした塩化ナトリウムの濃度勾配で0−0.5Mの
巾で、10−20倍のカラム容で溶出した。溶出分画を
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−PAGE)に基づいて集め、ステップC
のクロマトグラフィーを行った。
【0105】C.色素アフィニティークロマトグラフィ
ー QAEカラムからの溶出分画は、誘電率5−10mSま
で脱イオン水で希釈し、2〜3カラム容の20mMトリス
塩酸,pH7.5で平衡化したRedアフィニティーカラ
ム(例えばアガロース支持体に結合したプロシオンレッ
ド(Procion Red)HE3Bに添加した。カ
ラムに加える蛋白質の量は1mlのゲル当たり10mgを越
えてはならない。カラムは3〜4カラム容の平衡化緩衝
液で洗浄した。溶出は5〜15容の20mMトリス塩酸,
pH7.5に溶かした0〜0.75Mの塩化ナトリウムの
濃度勾配で行った。ステップDで用いる分画はSDS−
PAGEの結果に基づいて集められた。
ー QAEカラムからの溶出分画は、誘電率5−10mSま
で脱イオン水で希釈し、2〜3カラム容の20mMトリス
塩酸,pH7.5で平衡化したRedアフィニティーカラ
ム(例えばアガロース支持体に結合したプロシオンレッ
ド(Procion Red)HE3Bに添加した。カ
ラムに加える蛋白質の量は1mlのゲル当たり10mgを越
えてはならない。カラムは3〜4カラム容の平衡化緩衝
液で洗浄した。溶出は5〜15容の20mMトリス塩酸,
pH7.5に溶かした0〜0.75Mの塩化ナトリウムの
濃度勾配で行った。ステップDで用いる分画はSDS−
PAGEの結果に基づいて集められた。
【0106】D.限外漉過および/または硫酸アンモニ
ウム沈澱による濃縮 前の操作で回収された分画の蛋白質濃度が1.0mg/ml
以下である場合、排除分子量3000−5000の分離
膜を用い、限外漉過で濃縮した。最終の蛋白質濃度は
1.0mg/ml以上とする。硫酸アンモニウムを最終濃度
60〜70%になるように加えた。沈澱を遠心によって
回収し、沈澱に用いた濃度の硫酸アンモニウムを含む、
20mMトリス塩酸(pH7.5)で一回洗浄した。沈澱を
遠心によって集め、20mMトリス塩酸,pH7.5に溶解
した。
ウム沈澱による濃縮 前の操作で回収された分画の蛋白質濃度が1.0mg/ml
以下である場合、排除分子量3000−5000の分離
膜を用い、限外漉過で濃縮した。最終の蛋白質濃度は
1.0mg/ml以上とする。硫酸アンモニウムを最終濃度
60〜70%になるように加えた。沈澱を遠心によって
回収し、沈澱に用いた濃度の硫酸アンモニウムを含む、
20mMトリス塩酸(pH7.5)で一回洗浄した。沈澱を
遠心によって集め、20mMトリス塩酸,pH7.5に溶解
した。
【0107】E.セファデックスG−100カラムクロ
マトグラフィー 再度溶解した硫酸アンモニウム沈澱は、必要に応じて遠
心して不純物を除去した。溶液を0.2μフィルターで
漉過し、20mMトリス塩酸,pH7.5で平衡化したセフ
ァデックスG−100カラムに添加した。カラムに添加
される蛋白質の量は、ゲル1mlあたり3mgを越えてはな
らない。カラムは同じ緩衝液を用いて溶出した。ステッ
プFで用いる分画をSDS−PAGEの結果に基づいて
回収した。
マトグラフィー 再度溶解した硫酸アンモニウム沈澱は、必要に応じて遠
心して不純物を除去した。溶液を0.2μフィルターで
漉過し、20mMトリス塩酸,pH7.5で平衡化したセフ
ァデックスG−100カラムに添加した。カラムに添加
される蛋白質の量は、ゲル1mlあたり3mgを越えてはな
らない。カラムは同じ緩衝液を用いて溶出した。ステッ
プFで用いる分画をSDS−PAGEの結果に基づいて
回収した。
【0108】F.逆相カラムクロマトグラフィー 回収したセファデックスG−100溶出液を0.2μフ
ィルターで漉過し、FPLC(高速蛋白質液体クロマト
グラフィー)およびHPLC(高速液体クロマトグラフ
ィー)カラム等の逆相カラムに添加した。カラムは0.
1%トリフルオロ酢酸(TFA)で平衡化し、溶出は
0.1%TFA中に溶解した0−100%のアセトニト
リル濃度勾配で行った。分画はSDS−PAGEの結果
に基づいて回収した。溶液を凍結乾燥し、乾燥粉末を2
0mMリン酸ナトリウム、pH7.2に溶解した。
ィルターで漉過し、FPLC(高速蛋白質液体クロマト
グラフィー)およびHPLC(高速液体クロマトグラフ
ィー)カラム等の逆相カラムに添加した。カラムは0.
1%トリフルオロ酢酸(TFA)で平衡化し、溶出は
0.1%TFA中に溶解した0−100%のアセトニト
リル濃度勾配で行った。分画はSDS−PAGEの結果
に基づいて回収した。溶液を凍結乾燥し、乾燥粉末を2
0mMリン酸ナトリウム、pH7.2に溶解した。
【0109】G.精製したGM−CSFの透析 ステップFの溶液は20mMリン酸ナトリウム、pH7.2
に対して透析した。最低4〜5時間の間隔をおいて緩衝
液を2回交換した。必要に応じて、排除分子量3,00
0〜5,000の限外漉過膜を用い、透析した溶液を蛋
白質濃度が最低1.0mg/mlになるまで濃縮した。精製
したGM−CSF溶液は0.2μフィルターを通し、−
20℃あるいはそれ以下で凍結保存した。
に対して透析した。最低4〜5時間の間隔をおいて緩衝
液を2回交換した。必要に応じて、排除分子量3,00
0〜5,000の限外漉過膜を用い、透析した溶液を蛋
白質濃度が最低1.0mg/mlになるまで濃縮した。精製
したGM−CSF溶液は0.2μフィルターを通し、−
20℃あるいはそれ以下で凍結保存した。
【0110】上述の本発明における態様は、例解および
解説の目的で行った。これらは網羅的なものではなく、
また、本発明をここで開示された詳細な形式に限定する
ものでもない。そして、以上の既述に照らして明らかに
多くの改変や変形が可能である。本明細書における態様
は、当業者が種々の態様で、また、個々の使用状況に適
切な種々の改変を用いて本発明を最適に使用できるため
に、本発明の原理とその実際の適用法を最もよく解説す
る目的で選択、記載された。本発明の範囲は請求の範囲
によって定められる。
解説の目的で行った。これらは網羅的なものではなく、
また、本発明をここで開示された詳細な形式に限定する
ものでもない。そして、以上の既述に照らして明らかに
多くの改変や変形が可能である。本明細書における態様
は、当業者が種々の態様で、また、個々の使用状況に適
切な種々の改変を用いて本発明を最適に使用できるため
に、本発明の原理とその実際の適用法を最もよく解説す
る目的で選択、記載された。本発明の範囲は請求の範囲
によって定められる。
【0111】特許出願人はpcD−human−GM−
CSFをATCCに寄託番号39923で寄託した。こ
の寄託はブタペスト条約の要求を満足する。
CSFをATCCに寄託番号39923で寄託した。こ
の寄託はブタペスト条約の要求を満足する。
【図1】ヒトGM−CSF活性を示すポリペプチドをコ
ードするcDNA挿入のヌクレオチド配列および対応し
たアミノ酸配列を示す。
ードするcDNA挿入のヌクレオチド配列および対応し
たアミノ酸配列を示す。
【図2】Aは、ヒトGM−CSF活性を示すポリペプチ
ドをコードするcDNA挿入を持つプラスミド,pcD
−human−GM−CSFを示す。Bは、A図のcD
NA挿入の制限酵素地図である。
ドをコードするcDNA挿入を持つプラスミド,pcD
−human−GM−CSFを示す。Bは、A図のcD
NA挿入の制限酵素地図である。
【図3】プラスミドpL1の制限酵素切断部位および主
要なコード領域を模式的に示す。
要なコード領域を模式的に示す。
【図4】プラスミドpcDV1の制限酵素切断部位およ
び主要なコード領域を模式的に示す。
び主要なコード領域を模式的に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A61K 38/00 ADX A61K 37/02 ADU C07K 14/53 ADX C12N 5/10 C12N 5/00 B (C12P 21/02 C12R 1:91) (C12N 5/10 C12R 1:91) (72)発明者 リー,フランク・ディー アメリカ合衆国カリフォルニア州94301, パロ・アルト,リンコナダ・アベニュー 212 (72)発明者 レニック,ドナ・エム アメリカ合衆国カリフォルニア州94022, ロス・アルトス,アーモンド・アベニュー 601 (72)発明者 アライ,ケンイチ アメリカ合衆国カリフォルニア州94306, パロ・アルト,ジョージア・アベニュー 648 (72)発明者 アライ,ナオコ アメリカ合衆国カリフォルニア州94306, パロ・アルト,ジョージア・アベニュー 648
Claims (4)
- 【請求項1】 SV40DNAの複製開始点とSV40
初期領域プロモーターとを含むSRαプロモーターであ
って、前記SRαプロモーターは、SV40初期複製開
始点のXhoI部位においてHTLV(I)レトロウイ
ルスのロングターミナルリピート(LTR)の一部を含
み、該一部は、完全なR領域およびR/U5境界から最
初の下流のTaqI部位までのU5領域の一部を含むセ
グメントを含むことによってさらに特徴づけられる、上
記SRαプロモーター。 - 【請求項2】 請求項1記載のSRαプロモーターを含
む発現ベクターを適当な宿主細胞中で培養することを特
徴とする、宿主細胞中でのタンパク質の産生方法。 - 【請求項3】 宿主細胞が哺乳動物宿主細胞である、請
求項2記載の方法。 - 【請求項4】 宿主細胞がCOSサル細胞,CV1サル
細胞、マウスL細胞及びチャイニースハムスター卵巣細
胞から選択されることを特徴とする、請求項3記載の方
法。
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-
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-
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