JPH1052280A - 新規プロモーター - Google Patents

新規プロモーター

Info

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
dna
csf
cell
promotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9111338A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Yokota
ヨコタ,タカシ
Frank D Lee
リー,フランク・ディー
Donna M Rennick
レニック,ドナ・エム
Ken-Ichi Arai
アライ,ケンイチ
Naoko Arai
アライ,ナオコ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schering Biotech Corp
Original Assignee
Schering Biotech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schering Biotech Corp filed Critical Schering Biotech Corp
Publication of JPH1052280A publication Critical patent/JPH1052280A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/52Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • C07K14/53Colony-stimulating factor [CSF]
    • C07K14/535Granulocyte CSF; Granulocyte-macrophage CSF
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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)。
【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。
【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)。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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〕。
【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〕。
【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。
【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)。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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)。
【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)」,Isozymes11,137−
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。
【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。
【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。
【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)。
【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。
【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)。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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)。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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)。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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)。
【0060】PBLは7μg /mlのConAを用いた以
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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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
【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。
【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。
【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。
【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。
【0096】実施例IV.大腸菌中でのGM−CSFの発
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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
───────────────────────────────────────────────────── 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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
JP9111338A 1987-07-17 1997-04-28 新規プロモーター Pending JPH1052280A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7498887A 1987-07-17 1987-07-17
US074988 1987-07-17

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63506432A Division JPH082310B2 (ja) 1987-07-17 1988-07-15 ヒト顆粒球哺乳類宿主細胞中におけるマクロファージコロニー刺激因子産生のための発現ベクター

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1052280A true JPH1052280A (ja) 1998-02-24

Family

ID=22122850

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63506432A Expired - Lifetime JPH082310B2 (ja) 1987-07-17 1988-07-15 ヒト顆粒球哺乳類宿主細胞中におけるマクロファージコロニー刺激因子産生のための発現ベクター
JP9111338A Pending JPH1052280A (ja) 1987-07-17 1997-04-28 新規プロモーター

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63506432A Expired - Lifetime JPH082310B2 (ja) 1987-07-17 1988-07-15 ヒト顆粒球哺乳類宿主細胞中におけるマクロファージコロニー刺激因子産生のための発現ベクター

Country Status (14)

Country Link
EP (2) EP0299782B1 (ja)
JP (2) JPH082310B2 (ja)
KR (1) KR970002212B1 (ja)
AT (1) ATE87973T1 (ja)
CA (1) CA1335717C (ja)
DE (1) DE3880032T2 (ja)
DK (1) DK12990A (ja)
ES (1) ES2039624T3 (ja)
IE (1) IE63514B1 (ja)
IL (1) IL87119A0 (ja)
MY (1) MY103542A (ja)
NZ (1) NZ225411A (ja)
WO (1) WO1989000582A2 (ja)
ZA (1) ZA885101B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007135248A (ja) * 2001-10-26 2007-05-31 Fujitsu Ltd 圧電薄膜共振子およびフィルタ
JP2018093108A (ja) * 2016-12-06 2018-06-14 ローム株式会社 圧電素子

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2428132A (en) * 1946-01-21 1947-09-30 James C Waldo Dispenser for sticklike articles
US6254861B1 (en) 1989-05-23 2001-07-03 Chandra Choudhury Hematopoietic growth factor derived from T lymphocytes
AU5671290A (en) * 1989-05-23 1990-12-18 Chandra Choudhury Hematopoietic growth factor derived form t lymphocytes and methods of use therefor
JPH04148687A (ja) * 1990-10-09 1992-05-21 Asahi Chem Ind Co Ltd M―csf活性ポリペプチドの安定的高発現組換えベクター
EP0557420A1 (en) * 1990-11-16 1993-09-01 Schering Corporation Method for inducing maturation of myeloid cells with interleukin-5
GB9120304D0 (en) * 1991-09-24 1991-11-06 Erba Carlo Spa Stable pharmaceutical compositions containing a granulocyte macrophage colony stimulating factor
US5255873A (en) * 1992-10-19 1993-10-26 Nelson Robert L Flying wing space launch assist stage
WO1997012977A1 (en) * 1995-10-05 1997-04-10 G.D. Searle & Co. Novel g-csf receptor agonists
US6100070A (en) * 1995-10-05 2000-08-08 G. D. Searle & Co. G-CSF receptor agonists
CA2278052A1 (en) * 1997-01-16 1998-07-23 Human Genome Sciences, Inc. Hematopoietic signaling factor
DE102010033515A1 (de) 2010-08-05 2012-02-09 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Vorrichtung und Verfahren zum Vermeiden des Eindringens von Fremdpartikeln in einen Fahrzeuginnenraum

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0337359B1 (en) * 1984-07-06 1998-10-21 Novartis AG Lymphokine production and purification
ES8705470A1 (es) * 1984-11-20 1987-05-01 Schering Biotech Corp Un procedimiento para producir un polipeptido
EP0238655A4 (en) * 1985-10-03 1989-09-11 Biogen Nv POLYPEPTIDES LIKE THE GRANULOCYTE-MACROPHOUS COLONY STIMULATION FACTORS (GM-CSF) AND THEIR METHODS OF PRODUCING LARGE QUANTITIES IN MICROBIAL CELLS.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007135248A (ja) * 2001-10-26 2007-05-31 Fujitsu Ltd 圧電薄膜共振子およびフィルタ
JP2018093108A (ja) * 2016-12-06 2018-06-14 ローム株式会社 圧電素子

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02502877A (ja) 1990-09-13
EP0299782B1 (en) 1993-04-07
ZA885101B (en) 1989-03-29
KR890701627A (ko) 1989-12-21
NZ225411A (en) 1991-04-26
EP0370052A1 (en) 1990-05-30
DK12990A (da) 1990-03-16
EP0299782A2 (en) 1989-01-18
ES2039624T3 (es) 1993-10-01
DK12990D0 (da) 1990-01-16
EP0299782A3 (en) 1989-08-09
DE3880032T2 (de) 1993-08-19
IL87119A0 (en) 1988-12-30
IE882147L (en) 1989-01-17
KR970002212B1 (ko) 1997-02-25
MY103542A (en) 1993-07-31
WO1989000582A2 (en) 1989-01-26
IE63514B1 (en) 1995-05-03
ATE87973T1 (de) 1993-04-15
DE3880032D1 (de) 1993-05-13
JPH082310B2 (ja) 1996-01-17
CA1335717C (en) 1995-05-30
WO1989000582A3 (en) 1989-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910000460B1 (ko) 인간의 콜로니 자극인자(CSFs)에 대한 유전자 암호화
JP2568394B2 (ja) 哺乳動物インターロイキン−4活性を示すポリペプチドをコードするヌクレオチド配列からなる核酸
EP0282185A1 (en) Human interleukin-3 and muteins thereof
DK174598B1 (da) Glycosyleret eller ikke glycosyleret rekombinant polypeptid med aktivitet som human granulocyt/makrofag og eosinofil cellevækstfaktor, fremgangsmåde til fremstilling af polypeptidet, nucleotidsekvens kodende for polypeptidet, .....
EP0200986B2 (en) Recombinant human interleukin-1
HU208711B (en) Method for preparing gm-csf and transformation vector containing csf/cdna, also a methold for purifying the csf protein
JPH1052280A (ja) 新規プロモーター
JPH0657156B2 (ja) 新糖蛋白質の製法
EP0328061A2 (en) Human colony-stimulating factors
AU2131688A (en) Human granulocyte-macrophage colony stimulating factor and muteins thereof
JP2579747B2 (ja) ヒトインタ−ロイキン1をコ−ドする新規dna
JPH022391A (ja) ヒトm―csf及びその製造法
EP0198014A1 (en) Vectors containing a gene for a protein having erythroid-potentiating activity and recombinant dna methods for producing said protein
EP0177357A1 (en) cDNA Clones coding for polypeptides exhibiting murine interleukin-2 activity
JPH07173194A (ja) ヒトm−csf