JPS61249394A - インタ−フエロン−γ - Google Patents

インタ−フエロン−γ

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JPS61249394A
JPS61249394A JP60091618A JP9161885A JPS61249394A JP S61249394 A JPS61249394 A JP S61249394A JP 60091618 A JP60091618 A JP 60091618A JP 9161885 A JP9161885 A JP 9161885A JP S61249394 A JPS61249394 A JP S61249394A
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Japan
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dna sequence
cells
dna
sequence
human interferon
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JP60091618A
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English (en)
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Toru Sumiya
徹 角谷
Shinichi Yokota
真一 横田
Hideo Niwa
英夫 丹羽
Itaru Nakagawa
格 中川
Hajime Kawarada
川原田 肇
Kiyoshi Watanabe
清 渡辺
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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    • 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
    • C07K14/555Interferons [IFN]
    • C07K14/57IFN-gamma
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
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    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ヒトインターフェロン−γ(Hu I FN
−γ)遺伝子を含むDNA配列及びそのDNA配列によ
って形質転換された培養細胞、更にその形質転換細胞を
利用したHuIFN−γの製造法に係る。
(従来の技術) インターフェロン(I FN)u、抗ウィルス作用を持
つ物質として発見され、少くとも同種の細胞内における
ウィルスには非特異的な抗ウイルス状態を誘導する蛋白
である。ヒトインターフェロン(HulFN)は、蛋白
の生理学的、生化学的、免疫学的或いは、生産細胞と誘
発方法の差異により8つの種類に分類されておシ、それ
ぞれインターフェロン−α(IFN−α)、インターフ
ェロン−β(IFN−β)及びインターフェロン−γ(
IFN−r)と命名されている(Stewart I。
W、E、ら(1980年)ネイチャー(Nature)
286巻、110頁)。最近これら8種のヒトIFNの
相補DNA(cDNA)がクローニングされ、cDNA
の塩基配列並びに塩基配列から推定されるアミノ酸配列
が決定された。
IFNの抗ウィルス作用は種特異的であり、ヒト細胞を
用いたウィルス感染試験では、HuIFNは抗ウィルス
作用を示すが、マウスIFNけ示さない。しかし、IF
Nのウィルスに対する特異性はかなり広く、種々のウィ
ルスに対して活性を示す。
また、IFNが種々の生物学的及び免疫学的活性を持つ
物質であることも示された。IFNIfiかなり古くか
ら細胞の増殖を抑制する作用があることが知られ(Ru
bin 、 B、Y、ら(1980年)プロシーデイン
グズ・オブ・ザ・ナショナル・アカテミー・オブ・サイ
エンス・ニーニスニー(Proc。
Natl、Acad、Sci、USA) 、 77巻、
5928頁)、また最近になり免疫学の進歩とともにI
FNがいわゆる癌の免疫監視機構に関与していると考え
られているナチュラルキラー細胞や抗体依存性の細胞傷
害活性を持つ細胞を活性化し、これらの細胞の持つ抗腫
瘍活性を高める事が知られるようになった(Catal
ona、W、J、ら(1981年)ネイチャー、291
巻、77頁)。また細胞傷害性T細胞の活性増強(Li
ndahl、P、ら(1972年)プロシーデイングズ
・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエン
ス・ニーニスニー。
69巻、721頁)やマクロファージを活性化し抗腫瘍
性の活性化マクロファージにする作用をIFNが持って
いる事が示された(Le、Jら(1988年)ジャーナ
ル・オブ・イミュノロジ= (J 、Immunol−
) 、 181巻、2821頁)。
これらの結果はIFNの抗腫瘍剤としての可能性を示す
ものであったが、現在すでにIFNは種々の腫瘍に対し
治験が行なわれつつあり、多発性骨髄腫、非ホジキンリ
ンパ腫、胃癌或いは乳癌その他で有効例も知られるよう
になっている。
IFNO中でもIFN−γは、IFN−α。
IFN−βに比べ、はるかに低濃度で細胞の増殖を抑制
する事ができ(Rubin’、B、Y、ら(1980年
)プロシーデイングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデ
ミ−・オブ・サイエンス・ニーニスニー。
77巻、5928頁)、またナチュラルキラー細胞、キ
ラーT紬胞、に細胞及びマクロファージ等のいわゆる癌
の免疫監視機構に働いている細胞群の活性化を行うこと
ができ、臨床応用面での期待は大きい。
HuIFN−γは、ヒトのリンパ球をフィトヘマグルチ
ニン、スタフイロコッ力ルエンテロトキシンA、コンカ
ナバリンA或いは、ガラクトーヌ酸化酵素での刺激に対
して誘導される事が知られている(Wheelock、
E、F、(1965年)サイエンス(Science)
、149巻、310頁;Langford、M、P、ら
(1979年)イン7エクシヨン・アンド・イミユニテ
イー(In、f ec t 。
Immun、)、26巻、36頁Hde Lay、M、
ら(1980年)ユーロピアン・ジャーナル・オブ・イ
ミュノロジ−(Eur、J、Immunol、)、10
巻、877頁; Di anzani 、 E、ら(1
979年)インフエクションーアンド・イミユニティ−
225巻、879頁)。しかし以上のような生産法は新
鮮なリンパ球が大量に必要となり、治療薬としてのHu
IFN−γの大量生産を困難にしている。近年HulF
N−7のcDNAがクローニングされ、大腸菌でHuI
FN−γ様蛋白の生産が可能になった(Gray、P、
W、ら(1982年)ネイチャー。
295巻、508頁)。しかし微生物でつくられるIF
N−γは動物細胞と微生物との蛋白合成機構が多少異な
る為に、つくられる蛋白のアミノ末端が天然のそれと異
なる場合が多い。現に大腸菌で作られた組換え型のHu
lFN−γのアミノ末端は天然のHuIFN−γと異な
りメチオニンになっている。更に微生物によってつくら
れるIFN−γは、天然のHulFN−γが糖鎖を有し
ているのに対し、糖鎖が結合していない。このように微
生物の蛋白合成系によってつくられたIFN−γと天然
のHulFN−γとは物質として異なり、治療薬として
長期間使用したり頻回使用する場合には、抗原抗体反応
による力価の減少、ショック等のアレルギー反応の問題
が懸念される。Leらは天然のHuIFN−γと大腸菌
でつくられたIFN−γとではモノクローナル抗体を用
いた抗原抗体反応の反応性が異なる事を報告しており、
この反応性の違いは糖鎖の有無に起因するものではない
ことを示した(Leら(1984年)ジャーナル・オフ
・イミュノロジー、182巻、1800頁)。一方、株
化されたT細胞クローン(Nathan 、 Hlら(
1981年)ネイチャー、292巻、842頁)。
T細胞ハイブリドーマ(Leら(1982年)プロシー
デイングズ・オフ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オフ
・サイエンス・ニーニスニー、79巻。
7857頁)、成人型白血病ウィルスで形質転換したT
細胞(Sugamura、にら(1988年)ジャーナ
ル・オフ・イミュノロジー、131巻。
1611頁)によるHuIFN−γの生産が報告されて
いるが、これらの細胞はヒト白血病ウィルスをプロウィ
ルスとして含み、或いはウィルス粒子を細胞外に放出し
ているものと思われ、生物的危険の問題が残されている
(Sugamuraら(1988年)ジャーナル・オフ
・イミュノロジー、131巻、1611頁)。
また、HuIFN−rのcDNA配列にSV40のプロ
モーターを接続し、動物細胞でのHulFN−γの生産
が試みられた(Gray、P、W、ら(1982年)ネ
イチャー、295巻、508頁; HayneSsJ、
 ら(1988年)ニスクレイック・アシッズ・リサー
チ(Nucleic Ac1ds Res、) 、 1
1巻、687頁; 5cahill 、 S、J、ら(
1983年)プロシーデイングズ・オフーザ・ナショナ
ル・アカテミー・オフ・サイエンス・ニーニスニー。
80巻、4654頁; D6vos 、 R,ら(19
82年)ニスクレイツク・アシツズ・リサーチ、10巻
、2487頁)。高等生物の多くの蛋白は、核DNA配
列上に、いくつかに分断されてコードされていることが
知られている。成熟型mRNAの配列をコードしている
DNA配列はエクソン(exon)、分断している配列
は介在配列またはイントロン(intron)と呼ばれ
ている。イントロンの生物学的な意義や機能は現在不明
な点も多いが、オパルブミン(Wickens 、M、
P、ら(1980年)ネイチャー、285巻、628頁
)やウィルス蛋白(Lai 、C−J、ら(1979年
)プロシーデイングズ・オフ・ザ・ナショナル・アカデ
ミ−・オフ・サイエンス・ユーエヌエー、76巻、71
頁)のイントロンを含まない遺伝子配列は、イントロン
を含む配列に比べ、導入した動物細胞内での蛋白の生産
が極めて少ないことが知られている。また、イントロン
を欠落させたSV40の遺伝子にβ−globin遺伝
子のイントロンを加えることにより安定なメツセンジャ
ーRNA(mRNA)の蓄積が起こる事が知られた(H
amer 、D、H。
ら(1979年)セル(Cell)、18巻、 129
9頁)。
(発明が解決しようとする問題点) 遺伝子から転写された初期RNAからのイントロン部分
の配列の除去をスプライシング(Spli−cing)
と呼ぶが、スプライシングは安定なm RNrAl、の
蓄積あるいはmRNAの核から細胞質への移行の為に必
要な事象と推定される。従って、上記HulFN−γの
イントロンを含まないcDNA配列を用いた生産法のい
くつかは、HuIFN−γのcDNA配列にウィルスの
イントロンを付加する事により、細胞内mRNAの蓄積
を可能にしているものと推定される。HulFN−γ遺
伝子を含む領域は、第1図に示したように4つのエクソ
ンと8つのイントロン、5′側隣接配列及び3′側隣接
配列から構成されているが(Gray、P、W、ら(1
982年)ネイチャー、298巻、859頁; Tay
a 。
Y、ら(1982年)エンボ・ジャーナル(EMBOJ
、)、 1巻、958頁)。
本発明者らは、本来のイントロンを有すHuIFN−γ
の核DNA配列から転写されスプライシングを受けるm
 RN Aは、cDNA配列から転写されるmRNAよ
りも、よ多安定で高濃度に細胞質内に蓄積される可能性
があると推定した。HulFN−γ遺伝子の5′側隣接
配列には、HuIFN−γの発現を制御している調節部
位が存在し、特にRNAポリメラーゼが結合し、mRN
Aの合成を開始するDNA配列を含む領域をプロモータ
ー領域と呼ぶが、本発明者らは、この領域を含むHul
FN−γ遺伝子配列をそのまま動物細胞に導入してもH
uiFN−γの生産はごく微弱である事を知った。
この結果は、HulFN−γ遺伝子の5′側にあるプロ
モーター領域が、殆んどの動物細胞内で休止の状態にあ
る事を示しており、従って動物細胞で有効な生産をみる
には、このプロモーター領域を動物培養細胞でmRNA
の合成を開始する事が可能な他の遺伝子のプロモーター
領域と置換する必要があることを示している。
正常で機能のある蛋白の発現の為には、イントロンの正
しい位置でのスプライシングが不可欠であるが、インシ
ュリン遺伝子とシミアンウィルス40(SV40)のプ
ロモーター領域を結合し、CO8細胞に導入した場合の
異常なスプライシングが報告されている(Laub、O
,ら(1988年)ジャーナル・オフ・バイオロジカル
・ケミストリー (J、Biol、Chem、)、25
8巻、6048頁)。
またアミラーゼの発現においては、組織特異的なスプラ
イシングが存在し、同一の遺伝子から2つの異ったスプ
ライシングを経て、唾液腺アミラーゼと肝臓アミラーゼ
が合成されることが知られている(Young、R,A
、ら(1981年)セル、23巻、451頁)・。また
、SV40 (Berk、A、J。
ら(1978年)プロシーデイングズ・オフ・ザ・ナシ
ョナルeアカデミ−・オフ・サイエンス・ニーニスニー
、75巻、1274頁)、アデノウィルス(Chow、
L、T、(1977年)セル、12巻、1頁)等におい
ても、同一の遺伝子から異ったスプライシングを経て複
数のmRNA及び蛋白が合成されている。従って、動物
培養細胞にイントロンを含むHuIFN−γ遺伝子を導
入し、HuIFN−Tを産生するには正常なスプライシ
ングが起こる必要があるが、本発明者らはHuIFN−
γをコードしている核DNA配列に5V40の後期プロ
モーター領域を含むDNA配列を接続し、動物培養細胞
に導入した場合、正常にスプライシングが起り、HuI
FN−γが培地中に著量分泌される事を見い出した。ま
た同時にSV40のT抗原をコードするDNA配列を導
入した場合は、[(ulFN−γの分泌量が増加するこ
とを知った。更に本発明者らは、動物細胞のクローニン
グベクターとして知られているボバイン・パピローマ・
ウィルスDNAと適切なプロモーター領域を含むDNA
配列を接続したHulFN−γをコードしている核DN
A配列とを同一配列上に持つプラスミドを作製し、マウ
ヌ細胞を形質転換した結果、培地への高度のHu I 
FN−γの蓄積を見い出した。本発明により、極めて安
全性の高い天然型のHuIFN−γを大量に供給する事
が可能になるものと考えられる。以下に、本発明を更に
詳細に説明する。
(問題点を解決するための手段) HuIFN−γをコードしている遺伝子領域は、第2図
に示したようにヒト染色体DNAを制限酵素BamHI
で切断した場合、約8.6キロベース(Kb)のDNA
断片中に含まれる。HuIFN−7の成熟型mRNAを
コードしている配列(エクソン)は4ケ所に分断して存
在している。DNA配列の5′側から第1エクソン、第
2エクソン、第3エクソン及び第4エクソンとする(図
中、太線で示す)。
第1エクンンの5?側に隣接する配列には、HuIFN
−γの発現を制御している調節部位がある。第1エクソ
ンFi88残基のアミノ酸からなるポリペプチドをコー
ドしているが、蛋白合成開始のアミノ酸であるメチオニ
ンからはじまるN端の23アミノ酸は、多くの分泌性蛋
白のN端にみられるシグナルペプタイドで、HulFN
−γが合成され、細胞外へ分泌される過程で切断される
。HuIFN−γをコードする核DNA配列とは、第1
図に示した4つのエクソンと3つのメントロンを含むD
NA配列を示す。HulFN−γをコードする核DNA
配列は、ヒトDNAからクローン化される。ヒトDNA
は、例えばヒト白血球細胞培養細胞或いは組織などを用
い、Bjinらの方法(Blin、Nら(1976年)
ニスクレイック・アシッーズ・リサーチ、3巻、280
8頁)により調製される。
HuIFN−γ遺伝子のクローニングに用いるベクター
ij: Charon 28に代表されるλフアージベ
クター、pBR822に代表されるプラスミドベクター
或いはpHC79に代表されるニスミッドなどが利用で
きるが、一般的には高率で長鎖のDNA断片をクローニ
ングできるλフアージベクターをベクターとして用いる
遺伝子操作法が用いられる。
すなわちヒト高分子DNAを適切な制限酵素で切断後、
λフアージベクターの置換可能領域の代りに挿入し、リ
コンビナント7アージDNAをつくる。次にインビトロ
パッケージングの手法を用い、感染性のある7アージ粒
子を作製する。次に宿主大腸菌とともにプレートKまき
、組換え型7アージのプラークを形成させる(Enqu
ist 、Lら(1979年)メソッズ・イン・エンザ
イモロジ−(Methods in Enzymolo
gy)、68巻。
281頁;Horn、B(−1979年)メソッズ・イ
ン・エンザイモロジー、68巻、299頁)。
HulFN−γをコードするDNA断片を持つ組換え型
7アージのプラークの検出には、cDNAや合成DNA
をプローブとしたプラークハイブリダイゼーションの手
法(Woo 、 S 、L、C0(1979年)メソツ
ズ・イン・エンザイモロジー、68巻。
389頁; 5zostak 、 J 、W、ら(19
79年)メンツズ・イン・エンザイモロジー、68巻。
419頁)が利用できる。実際にそのような手法を用い
HulFN−γをコードするDNA断片を持つ組換え型
7アージがつくられた(特願昭59−119648 ;
Gray、P、W、とGoeddel、D。
V、(1982年)ネイチャー、298巻、859頁)
。またHuIFN−γの遺伝子を持つ組換え型ファージ
は、プラークハイブリダイゼーションによって選択され
たプラークから回収し宿主大腸菌と共に培養するととK
よシ大量に調製できる。また組換え型7アージのDNA
はフェノール法等により調製できる(Maniatis
、Tら(1982年)モレキュラー・クローニング・ア
・ラボラトリ−・マニュアル・コールド・ヌフリング・
ハーバ−・ラボラトリ−(Molecular  Cl
oning aLaboratory manual、
Co1d  SpringHarbor  Labor
atory)。
動物培養細胞へのDNAの導入法として、トランスフェ
クション効率に差はあるが、リン酸カルシウム法(Wi
gler 、M、ら(1977年)セル(Cell)、
11巻、223頁)、マイクロインジェクション法(A
nderson 、 W、F、ら(1980年)プロシ
ーデイングズ・オフ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オ
フ・サイエンス・ニーニスニー、77巻、5399頁)
、リポゾーム法、DEAE−デキストラン法或いは細胞
融合法(Schoffner 。
W、ら(1980年)プロシーデイングズ・オフ・ザ・
ナショナル・アカデミ−・オフ・サイエンス・ニーニス
ニー、77巻、2168頁)等が用いられている。リン
酸カルシウム法として用いるDNA材料としては、DN
A溶液の他に大腸菌などの微生物、ファージなども利用
できる。細胞融合法では目的DNA配列をプラスミドと
して保有している微生物のプロトプラストが用いられて
いる。
HuIFN−γは誘導蛋白であり、ヒト白血球細胞を種
々のマイト−ジエンで刺激することにより誘導される。
現在マイト−ジエンの刺激が、どのような形でHulF
N−γの遺伝子に働き、HulFN−γを誘導するかは
不明であるが、そのような誘導機構のない細胞にHuI
FN−γの調節部位を含む遺伝子を導入してもHulF
N−γの生産I−i微弱なものであった。
本発明者らは、SV40の後期プロモーター領域の配列
をHulFN−γの族DNA配列の5′側に接続し、細
胞に導入することによりHulFN−γの非生産細胞を
高生産細胞に形質転換できることを見い出した。この場
合、HulFN−γのmRNA合成は暮、接続した後期
プロモーターの制御下におかれる。5V400後期プロ
モーターからの転写活性は、一般的にSV40のT抗原
の存在下で増強される。従ってSV40の後期プロモー
ターを接続したHuIFN−γの遺伝子が導入される細
胞は、T抗原が発現している細胞が望ましい。T抗原が
発現している細胞を作製するには、T抗原をコードして
いる遺伝子を細胞に導入すればよい。
また5V40のT抗原をコードするDNA配列とSV4
0の後期プロモーター配列とを接続したHuIFN−γ
遺伝子配列が同一の配列上に存在するDNA配列で培養
細胞を形質転換した場合、多種の細胞株でHuIFN−
γの高発現株が得られるであろう。
遺伝子を細胞に導入した場合、導入遺伝子は、宿主染色
体DNAに安定に組み込まれる場合がある。遺伝子が組
み込まれる染色体上の位置は一見でたらめであり、また
組み込まれるDNAのコピー数も不規則である。Hul
FN−γを細胞に導入した場合、組み込まれた位置やコ
ピー数が細胞ごとに異なり、各々の細胞のIFN生産量
は異なる。
従って細胞をクローン化することにより種々の生産量を
有する細胞を得ることができる。目的遺伝子を導入し、
安定に発現する細胞のみを選択的に増殖させる為には、
SV40の後期プロモーター配列とHuIFN−γ遺伝
子が接続した配列と選択マーカーを同一DNA配列上に
持つDNA配列が適切である。動物細胞での選択マーカ
ーとしてはEcogpt(Mulligan、R,C,
ら(1980年)サイエンス、209巻、1422頁)
、ne。
(Southern 、 、P、 J 、ら(t 98
24)ジャーナル・オフ・モレキュラー・アンド・アプ
ライド・ジエネテイツクス(JoMol、Appl、G
enet、)。
1巻、327頁)、dhf r(Wigler 、 M
、ら(1980年)プロシーデイングズ・オフ・ザ・ナ
ショナル・アカデミ−・オフ・サイエンス・ニーニスニ
ー、77巻、8567頁)などの遺伝子が用いられる。
また、そのようなDNA配列を大量に調製する為には、
そのようなDNA配列が大腸菌で複製し且つ大量調製可
能なプラスミドやファージであることが望ましい。実施
例に示したプラスミドpSV2Lγ及びpSV8Lγは
、以上のような目的にかなうプラスミドである。すなわ
ち大腸菌で複製可能にするDNA複製開始点(ori)
と、選択マーカー(アンピシリン耐性遺伝子)及び動物
培養細胞での選択マーカー(Ecogpt)及び機能す
るプロモーターと接続したHuIFN−γの核DNA配
列が同一のDNA配列上に存在している事を特徴とした
プラスミドである。
SV40の後期プロモーター領域を接続したHulFN
−γの核DNA配列を導入された細胞がHulFN−γ
を産生ずる為には、該DNA配列が、用いた細胞固有の
RNA合成系、RNAの成熟、蛋白合成系、蛋白の成熟
、分泌等の機能に適合している必要がある。導入された
DNAからはmRNAが合成されるが、mRNAの5′
末端はキャップ構造の付加、正常な位置でのヌプライシ
ング及び31末端へのポリアゾニレ−ジョンが必要であ
る。
また活性のあるIFNの発現には、合成されるIFNペ
プタイドの正常な高次構造の形成と維持、更にはシグナ
ルペプタイドの切断、細胞からの分泌が正確に行なわれ
る必要がある。本発明者らが試用した動物培養細胞はア
メリカン・タイプカルチャー・コレクション(ATCC
)から入手可能なハムスター由来のCHO−Kl(CC
L−61)細胞であるが、本明細書に示されているHu
IFN−γの製造法を用いれば、少くともを椎動物由来
の培養細胞、融合細胞、正常及び変異細胞、ウィルスに
よる形質転換細胞等において活性あるHulFN−γを
産生ずることが可能である。
例えば、HeLa(ヒト子宮頚癌細胞)(CCL−2)
FL(ヒト羊膜細胞)、WISH(ヒト羊膜細胞)(C
CL−25)、Chlmp  Liver(チンパンジ
ー肝細胞)(大日本製薬から購入)、W罵−:26VA
4(SV40で形質転換したヒト肺細胞)(CCL−9
5,1)Vero(アフリカミドリザル腎細胞(CCL
−81)を使用することができる。
ボバイン・パピローマ・ウィルスのゲノムは、マウスの
細胞で複製する事が知られ、全ゲノム或いは形質転換能
及び複製に必要な領域が動物細胞におけするベクターに
利用されている(Sarrer 。
Nl、(19814)モレキュラーeアンド・セルラー
・バイオロジー(Mo、1.Ce11.Biol、)。
1巻、486頁)。本発明者らは、動物細胞で機能する
プロモーター領域のDNA配列を接続させたHulFN
−γをコードしている核DNA配列をポバイン・パピロ
ーマ・ウィルスをベクターとしてマウス細胞に導入した
場合、培地にHuIFN−γが著量分泌される事を見い
出した。この場合、機能するプロモーター領域とは、m
RNAの合成開始点は含むが、そのプロモーターが調節
している遺伝子の最初のアミノ酸であるメチオニンコド
ンは含まないプロモーター領域の配列をさす。そのよう
なプロモーター領域としてSV40の初期及び後期フロ
モーター領域ヘルペス・シンプレックス・ウィルスのチ
ミジンキナーゼ遺伝子のプロモーター領域やレトロウィ
ルスのLTRプロモーター領域等が知られており、利用
可能である。
機能するプロモーターを接続したHulFN−γ核DN
A配列をボバイン・パピローマ・ウィルスの全ゲノム或
いは一部をベクターとして、例えばリン酸カルシウム法
で動物培養細胞に導入し、HuIFN−γを産生するよ
うになった細胞は、通常細胞の培養に用いられる血清を
含んだ培地ばかりでなく、全く血清を含まない無血清培
地でもHuIFN−γを産生する事を見い出した。Hu
IFN−γの生産に無血清培地を用いる事はHulFN
−γの培地からの回収精製をより容易にするものである
(発明の効果) 以上のように遺伝子導入によりHuIFN−γの生産株
になった細胞は、現在の知見からは、ヌードマウス或い
はハムスター等の動物体内で増殖させることが可能であ
る。又それらの動物の腹腔液や血清中からHuIFN−
γを回収する事も可能なことと思われる。また細胞を動
物体内で増殖させ、細胞を回収し、培養液中で培養する
ことによりHuIFN−γを産生する事も可能と思われ
る。
(実施例) 以下に実施例を示すが、本発明に係る諸実験は内閣総理
大臣の定める「組換えDNA実験指針」に従って行った
。また実施例中のファージ、プラスミド、DNA、種々
の酵素、大腸菌等を扱う詳しい諸操作は以下にあげる雑
誌、装置を参考とした。
(1)  蛋白質 核酸 酵素、26巻、4号、(19
81年)臨時増刊 遺伝子操作(共立出版)(2)遺伝
子操作実験法、高木康敬 編著(1980年)講談社 (3)遺伝子操作マニュアル、高木康敬 編著(198
2年)講談社 (4)  Mo1ecular  Cloning a
  LaboratoryManual 、T、Man
iatisら編(1982年)Cold  Sprin
gHarbor  Laboratory(5)  M
ethods  in Enzymology 、 6
5巻。
L、Grossmanら編(1980年) Acade
micress (6)  Methods  in Enzymolo
gy、 68巻。
R,Wu編(1979年) Academ ic  P
ress実施例I HuIFN−7発現ベクターpSV2L7の作製HuI
FN−γ遺伝子は、第2図に示したように、ヒト染色体
DNAを制限酵素BamHiで切断した場合、8.6キ
ロベース(Kb)のDNA断片中に含まれる(タヤら(
1982年)ザ・エンボジャーナル(The EMBO
J、) 1巻、953頁)。この断片をプラスミドpB
R322(Bolivar 、F、。
ら(1977年)ジーン(Gene)、2巻、95頁)
のBam81部位に挿入したプラスミドpBR78,6
−1を作製した(プラスミドpBR18,6−1の作製
については既に特願昭59−119648に詳しく記述
した)。
HulFN発現ベクターpSV2Lγの作製は次の様に
行った。アンピシリン耐性遺伝子と大腸菌のグアニンホ
スホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子(Ecogpt
)を有するプラスミドp SV2 g p t(Mul
l igan 、 R0C6とBerg、P(1980
年)サイエンス(Science)、209巻、142
2頁)を制限酵素Pvu I Iで切断し、切断部位に
T4ポリヌクレオタイドキナーゼで5′末端をリン酸化
したBcl)リンカ−(CTGATCAG)をT4リガ
ーゼで接続後、制限酵素Bcl(で処理し、0.8%ア
ガロースゲル電気泳動で回収した。回収したDNA断片
を74DNAリガーゼで環状化し、大腸菌GM83da
m−をトランヌフオームしpSV2gptBcllを得
た。pBR78,6−1をBamHl及びBcllで切
断し、HulFN−7遺伝子を持つ5.5Kb17)D
NA断片を回収し、pSV2gpt Bc 11 ノB
e11部位に挿入しpSV2Lrを得た。pSV2L7
の作製を第1図に示した。
実施例2 HuIFN−7発現ベクターpsvaLyの作製実施例
1に記述したプラスミドp SV2 Lγを制限酵素P
vuI及びBgllで切断し、HuIFN−7遺伝子を
含む約7.8KbのDNA断片を0.8%アガロースゲ
ル電気激動により回収した。この断片をPvul及びB
gl lで切断したpSV8gpt (Mu−11ig
an、RoCoとBerg、P、(1980年)サイエ
ンス、209巻、1422頁)のSV40のT抗原を含
むDNA断片と接続環状化し、p:5V8Lγを作製し
た。psV3Lγの作製手順を第3図に示した。
実施例3 HulFN−7発現ベクターpSVeBPV7の作製p
sVesma77FiHuIFN−7遺伝子にSV40
の初期プロモーターが接続した配列を有している(ps
VesmaXγの作製については既に特願昭59−11
9648に詳しく記述した)。pS;VeSmaIγを
制限酵素5all及びB a m、HJで切断しSV4
0の初期プロモーターの付いたHuIFN−γ遺伝子を
含む約6.OKbのDNA断片を得た。ボバイン・パピ
ローマ・ウィルスのゲノムとPML2dから成るpdB
PV−1(Sarver 、 Nら(1982年)プロ
シーデイングズ・オフ・ザ・ナショナル・アカデミ−・
オフ・サイエンス・ニーニスニー、79巻、7147頁
)を5ail及びBamHiで切断し、アンピシリン耐
性遺伝子を含む約2.4KbのDNA断片を得た。この
2.4KbDNA断片を6.OKb断片と接続し、pM
L2dγを作製した。次にボバイン・パピローマ・ウィ
ルスのゲノム約7.9 KbDNA断片をpdBPV−
1から切り出し、この断片をpML2d7のBamH1
部位に導入し約16.3Kbの大きさを有するプラスミ
ドpSVeBPVγを作製した。pSVeBPVγの作
製の手順を第4図−a及び第4図−bに示した。
実施例4 pSV2Lγ及びpSV8Lγの動物培養細胞への導入
とHuIFN−γの産生 pSV2Lr及びpSV8Lrに含まれるHulFN−
r遺伝子の発現を調べる為に、動物培養細胞へWigl
erらの方法(Wiglerら(1977年)セル、1
1巻、228頁)に準じてプラスミドの導入を行った。
プラスミド−リン酸カルシウム共沈澱物を予め10チ牛
新生児血清を含むイーグルMEM培地で生育させた細胞
(8X 105細胞/3.6d培地/直径6crIL培
養■)に加え、15時間後に培地を更新し、培養をつづ
け48時間後の培地に含まれるIFN活性を、FL細胞
とベスキュラーーストマチチス・ウィルス(Vascu
lar  Sto−matitis  Virus)或
いはシンドビヌ・ウィルス(Sindobi3 Vir
us)を用いたCPE阻止法(Philip、C0ら(
1981年)メソツズ・イン・エンザイモロジー、78
巻、387頁)で測定した。
表に示すようにpSV2Lγ或いはpsvaLγを導入
したCHO−Kl細胞、Vero或いはWI−26VA
4でIFN活性の発現がみられたが、仔牛胸腺DNAを
導入した細胞では活性がみられなかった。
(以下余白) またpsV8gptisV40 のT抗原ヲ:l−1’
−iる遺伝子を有しているが、pSV2LγをpsVI
gptと同時導入した場合はpSV2Lγ単独の場合に
比して約8〜15倍の高活性を示した。WI−26VA
4はもともと5V400T抗原を発現している細胞であ
るが、CHO−Kl  よりも高い発現量を示した。
実施例5 HuIFN−γの通常培地及び無血清培地での生実施例
4でpsvs Lγを導入したCHO−Kl細胞の培地
を、10チ牛脂児血清、25μI/ml ミコフェノー
ル酸、250μg /Mlキサンチンを含むMEM培地
に更新し、ミコフェノール酸耐性株を分離した。ミコフ
ェノール酸耐性株を24穴マルチデイツシユの底面全面
に生育させ、5%牛脂児血清(Fe2)を含むMEM培
地と牛脂児血清を全く含まないMEM培地で24時間培
養し、培地中に含まれるIFN活性を測定した。その結
果、分離された細胞株85株のうち5株が188ユニッ
ト/m1以上のIFNを培地中に分泌しておシ、150
0ユニツ) / m1以上のIFNを分泌する株も得ら
れた。この株を牛脂児血清を含まない培地で培養した結
果、150ユニツ) / mlのIFNを含む培養液が
得られた。
実施例6 pSVeBPVγの動物培養細胞への導入とHuIFN
−γの産生 psVeBPV77.2119をCHO−Kl及びマウ
ス細胞CI 271へWiglerらの方法(Wigl
erら(1977年)セル、11巻、223頁)に準じ
て導入した。プラスミド−リン酸カルシウム共沈澱物を
予め10チの牛脂児血清を含むダルベツコ変法イーグル
MEM培地(DMEM培地)で予め生育させた細胞(8
〜10 X 105細胞/8.6ml培地/直径6cr
rL培養皿)に加え、15時間後に培地を更新し、培養
をつづけ、48時間後の培地を回収しIFN活性を測定
した。その結果、CHO−Klで28ユニツト/gj、
C127Iで14ユニツト/ mlの活性がみられた。
また2週間培養後生じた形質転換株を96穴マルチデイ
ツシユに植えつぎ(200ttl培地/Well)、8
日後の培養液のIFN活性を測定した結果、CHO−K
lで750゜C127I細胞で1500ユニツト/ m
lのIFN活性を示す形質転換株が得られた。
実施例7 HulFN−γの精製 実施例5で得られたt(uIFN−γ産生CHO細胞を
5%の仔牛脂児血清を含むMEM培地で4日間培養し、
60m1の培地を回収した。培養液にコンドロールドポ
アーグラス(エレクトロヌクレオニクス社)CPG85
0 (メツシュサイズ120/200)を0.5g加え
、4℃8時間撹拌後、コントロールトポアグラスをカラ
ムにつめ、150mMリン酸緩衝液(、pH7,4) 
、 0.15M NaClで洗浄後、50チのエチレン
グリコールを含む同緩衝液で溶出し、活性活分を20m
M !Jン酸緩衝液で10倍に希釈した。約2万ユニツ
トのIFNが精製回収された。
【図面の簡単な説明】
第1図は、プラスミドpSV2Lγの作製法を示す模式
図、第2図はHuIFN−γ遺伝子を含むBamHl 
8.6キロベ一スDNA断片の制限酵素切断部位を示す
図、第3図はプラスミドpSV8Lγの作製法を示す模
式図、第4図−a及び第4図−すはプラスミドpSVe
BPVγの作製法を示す模式%式% Bg1M及び5ailは、夫々の制限酵素の認識部位を
示す。またHuIFN−r 、 Ecogpt 、 S
 V40ori 、Tanti、及びApは、それぞれ
HulFN−γ遺伝子、大腸菌のグアニン・ホスホリボ
シル・トランスフェラーゼ、SV40ウィルスのプロモ
ーター領域を含むDNA複製起点、SV40のT抗原遺
伝子及びアンピシリン耐性遺伝子を示す。 BPVはボバイン・パピローマ・ウィルスである。 特 許出願人  鐘淵化学工業株式会社代珊人 弁理士
  浅  野  真  −第1図 第2図 @3図 ell 第4図−b BPVnlh’ll軌ar−+*Ilri69g q%
tti。 (M襲t11)

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ヒトインターフェロン−γをコードする核DNA
    配列とSV40の後期プロモーター領域を含むDNA配
    列とを接続したDNA配列。
  2. (2)SV40のT抗原をコードするDNA配列が同一
    のDNA配列上に存在する特許請求の範囲第1項記載の
    DNA配列。
  3. (3)動物細胞での選択マーカー遺伝子が同一DNA配
    列上に存在する特許請求の範囲第1項または第2項記載
    のDNA配列。
  4. (4)微生物での選択マーカー遺伝子及び微生物でのD
    NA複製起点が同一DNA配列上に存在する特許請求の
    範囲第1項乃至第3項の何れかの項記載のDNA配列。
  5. (5)DNA配列がプラスミドpSV2Lγ或いはpS
    V3Lγである特許請求の範囲第1項乃至第4項の何れ
    かの項記載のDNA配列。
  6. (6)ヒトインターフェロン−γをコードする核DNA
    配列とSV40の後期プロモーター領域を含むDNA配
    列とを接続したDNA配列によつて形質転換された動物
    培養細胞。
  7. (7)細胞がSV40による形質転換株である特許請求
    の範囲第6項記載の動物培養細胞。
  8. (8)ヒトインターフェロン−γをコードする核DNA
    配列とSV40の後期プロモーター領域を含むDNA配
    列とを接続したDNA配列を持つDNAとSV40のT
    抗原をコードするDNAの2種のDNAによつて形質転
    換された動物培養細胞。
  9. (9)ヒトインターフェロン−γをコードする核DNA
    配列とSV40の後期プロモーター領域を含むDNA配
    列とを接続したDNA配列によつて形質転換された動物
    培養細胞を培養し、ヒトインターフェロン−γを生成せ
    しめ、これを採取するヒトインターフェロン−γの製造
    方法。
  10. (10)形質転換細胞を培養液中で培養し、培養液から
    ヒトインターフェロン−γを回収する特許請求の範囲第
    9項記載の製造方法。
  11. (11)形質転換細胞を動物体内で増殖させ、ヒトイン
    ターフェロン−γを該動物から回収する特許請求の範囲
    第9項記載の製造方法。
  12. (12)形質転換細胞を動物体内で増殖させた後、細胞
    を回収し、培養液中で培養する特許請求の範囲第10項
    記載の製造方法。
  13. (13)培養培地が、無血清培地である特許請求の範囲
    第10項または第12項記載の製造方法。
  14. (14)細胞がSV40による形質転換株である特許請
    求の範囲第9項乃至第13項の何れかの項記載の製造方
    法。
  15. (15)細胞がSV40のT抗原をコードするDNAに
    よつて形質転換された細胞である特許請求の範囲第9項
    乃至第13項の何れかの項記載の製造方法。
  16. (16)ヒトインターフェロン−γをコードする核DN
    A配列と動物培養細胞で機能する他の遺伝子のプロモー
    ター領域とを接続したDNA配列が、ボバイン・パピロ
    ーマ・ウィルス (Bovine papilloma virus)の
    少くとも動物細胞での複製に必要なDNA配列と同一 DNA配列上に存在するDNA配列。
  17. (17)微生物での選択マーカー遺伝子及び微生物での
    DNA複製起点が同一DNA配列上に存在する特許請求
    の範囲第16項記載のDNA配列。
  18. (18)DNA配列がプラスミドpSVeBPVγであ
    る特許請求の範囲第16項または第17項記載のDNA
    配列。
  19. (19)ヒトインターフェロン−γをコードする核DN
    A配列と動物培養細胞で機能する他の遺伝子のプロモー
    ター領域とを接続したDNA配列が、ボバイン・パピロ
    ーマ・ウィルスの少くとも動物細胞での複製に必要なD
    NA配列と同一DNA配列上に存在するDNA配列を有
    するDNAによつて形質転換された動物培養細胞。
  20. (20)ヒトインターフェロン−γをコードする核DN
    A配列と動物培養細胞で機能する他の遺伝子のプロモー
    ター領域とを接続したDNA配列が、ボバイン・パピロ
    ーマ・ウィルスの少くとも動物細胞での複製に必要なD
    NA配列と同一DNA配列上に存在するDNA配列を有
    するDNAによつて形質転換された動物培養細胞を培養
    することによりヒトインターフェロン−γを生成せしめ
    、これを採取するヒトインターフェロン−γの製造方法
  21. (21)形質転換細胞を培養液中で培養し、培養液から
    ヒトインターフェロン−γを回収する特許請求の範囲第
    20項記載の製造方法。
  22. (22)形質転換細胞を動物体内で増殖させ、ヒトイン
    ターフェロン−γを該動物から回収する特許請求の範囲
    第20項記載の製造方法。
  23. (23)形質転換細胞を動物体内で増殖させた後、細胞
    を回収し、培養培地中で培養する特許請求の範囲第21
    項記載の製造方法。
  24. (24)培養液が無血清培地である特許請求の範囲第2
    1項または第23項記載の製造方法。
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CA000482839A CA1302320C (en) 1984-06-11 1985-05-30 Expression of human cromosomal interferon-_ in animal cells
EP85107142A EP0167852B1 (en) 1984-06-11 1985-06-11 Human interferon-gamma
DE8585107142T DE3586574T2 (de) 1984-06-11 1985-06-11 Menschliches gamma-interferon.
US07/144,988 US4970161A (en) 1984-06-11 1988-01-19 Human interferon-gamma

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63141588A (ja) * 1986-12-05 1988-06-14 Toray Ind Inc 組換え体dnaおよび形質転換体
JPH01128788A (ja) * 1987-11-12 1989-05-22 Ichio Yanagi Ebna関連抗原遺伝子の発現組み換え体dnaおよびそれを移入した細胞

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