JPS61501607A - T−細胞レセプタ−−抗原特異的ポリペプチド及びポリヌクレオチド - Google Patents

T−細胞レセプタ−−抗原特異的ポリペプチド及びポリヌクレオチド

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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】 T−細胞レセプターー抗原特異的ポリペプチド及び関連ポリヌクレオチド 衾」L旦」L員 主皿q分亘 造血系は非常に複雑であり、このことは宿主の維持及び生存において血液細胞が 演する中枢的役割の観点から驚くべきことではない。非常に重要な1つの観点は 、宿主が種々の病原体に対して自らを保護する態様である。2群の細胞すなわち B−細胞及びT−細胞が、宿主の保護において顕著な役割を演する。
B−細胞がいかにして非常に多様な免疫グロブリンを生産することができるかと いうミステリーは実質的な程度に説明されている。B−細胞が成熟するに従って 、ジャームライン(germline)DNAが組み替え(rearrange men t) られて種々のエクソンが連結され、これによって可変領域が形成 され、そしてこの領域が異る不変領域に連結されることが今や知られている。D NAが組み替えられそしてこれに続いて転写物がスプライスされて特異的な免疫 グロブリンをコードするメツセンジャーRNAを生成する機構は、分子生物学の 発達によってもたらされる手段の可能性を示す刺激的な冒険であった。
宿主の免疫系にとって重要な他の群はT−細胞である。この細胞は、類似する範 囲の抗原特異性を有するが免疫グロブリンを分泌しない点においてB−細胞と異 る。特に、B−細胞の増殖を刺激することに関与するヘルパーニー細胞は、自己 −主要組織適合性決定基をも同時に認識しなければならないと言う追加の要求を 伴って、B−細胞の特異性に類似する特異性を有する。
T−細胞の特異性は、広範囲の状況において適用を見ることができる。外来性レ セプター(受容体)部位を導入することによってヘルパーニー細胞を改変するこ とができれば、外来性抗原に対する宿主の応答を変化せしめることができるであ ろう。さらに、多くの状況において、細胞がヘルパーニー細胞であるか他のタイ プの細胞であるかを決定することに興味あることである。さらに、宿主における モノクローン性を決定する機会を有することは、T−細胞白血病の診断に有用で ある。さらに、T−細胞抗原特異的レセプターの部分をコードするDNA配列を 有することは、レセプターとして機能することができる新規な蛋白質を生産する ために天然T−細胞配列と外来性配列との組合せを含む造成を可能にするであろ う。さらに、合成ペプチドを使用することにより、又は発現ベクターにおいて蛋 白質を生産することによって、蛋白質の特異的部分に対する抗血清又はモノクロ ーナル抗体を生成せしめることができるであろう、DNA配列とのハイブリダイ ゼーションを用いることにより、T−細胞のサブセットを、遺伝的差異及び欠陥 と共に決定することができよう。
l米茨歪二R塁 HLA−DCの第2ドメインが免疫グロブリンと相同であることが示されている 。アラフライ等、プロシーディンゲス・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・ サイエンシス・オプ・ザ・ユナイテッド・スティッ狸vL基匹り態到」」」胆紅 (1982)■、6337−6341゜免疫グロブリン可変領域中の領内ジスル フィド結合の近傍の配列がカバソト等、ジ−ケンシス・オブ・イムノロジカル・ インチレスト(Se uences of Immunolo 1calTnt erest) 、!ヘルス・アンド・ヒユーマン・サービシス(Haelth  snd human 5ervices)、ワシントンD、C(1983)に検 討されている。B−細胞抗一イデオタイブ抗血清とT−細胞との間の交差反応性 が、アイヒマン及びラゼウスキー、ヨーロピアン・ジャーナル・オブ・イムノロ ジー(Eur、J、Immunol、)(1975) 5 : 661−666 、ビンッ及びウィグラエル、ジャーナル・オブ・エクスベリメンタル・メディシ ン(ム詠ムム虹) 142 :197−211;及びアウグスチン等、レギュラ ートリー・Tリンポサイト(Regulator T L m hoe te) 、ペルニス及びフォゲル編、171−184 、アカデミツク・プレス、ニュー ヨーク、198゜に報告されている。T−細胞特異的遺伝子と免疫グロブリンコ ード遺伝子との間のヌクレオチド配列の類似性の欠落がクロネンベルグ等、ジャ ーナル・オブ・エクスペリメンタル・メディシン(ム■L九虹)、前掲、(19 83) 1並:210−227により報告されている。ネズミT−細胞特異的蛋 白質がカプラー等、セル(並置) (1983)旦、727−737 、及びマ クィンタイレ及びアリソン、前掲(1983)34.739−746に報告され ている。
アリソン等、ジャーナル・オブ・イムノロジー(J、 Immunol、)(1 982) 1社:2293−2300;ハスキンス等、ジャーナル・オブ・エク スペリメンタル・ステイク7(L力上」郵工)(1983) 157:1149 −1169;ミュール等、ネイチュアー(Nature)(1983) 30鉦 808−810;及びサムエルメン等、プロシーデインダス・オブ・ナショナル ・アカデミ−・オプ・サイエンシス・オブ・ザ・Sci、USA) (1983 ) 801 :6972−6976は、37〜50kdのサイズの2つの異る糖 蛋白質から成るジスルフィド結合したヘテロダイマー〇T−細胞からの免疫沈澱 を報告している。マクインタイル及びアリメン、前掲(1983) ;及びアク ト等、セル(Cell)(1983)34 ニア17−726は、ペプチドマツ プ分析により、前記ヘテロダイマーが可変部分及び不変部分を有するらしいこと を報告している。ヘーベルーカッツ等、ジャーナル・オブ・エクスペリメンタル ・メディシン(ム■L顕虹(1982)155 :1086 :1099.及び ヘトリック等、セル(辿) (1982)皿:141−152は、M HC−制 限T−へルバーハイプリドーマの生成を報告している。この開示を引用によりこ の明細書に組み入れる。デービス等、BアンドTセル・チュモアス(B and T Ce1l Tumors)、UCLAシンポジウムVol 24(ピッテラ 及びフォックスり215−220、アカデミツクプレス、ニューヨーク、198 2は、T及びBリンパ球が、それらの遺伝子発現の非常に小部分により異ること を報告している。
サイト−、ネイチュア−(Nsture)(1984) 309 ニア57−7 62は、細胞毒性T−細胞DNA中に組み替えられておりそして可変、不変及び 連結領域に相同な要素を有するT−細胞特異的cDNA393−401及びカバ ラー(Kavaler)等、ネイチュアー(Nature)(1984)310  :421−423は、β鎖中の多様な要素の存在を報告している。T−細胞レ セプター分子のα−鎖はβ−鎖と同様に光」L叫Jl 希少なメツセンジャーRNAを単離する方法が提供される。
この方法により、T−細胞中の抗原特異的レセプターをコードするDNA配列、 及び他のT−細胞特異的遺伝子生成物が得られる。このDNAが、多(の方法に おいて、例えば、抗体と同様に使用することができる、外来性DNA配列と組合 わされて新規なT−細胞レセプターを形成するヌクレオチドプローブとして使用 することができ、あるいは、染色体外要素をもたらすか又は宿主のゲノムに組込 まれる造成物(バイブリド蛋白質が発現されそして膜に輸送される)を得ること ができる。
垣n狛臨肌 第1図は、T−細胞抗原レセプター断片の制限地図であり、陰を付した部分は異 るcDNAクローン間の主要相同性を示す。
配列決定はマリサム及びシルバード、ブロシーデインダス・オブ・ザ・ナショナ ル・アカデミ−・オブ・サイエンシス・オブ・ザ・ユナイテッド・ステイク・オ ブ・アメリカ(Proc。
Natl、Acad、Sci、USA) (1977) 74:560の方法に より行われた。
太い矢印は3′〜末端ラベル(フレノウ)を示し、そして矢印は5′−末端ラベ ル(ポリヌクレオチドキナーゼ)を示、す。
第2図は、86TIの完全ヌクレオチド配列及び他のcDNAクローンの部分配 列を示し、5′−非翻訳領域(UT)、リーダーポリペプチド、可変、連結及び 不変領域を示し、番号付与は86T Iのアミノ酸配列に従い、そして可能性あ る炭水化物結合部位(CHO) (N−X−S又はNX−T)が示されていル。
第3図は、TT11cDNAクローンの配列決定ストラテジーを示し、細線はポ リヌクレオチドキナーゼによる5′−末端ラベリングを示し、そして太い線はD NAポリポリーゼ■のフレノウ断片による3′−末端ラベリングを示す。これは さらに、ヌクレオチド配列、推定されるアミノ酸を示し、そして一般に個々の領 域を示す。“CHO”はN−リンクグリコジル化のための潜在的なシグナル配列 を示す。
具 的な態様の記 この発明に従えば、抗原特異的T−細細胞レゾブタ−しくはその断片のための全 体的もしくは部分的コード配列、特にジャームライン及び組み替えられたDNA 中の1又は複数のエクソン上に見出される機能的領域を含む新規なりNA配列、 又は成熟メツセンジャーRNAからの全体的もしくは部分的cDNAが提供され る。
哺乳動物T−細細胞レゾブタ−、α−及びβ−サブユニットと称する約40〜5 0kd (キロダルトン)の2つの異る糖蛋白質から成りそしてジスルフィド連 結されている80〜90kdのヘテロダイマーのようである。これらの2つの糖 蛋白質は、ペプチドマツプ分析により、可変及び不変領域はドメインを有する。
このヘテロダイマーの糖蛋白質をコードするDNA配列は、免疫グロブリンと同 様に可変、連結及び不変領域に分けられ、このことは免疫グロブリン配列と実質 的な相同性を有する配列により、及びJ一様要素の独立の類別(assortm ent)により明らかにされる。各サブユニットは免疫グロブリンのヘビー鎖に 匹敵する多様(diversity) (D)領域を有する様である。
α−及びβ−サブユニットは、それら自身間、他のT−細胞膜蛋白質及び免疫グ ロブリン又はB−細胞レセプター蛋白質との間で多くの類似性を有する。はとん どの場合、全体的な相同性は低く、不変領域においてアミノ酸配列又はヌクレオ チド配列の少数の類似性が存在する。(リーダー配列のメチオニンがアミノ酸配 列のための1として使用される。)システィン間隔が、可変領域(α−65;β −69; Igλ又はに−65)中のおよそ65〜70アミノ酸間に見出される 。さらに、α−鎖の可変領域中およそ残基55における配列“WYRQ”は、β −鎖中“−YKQ″における相同性、及び免疫グロブリン中の匹敵する位置にお ける類似の配列を見出す。可変領域において、およそ100−115の残基の領 域中に1又は2個のアミノ酸の相違を伴って配列@DSA−Y−CAV”が見出 される。
J領域はα−鎖の16残基中7残基がβ−鎖と同一であり、そしてネズミのヘビ ー及びライト鎖の共通配列との有意な相同性を有し、最も高度に保存されている 。
さらに、T−細胞レセプター配列に特徴的なのは、トランスメンプラン領域中に 塩基性アミノ酸を有する配列“ILLXK”(ここでXはL又はGである)であ る。
D又は多様性領域中、およそ残基115−120における″SGN’配列への5 ′はヌクレオチド配列“G、”である。β−鎖推定上のD領域14中の7におい て、C′−側に’G3−7”の列が見出され、これは免疫グロブリンヘビー鎖D fil域中に相同性を見出す。
α−及びβ−鎖はジで−ムラインDNA中でコードされ、これは組み替えにかけ られて転写物がもたらされ、これがさらにプロセスされる。後記の目的のために ゲノム性DNA又は成熟転写物からのcDNAを使用することができる。
各鎖は3〜5個の、通常4〜5個のN−グリコジル化部位を有し、それらの幾つ か又はすべてが用いられ得る。
ヘテロダイマーの2本の鎖は異り、そして異る遺伝子座に由来すると考えられる 。β−鎖及びα−鎖の配列がそれぞれ第2図及び第3図に示される。これらの鎖 は、免疫グロブリンと同様に特定のエクソンと関連する領域に分けられる。−次 領域はリーダー領域、可変領域(V)、多様領域(D)(これはVの部分である ことができる)、連結領域(J)、不変領域(C)、トランスメンプラン領域( TM)、及び細胞質領域(Cy)である。
グリコジル化を伴わないα−鎖は約25〜30kd (、キロダルトン)であり 、他方β−鎖はおよそ同じか又はこれより太き(、約25〜35kdであろう。
グリコジル化を伴えば、サブユニ7)はそれぞれ約35〜50kdであり、80 〜90kdのスルヒドリン連結されたヘテロダイマーをもたらすであろう。
各サブユニットについて、イントロンを含むヘルパーニー細胞中組み替えられた DNAは一般に約6〜8 kbpであり、個々のエクソンは実質的に一層小さく 、そしてドメイン+含まれるなんらかのフランキング配列のためのcDNA配列 のサイズにおよそ等しいであろう。
不変領域(トランスメンプラン及び細胞質領域を含む)をコードするDNA配列 は一般に約400〜600n t (ヌクレオチド)+約300ntの3′非翻 訳領域である。これらの配列は、約100〜200nt 、通常約100〜15 0n を離れて配置されるシスティン間の分子内ジスルフィド連結をコードする コドンにより特徴付けられる。
主として疎水性アミノ酸を含みそして約45〜105ntを有する可能性あるト ランスメンプラン配列が不変領域と関連する。
この配列は不変領域の3′一端を定義し、そして細胞の細胞質に伸びるアミノ酸 をコードする約5〜15コドン(15〜45nt)を含有するであろう。
機能的意義を有すると考えられる次の領域又はドメインは免疫グロブリンのJ領 域に類似する領域である。免疫グロブリンについて知られているように、与えら れた1個のC9J[域に隣接して約1〜6個、一層一般的には4〜5個にわたる 複数のJ領域が存在する。J領域は約15〜20アミノ酸をコードし、ヘビー鎖 J eX域が典型的には17アミノ酸であり、他方ライト鎖J領域が典型的には 13アミノ酸である点において、16アミノ酸を有するβ−鎖は免疫グロブリン ヘビー鎖J領域と一層大きな類似性を有する。
J SJ域は、他のDNA配列、例えば非−野性配列に連結されるトランスメン プラン配列及び細胞質配列を含む又は含まない不変領域と組み合わせて、T−細 胞上の新規なバイブリド蛋白質を可能にするバイブリド配列を形成するために使 用することができる。(“非野性”なる語は、野性タイプ又は天然配列以外の配 列を意図し、他方“外来性”なる語は、T−細胞抗原レセプターDNA配列源と 遺伝情報を通常交換しない源からのものを意図する。) 表面に輸送されるバイブリド蛋白質を得るため、T−細胞抗原レセプターと共に 存在する第2リーダー配列が5′一端として使用される。この配列は約15〜2 0アミノ酸、一層普通には18〜24アミノ酸から成る。非−コードフランキン グ領域を含むことができるT−細胞抗原レセプターDNA配列の種々のドメイン が非−野性タイプDNAにより分離される場合に前記の造成物を製造することが できる。
T−細胞抗原レセプター、個々のサブユニット、その断片、又は断片と非−野性 DNA (外来性DNAを含む)との組み合わせをクローン化しそして/又は発 現せしめるために新規なりNA造成物を使用してバイブリド蛋白質を製造するこ とができる。これらの断片は少なくとも約15nt、一般に少なく式: %式%() この式において、 “RS”は、原核生物もしくは真核生物、プラスミド、ファージ、又はウィルス に由来することができる複製系を意図し、ここで、異る宿主、例えば、単細胞微 生物中での複製及び染色体外要素としての維持を可能にする1又は複数の複製系 が含まれることができ;複製系又はベクターの例にはラムダ、シミアンウィルス 、パピローマウィルス、アデノウィルス、酵母2mμプラスミド、CoIEI、 pRK290、pBR322、pUc6又はこれらに類似するものが含まれ、こ こで複製系は完全であってもよく、又はヘルパープラスミドともしくはゲノム中 に存在する1もしくは複数の遺伝子(例えばCO8細胞)と相互作用する部分的 複製系であってもよく;クローニングのためには、単細胞宿主、例えば細菌、酵 母等、特にE、コリ(E、coli)により認識されるプラスミド又はウィルス 複製系のごとき複製系が使用され; “a”はO〜3、普通1〜3の整数であり、染色体への組込みが望ましい場合に はOであり(但し、組込みは天然の又は外来性複製系が存在しても達成され得る );“M”は、造成物を含有する宿主細胞を選択するための手段を提供するその 転写及び翻訳制御シグナルと共にマーカーと称される構造遺伝子又はシストロン を意図し;マーカーは殺生物耐性、例えば、抗生物質、例えばアンピシリン・ク ロラムフェニコール、ネオマイシン、G418、又はこれらに類似するもの、毒 素、重金属等に対する耐性;免疫性;栄養要求性宿主に原栄養性を付与する補完 、又はこれらに類似するものを包含し; “b”はO〜3、一層普通には0〜2、好ましくは1〜2の整数であり; “tis”は転写開始を制御するための転写開始配列を意図し、そして1又は複 数のプロモーター(これには、それ自体による又は他のプロモーター、例えばウ ィルスプロモーターもしくは外来性プロモーターと組み合わされた天然プロモー ターが含まれる)、該プロモーターに影響を与える配列、例えばオペレーター、 アクチベーター、エンハンサ−、キャンピング配列、TATA及びCAAT配列 、あるいはこれらに類似するものを含み、ここで、これらの配列はそれらの機能 を満たすことができるように造成物中に組織化されており;“eis”は、発現 を制御するための発現開始配列を意図し、そしてリボゾーム結合部位、適当であ れば、開始コドン、リポゾーム結合部位と開始コドンを分離するオリゴヌクレオ チド(ここで、これらの配列は発現に影響を与える)、及びこれらに類似するも のを含み; “T−AgR”は、T−細胞抗原レセプター、又はT−細胞抗原レセプターの断 片を含んで成るバイブリドDNA配列及びバイブリドDNA配列を意図し、ここ で、これらの配列は一諸になって抗原レセプター又はバイブリド蛋白質をコード するオーブンリーディングフレームをもたらし;“ets”は、1又は複数の終 止コドン及び適当であれば他の配列を含むことができる発現停止配列を意図し; そして“tts”は、転写停止配列を意図し、この配列は、通常は転写プロモー ターと均衡しておりそしてl又は複数の終止コドンと組み合わされた1又は複数 のターミネータ−であることができる転写ターミネータ−、ポリアデニル化シグ ナル配列、又はこれらに類似するものを含むことができる。
T−細胞抗原レセプターサブユニット又はバイ細胞抗原レセプターレセブターは 、はとんどの場合衣の式:%式%() 式中、 ”S、L、’は第2リーダー配列を意図し、このものは約15〜25アミノ酸、 さらに一般的には17〜24アミノ酸、そして好ましくは約19〜23アミノ酸 をコードし、45〜75n t、一般に51〜72n t、好ましくは57〜6 9n tを有し;C″はO又は1であり; “V−seq“は、T−細胞抗原レセプターサブユニットの可変領域をコードし 又は異るポリペプチドをコードする配列により置き換えられることができ、この DNA配列は適当であれば第2リーダー配列(S、L、)とリーディングフレー ムが合っており又は第2リーダー配列の非存在下でそれ自体の開始コドンを有す ることができ;この可変配列は一般に少なくとも約60ntでありそして約60 0nt以下であり、一層通常には約400n を以下であり;この配列がT−細 胞レセプター可変領域をコードする場合、この配列は一般に約270〜330n t 、一層普通には約285〜312ntの範囲であり;J”は連結領域であり 、そして一般に約42n t〜約60n tであり、一層普通には約45n t 〜57n tであり、そしてしばしば約48〜54ntであり、ここでJ領域は 、T−細胞抗原レセプターサブユニットの連結領域エクソンと関連する限定され た数の配列から選択され; “TM”は、約51〜90n t、一層普通には約84〜96ntの疎水性配列 であるトランスメンプランインチグレーター配列を意図し; ″d”はO又は1であり; “cy”は膜から細胞質内に延びる配列を意図し、これは一般に約12〜20n  tであり、一層普通には約15〜24n tであり、特に約15〜18ntで あり;そして “e″は0〜1の整数である。
2つのサブユニットα−及びβ−のそれぞれは異る宿主中で又は同じ宿主中で独 立して発現することができる。2つのサブユニットが同一宿主で発現される場合 は、微生物宿主が使用されるから哺乳動物細胞が使用されるかによって、サブユ ニットのプロセシング及びサブユニットのT−細胞レセプターの集成に影響を与 えるであろう。プロセシングには折りたたみ、グリコジル化、小胞体及びゴルジ 体を介する輸送、第2リーダー配列の除去を伴う開裂、及びアセチル化によるN −末端のキャンピング又はブロッキングが含まれる。プロセンジグめ部分として 又はプロセンジグとは独立に、サブユニットの折りたたみ及びサブユニットのT −細胞レセプターへの集成が生じなければならない。哺乳動物細胞については、 生じた蛋白質はその化学的、物理的及び生物学的性質において天然T−細細胞レ ゾブタ−実質的に一致することが予想される。しかしながら、下等真核生物及び 原核生物については、種々のプロセス段階が全体的に又は部分的に異って生じ、 あるいは全く生じない。従って、これらの配列は野性タイプ第2リーダー配列を 発現宿主により認識される第2リーダー配列で置き換えることにより、又は可変 領域の始めに開始コドンを設けることにより変形することができる。次に、サブ ユニットは細胞質中で単離され、そして再生条件下でα−及びβ−サブユニット を一緒に連結することにより受容体が形成される。
生物学的活性を有する、例えば免疫的活性を有するポリペプチドをもたらすため に、レセプターサブユニット断片をコードするDNAは少なくとも8アミノ酸、 普通は少なくとも15アミノ酸(それぞれ24n を及び45nt)のポリペプ チドをコードすべきである。
示されるように、造成物は、T−細胞レセプターサブユニットの一部分のみをコ ードするDNAを挿入することによって調製することができ(ここで、ベクター は1又は複数の適切な制限部位を有する)、あるいは例えばアダプターにより変 形することにより、プロモーター及び関連制御配列、例えば転写のためのRNA ポリメラーゼ結合部位及び適当な翻訳制御配列、例えばりボゾーム結合部位に対 して適切な部位に挿入を行うことができ、又はリーダー配列にリーディングフレ ームを合わせることができる。
T−細胞抗原レセプターのドメイン又は領域は、個々的に又は組み合わせて使用 することができる。cDNAを用いることにより、プロセンジグ、例えば第2リ ーダーの除去、グリコジル化等の前の蛋白質であるプレ蛋白質をコードするオー プンリーディングフレーム内に遺伝子を得ることができる。
cDNAの制限地図を作成することにより、上記の式中に示されている個々のド メイン間の境界に隣接する便利な制限部位の存在を決定することができる。制限 部位が境界に存在しない場合、適当な場合には適切な制限酵素を用いて、境界の 近傍においてさらに開裂せしめることができる。切除された配列を有するように ヌクレオチドが除去されている場合、注目のドメインを適切なリーディングフレ ーム内に他のヌクレオチド配列と連結することを可能にする適当なアダプターを 用いて、そのヌクレオチドを置き換えることができる。余分のヌクレオチドが存 在する場合、例えばB a131を用いる制限処理、プライマー修復等によりそ れらを除去することができる。他の方法として、特定のアミノ酸のコドン内に縮 重が存在する場合、イン−ビトロ変異誘発を用いて1又は複数個のヌクレオチド を変更し、こうして制限酵素のための適切な認識配列を設けることができる。こ れらの技法は広範囲に文献に記載されており、そしてここで例示することを必要 としない。
使用されるDNA配列は、この発明に従って単離される配列と同一でも異ってい てもよい。J又はCドメイン配列をそれ自体として又は他の配列例えばトランス メンプラン配列と組合わせて使用することにより、これらの配列を、同一の又は 異る種中の相同配列の存在を決定するための、及び、同等な機能を有する配列を 単離するためのプローブとして使用することができる。こうして、T−細胞抗原 レセプターがらの断片の種々の組合わせを用いて、−緒に連結してT−細胞抗原 レセプター又はバイブリド蛋白質をコードする種々のシストロンをもたらすこと ができる配列の集積を得ることができる。
T−細胞抗原レセプターの第2リーダー配列を非−野性DNA配列に連結するこ とにより、バイブリド蛋白質の培地への分泌及びプロセシングを与えて哺乳動物 宿主からの成熟蛋白質生成物を得ることができる。蛋白質が真核生物蛋白質であ る場合、それを適切にプロセスして天然真核生物蛋白質と同一か又は実質的に同 一な生成物を与えることができる。
上記の方法に代えて、T−細胞表面又は異る哺乳動物細胞の表面に特定の蛋白質 をもたらすことを望む場合には、第2 +J−ダー配列とトランスメンブラン配 列との間に、T−細胞抗原レセプターサブユニットの可変、J及び不変領域の代 りに外来性蛋白質をコードする外来性配列を挿入することができる。こうして、 細胞表面に全体として異る表面膜蛋白質を与えて細胞の表面特性を変化せしめる ことができる。
この造成物の発現生成物を用いて発現生成物に対する抗体を得ることができ、次 にこれを用いて、J又はC8N域に対するイデオタイブ決定基又は共通決定基の 共有に基いて、T−細胞抗原レセプター又は個々のサブユニットの存在を検出す ることができる。
特にC頭埠の5′−末端から細胞質領域の3′−末端に延びる配列のクローン化 DNA配列をプローブとして用いることができる。通常、プローブは相同配列の 少なくとも約15n t、一層普通には少なくとも約30ntであり、そして一 般に約1000ntを超えず、好ましくは約500n tを超えない。さらに、 5kn を又はそれより大である非−相同フランキング配列が存在することがで きる。
プローブとして使用されるヌクレオチド配列はRNA又はDNAであってよく、 そして種々の方法でラベルされていてもよい。一般に、プローブは3tpにより ラベルされ、そしてオートラジオグラフィーにより検出することができる。別法 として、ビオチン、新規な糖類、又は他の任意の分子を、オリゴヌクレオチドを 調製するための合成技法を用いて含めることができる。こうして、任意の末端基 を導入して、検出可能なシグナル源として機能せしめることができる。これらの 基は直接的に又は間接的に、すなわち共有結合、リガンド−受容体結合、例えば ハブテン及び抗体、又はこれらに類似するものにより導入することができる。検 出可能なシグナルをもたらすラベルの例には、螢光物質、化学発光物質、酵素、 放射性ラベル、磁性粒子、及びこれらに類似するものが含まれる。
T−細胞抗原レセプターサブユニットと関連する希少なメツセンジャーRNAを 単離するために、希少なメツセンジャーRNAを得るための種々の方法が用いら れた。β−サブユニットのために用いられた方法は、非−膜結合RNAがらの膜 結合ポリゾーム性RNA0単離を含む。次に、RNAの膜結合ポリゾーム画分を 逆転写して単鎖(ss) cDNAを生成せしめた。次にこのcDNAを2Zp によりラベルし、そして反復してβ−細胞mRNAとハイブリダイズせしめ、そ しヒドロキシアパタイト上で分画した。カラムを通過した残りの5scDNAを 単離した。
次に、第2のT−へルバーハイブリドーマを用いてcDNAライブラリーを調製 し、そして第1T−へルバーハイブリドーマから調製されたcDNAプローブを 用いてスクリーニングした。
これが、T−細胞特異的膜関連配列の実質的な濃縮(約200倍)をもたらした 。
減少した数の選択されたクローンを、最初に調製したプローグを用いて再スクリ ーニングした。次に陽性クローンをニックトランスレートし、そしてノーサンブ ロッティング条件下でB−細胞mRNAにハイブリダイズせしめた。B−細胞m RNAにハイブリダイズしなかったクローンをT−細胞特異的であるとして選択 した。
次に、これらのクローンを用いて、次のようにして体細胞組み替えを研究した。
1000ntより大きいRNAにハイブリダイズするそれらを、ヘルパーニー細 胞ハイブリドーマ及び胸腺腫を含む分離源からのゲノム性DNAのサザンプロッ トにハイブリダイズせしめた。DNAを標準的方法により調製し、特定の制限酵 素、この場合上vuU、により消化し、0.9%アガロースを通して電気泳動し 、そしてニトロセルロース上にプロットした。穏和な〜激しい厳格さが用いられ 、そして胸腺腫及びハイブリドーマの両者が、他の非T−細胞DNAとは実質的 に異るパターンを与えることが見出された。
α−サブユニットのために用いられた方法は、異る特異性のT−細胞間の可変領 域特異的な削減された(subtracted)cDNAプローブを用いた。ヘ ルパーハイブリドーマのmRNAからランダムプライムされたラベル化cDNA を合成した。約300〜400ntの平均サイズに断片化した後、2本鎖核酸か ら単離を分離するためにヒドロキシアパタイトを用いながら、少なくとも2つの 異るT−へルバーハイブリドーマ又はT−ヘルパ一様リンパ腫系からのmRNA により削減した。次に、残りの単11cDNAを、もとのcDNAを与えるセル ラインから調製されたcDNパライフ゛ラリ−にハイブリダイズせしめた。同じ T−ヘルパーハイブリドーマからのオリゴ−dTプライムcDNA (ここで、 cDNAは、マクロファージ又は他のリンパ球系からのmRNAにより削減され た膜結合ポリゾームa+RNAがら逆転写される)により陽性クローンを再スク リーニングすることにより関連のない配列の追加の除去を達成することができる 。得られるハイブリダイズするクローンはT−細胞レセプターの可変領域に関連 することが見出される。
バイブリドDNA技法を用いることにより、α−及びβ−サブユニットを別々に 調製することができ、あるいは有機分子、例えばポリペプチド、ポリサンカライ ド、リビド、ハプテン及びこれらの組合わせの特定の配置に対する高い特異性及 び親和性を有するレセプターとして組み合わせることができる。レセプターの一 群が実質上同様の方法で使用され得る免疫グロブリンに類似してもたらされるが 、免疫グロブリンに関連する性質、例えばFc決定基、補体関連細胞毒性、又は 免疫グロブリンと特に関連する他の特性を欠いている。この発明のレセプターは 、血液中インービボで表面膜結合T−細胞レセプターと競争して類似抗原により 活性化されたヘルパー細胞の増殖を阻害することができる。
T−細胞レセプターは、免疫グロブリンが使用されるほとんどの状況において、 例えば診断測定、アフィニティークロマトグラフィー、部位特性療法又は診断に おいて使用することができ、この場合T−細胞レセプターは放射性核種、no+ r活性化合物、螢光物質、毒素、例えばアブリン、リシン等、又はこれらに類似 するものに直接的又は間接的に接合され得る。
α−及びβ−鎖のために用いられる遺伝子を手にすることにより、鎖、及びそれ 故にレセプターを、ヒト細胞に比べて増殖要件が厳格でないヒト細胞以外の細胞 から多量に製造することができる。T−細胞レセプターは細菌、例えばE、コリ (E、colt) 、B、ズブチリス(B、5ubtilis)等、真核生物、 例えば酵母、糸状菌類、ネズミ細胞等において製造することができる。
次の例は、限定のためではなく例示のために与えられる。
大−一一致 ヘルバーT−細胞抗原特異的レセプターサブユニットα−及びβ−(TM−へg レセプター、α−又はβ−サブユニット)をコードする遺伝子の遺伝子単離法は 次の通りである。
まず、β−サブユニットの単離が考慮されよう。膜結合T−ヘルパー細胞cDN Aプローブが、B−細胞メツセンジャーRNAを用いて削減され、そして他のT 、−B−細胞リンパ腫組合せ生成物であるcDNAライブラリーをスクリーニン グするために使用された。ライブラリーは、B−細胞特異的ライブラリ−〔デー ビス等、プロシーディング・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエ ンシス・オブ・ザ・ユナイテッド・ステイク・オブ・アメリカ(Proc、Na tl、Acad。
Sci、USA) (印刷中)〕について下記するようにして、そしてフフリカ ツメガエル胚段階特異的ライブラリー〔サーゼント及びダウイド、サイエンス( Science)(1983)222:135−139 )についての方法と同 様の方法により、TN−ハイブリドーマM12又は2B4[ヘトリック等、セル (辿) (1982)並:141−152〕を用いて造成された。B−細胞リン パIIILIOA及びBa117〔キム等、ジャーナル・オブ・イムノロジー( J、Immunol、)(1979)122 : 549−554 )からB− 細胞mRNAを得た。cDNAは検出のために32p−ラベルされた。T、−B ライブラリーは、ヒドロキシアパタイト段階における削減において95%のcD NAが除去されたことに基いて、T−細胞特異的配列について20倍濃縮された 。
(B−細胞ライブラリーについての例示的方法は次の通りである。セルラインB a117 、B−細胞リンパ腫(IgM” IgD”Ia”) (キム等、ジャ ーナル・オブ・イムノロジー(J、Immunol、)(1979) 122: 549−554) 、及びBa14、T−細胞胸腺腫(Thyl”Lytl”  t、yt2°TL” ) Cキム等、前掲(197B)匪:339−344)を RPMI、グルタミン、70%ウシ胎児血清及び5X10−’Mβ−メルカプト エタノール中で5%CO2雰囲気下で増殖せしめた。高濃度(1〜2 Xl0− ”/ajl )に増殖した後新培地により2〜4時間時間レフラッシュ細胞をP BSと共に冷却し、そして収得した。この細胞を冷PBS中で数回洗浄し、そし て0.14M MCI! 、 0.02M Tris、 pH8,0,0,00 15M MgCl 2中に再懸濁し、NP−40を1%に加えることによって細 胞溶解し、そして核をペレット化した。細胞質両分を0.5%505.5 mM EDTAとし、そして飽和フェノールで2〜3回、Sevag (CH(1,: イソアミルアルコール24:1)で1回抽出し、エタノールで沈澱せしめ〔ムシ ンスキ等、プロシープ・fングス・オブ・ザ・ナシヨナル・アカデミ−・オブ・ サイエンシス・オブ・ザ・ユナイテッド・ステイク・オブ・アメリカ(Proc 、Natl、Acad。
Sci、USA) (1980) ??ニア405−7409) 、そしてポリ A”RNAをオリゴ−dTセルロース上で選択した(1〜2回)。
B−細胞リンパ腫からのcDNAを、50mM Tris 5pH8,3,6m M Mgcf z 、70mM KCI、1mMの各dNTP、第1鎖に10’ cpm/μgの比活性を得る”P−dCTP 、 10#g/mJオリゴーdT 、20mMジチオスレイトール、100μg7mlアクチノマイシン“D”を含 む100μlの反応混合物中で1〜5μgの鋳型ポリA”RNAから合成した。
1μgのポリA”RNA当り10ユニツトのAMV逆転写酵素を加え、そして4 2℃にて2時間インキュベートした。同容積の0.2 M NaOHを添加した 後、混合物を70℃にて20分間インキュベートし、氷上で冷却し、IMHC4 により中和し、そして酢酸ナトリウム(pH6,5)及びSDSをそれぞれ0. 2M及び0.1%に添加した。室温において、100mM Nacl % 50 mM Tris 、 pH7,5,1mM EDTA及び0.02%SDSのラ ンニング緩衝液により、パスツールピペットカラム中のG−50Fセフアデツク スからcDNAを排除した。15μgのtRNAを担体として加え、そしてcD NAをシラン処理されたエフペンドルフチューブ(1,5all)中で沈澱せし めた。沈澱を70%エタノールで1回洗浄し、乾燥し、そして0.5Mリン酸緩 衝液、5 mM HDTA 、0.1%SO5中に再懸濁し、そしてシールした ガラス毛細管中でT−細胞胸腺RNAと、10倍過剰1〜1.5 mg/mlに てハイブリダイズせしめた。反復配列を吸着するために、剪断されたマウスゲノ ム性DNA(1,2o+g/a+j+ 。
10μg/反応)を含めた。60秒間煮沸した後、混合物を16〜20時間60 ℃にてインキュベートした。次に、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーを 用いて、0.12Mリン酸緩衝液、0.1%SO5中で60℃にて材料を両分し た。
単鎖画分をDNAポリポリーゼ■ (チレノウ断片)を用いて2本鎖にし、SI ヌクレアーゼにより切り取り、そしてpBR322のPstI部位にG−Cテイ ル化した0次に、プラスミドをE、コリ中に高効率(50〜400 X 103 μg/挿入)で、平均挿入部サイズ約500n tでクローン化した。
5oooの選択されたクローンのライブラリーをスクリーニングし、そして標準 的方法〔マニアチル等、モレキュラー・クローニング(ム圏匹圏り叶装置L)1 コールド・スプリング・ハーバ−・プレス、コールド・スプリング・ハーバ−1 1982)により、T−ハイプリドーマ2B4からの膜結合T−ヘルパー細胞c DNAプローブ(これから、B−細胞LIOAからのB−細胞メツセンジャーに 共通な配列が削減されている) (MB7214−BLL。ハを用いて再スクリ ーニングした。35の明確な陽性が得られ、これはライブラリーの約10%であ った。どれが同じ遺伝子に由来しそしてどれが異るかを決定するため、及び間違 ったにすぎない陽性を除去するため、これらのプラスミドクローンのそれぞれを ニックトランスレートし、そして代表的ナサンプロットとハイブリダイズせしめ た。5個がB−細胞mRNAと反応性であり、そして残りの30個がmRNAサ イズの10種類の異るパターンの1つに属し、そして表現を次の表に示した。
*T−ハイブリドーマ、2B4及びCIO:T−リンパ腫、Ba14及びBa1 13: B−リンパ腫、LIO^及びBa117゜7M8はラフトthy−1c DNAクローンと強く交差ハイブリダイズした。thy−1は古典的なT−細胞 膜抗原である。
今や、cDNAライブラリーがハイブリドーマ3.37 (ヘーベルーカフツ等 、前掲)から調製された。
1000n を以上のメツセンジャーにハイブリダイズする7つのクローンのそ れぞれをラベルし、そして胸腺腫BW5147 (マウス系AKRから、ヘーベ ルーカッツ等、前掲) 、AKR肝、抗原特異的T−細胞2 B 4 (B10 .AマウスからのT−細胞とBW5147との融合)、及びB10.A肝からの DNAから成るサザンプロットにハイブリダイズせしめた。DNAは標準的方法 (マニアチス等、前掲)により調製し、制限酵素PvuIIで消化し、0.9% アガロースを通して電気泳動し、そしてニトロセルロース上にプロットした。サ ザンプロットからのオートラジオダラムは、TM 8 (thy−1)と共に見 られるAKR及びB10.Aの間の制限多形性を除き、各クローンとのハイブリ ダイゼーションのパターンは7M86の場合を除(DNA源のすべてについて同 一であった。親株のいずれかからの肝DNAに比べて、BW5147又は2B4 のいずれかのクローンにハイブリダイズするヱ…■断片の非常に異るパターンが 存在した。
検査されたクローンはまた、ゲノム性DNAのEcoRI及び且旦d!消化物に ハイブリダイズせしめ、そして各場合において7M86のみがT−細胞DNAと 肝DNAとの間の有意の相異を示した。7M86クローンはpBR322からP stIにより切出し可能である。
レセプター遺伝子のゲノム性組み替えが異る抗原特異性のT−細胞についてユニ ークであるか否かを試験するため、5種類の抗原特異的T−細胞ハイブリドーマ からのDNAから成るゲノム性プロットをクローンTM86からのニックトラン スレートされた挿入部とハイブリダイズせしめた。その結果は、抗原特異的T− 細胞のそれぞれからのDNAはユニークパターンをもたらすということであった 。3種類の異るB−細胞リンパ腫瘍DNAは肝臓のそれと同じパターンを与え、 組み替えがT−細胞にユニークであるらしいことが示された。
さらに、一連の細胞毒性ラインがTヘルパー細胞のそれと類似するメツセンジャ ーRNAを発現しくここに記載される遺伝子との交差反応による)、そしてさら にこれらのゲノム性DNAの組み替えを示す。
異るT−リンパ球において独立して生ずる他のcDNAクローンを得るため、ラ ムダベクターgtlo(ロナルド・デービス、スタッフォード大学、スタンフォ ード、カリホルニアから一般に入手可能である)を用いて胸腺細胞cDNAライ ブラリーを調製した。このライブラリーを、標準的条件〔マニアチス等、モレキ ュラー・クローニング(Molecular C1onin ) (コールド・ スプリング・ハーバ−・プレス)コールド・スプリング・ハーバ−、ニューヨー ク(1982) )を用いて7M86クローンによりスクリーニングした。この ライブラリーは、若いBa1b/C系マウスからの全胸腺ポリA” RNAから 造成した。AMV逆転写酵素(アマ−ジャム)を用いてcDN^を調製した。
cDNAがメチル化されず、これが3′−側上mRNA配列内での開裂を説明し た。DNAポリポリーゼIによりフィルインした後、各端にEcoRIリンカ− を連結した。次に、生じた断片を所望のサイズ範囲に両分し、そしてラムダベク ターgtloのファージレプレッサー遺伝子中に位置する1個の旦coRI制限 部位に挿入した。レプレッサー遺伝子へのDNA断片の挿人は土ヒファージを生 成し、このファージは透明なプラークを形成する。μ■゛ファージは濁ったファ ージを形成し、バイブリドファージの選択が可能となる。gtlOライブラリー から親ファージを除去するため、使用された細菌宿主はc6゜。
rk−mk+hf Tであった。この宿主に対して、親ファージは非常に低頻度 でプラークを形成する。cI”親ファージは抑制され、他方cI−バイブリドフ ァージは正常にプレート増殖する。
陽性にハイブリダイズする組換体をpUC9Cビエラ及びメッシング、ジーン( Gene) (1982) 19:259−268)のEcoRI部位にサブク ローン化した。3個の胸腺由来クローンを得、86T1.86T3.86T5と 命名した。部分制限地図を第1図に示す。86Tシリーズの分子はすべて同じ3 ′位置で終り、これはコード配列の3′末端の近位の内部旦coRI認識部位の ためである。
5′末端の変化はおそらくライブラリーの造成中のランダムは鎖停止のためであ る。
ナサンプロット中に見られる最大のn+RNAが1300n tである事実に基 いて、ポリAテイルの150〜250ヌクルオチドの削減が1050〜1150 ntの予想されるクローンサイズを与える。従って、86T1の938ヌクルオ チドサイズは胸腺細胞分子のためのコード領域配列のほとんどを含有するはずで あることが結論ずけられる。第2図に示すように、86T1を完全に配列決定し 、そして他のクローンの部分配列と比較した。
この比較に基いて、多くの結論を導くことができる。(114個のcDNAクロ ーン中2個の5′末端は同一でなく、しかし第1図において注目されるような例 外はあるがすべては同一の3′末端を有する。86T3の完全な不変領域が配列 決定され、そして1個のヌクレオチドを除き86T1について示されたそれと同 一であることが見出された。この5′可変及び不変領域構造は免疫グロブリンc DNAクローンに類似する。(2)メチオニン開始コドンにすぐ続いて、予想さ れるリーダーポリペプチドに対応する疎水性アミノ酸のストレッチが存在する。
特に、配列Leu−Leu−Leuは力・7バ一ライト鎖リーダーポリペプチド 間で共通である。(3)可変及び不変領域間の16アミノ酸要素は86T1及び 86T5間でヌクレオチドレベルにおいて共有されるが、しかし86T3又はT ?+86とはそうでなく、独立に調和するJ一様領域が示唆される。(4)シス ティン及び他の残基の配置は免疫グロブリン及び関連分子との有意な榛造的類似 性を示唆する。(5186T3の見かけ上の可変領域は、そうではなければ正常 な不変領域とフレームが整合する多く (5個)の終止コドンのため、機能的で ないようであり、そして事実、このクローンはリーディングフレーム内に終止コ ドンを有し、この遺伝子のすべての転写物が、少なくとも胸腺において、活性な 分子を生成するのに有効とは限らないことが示される。
既知蛋白質との進化的関連性についてこのcDNAクローンの配列を分析するる ため、誘導されたアミノ酸配列を、ウィルプル及びリプマン、プロシーディンゲ ス・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンシス・オブ・ザ・ユナイテ ッド・ステイク・オブ・アメリカ(Proc、Natl、Acad、Sci、U SA)(1983)80ニア26−730の迅速比較プログラムを用いてデイホ フの蛋白質配列データバンクと比較した。データバンクの約2300の配列から 、25の配列の相同性が、該データバンクの平均相同性からの5標準偏差より大 又は同じであった。これらの25の配列の内、24個が免疫グロブリンネ変又は 領域配列であり、そして1つがクラス■ヒト組織適合性分子であった。さらに、 86T1の可変部分は免疫グロブリンの可変部分と一致に他方不変部分は免疫グ ロブリンネ変領域と一致する。
マウス−カッパー可変領域(カバト等、前掲)中の18個の不変残基の内13個 が86T1の配列中に存在し、そしてヘビー鎖可変領域の10個の不変残基中6 個が86Tl中に存在する。
免疫グロブリン可変領域のジスルフィドループを形成するシスティン残基間の間 隔はカッパー及びラムダ−ライト鎖の両者については典型的には65アミノ酸で あり、そしてヘビー鎖のそれについてはクロアミノ酸である。86T1可変領域 の最も外側の2個のシスティン間の距離は中間68アミノ酸である。異る免疫グ ロブリンV ?、!域の整列は、86T1のリーダーペプチドが位置20のアス パラギンのすぐ前で開裂されることを予言する。
おそら(第1不変領域ドメイン、特に位置164の近傍にわたって、免疫グロブ リンとの顕著な相同性が観察された。この領域において、システィンへの直接5 ′の配列はライト鎖に相同であり、そして配列3′はヘビー鎖に相同であること に注目することは興味あることであった。86T1配列の最終システィン(位置 260)の近傍においても、カッパー及び及びラムダライト鎖の両者との実質的 な相同性が観察された。
4種のクローンの内、86T1と86T5の間で16アミノ酸が共有されたが、 しかし配列決定された他の2個のクローン86T3及び7M86とは共有されな かった。この相同性は正確に、免疫グロブリン中の連結(J)領域要素により占 められる領域に属す。86T1及び7M86の両者の推定上のJ 9i域は、す べての免疫グロブリンJ Si域との実質的な相同性を示す。サイズに関して、 推定的J領域は、ライト鎖(13アミノ酸)よりもヘビー鎖(平均17アミノ酸 )と一層関連する。
J要素に加えて、アミノ酸103−115間の隣接5′領域は86T5及び7M 86の間に実質的な相同性を有する。特に、これらの2つのcDNAクローン間 の17ヌクレオチド及び9ヌクレオチドの同一性は、ヘビー鎖免疫グロブリンの D%i域におそらく類似するであろう他の可能性ある“ミニ−遺伝子”要素を示 唆する。他方、これらの相同性は、関連可変領域遺伝子の幾つかの高度に保存さ れた領域を代表するであろう。
ヒドロパティシティ(hydropathicity)プロット〔カイト及びド ーリットル、ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー(J、Mo1.B iol) (1982)157:105−132)が行われ、そして次のことが 示された:86T 1分子は球状蛋白質に特徴的な交互に現われる疎水性−親水 性ストレッチを有し;予想されるリーダーポリペプチドが疎水性環境中に存在し ;トランスメンプラン延長領域が86T1配列の末端に示され、これに続いて、 多数のリンパ球細胞膜マーカーの細胞質部分に特徴的す正電荷(lys−arg −1ys)の連鎖が存在する。
結論において、86T1の構造は19アミノ酸リーダーポリペプチド、98アミ ノ酸可変領域、16アミノ酸J領域並びに1個の球状不変領域ドメインとこれに 続くトランスメンプラン及び細胞質蛋白質から成るそれである。免疫グロブリン との類似性により、各球状ドメイン中の2個の最外側システィンは連結されてお り、そして位置260の最終システィンは受容体へテロダイマーの他の鎖に結合 するであろう。
さらに、86T1の合成ペプチド断片に対して生じた抗血清は、T−ヘルパーハ イブリドーマによるIL−2の抗原依存性放出を有意に阻害することが見出され た。従って、上記の座はT−リンパ球の少なくとも幾つかのサブセント中で特異 的に組み替えられそして発現される免疫グロブリン遺伝子の1つのタイプを代理 すること、及びこれはT−細胞による抗原の認識において役割を演することが結 論される。
今や、TM Agレセプターα−ユニットの単離及び特徴付けが記載されよう。
β−サブユニットの単離及び特徴付けにおいて前に記載された方法は反復されな いであろう。
ウシ胸腺DNAを用いて、標準的方法(マニアチス等、前掲)により、ポリA1 細胞質2B4n+RNAからランダムプライム3zP−ラベルcDNAを合成し た。cDNAは最初700n tの平均長さであり、そして2週間にわたりオー トラジオリシス(autoradto−1ysis)により約300〜400n tに断片化された。T8ハイブリドーマC10mRNAそして次にTM一様リン パ腫セルラインEL−4からのmRNAによるハイブリダイゼーション及びヒド ロキシアパタイト選択を用いて削減ハイブリダイゼーションを行った。次に、2 回削減されたプローブをベクターλgtlo中2B4 cDNパライフ゛ラリ− のフィルターにハイブリダイズせしめた。約20.000のプラークをスクリー ニングした。7個の陽性を拾い上げ、そしてP388D1マクロファージライン からmRNAにより削減された、2B4からの膜結合ポリゾーム性mRNAから の調整されたオリゴ−dT−プライムcDNAのプローブ(MB’h”−Mac )により再スクリーニングした。7個の陽性の内3個がMBT、”−Macにつ いて陽性であり、そしてこれら3個の内2個は相互に交差ハイブリダイズした。
交差ハイブリダイズするプローブの1つをTTIIと命名し、そしてさらに研究 するために選択した。TT11cDNAクローンをニックトランスレーションに よりラベルし、そして次のmRNAのパネルを含むナサンプロットにハイブリダ イズせしめた: a)Bal17 、B−細胞リンパ腫; b)M104e形質 細胞腫; c)3T3線維芽細胞系、 a)P338D+。
マクロファージ系; e)2B4; f)EL−4; g)BW5147 、す べては標準的方法により調製されたポリA1細胞質RNAである。2B4につい て約1.8 kbに単一バンドが観察され。他方EL−4について2個のバンド 、すなわちEL−4レーン中1.8 khにおける一層弱いバンド及び1.3  kbにおける第2バンドが観察された。
TTIIの配列をコードする遺伝子が組み替えの結果としてであることを証明す るため、異るマウス系の肝臓からのゲノムDNA、種々のT−細胞系及びB−細 胞リンパ腫LIOAのバイブリドを、a) Hind m; b)Eco RV : c) Xbal; d)旦LLI[で消化し、そして0.7%アガロースを 通して電気泳動し、ニトロセルロース上にプロットし、そして標準的方法により TTllの5′半分からのプローブ(Eco R1−l9RV 、第3図)にハ イブリダイズせしめた。FNI及びFNI3と命名される2つのレーンはBAL B/cX C57B/6系マウス由来のKLH反応性T8ハイブリドーマ及びA KR系胸腺系BW5147からのものであった。fIjLDNAに対してFNI のHindn[消化物中に親バンドが現われ、他方AKR肝臓DNAのEcoR V消化物中の1つのバンドがBW5147中で消失し、そして旦co R1消化 物は親肝臓DNAに対してBW5147中に現われる親バンドを示す。C57B /6 DNAのXbal消化物について多形性である2つのバンドが観察される 。これらのバンドの両者がFNIバイブリド中に存在し、しかしFNI3中には 1個のみが存在し、これは単に染色体の組み替え又は部分的欠失の結果かもしれ ない。親に対するFNI中の新バンドが狂11消化物中に観察される。
1つの消化物は、すべてのT−細胞DNA中の組み替えの証拠を示さないが、T TIIがT−細胞レセプター様遺伝子であることを信するのに十分なそのような 事象徴候が存在する。
マキサム及ヒジルバート、メンズ・イン・エンチモロジ−(Meth、Enz  m、)(1980)65:499 560の方法により、第3図に示すストラテ ジーを用いてTT11cDNAクローンを部分配列決定し、そして配列を第3図 に示した。クローンは3′−末端においてポリAのストレッチ(約150n t )により方向付けられ、そして5′側半分の配列決定が最初の12nt内に開始 コドン(ATG)を伴う810ntの長いオーブンリーディングフレームを示し た。この配列は、ちょうどT−細胞リセプターβ−762のHDS4クローンが そうであるように、Ig リーダーに類似する領域、可変領域、連結(J)領域 、及び不変領域を示した。
この配列の特徴は、不変領域中の推定上のドメイン内システィン(後者の2種の T−細胞特異的遺伝子に共通)の外側の余分のシスティン、前記領域に続<トラ ンスメンプラン領域及び細胞質領域であり、これらのすべてはβ−鎖遺伝子中の 分離されたエクソンとしてコードされる。異るβ−鎖配列中に見出される4個又 は5個と同様に、4個の可能性あるN−リンクグリコジル化部位が存在する。は とんどのカルボキシ末端部位はトランスメンプラン領域に埋め込まれるので、こ れらの4個の可能性ある部位の内3個のみがグリコジル化のために利用可能のよ うである。
T−細胞レセプターα−サブユニットのプロセッシングの正確な位置は確定され ていないが、免疫グロブリンタイプに対する類推により、第3図に示す+1のグ ルタミンのすぐ前であろう。他方、REX T−細胞からのヒトβ−鎖のN−末 端アミノ酸配列〔アクト等、プロシーディンゲス・オブ・ザ・ナショナル・アカ デミ−・オブ・サイエンシス・オプ・ザ・ユナイテッド・ステイク(Pro、N atl、Acad、Sci、USA)(1984) 81:3851−3855 に基いて、プロセシング点は+3のアスパラギンのすぐ前かもしれない。第1の 場所においては、分子量27.8kdであっ゛て、これはアリソン等により観察 された分子量と一致する(彼らは、エンドFと共にN−リンク糖が除去されたネ ズミα−鎖から27kdの分子量を得た)。
1g対応物のV及びC領域との全体的相同性は相対的に低い(10〜26%)。
しかしながら、5種類の既知のIg様遺伝子中に見出される保存された残基の多 くが、特に■領域及びJ領域要素中に存在する。TTII可変領域中のシスティ ンの間隔は65アミノ酸であり、これはライトさのそれと同一であり、そして残 基35で始まる配列“WYRQ”及び残基83−91における“DSA −Y− CAV”もほとんどのI−、G−、及びT−細胞レセブタ−■領域にといて高度 に保存される。α−鎖及びHDS4、はとんどの高度に保存された部分中J I f、p域のように、βネ等、前掲)と同じ9/16゜TTIIはトランスメンプ ラン領域にT−細胞レセプター配列に特異的な配列“ILLLK”を有し、免疫 グロブリンスーパーファミリーの他の構成員中には荷電アミノ酸(リジン又はア ルギニン)の保存は一般的ではなくそして見出されない。
確立されてはいないが、α−サブユニット中にDSI域が存在するという強い支 持が存在するようである。特に、J領域の“SGN“アミノ酸配列のすぐ5′  (β遺伝子コンプレックス中のJア3の5′境界を標示する)に、ヌクルオヂド 配列“GGGG”が存在する。これはβ−サブユニットの遺伝子り領域に特徴的 であり、14の内7はそれらの3′側の3−7G間の列を含む〔トネガワ、ネイ チュアー(Nature) (1983)302:575−581 )。前に記 載したナサンプロットデータもD領域の存在を支持する。EL−4レーン中に明 瞭に見られそして他のTH系中に観察される2つのバンドは、VDJC転写物〔 カバレル等、ネイチュアー(Nature) (1984)皿421−423) より300n を短いα−鎖のDJC転写物に特徴的である。
α−及びβ−サブユニットのmRNAの比率を確立するため、胸腺細胞、con A (コンカナバリンA)で刺激された肺臓及び2B4cDNAライブラリーを 、TTII、HDS4及びGβプローブより試験した。TTII及びCTβはそ れぞれ2B4及びconAH1i!!臓ライブラリー中に非常によく似た頻度1 :1〜1:3で存在するが、HDS4は非常にまれである。未成熟T−細胞対成 熟T−細胞におけるTTII :α−鎖の比率の実質的な変化が観察され、B− 細胞においてライト鎖免疫グロブリンの発現がヘビー鎖のそれに続くのと同様に 、TTII遺伝子の発現がα−鎖の発現の後に生ずることが示唆された。
上記の結果から、T−細胞抗原レセプターサブユニ−/ )及びその断片の発現 をもたらす新規なりNA配列及び造成物が提供されることが明らかである。この D N A配列は、表面膜蛋白質として保持され得るバイブリド蛋白質を製造す るための種々の方法において使用することができ、リンパ球の由来又はタイプを 決定するため、T−細胞からDNA配列を単離するため、T−細胞レセプターサ ブユニットをコードするDNA配列を製造するためのプライマーとして使用する ため、又は哺乳動物宿主からの外来性蛋白質の分泌のために使用するためのプロ ーブを得るためにラベルすることができる。ペプチドは、T−細胞抗原レセプタ ーの単離のため、細胞混合物からのT−細胞の除去のため、又はT−細胞にイン ービボ又はイン−ヒドロで細胞してそれらの生存性、増殖、因子の分泌等に影響 を与えるための抗体を製造するために使用することができる。
前記の発明は理解を明確にする目的で説明及び例により幾分詳細に記載されたが 、添付された請求の範囲内において幾つかの変化及び変法を実施することができ ることは自明であろう。
浄書(内容に変更なし) = 口 = 含 l−1−)−)− 一一一一 ロ ロ Φ Σ [F] 1 ψ の CO0303)+ 中 1) ロ ψ 手続補正書(方式) 昭和61年6月!; 臼 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1 事件の表示 par/vs85100367 2 発明の名称 T−細胞レセプターー抗原特異的ポリペプチド及び関連ポリヌクレオチド 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ザ ボード オブ トラスティーズオプ ザ リーランド スタン7オー ドジユニア ユニバーシティ 4代理人 住所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番10号(外4名) 6 補正の対象 図面の翻訳文 7 補正の内容 図面の翻訳文の浄書(内容に変更なし)8 添付書類の目録 浄書した図面の翻訳文 1通 ″N′に□”’PCT/US8S100367

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.T−細胞抗原レセプターの少なくとも1つの断片をコードする約50nt〜 2kntのcDNA配列。
  2. 2.T−細胞抗原レセプター又はその断片をコードする約20knt以下のDN A配列。
  3. 3.前記コードがα−サブユニットのためのものである請求の範囲第2項記載の DNA配列。
  4. 4.前記コードがβ−サブユニットのためのものである請求の範囲第2項記載の DNA配列。
  5. 5.非野性タイプDNAに連結されており、微生物により露識される複製系を含 むハイプリドDNAを形成する請求の範囲第2項記載のDNA配列。
  6. 6.検出可能なシグナルをもたらすためにラベルされている請求の範囲第1項に 記載のDNA配列。
  7. 7.少なくとも15ntのそしてT−細胞抗原レセプターサブユニットの不変領 域の少なくとも部分をコードするDNA配列。
  8. 8.前記サブユニットがα−サブユニットである請求の範囲第6項に記載のDN A配列。
  9. 9.前記サブユニットがβ−サブユニットである請求の範囲第6項記載のDNA 配列。
  10. 10.非野性タイプDNAに結合した請求の範囲第7項記載のDNA配列。
  11. 11.前記不変領域コードDNA及び前記非野性タイプDNAがJ領域をコード する配列により分離されている請求の範囲第10項に記載のDNA配列。
  12. 12.T−細胞抗原レセプターサブユニットの少なくとも1つの特異的ドメイン をコードする約15〜2000ntのcDNA配列。
  13. 13.発現のための転写及び翻訳制御シグナルに連結された請求の範囲第12項 記載のcDHA配列。
  14. 14.請求の範囲12項記載のcnNA配列及び選択のためのマーカーを含む、 原核性宿主中でのクローニングのためのクローニングベクター。
  15. 15.転写及び翻訳シグナル並びにこのシグナルの転写及び翻訳制御のもとにあ る請求の範囲第12項記載のcDNAを含む発現ベクター。
  16. 16.第2図中の86Tlの配列中に存在しそして非野性タイプDNAに連結さ れている少なくとも約15ntのDNA配列。
  17. 17.第3図中のTTllの配列中に存在しそして非野性タイプDNAに連結さ れている少なくとも約15ntのDNA配列。
  18. 18.T−細胞抗原レセプターサブユニットの少なくとも部分をコードするcD NAを得る方法であって;T−細胞から膜結合ポリA+RNAを単離し;この膜 結合RNAからcDNAを調製し;′このcDNAB−細胞からのメッセンジャ ーRNAとハイブリダイズせしめ; ハイプリドデュプレックスcDNA/RNAから単鎖cDNAを分離し; この単鎖cDNAをクローン化してT−細胞特異的cDNAを得;このクローン 化されたT−細胞特異的cDNAをゲノム性T−細胞DNA及びゲノム性非T− 細胞DNAの制限断片とハイプリダイズせしめ;そして T−細胞断片とハイプリダイズするが非T−細胞断片とはハイブリダイズしない クローン化CDNAを単離する;ことを含んで成る方法。
  19. 19.T−細胞抗原レセプターサブユニットの少なくとも部分をコードするcD NAを得る方法であって;第1のT−ヘルパー細胞からのポリA+細胞質性mR NAからランダムプライムcDNAを調製し;該cDNAを約300〜400n tの平均サイズに断片化し;少なくとも2種類のT−ヘルパー細胞又はT−ヘル パー様細胞からのmRNAとの削減ハイブリダイゼーションを行ってT−細胞レ セプター可変領域DNAについて濃縮されたプローブ混合物を得る;そして このプローブ混合物を前記第1T−ヘルパー細胞から作られたcDNAライブラ リーとハイブリダイズせしめ、ハイプリダイズするクローンを推定上のT−ヘル パー細胞受容体サブユニット遺伝子として遜択する;ことを含んで成る方法。
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