JPS61502399A - 卵胞液から単離したインヒビン - Google Patents
卵胞液から単離したインヒビンInfo
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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】
卵胞液から単離したインヒビン
本発明は哺乳動物の卵胞液からの生物学的に活性な因子の単離とその有用な使用
に関する。
状況証拠と限られた実験から既に1932年K、下垂体による卵胞刺激ホルモン
(FSH)の分泌を選択的に抑制する能力のある非ステロイド因子(インヒピン
と命名された)を性腺が産生じていることが示唆された(マクラフ (1ile
cu1.1agh )、サイエンス第76巻、(1932年)191iI)。そ
れ以来FSHを測定するラジオイムノアッセイが開発されてインヒピンの存在を
示唆する大量のデータが蓄積されたが、1970年代の初期に初めてこの物質の
単離と同定が試みられた。
以後多くのグループの研究者が、起源の異なる数種の性腺からインヒピンの精製
を試みたが、その結果は矛盾していた(デ ゾヨング(de Jong ) 、
モレキュラー・アンr・セリュラー・工/ドクリノロゾー(Mol。
Ce11. mndocrinol、 )第13巻、(1979年)1頁)。
ある研究者たちはヒトの精漿からインヒピンを単離し配列を決定して、インヒビ
ンの分子種の分子量は5.000ダルトンと14,000ダルトンであると主張
している(セイダ(5eidah )ら、エフイービーニス年)98頁;シエス
(5heth )ら、エフイービーエスレターズ(FEBS I、etters
)第165巻、(1984年)11頁)。さらにこれらの物質が性腺に由来す
るものか否かについて真剣に疑問を持たれている(ベクサツク(Beksac
)ら、インターナショナル・ジャーナル・オデ・アンrロロジー(Int、 J
、Andrologv )第7巻、(1984年)389頁:リリア(Li1j
a )とゾエプソン(Jepppsson ) 、エフイービーエスレターズ(
FEBS Letters )第182巻、(1985年)181頁)。他のグ
ループの研究者たちは性腺のインヒげンを単離するだめに、畢丸の精細管(畢丸
網液)から採取した液及び卵胞液を使用してきた。しかし12年間の研究にもか
かわらず精製した物質は得られていない。これらの事実は、インヒピンと規定さ
れる物質の性質、化学的特質又はその産生部位に関して一致した見解が得られて
いないことを示している。
牛の卵胞液の性質から、特異的な機能を有する1個又は2個以上の物質(「イン
ヒピン」)が存在するという仮説に結びついた。我々はインヒビ/に特徴的な全
ての生物学的基準を満たす物質を性腺より単離した。
本発明はインヒビンの精製と単離、抗体産生のための精製インヒピンの使用、定
量ラジオイムノアッセイにおけるインヒビンと該抗血清の使用、及びインぎトロ
及びインピ〆でのインヒビンとインヒビンに対スる抗体の応用に関する。
本発明の1つの態様では下記の特徴を有する精製蛋白(インヒビン)が与えられ
る:
(a) 5DS−PAGE テ決定シfcミカケf)4千ii )’! 56,
000±1.000である:
(b)等電点は6.9−7.3の範囲にある;(C)この蛋白はコンカナバリン
A−セファロースに特異的圧結合する;
(d)この蛋白は、下記の特徴を有する2個のサブユニットより筬る:
(1) 5DS−PaGEで決定したみかけの分子量はそれぞれ44.000±
3.000と14.000±2.000である、
(11)分子量44000のサブユニットの等電点は6.0−7.0の範囲にあ
る、
Qii) 2個のサブユニットのN−末端アミノ酸配列は後述する通りである:
(e)この蛋白はインビトロ(in vitro )のバイオアッセイ系で卵胞
刺激ホルモンを抑制するが黄体化ホルモン、甲状腺刺激ホルモン又はプロラクチ
ンを抑制しない:
(f)この蛋白は放射性ヨードで標識され得る。
本発明の別の態様では下記の段階から成ることを特徴とする、哺乳動物の卵胞液
からインヒビンを単離及び精製する方法が与えられる。
(a)1回以上のグル浸透クロマトグラフィーの段階;(b21回以上の逆相高
速液体クロマトグラフィ一段階:
(c)1回以上の調製ポリアクリルアミドデル電気泳動段階;
(d)精製したインヒピンの電気泳動による溶出。
好ましくはrル浸透クロマトグラフィ一段階はボア(孔]容積の大きいデル浸透
支持体、例えばセファクリル5200又はセファデックスG100(セファクリ
ル及びセファデックス共にファルマシア社の登録商標である)を用いて行う。
凍結乾燥又は真空乾燥により生物活性の直接の回収を可能にするため、好適な溶
出法では揮発性溶媒(例えば酢酸アンモニウム、酢酸、又は類似化合物)を用い
る。
逆相高速液体クロマトグラフィーは好ましくをま、粒子径分布の小さい(最も好
ましくは5−10μ)の化学結合し九N−アルキルシリカカラム充填剤を用いて
行う。使用する溶媒は揮発性又は非揮発性でもよく、メタノール、アセトニトリ
ル、又はインプロパツール等の混和性有機溶媒を有する水の濃度勾配液中に、ト
リフルオロ酢酸(TFA ) 、重炭酸アンモニウム、酢酸アンモニウム又はリ
ン酸ナトリウム等のイオン性改質剤を含有していてもよい。好適な方法では0.
1%のTFA中の0−50%のアセトニトリル濃度勾配を用いる。種々の孔径と
架橋度を有するポリアクリルアミドデル電気泳動(PAGIIC)用デルを用い
る種々の調vJポリアクリルアミrデル電気泳動法がドデシル硫酸ナトリウムの
存在下で使用可能である。電気泳動用の好適な緩衝液系はリームリ(Laemm
ll)の方法(ネイチャー第227巻、(1970年)680頁)に基づく。
さらにインビトロのバイオアッセイでインヒビンの活性を中和する能力と、イン
ビボで性腺の重量を上昇させる能力のあるインヒビンに対する特異的抗体を作成
する方法が与えられる。
またさらに生体試料(例えば血漿、血清又は尿)中のインヒビンの測定に用いる
インヒビンのラジオイムノアッセイ法が与えられる。
下記の非限定的実施例と図を参照l−て例示の目的で、本発明の1つの態様を詳
細に説明する。
第1図はセファクリルS −200で分画した牛の卵胞液(bFF)中のインヒ
ビ/活性の溶出プロフィールを示す。
第2図はセファデックスG100で分画した1)FF中のインヒビ/活性の溶出
プロフィールを示す。
第3図はデルクロマトグラフィーの後で逆相高速液体クロマトグラフィー(RP
−HPLC)で分画したbFF中のインヒビ/活性の溶出プロフィールを示す。
第4図は調製FAG Fiにより得た4個の連続画分の非還元8D8−ポリアク
リルアミドデル電気泳動パターンを示す。
ここで使用する省略語は下記の意味を有するbFF −牛卵胞液
RP−HPLC−逆相高速液体クロマトグラフイーPAGE −ポリアクリルア
ミPPfaル電気泳動FSH−卵胞刺激ホルモン
LH−黄体化ホルモン
U 一単位
GF −デル濾過
1(D −キロダルトン
TFA −)リフルオロ酢酸
SDS −ドデシル硫酸ナトリウム
この精製操作は1回以上のデル浸透段階、1回以上の逆相高速液体クロマトグラ
フィ一段階及び1回以上のPAGE段階の連続的応用に基づく。
卵胞液の採取(bFF )
牛の卵巣は地方の屠殺場から得た。bFEFを吸引してプロテアーゼインヒビタ
ーであるトラゾロール(10U/Ml)トフツ化フェニルメチルスルフォニル(
24μg/ ml )の入った冷却した容器中に移した。この1)IFFを一2
0℃で保存した。
インヒピンの精製操作は四段階より成る。下記にこの操作の概略と詳細な精製法
を示す。
精製操作の段階は以下の通りである:
(A)セファクリルS−200によるゲルー浸透クロマトグラフィー。
(B)セファデックスG−100によるデル浸透クロマトグラフィー。
(C)逆相高速液体クロマトグラフィー。
(D)調製ポリアクリルアミrデル電気泳動。
(m)試料の電気泳動による溶出。
インヒビンの精製はスフットらの方法(エンドクリ10シー(Kndocrin
ology )第107巻、(1980年)1536頁)を若干改良して使用し
た(アラ(Au )ら、エンドクリノロシー(Kndocrinology )
第112巻、(1983年)239頁〕。こ、の方法はイ/ヒビンが培養中のラ
ットの脳下垂体前葉細胞からのF’SH(LHは異なる)用爪依存性の低下を引
き起こす能力に基づく。
bFF (50−100ml )を0.05 M酢酸アンモニウムpH7,0(
25−50厘l)で稀釈し、遠心分離した(12000Fx30分、4°C)。
上澄液(75−150m+/)を七フアクリル5200デル濾過カラム流速で分
画した。第一図に示すようにインヒビ/活性はこのカラムのボイド容積部分(分
子量≧90.000)に局在化していた。インヒビ/活性の回収率は90%が得
られ比活性は6−4倍増加していた。
ボイド容積画分(第15図、A、B、O,D)を集め、プールした両分の25−
50チを氷酢酸(全色原を含まない)で酸性化して最終濃度を4M酢酸として、
一時間4°Cに維持した。残りの50−75%は次に分画するま−Q−20℃に
て凍結保存した。酸性化したプール(約120m/)をセファデックス0100
カラム(9×90cIrL)にかけて4M酢酸を溶出緩衝液として一時間当り7
0−100m/の流速で溶出した。いずれのデル濾過カラムの場合も全ての操作
は4°Cで行った。
この条件化でインヒビ/活性の大部分は低分子量画分(溶出容積1760−18
80m/、分子量の範[)1120.000−60.000、第2図)に溶出し
比活性は10−20倍増加しており、この部分のインヒビ/活性の回収率は45
チであった。分析カラム(例えば2.5)100cTIL)を用いて比活性の高
い(10−50倍)同様の活性のプロフィールが得られた。
B段階で得られたカラムの両分(溶出容積約1760−1910ml ) ヲR
P−HPLCh ラAKカG’tル前に7’ kした。使用したカラムはウルト
ラボア(Ultrapore )RPSCである。使用した移動相はQ、1%
TFaの水溶液とQ、1% TFA中50%のアセトニトリルとの直線濃度勾配
であり、流速は1dg/分であり、0.5J!/画分ずつ集めた。三種類の方法
を用いてカラムKかけた: (a)試料を凍結乾燥してl m9を4Mの酢酸に
溶解し、8−10■乾燥重i/腹lの濃度に濃縮し、約100μlの4M酢酸中
で遠心分離し、インジェクターを用いてHPLCカラムにかけた:(b)凍結乾
燥した物質(5−10rn9)を20m104M酢酸に溶解し、遠心分離し、H
PLC!の溶媒ボート(ロ)からカラムにかけた:(C)凍結乾燥していない物
質(約100m/)を0.5μのフィルター(FH; ミリボア社)で濾過して
から溶媒ボート(ロ)から2ttt1分の流速でカラムにかけた。
(b)及び(c)の−回目の実験から得られたインヒビンの領域を再びクロマト
グラフィーにかけた。各画分を(必要な場合は)二回目のクロマトグラフィーの
対応する試験管の内容物と一緒にして、バイオアッセイ用、アミノ酸分析用及び
5D8−PAGE用に分注した。N2下で蒸発させて各画分のアセトニトリルを
除去し、試料を凍結乾燥した。第6図に示すようにインヒビン活性はクロマトグ
ラムの1つの場所(約30チのアセトニトリルに対応す°る)に見出された。こ
の実験における試後者の2つの方法ではHPL(!の性能は著しく影響を受けた
が、各添加法においてインヒビンの回収率は40チであった。このHPLC操作
により比活性は10倍増加し、全体では比活性は160倍増加した。
RP−HPLCにより得られたインヒビン含有画分を非還元性試料用緩衝液(0
,06M )リス−HelpH6,8,12,5%グリセロール、1.25%W
/V SDS及び0.006%デロムフェノールプルー)に溶解シ、垂76ポリ
アクリルアミドデル電気泳動で分画した(レイド(Re1d )とビーレスキー
(Bieleski )、アナリテイカ、Q/−バイオケミストリー(Anal
ytical Biochemis−try )第22巻、(1968年)37
4頁、の方法を変更した)。EIDSポリアクリルアミドデル電気泳動溶液(リ
ームリ(Laemmli )、ネイチャー第227巻、(1970年)680頁
)は充填デル(0,125Mトリス−Hel p)16−8、Q、1%W/VS
DEI、5%アクリルアミ)’、0.13 %ビスアクリルアミ)’、0.1%
過硫醗アンモニウムンと分離用デル(0,38M トリス−HclpH8,8,
0,1%w/v SDS、7.5 % 7りIJ ルア ミド、0.2チビスア
クリルアミ1−”、0.03%過硫酸アンモニウム)より構成されていた。電気
泳動緩衝液は0.05%(W/V ) 5D13含有2.5 mM )リスグリ
シン緩衝液である。添加する蛋白(500−700μg)を8個の試料用添加口
r分けた。
試料が分離用ケ9ルに移動するまで(1,5h)ゲルをまず20771Aで電気
泳動し、次にブロムフェノールブルーのマーカーがゲルの底に達するまでの間〔
4h〕電流を3377!A V増加した。ゲルを酢酸二インプロぎシアルコール
。水 1:3:6V/V中0.5チクマシーブルーで染色しく15分)、酢酸:
メタノール:水50:167:785V/’/で脱色した。この方法で肉眼で見
えるようにl−たインヒピン領域(分子量 約56.000)をメスと定規を用
いて2寵の大きさに切った。インヒビン領域の上下のゲルもスライスにして切っ
た。[気泳動で溶出する前にデルのスライスを密封した試験管中で−15から一
20℃で保存した。
第4図は調製PAGE精製により得られた4個の連続の画分(A、B、C及びD
)の還元及び非還元5DS−デル電気泳動パターンである。インヒビン活性は主
KBWJ分(見かけの分子量 約56,000±1.000±SD;5つの精製
したインヒビン調製液)に存在していた。
還元条件化ではB画分は見かけの分子量が44.000±3.000と14[]
00±2,000 (n=5)(レーンE)の2つのおおきなパンげに別れた。
ラムリ(Laemmli )の5DS−PAGE系を使用した。蛋白ハ銀染色で
局在化した。使用した蛋白標準品は:牛血清アルブミン(分子ff167.00
0);卵白アルブミン(43,000);カルボニックアンヒドラーゼ(29,
000)ニアヒルのリゾチーム(21,[]OO):鶏卵リリチウム(14,5
00)である。還元剤は0.1%2−メルカプトエタノールである。
使用した方法はフン力ビラー(Hunkapiller )らの方法(メソツズ
・イン・エンずイモロゾ−(Methodsin Enzymology )第
91巻、(1983年)227頁)を若干変更したものである。デルのスライス
をカミソリの刃で細切れにし、溶出緩衝液(Q、35 M NH,H(!03中
0.11 SDS )で5分洗滌し、透析膜ディスク(分子量のカットオフ6.
000−8.000)の付いた電気泳動溶出セル中に入れた。ゲルのスライスを
浸透用緩衝液(0,4M NI(、I(co3中2%SDS )をかけてから溶
出緩衝液(Q、Q 5 M NH,HCO3CO2O3SDS )をかけた。溶
出緩衝液に個体のチオグリフレートナトリウムを最終濃度が0.5mMになるよ
5に添加した。デルを6−5時間浸してから50v(直流)で電気泳動溶出を開
始した。12−16時間後に溶出緩衝液を透析緩衝液(Q、Q i M NH,
HCO3CO2O3%SDS )で交換し、クマシープルー染色と蛋白が試料捕
集用穴に移動するまで80v(直流)でさらに20−24時間電気泳動溶出した
。先の曲がった50μeのハミルトンシリンジで溶出した試料を試料捕集穴から
取り、分注し、凍結又は凍結乾燥した。精製した画分の試料をインビトロバイオ
アツセイ用、アミノ酸分析用及び銀染色による+3DB−PAGFを用いる分子
量測定用にとっておいた。
前記の方法(ケ1ル浸透クロマトグラフィー、RP−IrPLC,及び、931
1!J 5DS−PAGEの組合わせ)を用いて、インヒビン活性は5DS−P
AGE (第4図)上で単一の蛋白バンドとして回収され、見かけの分子量は5
6.000土1,000(5つの調製液)であった。
インヒビンの精製した調製液はインビトロのバイオアッセイでFSHを抑制する
が、黄体化ホルモン、甲状腺刺激ホルモン又はプロラクチンを抑制せず、精製し
た製品は特異的にFSHを抑制することを示している。
この抑制は非特異的毒性効果によるものではない。
実施例2.もう1つの精製法
4M酢酸を用いてA段階のボイド溶積画分をp)14.75にし、12,000
X、9で4°Cで60分遠心分離してインヒビンを沈降させた以外は実施例1の
ようにしてインヒビンを単離した。こうして得られたペレットを0.05Mの酢
酸アンモニウムpi−17,0に溶解した。ペレットを緩衝液中で室温で破砕及
び音波処理して可溶化した。氷酢酸を用いて試料を4M酢酸として遠心分離して
から、二回目のデル浸透クロマトグラフィ一段階(B段@)のカラムにかけた。
溶解したペレットの一沈殿と酸性化を含むインヒビン活性の総回収率は′54チ
であった。この変法の利点は力2ムの試料用量が75チ減少しているため、試料
の処理能力が大幅に増加することである。溶出緩衝液として4M酢酸を用いるデ
ル濾過により実施例1の方法と類似の国分(溶出用量1700−2100a/り
にインヒビン活性が回収された。以後のRP−HPLC及び調製pp、az法で
のインヒビンの挙動は、この例の中の種々の変法に影響されなかった。
実施例6.インヒビンの化学的性状の解析最終生成物を非還元状態下で分析5D
S−PAGEを行うと見かけの分子量が56. OD O±1,000(平均信
士標準偏差、調製物5個)の単一のパンrが得られ、還元状態下では見かけの分
子量が44.000±3.ODDと14000±2,000(調製物5個)の2
個の大きなパンrが観察された。非還元状態下の56kDバンドと還元状態下の
44 kDバンドの電気泳動による解析によりバンドの不均一性が観察された。
56kD物質の見かけの分子量の範囲は54000−57,000であり、44
kD物質は42.000−46.000であった。14kDパンrでは単一のパ
ンVが認められた。
これらの事実はこの分子が糖蛋白であることと一致する。
2次元PAGI!X系(オファレル(0’Farrell、 P、 H) 。
ジャーナル・オデ・バイオロジカル・ケミストリー(J、Biol、、 I:j
hem、 )第250巻、(1975年)、4007−4021頁)を用いて、
未変性インヒビンと大きい方のサブユニットのpI値をめた。未変性インヒビン
は銀染色で検出し、見かけの分子量が56、000のところに単一のバンドが得
られたが、ゎ1値がFJ−16,9−7,,3の範囲の幾っがの非常に密接した
場所にあった。これらのデータは糖蛋白であることを示唆している。分子f2t
44000のサブユニットは見かけの分子量が46. OOOの単一のバンドを
示したが、pI値がpl−16,0−7,[]の範囲の幾つかの非常に密接した
場所にあった。これらのデータはこのサブユニットが糖蛋白であることを示唆し
ている。
インヒビンが糖蛋白であるというさらに別の理由は以下の通りである:
α) i 射s 識インヒビンは、セファロース(ファルマシア社の登録商標)
に固定化されたレクチンであるフンカナバリンAM結合できる。数回の実験から
トレーサーの15−17%はこのレクチンに結合しており、これは糖であるメチ
ル−α−グルフぎラノシド(カルビオケム社、米国サンジエゴ)による溶出で放
出された。
(b) 5DS−PAGEによる分画とニトロセルロースへの電気的移動後圧、
インヒビンは西洋ワサビペルオキシダーゼ標識小麦胚芽レクチンに結合。レクチ
ンの結合はペルオキシダーゼの発色反応により追跡した。レクチンの結合は56
に、Dの未変性蛋白と44 kDNoサブユニットと相関していた。
実施例4.インヒビンの2つのサブユニットのN−末端アミノ酸配列
イ/ヒビンの精製調製物を還元しカルざキシメチル化した。見かけの分子量がそ
れぞれ44,000と14000のサブユニットをPAGEで分離し、上記実施
例1のE段階に記載の電気溶出法によりデルから回収した。インヒピンのメタノ
ール沈殿によりSDSを除去し、N−末端アミノ酸配列を決定した。
二個のサブユニットの配列は以下の通りである:残基44 kDサプユニツI−
14kDサブユニツト7 Met Lys
l 1 Ser G1n
15 Asp
1 6 G]、n
xxx−不明確
yyy ”測定不可能(これらの実験で試料が不十分であった。)
Asx = Asn又はASD
実施例5.精製インヒビンに対する抗体の作成上記のように精製したインヒビン
19μgを600μlのダルベラツウ(DulbeCmO)のリン酸緩衝液−4
7,4に溶解し油を基剤とする等量のアジュバント(例えばマルフール(Mar
col ) 52 :モンタナイド(uonl;aniae ) 888の91
の混合物。マルフール(Marcol ) 52はニップ(Ksso )社の商
標であり、モンタナイド(Montanide ) 888はパリのエスイーー
ービーアイシー(s、 g、p、p、x、c、 )社の商標である)で乳化した
。200μlをウサギの筋肉内に4箇所注射し、200μlを皮下に注射した。
6週後に同じ注射法を用いてウサギに18μgの精製インヒビンを追加免疫した
。ウサギの血清中の抗体の抗体価は、ヨード化インヒビンに結合するか(詳細は
後述)、インビトロでインヒビンを中和する活性により測定した。追加免疫後2
週目(8週目の試料)K最大の抗体価がえく外因性インヒビンの中和によるイン
ヒビンに対する免疫が性腺の重置を増加させ、FSHfi度を増加させたことを
示している。
実施例6 抗体の性状解析
上記のように調製したクサイ08週目の抗血清の、インビトロでインヒビン活性
を中和する能力について調べた。インビトロのバイオアッセイのインヒビン標準
品として活性炭処理し、た牛の卵胞液を使用した(スコツト(5cot、t )
ら、エンドクリノロジー(Kndocr−inologv )第107巻、19
80年、1536頁)。
上記アッセイにおいて最大の応答を与えることが知られているインヒビンの投与
量を中和するのに2μlの抗血清でf分であった。免疫前のウサギにはこの中和
活性は存在しなかった。もう1羽のウサギを最初純度の低いインヒビン調製液で
免疫しく RP−HPLC!精製段階の後で得られた340μ#L22μgの純
粋なインヒビンで追加免疫した。最初の免疫注射の時はパイッカイテス(Vai
tukaites )らの免疫法を用いて完全フロインドアシュパント中で行い
(ジャーナル・オプ・クリニカル・エンドクリノロジー・アンド・メタボリズA
(Journal of C11nical Endocrinology
and Meta −bolism )第36巻、1971年、988頁)、追
加注射は上記の方法と同じである。このウサギの抗血清(9週目)はインビトロ
で中和活性を示した。
実施例7:bl’?インヒビンのラジオイムノアッセイ温和なりロラミンーT法
又はポルトンハンター試薬(ポルトンとハ、7ター(Bolton and H
unter ) 、バイオケミストリー・ジャーナル(Biochemistr
y Journal)第133巻、(1973年)529頁)を用いてインヒビ
ンの精製調製液をヨード化し、比活性0.5μCi /μg(後述するラジオイ
ムノアッセイの自己排除方法により測定)にした。ヨード化物質は非ヨーP化分
子と同じ見かけの分子量を示した(還元条件下及び非還元条件下の5DS−PA
GEで測定)。ヨーr化トレーサーを用い、ラジオイムノアッセイ法を行いポリ
エチレングリフール促進二抗体沈殿法より抗体結合及び非結合ヨード化ホルモン
を分離した(ビーダーリンとシュエルドルフ(Petprson 、M、A、a
nd Swerfloff 、R,8,:クリ2カル・ケミストリー(C11n
ical Chemistry )第25巻、1979年)1239−1241
頁)。精製及び非精製1)FFについて特徴的な排除曲線が得られた。精製物質
の用量応答曲線の感度(ED工。)は2 ng/チューブであり、ED5oは2
5μg/チューブであった。インヒビンー抗体相互作用の解離定数は20°Cで
4.5 X 10−10Mであった。
牛の卵胞液の粗抽出物が排卵を阻害することは既に示した。この阻害はFSHで
完全に反対になる(エルクミンズ(Llummins )、博士論文、1986
年、ニューイングランド大学(アルミゾール))。
妊娠5−7日のマウスに1.5μgのインヒビンを午前9時に皮下投与し、午後
6時に13IUのHOGを皮下注射した。翌朝卵管膨大部の卵子の数を数えた。
第1表に示すようにインヒビンの投与は排卵を有意に抑対照(溶媒のみ) 11
4.91±2.66精製インヒビン*7 2.46±2.22b7F**(5
0μl) 8 3.38±1.80bF’F (100μl) 4 2.0±0
.0インヒビン調製物の!3Ds−PAGEの銀染色に基づく純度は75チであ
る。混入しているものは、インヒビンのインビトロバイオアッセイにおいて生物
学的に不活性な高分子N(分子量65−70 kD )物質である。
投与量的1.5μl蛋白/動物。
**−20μg/ rugのインヒビンを含有する(インヒビンのインビトロの
バイオアッセイに基づく)。
対照に比較して精製インヒビン及び100μlの1)FF共に有意に排卵を阻害
した(ウイルコキソン(Wilcoxon )の検定ではそれぞれP < 0.
01及びP上記の実施例5では1羽のウサギを免疫し、精製インヒビンでさらに
2回追加免疫した。こうして得られた抗血清はインビトロのバイオアッセイでイ
ンヒぎンの活性を中和した。インビボではこの抗血清が血流中のインヒビンを中
和して、血流中のFSHを増加させると考えられる。ウサギの血漿FSHはウサ
ギの血清中のインヒビンの抗体の抗体価に一致して上昇及び下降した。その結果
を第2表に示す。
3−6.17.21 6 ≦0゜254.87±0.76a11−14 3 0
.67±0.195.44±0.24b7−10 5 2.13±0.456.
15±0.44c*−インヒビンのインビトロのバイオアッセイで1.50のイ
ンヒビンの中和に要した抗血清の量(μl)の逆数
a対C;δ対すとC:D<0.05
実施例10.去勢したオスのラットへの急激なインヒビンの投与による血流中F
SHの抑制
中の卵胞液を用いた下記の実験から分かるように、精製インヒビンの投与後4−
8時間以内に血流中FSHを抑制することが予想できる。6日前に大勢した54
週令のオスのラットに頴静脈を通して血流中にインヒピンを投与し、5時間後に
FSHラジオイムノアッセイで血漿中のFSHを測定した。牛卵胞液の投与量の
増加に相関したFSHの有意の用量応答的な減少が認められた。その結果を第3
表に示す。
対照(溶媒のみ) 5 99.3±12.8abFF*(62,5μl) 5
80.8± 5,5bbFF(125μl) 5 66.6±10.5CbFF
(250μl) 5 51.9± 7.0d*−20μl / dのインヒピ
ンを含有(インヒビンのインビトロバイオアッセイf基ツくン
a対b; b対C: C対dP0.05実施例11:卵胞液からのインヒビンの
精製卵胞液からのインヒビン活性は上記の精製段階A。
B、Cを用いるl)F?インヒビンと同様の方法で精製できることを我々は見出
した。D及びE段階の後の特徴はbF?インヒビンの特徴に似ている。従ってこ
れよりAからEの精製段階は、ヒトを含む哺乳動物のインヒピンに応用できるこ
とが予想できる。
FSHは卵巣及び畢丸機能の刺激に重要であるため、精製インヒビンの主要な用
途はFS1′(分泌を特異的に阻害できる能力、又はインヒビンに対して免疫す
ることにより内因性のインヒビンを中和する抗体を誘導しその結果F’SH濃度
を上昇させることができるように抗原として使用することにある。インヒビンの
作用や生理を研究するために性腺組織又は性腺液の粗抽出液又は部分抽出液を用
いてインビボの多くの研究が為されてきた。これらの実験においてインヒビン又
はインヒピンの抗体に帰因すると考えられる(しかし証明されてはいない)効果
には以下のようなものがある。
1、 性腺機能の阻害(モウrガル(Moudgal )ら、1985年、「性
腺蛋白とペプチド及びその生物学的意義J (Gonadal Protein
s and Peptides andtheir Bi、ological
51gn1ficance ) (サイラム(Sairam ) m−、ワール
ドサイエンティフィックパブリッシング(World 5cientific
Publishing)、シンカポール(印刷中))。
2、 排卵速度の上昇(ヘンダーソン(Henderson )ら、ジャーナル
・オプ・エン−クリノロシー(J。
I!:ndocrinol、 )第102巻、(1984年)605頁;クミン
ズ(aummins )ら、プロシーデイングズ・オプ・オーストラリアン・ソ
サエティ・オプ・リゾロダクテイプ・バイオロジー(Proc、 Au5t、
Soc。
Reprod、 Biol、 )第15巻(1983年)81頁)。
6、 青春期の開始の早期化(アルオバイデイ(A10baidi )ら、ゾロ
シーデイングズ・オブ・オーストラリアン、ソサエティ・オプ・リフ0ロダクテ
イプ・バイオロジー(Proc、 Au5t、 Soc、 Reprod、 B
iol、 )第15巻(1983年)80頁)。
インヒピン及びFSHの公知の性質は、本発明の精製イ/ヒビン及びインヒビン
に対する抗体の幾つかの応用の可能性を示唆している。
(1) 排卵速度の上昇: FSHは哺乳動物の卵巣の卵子の発育を刺激するこ
と(ロス(Ross )ら。(1981年)、[テキストブック・オデ・エンP
クリノロジー J (Textbook of Kandocrinology
)、ウィリアムス(Williams ) Ha、555頁)、及びFSHに
よる卵巣の過度の刺激は多発排卵につながること(デA (!’ /l/ (G
emzell ) 、ヒト性腺刺激ホルモンπよる排卵の誘導(工nducti
on of ovulati on with humangonadotro
nhins ) 、リースント・プログレス・イン・ホルモンリサーチ(Rec
entFrog、HormoneRes、)第21巻(1965年)179頁)
は認識されている。我々はインヒビンがインビトロ及びインビボでFSHを抑制
すること、及びインヒビンはインヒビンに対する中和抗体を作成するだめの免疫
原として利用できることを証明した。インヒピンの精製調製物と適当なアジュバ
ントを用いて哺乳動物(例えば牛や羊)を免疫すると、免疫した動物中で抗体が
増加する。この抗体は動物自身のインヒビンの酸性を中和し、従ってFSH産生
に対する抑制効果を除去する。こうして得られるFSHの上昇は卵巣中の卵胞の
発育刺激につながり排卵速度が増加する。
またインヒビンに対して免疫した動物の血清を集めることにより他の動物の受動
免疫に使用できる抗血清が得られる。この方法によりインヒビンの抗血清を注射
することにより動物自身のインヒビンが中和され、FSHが増加して排卵が刺激
される。排卵速1yの上昇に受動免疫及び能動免疫共に利用される。
性腺の成長のだめの能動免疫にインヒビンを利用できる可能性は、インヒビンに
対する免疫で使用したウサギの畢丸の大きさが増加したことにより示される(実
施例5)。
(11) 卵巣及び塁丸機能の阻害:卵巣における卵胞の発育そして畢丸におけ
る精子産生の刺激におけるFSHの重要性が認識されていること(ロス(Ros
s ) C)、(1981年)、「テキストブック・オデ・エンドクリノロシー
J (Textbook of Kndocrinnlogy )、ウィリアム
ス(Williams )綱、355頁:パルディンとボールセン(Bardi
n and Paulsen ) X(1981年)、「テキストブック・オプ
・エンドクリノロジーJ (Textbook of Endocrinolo
gy )中の[畢丸J (The Te5tis )、ウィリアムス(Will
iams )編、296頁)は、性腺機能の抑制圧おけるインヒビンの役割の可
能性を示唆している。
インヒビンの投与は卵巣と畢丸機能の抑制圧つながり、妊娠性の破壊が起きるこ
とが予想できる。このインヒビンの作用はヒト、羊及び牛の雄及び雌に利用可能
であり、他の種にも利用できる可能性がある。
(Il+) 妊娠性の開始の促進:青春期の開始時に起きる最初の変化の1つは
FSH濃度の増加であり、このため卵巣と畢九が刺激される(ロス(Ross
) G)、(1981年ン、[テキストブック・オプ・エンドクリノロシーJ
(TeXtbOok of Endocrinologv ) 。
ウィリアムス(Wj、11iams ) @、 355頁:パルディンとボール
セン(Bardin and Paulsen )、(1981年〕、[テキス
トブック・オプ・エンドクリノロシーJ (Textbook of Kndo
crinology )中の「畢丸J (Tbe Te5tis )、ウィリア
ムス(Williams )編、296頁)。能動免疫又は受動免疫により性的
に未熟な哺乳動物をインヒビンに対して免疫すると、付随的に卵巣と畢丸機能が
刺激されて青春期の開始が早くなる可能性がある。
家畜動物(例えば乳牛、羊及びヤギ)の−生の生殖機能は、青春期の開始年齢、
各妊娠間の間隔、高置化による卵巣機能の低下の可能性に依存する。能動免疫又
は受動免疫により青春期前の若い動物をインヒビンで免疫すると、動物自身のイ
ンヒビン産生が中和されFSH濃度が増加する。このFSHの増加により性腺が
刺激され普通より早く青春期が訪れる。
この方法は哺乳動物の雄又は雌の早発青春期を誘導することに利用できる。
Ov) 青春期の抑制: FSHは青春期の開始における決定的な因子と考えら
れているため、好ましくない状態(例えばヒトにおける早発青春期の開始)又は
青春期の開始を抑制する方法としてインヒビンを投与することもできる。
(v) インヒビンを測定するだめのラジオイムノアッセイ又は酵素結合免疫定
量法の開発、そしてインヒビンの精製を促進するための免疫吸着カラムを開発す
ることに使用できる抗血清又はモノクローナル抗体を作成するだめの免疫原とし
て、インヒピンは利用できる。
(vO前記した抗血清を用いて、インヒビンを測定するラジオイムノアッセイ系
を開発した。このラジオイムノアッセイにより、スフット(5cott ) (
1980年)らの既知のインビトロのバイオアッセイでは不可能であった生体試
料(例えば血漿、血清又は尿)中のインヒビンの測定が可能になった。血漿又は
血清中のインヒビン濃度は、妊娠性の診断に用いるセル) IJ細胞や顆粒膜細
胞機能の指標となる。
←1− 多量のインヒビンの投与はLHの分泌を阻止することも可能である。こ
の事実もまたインヒビンが排卵を抑制する能力を支持している。
本発明は前記の個々の例に限定されるものではない。
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染色C組成
二乙El 4 ]I[A ’IW医
5ABCD S ε
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国際調査報告
Claims (60)
- 1.下記の特徴を有する蛋白インヒビン:(a)SDS−PAGEで測定したみ かけの分子量は56,000±1,000である: (b)等電点は6.9−7.3の範囲にある;(c)この蛋白はコンカナバリン A−セフアロースに特異的に結合する; (d)この蛋白はSDS−PAGEで測定して還元により分離可能な、下記の特 徴を有する2個のサブユニツトより成る: (i)みかけの分子量はそれぞれ44,000±3,000と14,000±2 ,000である、 (ii)分子量44,000のサブユニツトの等電点は6.0−7.0の範囲に ある、 (iii)2個のサブユニツトのN−末端アミノ酸配列は下記の如くである: 残基【配列があります】 (e)この蛋白はインビトロのバイオアツセイ系で卵胞刺激ホルモンを抑制する が黄体化ホルモン、甲状腺刺激ホルモン又はプロラクチンを抑制しない;(f) この蛋白は放射性ヨードで標識され得る。
- 2.請求の範囲第1項に記載の蛋白の同族体、誘導体、断片、及びサブユニツト 。
- 3.請求の範囲第1項又は第2項に記載の蛋白の免疫原性量を動物に投与するこ とを特徴とする、インヒビンに対する抗体を誘導する方法。
- 4.請求の範囲第1項又は第2項の蛋白を免疫原として使用することを特徴とす る、インビトロ又はインビボにおいてモノクローナル抗体を産生する方法。
- 5.請求の範囲第3項又は第4項に記載の方法により作成したインヒビンに対す る抗体を使用することを特徴とする、インヒビンの定量方法。
- 6.請求の範囲第1項又は第2項に記載の蛋白のサブユニツトのアミノ酸配列を 使用することを特徴とする、組み換えDNAを用いるインヒビン遺伝子の以後の クローニング及び発現のためのオリゴヌクレオチドの作成方法。
- 7.外来的に与えた請求の範囲第1項又は第2項に記載の蛋白を使用することを 特徴とする、哺乳動物においてFSH濃度を抑制する方法。
- 8.請求の範囲第3項又は第4項に記載の方法により作成したインヒビンに対す る抗体を哺乳動物に投与することを特徴とする、哺乳動物においてFSH濃度を 上昇させる方法。
- 9.請求の範囲第3項、第4項又は第8項のいずれか1項に記載の外来性蛋白を 哺乳動物に投与することを特徴とする、哺乳動物の雌の排卵速度を上昇させる方 法。
- 10.請求の範囲第3項、第4項又は第8項のいずれか1項に記載の外来性蛋白 を投与することを特徴とする、哺乳動物の雄の精子形成を増加させる方法。
- 11.請求の範囲第1項又は第2項に記載の外来性の蛋白を投与することを特徴 とする、哺乳動物の雄又は雌の繁殖力を低下させる方法。
- 12.請求の範囲第3項、第4項又は第8項のいずれか1項に記載の方法に従い 、インヒビンで動物を免疫することを特徴とする、性的に未熟な哺乳動物の雄又 は雌の青春期の開始を早める方法。
- 13.請求の範囲第1項又は第2項に記載の外来性の蛋白を投与することを特徴 とする、哺乳動物の雄又は雌の青春期の開始を遅らせるか又は抑制する方法。
- 14.早発青春期の治療のための請求の範囲第13項に記載の方法。
- 15.インヒビンに対する抗体を誘導する方法において、請求の範囲第1項に記 載の蛋白、又は請求の範囲第2項に記載の同族体、誘導体、断片又はそれらのサ ブユニツトの免疫原性量を1回以上の投与で別々に又は一緒に動物に投与するこ とを特徴とする、上記方法。
- 16.筋肉内注射及び/又は皮下注射により免疫原性量を与える、請求の範囲第 15項に記載の方法。
- 17.アジユバントと共に少なくとも1回分の免疫原性量を与える、請求の範囲 第16項に記載の方法。
- 18.アジユバントの基剤は油である、請求の範囲第17項に記載の方法。
- 19.少なくとも1回の注射分のアジユバントはマルコール(Marcol)5 2とモンタナイド(Montanide)888の混合物である、請求の範囲第 17項に記載の方法。
- 20.少なくとも1回の注射分のアジユバントは完全フロインドアジユバントで ある、請求の範囲第17項に記載の方法。
- 21.請求の範囲第3項、第4項、又は第15−19項までのいずれか1項に記 載の方法により調製されるインヒビンに対する抗体。
- 22.出発物質を下記の段階の操作にかけることを特徴とする、哺乳動物由来の 物質からインヒビンを単離及び精製する方法: (a)1回以上のゲル浸透クロマトグラフイーの段階;(b)1回以上の逆相高 速液体クロマトグラフイー段階;(c)1回以上の調製ポリアクリルアミドゲル 電気泳動段階; (d)精製したインヒビンの電気泳動による溶出。
- 23.最初のゲル浸透クロマトグラフイー段階のボイドボリユーム(void volume)画分を2回目のゲル浸透クロマトグラフイーにかける前にpH沈 殿させることを特徴とする、請求の範囲第22項に記載の方法。
- 24.酢酸を用いてpH沈殿をすることを特徴とする、請求の範囲第23項に記 載の方法。
- 25.ポア(孔)容積の大きいゲル浸透支持体を用いてゲル浸透クロマトグラフ イーを行う、請求の範囲第22項に記載の方法。
- 26.溶出液が完全に揮発性である、請求の範囲第22−25項までのいずれか 1項に記載の方法。
- 27.ドデシル硫酸ナトリウムの存在下でポリアクリルアミドゲル電気泳動を行 う、請求の範囲第22−26項までのいずれか1項に記載の方法。
- 28.粒度が5−100μの範囲の化学結合したN−アルキルシリカカラム充填 剤を用いて逆相高速液体クロマトグラフイーを行う、請求の範囲第22−27項 までのいずれか1項に記載の方法。
- 29.粒度が30−90μの範囲である、請求の範囲第28項に記載の方法。
- 30.粒度が10−30μの範囲である、請求の範囲第28項に記載の方法。
- 31.粒度が5−10μの範囲である、請求の範囲第28項に記載の方法。
- 32.請求の範囲第22−31項までのいずれか1項に記載の方法において、逆 相高速液体クロマトグラフイー段階に用いられる溶出液は揮発性であり、メタノ ール、アセトニトリル及びイソプロパノールより成る群から選ばれる混和性の有 機溶媒を含有する水の濃度勾配中にパーフルオロアルカノン酸、重炭酸アンモニ ウム及び酢酸アンモニウムより成る群から選ばれるイオン性改質剤を含有するこ とを特徴とする、上記方法。
- 33.請求の範囲第22−31項までのいずれか1項に記載の方法において、逆 相高速液体クロマトグラフイー段階に用いられる溶出液は非揮発性であり、メタ ノール、アセトニトリル及びイソプロパノールより成る群から選ばれる混和性の 有機溶媒を含有する水の濃度勾配中にアルカリ金属リン酸塩及びアルカリ土類リ ン酸塩より成る群から選ばれるイオン性改質剤を含有することを特徴とする、上 記方法。
- 34.揮発性及び非揮発性の溶出液を用いる、請求の範囲第22−31項までの いずれか1項に記載の方法。
- 35.薬理学的に許容できる任意の希釈物と共に請求の範囲第1項又は第2項に 記載のインヒビンを含有する治療用組成物。
- 36.薬理学的に許容できる任意の遅延型放出性組成物と共に請求の範囲第1項 又は第2項に記載のインヒビンを含有する治療用組成物。
- 37.実質的に上記のインヒビンを含有する治療用又は診断用組成物。
- 38.薬理学的に許容できる任意の希釈物と共に、請求の範囲第3項、第4項又 は第21項のいずれか1項に記載のインヒビンに対する抗体を含有する治療用又 は診断用組成物。
- 39.薬理学的に許容できる任意の放出遅延型組成物と共に、請求の範囲第3項 、第4項又は第21項のいずれか1項に記載のインヒビンに対する抗体を含有す る治療用組成物。
- 40.実質的に上記のインヒビンに対する抗体を含有する治療用又は診断用組成 物。
- 41.動物の生体液中のインヒビン濃度を測定することを特徴とする、動物の妊 娠状態を測定する方法。
- 42.LH分泌を抑制するために十分に多量の請求の範囲第1項又は第2項に記 載のインヒビンを動物に投与することを特徴とする、動物の排卵を抑制する方法 。
- 43.請求の範囲第3項、第4項又は第21項のいずれか1項に記載のインヒビ ンに対する抗体は、免疫学的に不活性な個体吸着物質に結合していることを特徴 とする、インヒビン精製用の免疫吸着カラムのための物質。
- 44.請求の範囲第3項、第4項又は第21項のいずれか1項に記載の抗体を使 用することを特徴とする、組み換えDNA技術を用いて産生したインヒビン遺伝 子の全て又は一部を発現するクローンの単離方法。
- 45.請求の範囲第1項又は第2項に記載の蛋白のサブユニツトのアミノ酸配列 を用いることを特徴とする、生体試料中のインヒビンmRNAの検出方法。
- 46.任意の公知の方法により標識される、請求の範囲第3項、第4項又は第2 1項のいずれか1項に記載のインヒビンに対する抗体。
- 47.請求の範囲第46項に記載の標識抗体を用いることを特徴とする診断法。
- 48.任意の公知の方法により標識される請求の範囲第1項又は第2項に記載の 蛋白。
- 49.請求の範囲第48項に記載の放射性標識蛋白をインヒビンに対する抗体と 反応させることを特徴とする、インヒビンのラジオイムノアツセイ。
- 50.請求の範囲第1項又は第2項に記載の蛋白を請求の範囲第46項に記載の 放射性標識抗体と反応させることを特徴とする、インヒビンのラジオイムノアツ セイ。
- 51.ポリエチレングリコール促進第2抗体沈殿法を用いることを特徴とする、 請求の範囲第49項又は第50項に記載のラジオイムノアツセイ。
- 52.任意の公知の方法により酵素に結合させた請求の範囲第1項又は第2項に 記載の蛋白を用いることを特徴とする、酵素結合免疫定量法。
- 53.任意の公知の方法により酵素に結合させた請求の範囲第3項、第4項又は 第21項のいずれか1項に記載の抗体を用いることを特徴とする、酵素結合免疫 定量法。
- 54.請求の範囲第49−51項までのいずれか1項に記載のラジオイムノアツ セイ、又は請求の範囲第52項又は第53項に記載の酵素結合免疫定量法を用い ることを特徴とする、性腺機能の評価方法。
- 55.請求の範囲第49−51項までのいずれか1項に記載のラジオイムノアツ セイを用いることを特徴とする、生体試料中のインヒビンの定量法。
- 56.請求の範囲第52項又は第53項に記載の酵素結合免疫定量法を用いるこ とを特徴とする、生体試料中のインヒビンの定量法。
- 57.請求の範囲第46項に記載のインヒビンに対する標識抗体を、組織中のイ ンヒビンのマーカーとして用いることを特徴とする、インヒビンの免疫局在化法 。
- 58.請求の範囲第1項又は第2項に記載の蛋白を投与することを特徴とする、 腫瘍によるFSH分泌を抑制する方法。
- 59.請求の範囲第3項、第4項、第21項、第38項又は第39項のいずれか 1項に記載の抗体を投与することを特徴とする、腫瘍によるインヒビン分泌を抑 制する方法。
- 60.請求の範囲第3項又は第4項に記載の方法により外来性の蛋白を投与する ことを特徴とする、哺乳動物中のFSH濃度を上昇させる方法。
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