JPS624233A - 組織性プラスミノ−ゲン活性化因子の製造法 - Google Patents

組織性プラスミノ−ゲン活性化因子の製造法

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JPS624233A
JPS624233A JP60144368A JP14436885A JPS624233A JP S624233 A JPS624233 A JP S624233A JP 60144368 A JP60144368 A JP 60144368A JP 14436885 A JP14436885 A JP 14436885A JP S624233 A JPS624233 A JP S624233A
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JP
Japan
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tpa
medium
acid
trans
plasminogen activator
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JP60144368A
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Ryotaro Kotani
小谷 良太朗
Tsuneo Unuma
鵜沼 恒夫
Shigeki Otawara
太田原 茂樹
Setsuo Kobayashi
節夫 小林
Tadao Suzuki
鈴木 忠生
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Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/64Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue
    • C12N9/6421Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue from mammals
    • C12N9/6424Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12N9/6456Plasminogen activators
    • C12N9/6459Plasminogen activators t-plasminogen activator (3.4.21.68), i.e. tPA
    • 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
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/38Chemical stimulation of growth or activity by addition of chemical compounds which are not essential growth factors; Stimulation of growth by removal of a chemical compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/21Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12Y304/21069Protein C activated (3.4.21.69)

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) 本発明は組織性プラスミノーゲン活性化因子の製造法に
関するものである。
組織プラスミノーゲン活性化因子(以下tPAと略称す
る)は、血栓に対して高い親和性を有し、優れ次血栓溶
解活性を有する。従ってtPAは凝血疾患、特に血栓塞
栓症の治療に使用することができる。
(従来の技術) プラスミノーゲン活性化因子としては、現在尿から分離
精製されたウロキナーゼおよびストレグトコッカス夙細
菌から分離ffMされたストレフートキナーゼが血栓溶
解剤として実用に供されている。
しかしこれらは血栓に対する親和性が低く、治療に際し
て必要な効果を得るためには大量投与がさけられず、ま
た血中のフィブリノーゲン、プラスミノーゲン等にも作
用して、内出血等の副作用を引き起こすという欠点を有
している。かかる背景において、血栓との親和性が高い
ことに起因して、少量で有効な血栓溶解能を有し、副作
用の少ない新規の血栓溶解剤としてtPAが期待されて
いる。
ノーマ細胞及び遺伝子組換え技術によってヒトtPA遺
伝子を持つベクターを挿入された大腸菌、酵母、動物細
胞等の培養液から分1lii精製することにより製造す
ることができる。これら培養液から分離精製されたtP
Aはその分子形態によって2種類存在することが知られ
ている( Rljken、 D、c、ら。
、T、 BiolOhem、、 Vow 256. p
p7035−7041.4981年)。
たとえば人メラノーマ細胞が分泌する本来のtPAは5
27個のアミノ酸と若干の糖鎖とから成る一本鎖tPA
であるが、培養液中に存在する成る釉のグロテアーゼの
作用を受けて、ポリペプチド鎖中のアミン末端から27
5番目のアルギニンと276番目のインロイシンの結合
部位が切断され、切断された画鋲が1個のジスルフィド
結合によって連なつk=重鎖tPAに変換される。従っ
て、培養液から通常の方法で精製して得られたtPAは
一本鎖とニー重鎖tPAは約69.000の分子量を有
するが、二本鎖tPAは36,000と33,000の
2つの分子量を有することが知られている。
本発明の目的は天然に存在するtPAと同様の一本鎖t
PAを製造し、これを医薬品として治療に供することで
ある。しかしながら、通常の培養法において得られる培
養液中には種々のグロテアーゼが混在するため、産生さ
れ九−重鎖tPAはその作用を受けて容易に二本鎖tF
Aに変換されるため、これらグロテアーゼに対する阻害
剤を培黛前に予め培地中に添加することが必要である。
この際、該阻害剤の具備すべき条件としては、(イ)阻
害効果が十分大きいこと、(ロ)必要に応じて容易にt
PAから除去できること、←1使用に際して安定である
こと、に)工程分析及び製造分子Tを阻害しないことが
重要であり、ざらに工業的規模での生産においてμ廉価
であることが必要である。
ラ 一本鎖tPAを得る方法として、Co110n h (
特開昭57−280095!r公報)は培地及び精製工
程で使用嘔れるm*液中にグロテアーゼ阻害剤であるア
プロチニン(閤品名トラジロール、バイエル社製)を添
力lすることを提唱している。
(発明の解決しようとする問題点) しかし、現在市販されているアプロチニンは牛企。
肺臓から抽出精製された分子量6500ベフテドで、人
にとっては異也蛋白であり、これを注射用医薬品として
用いる場合にはしばしばショック症状が認められている
(桑務公報、第1271号、17頁、昭和59年8月1
1日ン。従ってtPA’i注射用医薬品として用いる場
合には脩加したアブロチニ/をtPAから完全に除去す
ることが必要であるが、tPA全損失することなくアプ
ロチニンを除去することは通常の方法においては困難で
ある。嘔らにアプロチニンは極めて高価であり、工業的
規模でのtPAi造工程でアプロチニンを用いることは
経済的に不利である。また、アプロチニンはtPA活性
の測定において、たとえばFibrin C1ot L
ysisTime法(Rljken、 D、O,ら、 
Biochim、 互功工褐」ユOhem、、 Vol
、 193. pp 140〜153.1979年)及
びρ仄 Fibrin  plate法(Jespersen、
J、ら、aaemostosis。
P Tol、 13. M、 301−315.1983年
)′t−阻害するばかりではなく、Lowry法(LO
wry、 O,H,ら、l1里o1. Cham、。
VOl、 193. pp 265−275.1951
年)及びA 28(HaLにおける吸光度法による蛋白
の測定をも阻害するという欠点を有している。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らはヒトメラノーマ細胞又は遺伝子組換え技術
によって人tPA遺伝子を有するベクターが挿入さnた
大腸菌、酵母、動物細胞等による培養工程において、培
養液中に混在するプロテアーゼの作用を受けて、一本領
tPAが二本鎖tPA K変で使用さnる総ての緩衝液
中に、グロテアーゼ阻害剤の一揮でるる特定の抗プラス
ミン剤を添加して、一本領tPAを得ることを見出し、
本発明に到達した。
すなわち本発明はtPA生産能を有する細胞をε−アミ
ノカプロン酸、トランス−4−アミツメチルシクロヘキ
サンカルボン酸、トランス−4−アミンエチルシクロヘ
キサンカルボン酸およびこれらのエステル、および〔エ
チル4−(6−ゲアニジノヘキサノイルオキシ)ベンゾ
エートコメタンスルホネートからなる群から選ばれた抗
プラスミン剤を添加し次培地で培養し、得られf(細胞
あるいは培地からtPAを採取することを特徴とするt
PAの製造法である。また本発明id tPA生産能を
有する細胞を培地中で培養し、得られた細胞あるいは培
地から、ε−アミノカプロン酸、トランス−4−アミツ
メチルシクロヘキサンカルボン酸、トランス−4−アミ
ンエチルシクロヘキサンカルボン酸またはこれらのエス
テルおよび〔エチル4−(6−ゲアニジノヘキサノイル
オキシ)ベンゾエートコメタンスルホネートからなる群
から選ばれた抗プラスミン剤を含有する緩衝gを用いて
tPA i採取することを特徴とするtPAの製造法で
ある。
本発明において使用するε−アばツカプロ/酸又はこの
エステルとしては、6−アミノカプロン酸又はヘキシル
−ε−アミノカグロエートなどのアルキルエステル、ベ
ンジル−ε−アばツカプロエートなどのアラルキルエス
テルなどがある。
本発明において使用するトラ/スー4−アばノ。
メチルシクロヘキサンカルボン酸又ハこのエステルとし
ては、トランス−4−アばツメチルシクロヘキサンカル
ボン酸又は、ベンジルートランスーアばツメチルシクロ
ヘキサンカルボキシレートなトノアラルキルエステル、
フェニル−トラ/スーアiツメチルシクロヘキサンカル
ボキシレート、4−(2−カルボキシエテル)フェニル
ートランスーアばツメチルシクロヘキサンカルボキシレ
ートなどのアリルエステルなどがある。
本発明において使用するトランス−4−アばツメチルシ
クロヘキサンカルボン酸またはこのエステルとしては、
トランス−4−アばノエチルシクロヘキサンカルボン酸
又ハベンジルートラ/スー7ξノエチルシクロヘキサン
カルボキシレートなトノアラルキルエステル、フェニル
ートランスーアばノエチルシクロへギサン力ルポキシレ
ート、4−(2−カルボキシエチル)フェニル−トラ/
スーアばツメチルシクロヘキサンカルボキシレートなど
のアリルエステルなどがある。
又、本発明における抗プラスミン剤のうち、遊離の7ミ
ノ基を有する化合物については、塩酸塩の型で使用でき
ることは言うまでもない。
本発明では〔エチル 4−(6−ゲアニジノヘキサノイ
ルオキシ)ベンゾエート〕メタンスルホネートヲ使用す
ることができる。
これらの抗プラスミン剤は通常の合成法によって容易に
かつ廉価に製造することができるばかりではなく、必要
に応じて、透析法又は分子量分画法などにより完全に除
去することができる。
本発明におけるこれら抗プラスミン剤の使用量は培養液
中に混在するプロテアーゼの量によって異なることは当
然であり、培地への添加量は0.03〜300厘グ/m
i、さらに好ましくは0.3〜30WIグ/Illであ
シ、精製工程における緩衝液については0.03〜30
0my/ml、さらに好ましくは0.3〜30Jl/1
1/である。培養、精製両工程において、その使用量が
0.03mp/m1未満の場合は該変換反応の阻止効果
は不完全であシ、他方培養工程において300my/m
lを越えるか、又精製工程において300vrg/y*
lを越えて使用することは該変換灰地、を阻止するとい
う目的から見れば不必要である。
培養工程における抗プラスミン剤の添加時期は培養前の
培地に添加することが必須であることは当然であシ、培
養後の培養液に添加してもその効米は期待できない。
本発明に用い九抗プラスミン剤は必要に応じて、通常の
方法、たとえば透析法又は分子量分画法によシ完全に除
去することができる。
本発明において使用されるtPA 理化細胞としては、
人メラノーマ細胞又は遺伝子組換え技術によって人tP
A遺伝子を有するベクターを挿入された大腸菌、酵母、
動物単細胞ま7′cは入tPAでインチグレートされた
大腸菌、酵母、あるいは動物細胞などが挙げられる。
以下に遺伝子組換え体細胞の作成法について、動物細胞
を例として述べる。
人メラノーマ細胞又は入子官組織をグアニジ/チオシア
ネートの如きRNA分解酵素阻害剤の存在下で破砕し次
後、遠心分離操作によシ全RNA ’i単離した。得ら
れた全RNAからオリゴdTアフィニティーカラムクロ
マトグラフィーによシ、メツセンジャーRNA (mR
NA )を単離し、更に蔗糖密度勾配沈降法によシ該m
RNA fサイズ分画した。tPA特異的mRNAを含
む分画の同定はノザンプロット法によって行った。
上記のよう゛にして同定されたtPA特異的mRNAを
含む分画からRNAを回収し、該RNAに対応する一重
鎮cEINAを逆転写酵素を用いて作成し、該−重鎖c
EINAからうNAポリメラーゼにより二重鎖cENA
を作成した。
得られた二重鎖Q:DNAをS1ニユークレアーゼで処
理した後、オリゴdoテールを末端に付与し、オリゴミ
C末端を有するOBMAを作成した。上記の如くして得
られたオリゴミC末端を有するCBNA ′fr:オリ
ゴdG末端を有する直鎖pBR322グラスミドに挿入
した。得られ次ベクターを用いて大腸菌を形質転換し、
cEINAライブラリーを作成した。該cBNAライブ
ラリーからコロニーハイブリダイゼイシ四ン法により、
ポジティブなcBNAクローンを単離した。この単離さ
れたクローンからプラスミドBNAを単離し、該aNA
の配列を決定し次。
以上の様にして得られ、配列を決定された複数のc−D
NAを適当な制限酵素による切断とBNA  ライゲー
スによる結合を組合せて、全tPAコーディング部を含
むtPAcBNAを構築した。この構築されたtPAc
()NAを適当な制限酵素による切断、末端の修飾処理
及び−DNAライゲースによる結合とt組合せて、適当
な発現ベクターに挿入した。
本発明にかかわる発現ベクターは、下記の+E)NA配
列を含んでいる。すなわち、tPAcDNA以外に牛乳
頭腫ウィルスDNA配列の全部もしくは一部、pBR3
227°ラスiドクNAの一部、tPAcDNAの発現
に必要な()NA配列及び転写停止に必要な−E)NA
配列を含み、場合VCよっては発現ベクターによる形質
転換体を選別するのに有効な弔NA配列を含む。
このようにして得られた発現ベクターを適当な宿主細胞
、例えばマウス細胞に形質変換する。
得られた形質転換細胞を0.03〜300*p/g/の
本発明の抗プラスミン剤の存在下で培養、増殖せしめる
ことにより、−重鎖tPA’ii−生産することができ
る。
遺伝子組換え体細胞を培養する培地としては、例えばイ
ーグル必須最少培地(キブコ社)、ダルベツコ変法イー
グル培地(ギブコ社)、199培地(ギブコ社) 、R
PM工164G培地(ギプコ社)、ノ・ム712培地(
ギブコ社)、イスコツ培地(ギブコ社)等が挙げられる
。該細胞の増殖期においては、これら培地中に、これら
培地の5〜20容量チに和尚する牛胎児血清、新生仔牛
血清等を加えて該細胞を培養する。
培養条件としては、培養温度を36°〜37°C1培地
のpHt−6,5〜7.5の範囲に保持することが1璧
である。接種細胞濃度は5 X 104〜I X 10
5細胞/m/−培地でおり、増殖に費する日数は3〜6
日である。
他方tPAの生産工程における培養日数については特に
制限はない。
このようにして生産された一本鎖tPAは、0.03〜
300震P/g/の本発明の抗プラスミン剤の存在下で
、通常のt#製法(たとえばR1jk@m、 B、O,
ら。
!、 I31oIChem、、 Vol、罎i6. p
p 7035−7041.1981年]によって容易に
一本鎖tPA t−得ることができる。
精製工程で使用する緩衝液としては、トリス緩衝液、リ
ン酸塩緩衝液等が挙げられる。アルキルエーテル、ポリ
エチレングリコール系の非イオン性界面活性剤0.01
〜0.1W/Vチが上記緩衝液と組合わせ−C用いられ
る。父上記緩衝液と共存せしめる塩類としては塩化ナト
リウム、塩化カリウム等が用いられる。
精製方法としては、公知のイオン変換クロマトド等を有
する樹脂を用いたアフイニテイクロマトグラフイー、及
びゲル濾過等が挙げられるが、これら方法の2つないし
3つの方法を組合せることにより、高純度のtPAを高
収率で得ることができる。
(発明の効果) 本発明では培養工程又は精製工程において、特定の抗プ
ラスミン剤を使用することにより、極めて少量で一本鎖
tTAの二本鎖tPAへの変換反応を阻止することがで
きる。
本発明において得られ7’(tPA tl−還元条件下
の5EIS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法(We
bor、K。
ら、 J、 Bio’1. Ohem、、 Vow、 
244. pp 4406〜4412゜1969年)で
分析したところ、該電気泳動法の精度の範囲内において
二本鎖tPAは全く見出されず、一本鎖tPAのみが検
出された。
(実施例〕 以下、本発明を実施例により説明する。
実施例1 重炭酸ナトリウム(最終濃度0.19チ)、L−グルタ
ミン(i&終濃度0.06%)及び牛脂児血f#(最終
濃floチ)を補充したダルベツコ変法イーグル培地(
ギブコ社裂)で人メラノーマ細胞を37°Cで5日間増
殖せしめた後、培養液を除去し、該細胞をダルベツコリ
ン酸緩衝塩類溶液(フロー社製]で十分洗浄した。
次いで本発明における抗プラスミン剤(A)の存在又は
非存在下、牛胎児血清を含まない上記の増殖用培地で3
0°Cで3日間培養を継続した後、培養液を採用し、7
500xpで15分間4°Cで遠心分離し、得られた上
澄液は使用時まで−20’Cで保存した。
この上澄液を透析後Lowry法で蛋白量を測定したと
ころ、約150gF//であり、またFibrin C
1otLyeis Time法(以下FC!I、T法と
称す)で測定し九tPA活性は50工U/m/であった
。該活性の測定に際しては、厚生省の標準ウロキナーゼ
を標準として用いた。
上記培養液からのtPAの精製は本発明における抗プラ
スミン剤+A)の存在又は非存在下、Rljkenら(
前掲)の方法に従って実施し次。即ち、該培舎液’e 
亜Mキレートセファロース(ファルマシア社製)及びコ
ンカナバリンAセファロース(ファルマシア社製)の順
で処理したのち、セファデックスG−150(ファルマ
シア社製)を用いて分子量分画し念。
セフ1デックスG−150工程処理液の蛋白濃度は33
py/xiであり、tPA活性は2700工U/m/で
あった。該処理液の5aS−ポリアクリルアミドゲル電
気泳動分析はWebarら(前掲]の方法に主として準
じて実施したが、ゲル濃度は10チ、泳動装置としては
スラブ式泳動装置(マリンル産業社製)を用いて10m
Aの定電流にて4時間室温で泳動した。
250を用いて蛋白を染色後、10チ酢酸と10チメタ
#ル混合gを用いて脱色した。一本鎖及び二本鎖tPA
の割合はウルトロスキャン・レーザー・テンシトメータ
ー(LKB社製)を用いて定量し次。
入メラノーマ細胞由来のtPAのBE)S−ポリアクリ
ル−アミドゲル電気泳動結果を第1表に示す。
同様にして、抗プラスミン剤Aに代えて、抗プラスミン
剤B m=!#又はアプロチニンを使用してtPAを製
造した。その結果を第1表に示す。
第1衣X1) Xi)培地及び絹製緩衝液両者共に0.22μフイルタ
ーで無菌化処理後使用し次。
x2)4−(2−カルボキシエチル)フェニル−t−4
−アミノエテルシクロヘキサンカルボキシレートx3)
フェニル−t−4−アミノエテルシクロヘキサンカルボ
キシレート 本発明においては、アプロチニンを使用した場合、と比
較して、少量の抗プラスミン剤を使用した場合でも一本
領tPAの生産率はアプロチニンの場合よりもはるかに
優れてい次。
培地中にのみ抗プラスミン剤を添加し次場合でも、或い
は精製緩衝液中にのみ抗1ラスミン剤を添加した場合で
も、何れの場合においても抗プラスミン剤を全く添加し
ない場合と比較して一本領tPAを多く与え次。
しかし、培地と精製緩衝液の両方に抗プラスミン剤を添
加した方がはるかに高い割合で一本領tPAを与えるこ
とができる。
実施例2 実施例1における人メラノーマ細胞の代りに、遺伝子組
換え技術によって人tPA遺伝子を持つベクター金挿入
され念マウス細胞を実施例1に記載の方法で培養し、次
いで培養液を精製した。得られた組換え体tPAの5B
S−ボリアクリルアばドゲル電気泳動結果を第2表に示
す。
第2表X□) XI)培地及びfI製緩衝液共に0.22μフイルター
で無菌化処理後使用した。
$2)4−(2−カルボキシエチル)フェニルトランス
−4−アミノメチルシクロヘキサンカルボキシレート X3)4−(2−カルボキシエチル)フェニルトランス
−4−アミンエチルシクロヘキサンカルボキシレート 実施例3 実施例1における培地の無菌済過の代りに121°Cで
20分間加熱滅菌した培地を用いてメラノーマ細胞を培
養し、実施例1に記載の方法で培地からtTAを梢製し
友。結果を第3衣に示す。
第3表 Xl)4−(2−カルポキ7エテルンフエニル−t−4
−アミノエテルシクロヘキサンカルボキシレート、X2
) e−アばツカプロン酸工業的培養においては、培地
は通常加熱処理によって無菌化される。このような条件
下ではアプロチニンは失活するが、本発明の抗プラスば
ン剤は安定でちゃ、その効力亡失わなかつ次。
特許出願人  東洋紡績株式会社 手続補正書(自発) 昭和61年2月10日 ・7つ、を

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)組織性プラスミノーゲン活性化因子生産能を有す
    る細胞をε−アミノカプロン酸、トランス−4−アミノ
    メチルシクロヘキサンカルボン酸、トランス−4−アミ
    ノエチルシクロヘキサンカルボン酸およびこれらのエス
    テル、および〔エチル4−(6−グアニジノヘキサノイ
    ルオキシ)ベンゾエート〕メタンスルホネートからなる
    群から選ばれた抗プラスミン剤を添加した培地中で培養
    し、得られた細胞あるいは培地から組織性プラスミノー
    ゲン活性化因子を採取することる特徴とする組織性プラ
    スミノーゲン活性化因子の製造法。
  2. (2)組織性プラスミノーゲン活性化因子生産能を有す
    る細胞を培地中で培養し、得られた細胞あるいは培地か
    ら、ε−アミノカプロン酸、トランス−4−アミノメチ
    ルシクロヘキサンカルボン酸、トランス−4−アミノメ
    チルシクロヘキサンカルボン酸、トランス−4−アミノ
    エチルシクロヘキサンカルボン酸およびこれらのエステ
    ル、および〔エチル4−(6−グアニジノヘキサノイル
    オキシ)ベンゾエート〕メタンスルホネートからなる群
    から選ばれた抗プラスミン剤を含有する緩衝液を用いて
    、組織性プラスミノーゲン活性化因子を採取することを
    特徴とする組織プラスミノーゲン活性化因子の製造法。
JP60144368A 1985-07-01 1985-07-01 組織性プラスミノ−ゲン活性化因子の製造法 Pending JPS624233A (ja)

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