JPS624300A - 改良型ヒトガンマインタ−フエロンおよびその製造方法 - Google Patents

改良型ヒトガンマインタ−フエロンおよびその製造方法

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JPS624300A
JPS624300A JP60142397A JP14239785A JPS624300A JP S624300 A JPS624300 A JP S624300A JP 60142397 A JP60142397 A JP 60142397A JP 14239785 A JP14239785 A JP 14239785A JP S624300 A JPS624300 A JP S624300A
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Yuujiein Baaton Ruisu
ルイス・ユージエイン・バートン
Aran Gatorin Rarii
ラリー・アラン・ガトリン
Deibuitsudo Haashiyubaagu Robaato
ロバート・デイヴイツド・ハーシユバーグ
Hainritsuhi Rindaakunehito Erunsuto
エルンスト・ハインリツヒ・リンダークネヒト
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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】 [発明の利用分野] 本発明は新規で効力の高い改良型ヒトガンマインターフ
ェロンに係る。
[従来技術] ヒトガンマインターフェロン(以下IFN−γ)は既に
均質な物質として生産されており、治療適用上の有用性
が示されている。この物質をより深く理解するために、
またその実体と作用モードを更に明瞭にするために研究
が続けられている。たとえばグレイ(G ray)らは
、ネイチャー(N ature)、第295巻、第50
3頁(1982年)において組換えDNA技術を用いた
研究の結果得られたIFN−γについて記載している。
この論文に記載されている1つのI FN−γは、14
6個のアミノ酸がぎちんと配列されたポリペプチドと説
明されていた。
特開昭58−90514号公報にはIFN−γ(この公
報中では当時採用されていたようにヒト免疫インターフ
ェロンといわれている)に関する同様な記載がある。こ
れは、上記公報の第5図に示されているような一定の配
列中に146個のアミノ酸を有するIFN−γの他に、
活性の点では変わらない対立変異(allelic v
ariations)を含む他の分子やその他の誘導体
を包含している。
[解決すべぎ問題点] 上述のヒトガンマインターフェロン種は一般に生物学的
活性が高いとはいうものの、より高い生物学的活性とと
もにさらに向上した安定性を有するヒトガンマインター
フェロン種を取得することが望まれている。したがって
本発明の目的は、安定性が改良されかつ生物学的活性が
高められたI FN−−γを取得することである。
[問題を解決するための手段] 本発明は、スルホ化されているかまたは別の方法で酸化
されているシスティン残基を有するヒトガンマインター
フェロン種、ならびにこのような種を製造する方法およ
びこれにイ4随する全ての態様に関する。
本明細吉中で使用する[ヒトガンマインターフェロン種
]という用語は、本来ヒト組織中に存在するIFN−γ
(の活性部分)に活性の点で相当する生物活性形態のヒ
トガンマインターフェロン類を意味する。個体間には天
然の(対立)変異が起こりまた実際に存在するというこ
とは理解されよう。このような変異は、全配列中のアミ
ノ酸(複数のこともある)の相違、またはこの配列中の
アミノF1!(複数のこともある)の欠失、@換。
挿入、逆位もしくは付加として現われるであろう。
また、グリコジル化の位置と程度は、これらの種を製造
する際に選択した出発化合物の性質に依存するであろう
。組換えDNA技術を使用すると、たとえば基本DNA
の変異誘発をl指した部位で1個または複数個のアミノ
酸を置換、欠失、付加または交換することによって様々
に改造した各種ヒトガンマインターフェロン誘導体の製
造が可能である。
本発明の改良型ヒトガンマインターフェロンを好ましく
製造するにはシステイン残基を有するIFN−−γをス
ルホ化またはその他の方法で酸化する。原料となるシス
ティンを含有するヒトガンマインターフェロン種は、た
とえば前記のグレイ(G ray)らによる文献(特開
昭58−90514号公報)やリンダークネヒト(R1
nderknecht)らのジャーナル オブ バイオ
ロジカル °ケミストリー(Journal of B
ioloaical Chemistry)、第259
巻、第6790頁(1984年)に記載されているよう
にして製造される。このI F N −γに含まれてい
るシステイン残基を種々の可能な割合と程度にスルホ化
または他の方法で酸化する。
N−末端領域に存在するシステイン残基をスルホ化する
のが好ましい。「N−末端領域」という用語はある所与
のガンマインターフェロンポリペプチドの最初のアミ・
ノ酸数個を含む広い意味を有し、特に、前記のネイチャ
ー(N aturc)の論文や特許出願公開公報に記載
されている特定種の第1アミノ酸と第3アミノ酸をさす
。これらの刊行物中でIFN−γは第1番目と第3番目
にシスティン残基を有づるものと記載されている。しか
し、IFN−γの上述したような対立変異やその他の誘
導体の骨格ペプチド鎖に沿って上記とは別の位置に存在
し得るシスティン残基をスルホ化または他の方法で酸化
することら本発明の範囲内である。
言い換えると、前述のようなく対立)変異型やグリコジ
ル化型のスルホ化誘導体またはその伯の酸化誘導体およ
び種々の改変によって生成するヒトガンマインターフェ
ロン19体は全て、これらが「ヒトガンマインターフェ
ロン種」の定義に入りかつ活性の点で天然のヒトガンマ
インターフェロン類の特徴を有する限り本発明の範囲内
に包含される。
スルホ化システィン残基(システィン残基の−S Hが
−5−so5になっている)を有する改良型ヒトガンマ
インターフェロンのうち最も好ましいのは添付の第1図
に示した化学式をもつものである。この改良型(以下「
完全配列」という)は146個のアミノ酸を有している
。しかし、安定性と生物学的活性が実質的に保持される
限り、この完全配列のC−末端領域に存在するアミノ酸
残基を1個以上欠失させることができる。変異の別のタ
イプは置換であり、これも本発明の範囲内である。すな
わち、完全配列のアミノ酸1個以上を別のアミノ酸で置
換することができる。このような置換の1例は第9番目
のLYSをGLNに置換したものである。また、本発明
の改良型ヒトガンマインターフェロンはN−末端にメチ
オニン残基がついていてもよい。このように、本発明の
改良型ヒトガン、マインターフェロンは約146個のア
ミノ酸を有するのが好ましい。
システィン残基のスルホ化または他の酸化は公知の方法
に従って行なわれる。これらの方法はたとえば次の文献
に示されている。C,H。
W、ハース(Hire)編、メソツズ イン エンザイ
モロジ−(Methods in E nzywolo
gy)、第XI巻、エンザイム ストラフチャ−(E 
nzymeS tructure)、特に第206〜2
08頁、アカデミツクブレス社(A cadenic 
P ress、 ニュー 3−り)刊。
1967年;G、E、ミーンズ(M eans)および
RoE、フィーネイ(F eeney)編、り゛ミカル
 モディフィケーション オブ プロテインズ(Che
mi−cal Modification of  p
roteins)、特に第149〜174頁、ホールデ
ツーデイ社(Holden−D aV。
)nc、、ザンフランシスコ)刊、 1971年:J、
L。
ペイ!J −(Baily)およびR,D、 コール(
Cole)、ジャーナル オブ バイオロジカルケミス
トリー(J 、 B iol、chem、) 、第23
4巻、第1733頁(1959年> :W、W、C,チ
ャン(Chan)、バイオケミストリー(1310ch
elllistrl/)。
第7巻、第4247頁(1968年)。
従来システィン残基はジスルフィド架橋を介して所与の
ポリペプチドの立体構造の決定に密接に関与するのが最
も普遍的であり、このような三次構造が生物学的活性に
基本的な関連暮有すると信じられていたことに反して驚
くべきことに、前記スルホ化または他の酸化型ヒトガン
マインターフェロン種は高い生物学的活性と安定性を示
すことが発見されたのである。すなわら本発明は、スル
ホ化その他の酸化中心で首ぎ賛えることによって上記の
予想されるジスルフィド架橋が形成しないようにされて
いる新規な改良型ヒトガンマインターフェロン種を提供
する。
したがって本発明は、基本的な−・面で改良型ヒトガン
マインターフェロン種そのものに関する。
更に本発明は、抗ウィルスまたは抗腫瘍活性のように本
発明の種が特に有用性を示す生物学的効果を必要として
いる宿主に投与するのに適した組成物中に配合された前
記種に関する。
以下に本発明の改良型ヒトガンマインターフエ[1ンを
製造する際の好ましい手順の1例を記載する。以下の手
順J3よび後述の実施例では本発明のヒトガンマインタ
ーフェロン種を製造するのに大I!菌(旦、亜旦)宿主
培養系を使用する。しかし、他の真核および原核細胞も
同様に本発明の方法に適している。
A、IFN−mRNAの ヒト供血者の末梢血リンパ球(PBL)を白血球泳動法
(Ieukophoresis)によって採取した。
フィコール−ハイバック(F 1coll −Hypa
que)勾配遠心によってPBLを更に精製し、次いで
RPM I 1640. 1%L−グルタミン、 25
1MHEPES、1%ペニシリン−ストレプトマイシン
溶液(ギブコ社(G 1bco)、グランドアイランド
(Grand  I 5tand )、ニュー3−り)
中5x 106コ/dの濃度で培養した。ブドウ球菌 (5taphy+ococcus)のエンテロトキシン
B(IIJ!I/IIIIlりをマイトジェンとしてこ
れらの細胞を誘発してIFN−γを産生させ、5%Co
2中37℃で24〜48時間培養した。培養したPBL
にデスアセチルサイモシン−α−1(0,1埒/me)
を添加してIFN−γ活性の相対収量を増大させた。
B、メツセンジャーRN  の 培養したPBLからほぼバージt −(B eraer
)。
S、L、ら、バイオケミストリー(B iochemi
s−try)、第18巻、第5143頁(1979年)
に記載のようにして全RNAを抽出した。細胞を遠心分
離によってペレットにし、その後101M  NaC1
10mM  Tris −HCj)  (1)H7,5
)、 1.5 n+MM(l C;12および10 m
Mリボヌクレオシドバナジル複合体中に再度懸濁した。
NP−40を添加(最終濃度1%)して細胞を溶解し、
遠心して核をベレットにした。上清に含まれている全R
NAを多数回のフェノールおよびクロロホルム抽出によ
って更に精製した。水相のNaC110+良を0.2M
にし、次いで2倍容のエタノールを添加して全RNAを
沈澱させた。同じ方法で未誘発の(刺激していない)培
養物からRNAを単離した。全RNA調製物からlll
RNAを精製するにはオリゴ−dTセルロースクロマト
グラフィーを用いた。
典型的な場合の収量は、培養したPBl 1〜21につ
き全RNAが5〜10mg、ポリ(△)+RNAが50
〜200埒であった。
C,mRNAのザイズ分画 mRNΔRNAを分画するには2種類の方法を用いた。
これらの方法は(−緒にではなく)別々に用いた。どち
らの方法でもIFN−γiRN Aがかなり濃縮された
変性剤としてホルムアミドを存在させたショ糖密度勾配
遠心法を用いてIIIRN Aを分画した。70%ホル
ムアミド中の5%→25%のショ糖密度勾配を154,
0OOX Q 、 20℃で19時間遠心した。次いで
連続画分(0,5d)を勾配頂部からとり、エタノ−、
ルで沈澱させ、−・部をアフリカッメガエル(及肚並u
s  1aevis)卵母lll胞に注入してmRN 
Aを翻訳させた。室温で24時間経過侵、水庖口内炎ウ
ィルス(インディアナ株)またはWISH(ヒト羊膜)
細胞に対する脳心筋炎ウィルス(ただしザンブルはウィ
ルスに感染する前(4時間の代わりに)24時間WIS
H細胞と共にインキユベートした)を用いる標準的な細
胞変性効果阻害アッセイによってインキュベーション培
地の抗ウィルス活性を検定した。シ]糖密度勾配で分画
したRNAに2つの活性ピークが一様に観察された。一
方のピークは128と計算される。サイズで沈降し、注
入したRNAI/19につぎ(IFN−α標品に比較し
て)100〜400単位/d!の抗ウィルス活性を有し
ていた。他方の活性ピークは168のサイズで沈降し、
ゆっくり沈降する方のピークの活性のほぼ半分を有して
いた。これらの活性ピークはいずれもI FN−γに起
因するものと思われる。というのは、同じ画分をIFN
−γによって保護されないウシの細胞株(MDBK>で
検定すると活性が全くみられなかったからである。
このMDBKアッセイではI FN−α活性もIFN−
β活性も容易に検出されるはずである。
一方、酸尿素アガロースゲル電気泳動法でも1+lRN
 A (200埒)の分画を行なった。スラブアガロー
スゲルは1.75%アガO−ス、  0.025Mクエ
ン酸プ川・リ用ム、  pl−13,8,および6M尿
素で構成した。電気泳動は25n+A、4℃で7時間行
なった。次いでカミソリの刃でゲルを分割した。各々の
切片を10℃で融解し、フェノールで2回、クロロホル
ムで1回抽出した。次に画分をエタノールで沈澱させ、
その後アフリカッメガエル(反吐匹Blaevis)卵
母l1111ニ注入して1FN−γmRN Aと抗ウィ
ルス活性を検定した。ゲル ゛分画したサンプルでは活
性ピークが1つだりみられた。このピークは18S  
RNAと共に移動し、注入したRNA1埒当り600単
位/−の活性を有していた。この活性もMDBK細胞を
保護しなかったためIFN−γに特異的であると思われ
た。
ショ糖密度勾配でみられた活性ピーク(12Sと168
)と酸尿素ゲルでみられた活性ピーク(18S)の間の
サイズの相違は、これら個々の分画方法が完全な変性条
件下では実施されないという観察によって説明し得る。
D、IFN−を −るコロニー−− ゲル分画したmRN Aを3埒用いて標準的手法によっ
て二?1acDNAを調製した。このcD N Aを6
%ポリアクリルアミドゲル上でサイズ分画した。2つの
サイズ画分、すなわち800〜1500bp(138n
a)と> 1500bD (204nO)が電気溶出さ
れた。各サイズのcD N Aの−・部(35Pg)に
ターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフエラーゼ
を用いてデオキシC残塁をつなぎ、同様に処理してps
B部位にデオキシGVJL基をつないであるプラスミド
l)B R322(300nQ)と共にアニールした。
次にアニールした各混合物を用いて大腸菌(E。
止具)K12株294を形質転換した。800〜150
0bpcD N Aでは約aooo個、 > 1500
bp cD N Aでは400個の形質転換体が得られ
た。
E、   Cに するコロニーライブラリーLB+5埒
/dテトラサイクリンを含有するマイクロタイタープレ
ートのウェルにコロニーを別々に接種し、DMSOを7
%まで添加した後−20℃で保存した。コロニーライブ
ラリーの2種のコピーをニトロセルロースフィルター上
で堵殖させ、各コロニーから得られるDNAをグルンス
タイツーホグネス(G runstein −)−1o
gness)法によってフィルターに固定した。
誘発したP B Lの培倦物と誘発しなかったPBLの
培養物からゲル分画した188のサイズの―RNAを用
いて32P−標識cDNAプローブを調製した。オリゴ
” 12−18をブライマーとし、既にゲデル(G o
edde I )らによりネイチャー(N aturc
)、第287巻、第411頁(1980年)に記載され
ている反応条件を用いた。カットサイズが600〜15
00bpのcD N Aから得た形質転換体8000個
とカットサイズが> 1500bpのCDNAから得た
形質転換体400個とを含むフィルターを20×106
cp識の誘発32P−CDNAとハイブリダイズさせた
。別の−・組のフィルターを20X 106coIll
の非誘発32P−cDNAとハイブリダイズさせた。ハ
イブリダイゼーションはフリツチュ(Fr1t3ch)
らがレル(Cel+)、第19巻、第959頁(198
0年)に記載している条件を用いて16時間行なった。
フィルターをよく洗浄した後、デュポン社のライトニン
グ−プラス(Du pont L 1ohtnin(1
−P Ius )増感スクリーンを密着したコダック社
(Kodak)のXR−5X線フイルムに16〜48時
間露出した。
各コロニーの2種のブO−ブとのハイブリダイゼーショ
ンパターンを比較した。コロニーの約40%は明らかに
両方のプローブとハイブリダイズしたが、コロニーの約
50%は一方のプローブとはハイブリダイズしなかった
。124個のコロニーが誘発プローブと有意にハイブリ
ダイズしたが非誘発プローブとは検出できない程弱い反
応しか示さなかった。これらのコロニーをそれぞれ別々
にマイクロタイタープレートのウェルに接種し、増殖さ
せてニトロセルロースフィルターに移し、上記と同じ2
種のプローブとハイブリダイズさせた。また、これらの
コロニーの各々から単離したプラスミドDNAもニトロ
セルロースフィルターに固定して誘発プローブおよび非
誘発ブO−ブにハイブリダイズさせた。22個のコロニ
ーから得たDNAが誘発プローブだけとハイブリダイズ
した。これを「誘発」コロニーと名付けた。
F、誘 コロニーの  ゛ 5個の誘発コロニーからプラスミドDNAを調製してC
D N A挿入物の特外決定に用いた。5個の誘発プラ
スミド(D67、 p68. p69. p71 、 
p72)の制限エンドヌクレアーゼマツピングによると
、このうちの4個が同様な制限ヌクレアーゼンツブを有
すると思われた。これら4個(p67、p69.p71
.p72)の各々がそのcD N A挿入物中に[)d
e1部位を4個。
HinfI部位を2個、l’(sa1部位を1個有して
いた。第5番目のプラスミド(1)68)は共通のDd
(3I断片を含有しており、他の4個に比べて短いcD
 N Aクローンであると思われた。制限ヌクレアーゼ
マツピングで示唆された相同性はハイブリダイゼーショ
ンで一確認された。プラスミドp67のeoobp堕I
断片から32P−標識DNAプローブを調製して他の誘
発コロニーのハイブリダイゼーションに使用した。前記
の制限フタレアーゼでマツピングしたコロニーは5個全
てがこのプローブとクロスハイブリダイズし、誘発/ 
JI M発スクリーニングで選択した124個のコロニ
ーのうちの他の17個も同様に反応した。これらクロス
ハイブリダイズするプラスミドの各々に含まれるcD 
N A挿入物の長さをpst■消化とゲル電気泳動によ
って決定した。
後に詳述するように3種の別々の発現系で抗ウィルス活
性を示す発現産物が産生されたことによって、p67が
含むcD N A挿入物はIFN・−γcD N Aで
あることが示された。
G、  IFN −の       E、coliプラ
スミドp6750埒をJ2nIで消化し、6%ポリアク
リルアミドゲル電気泳動により1250bl)の挿入物
を単離した。この挿入物的10p3をゲルから電気溶出
した。このJ2nI断片5Ji9を3単位のBStNI
(ベテスダリサーチラボ(3etbesdaResea
rch LabS)製)によッテ37℃テ15分間部分
消化し、反応混合物を6%ポリアクリルアミドゲルで精
製した。所望の1ioobp  江1’J I−1旦I
断片を約0.5ug回収した。2種のデオキシオリゴヌ
クレオチド、すなわら5’ −dAATTCATGTG
TTATTGTCと5’ −dTGACAATAACA
CATGをホスホトリエステル法によって合成し、以下
のようにしてリン酸化した。
60 mM  Tris −HO2)  (1)H8)
 、 101MMgCρ 、 15 mM  β−メル
カプトエタノールおよび240μCi(γ−52P)A
TP(アマ−ジャム(Δn+ershai)、 500
0Ci /mmol)30 pi中で2種のデオギシオ
リゴヌクレオチドを100100pずつ合わせた。12
単位のT4ポリヌクレオチドキナーゼを加えて37℃で
30分間反応さUた。10 mMATPを1成加え、更
に20分間反応させた。φ・−〇H/CHCf13抽出
後オリゴマーを1100bp比旦NI−P旦工断片0.
25#と合わせてエタノール沈澱した。これらの断片を
、20 mM  Tris −1」C4’  (p+ 
 7.5) 、 10 mM  M、OC12。
10 mMジチJ]−レイトール、0.5mM  AT
Pおよびi o ttt位の74DNAリガ一ゼ30I
Ji中20℃で2時間連結した。この混合物を、(付着
末端同士の連結による重合を阻止するために)30単位
のpst工と30単位のEC0RIとで1時間消化し、
6%ポリアクリルアミドゲル上で電気泳動にかけた。
電気溶出(electroeltltiOn)によって
1115bpの生成物(110,000cpm)を回収
した。
プラスミドI)Le I FA trp 103はプラ
スミドpLe I FA25[ゲデル(Q oedde
l )ら、ネイチv −(N ature)、第 28
7巻、第411頁(1980年)]の誘導体であり、L
eIFA遺伝子から遠いECoRI部位が除去されてい
る。pLelFΔtrp 1033p9を20単位のJ
E!RIと20単位のpst工によって37℃で90分
間消化し、6%ポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけ
た。電気溶出によって大きいベクター断片(約3900
塩基対)を回収した。こうして調製したベクター0.1
5qに1115bpのE並RI−1旦I  IFN−γ
DNA断片を連結した。大腸菌(E 、 coli) 
K−12株294(ATCCNo、 31446) ヲ
J[1m1itルトテトラザイクリン耐性コロニーが1
20個得られた。これらの形質転換体60個からプラス
ミドDNAを調製してEC0RIとpst■で消化した
。これらのプラスミドのうち3個が所望の1115 b
ll E coRI −1且I断片を含有していた。D
NA配列解析によって、これらのプラスミド//ユnプ
ロモーター。
合成りNAおよびcD N Aの間の結合部に所望のヌ
クレオチド配列を有していることが確認された。
これらのプラスミドのうちの1個pIFN−γtrp 
67を選択して更に研究した。このプラスミドを用イテ
大腸菌(E 、 coli) K 、−12株W 31
00(A T CCN 0.27325)を形質転換し
た。
H,Lil   の:製 /L、 IJ /’培地(1−uria broth)
 + 5119/mAデトラサイタリン中で−・晩培養
した大腸菌(旦、幻とり、)W3110/ DI F 
N −7trp 67を用いて、0.2%グルコース、
0.5%カザミノ酸および5埒/rdテトラサイクリン
を含有するM9培地に希釈度1:100で接種した。A
35oが0.1〜0.2のときにインドールアクリル酸
を最終濃度20II9/ dまで加えた。A35o=1
.0のときに遠心して10dの試料をとり、直らに11
11L’d!ウシ血清アルブミンを含有するリン酸塩緩
衝生理食塩水(PBS−BS、A)1d中に再懸濁した
。細胞を超音波で破砕し、遠心で残骸を除去して清澄に
した。」1漬をアッセイ(検定)にかけるまで4℃に保
存した。上清中のインターフェロン活性は細胞変性効果
(CPE)阻害アッセイでI FN−α標品と比較して
250単位/−であった。
1、u I FN−−γを例えば細菌から精製することができる
方法の1つは次の一般的手順からなる。
1.[I菌を高導電性の溶菌バッファー(pH約8)で
高圧のホモジナイザー中に通し、流出物を水浴中で冷却
することによる抽出。
2、撹拌下、例えば4℃でポリエチレン−イミンを添加
することによるDNAの沈澱。
3.1FN−γは再度溶液中に残留せしめながらの細菌
性タンパク貿のpH沈澱。
4.4℃での遠心による固体の分離。
5、(1)H再調整後の)限外F1過による上清の濃縮
6、低導電性のバッファーに対する濃縮物の透析。
7.1FN−γは溶液中に残留せしめながらの遠心によ
る固体の除去。
8、イオン強度を増加する勾配で溶出するカルボキシメ
チルセルロース上でのイオン交換クロマトグラフィー。
9、イオン強度を増加する勾配で溶出するリン酸−カル
シウムゲル上のクロマトグラフィー。
10、弱い変性条件下での、イオン強度を増加する勾配
で溶出するカルボキシメチルセルロース上でのイオン交
換クロマトグラフィー。
11、ゲル濾過クロマトグラフィーによる分離。
上記の方法によって95%より純度が高い物質を得るこ
とが可能になる。
J、改 型ヒトガンマインターフェロンの[Jシスティ
ン残基を有するIFN−γを適当な酸化剤の存在下p1
17〜8.5で0.1〜0.2 MNa  803によ
って処理した。反応は室温で1〜2時間未満で完了する
が、反応を完全にするためには数時間を越えて数日まで
継続することができる。限外濾過によって反応混合物を
濃縮し、遠心して不溶物を除去した。セファクリル(S
 eph−aCrVI)> 8−200を用いるGPC
の後改良型ヒトガンマインターフェロンが得られた。
以下の実施例中、スルフヒドリル(非改良型)組換えヒ
トガンマインターフェロンはS H−IFN−ガンマま
たはSHタイプと指称し、スルホ化(改良型)組換えヒ
トガンマインターフェロンはS−803−I FN−ガ
ン?tfはSO3タイプと指称し、インターフェロンは
IFNと表わす。
1五璽ユ 特開昭58−90514号公報の方法に従って製造した
SH−T FN−ガンマ(A   = 2.9)の0.
5M8O Nacp含有20 mM  Tris (+)H8)水
溶液3dニTris ハッ7F−ヲ6d、  100 
iM  ED−rA(最終1111M)を0.1d加え
た。
N a2803 ヲ2001(] SN a28406
 ヲ100IQ含有する水溶液1d (不溶分は遠心除
去)を上記のタンパク貿溶液に加えた。反応混合物を室
温に8時間放置し、更に11時間4〜8℃に保った。
不溶物を遠心除去した。反応混合物を限外濾過して濃縮
し、再度遠心分離して沈澱を除去した。
セフ7クリル(S ephacryl) S−200カ
ラム(1,5x 110cm)に通すことによって媒質
を91119/ rdNaC4)含有11G/dリン酸
ナトリウムバツフアー (DH7)と交換した。S−8
o3− I FN−ガンマを含有する両分をプールし、
A349細胞とEMCウィルスを用いるCPE法によっ
て抗ウイルス活性アッセイを実施した。生物活性の回収
率は131%、全タンパク質回収率は73%であった。
11亘ユ 実施例1と同様に、ただしテトラチオン酸ナトリウムを
存在させずにSH−I FN−ガンマのスルホ化を実施
した。トリプシン消化サンプルを逆φ 相HPLC(0,1%TFA/CH3CN勾配)にかけ
てN−末端のペプチドを分析することで反応の経過を追
跡した。スルフヒドリル型のN〜末端ペプチドは室温で
24時間以内に消失し、新たにスルホ化N−末端ベブチ
ド(S−8o3− I FN−ガンマ)が生成した。1
〜リプシン消化したペプチドを分析する前に2−メルカ
プトエタノールで還元するとスルホ化型は容易にスルフ
ヒドリル型に戻った。
えI f?Iユ 実施例2で製造したS−8o3−I FN−ガンマの分
子量を非還元性の5O3−PAGE [U。
K、レムリ[−aellll+)、ネイチv −(N 
ature)。
−第227巻、第680頁(1970年)]で9分した
。次表に示されているようにダイマー(二量体)より大
きいオリゴマーの含有率はスルホ化により著しく減少し
た。
IFNの相対量。
実施例2で製造した5−so3− I FN−ガンマの
安定性を検討した。結果を次表に示す。
Na2SO3を11g/I11存在させr pll 7
で保存すると安定であり、13遍後6M塩酸グアニジン
を存在させてTSKゲル上でGPCによって分析した゛
ところダイマー型の含有率は変ってぃなかった。
分  子  量 最初(0)    96%    4%   100%
197χ  3% 2200% 5125% 1396%  4% u S−8o3− I FN−ガンマとS H−I F N
 −ガンマ(両方とも実施例1で製造したもの)の血清
中および下記培地中での安定性を比較した。
100成のIFN溶液(4xlO’ u  I FN/
d) ’Fr、900成の予じめインキュベ−1−(0
℃または37℃)した新鮮なじト血清、新iTなラビッ
ト血清、または5%新生仔牛血清と10mM  HEP
ESを含有するイーグルズ(E aqle’s) M 
E M培地(pH7,21日水)に添加した。各混合物
を0℃または37℃で下記表1に示した時間インキュベ
ートした。
インキュベーション後各サンプル50屑をイーグルズ(
E aole’s) M E M培地950/11と混
合し、F[細胞とシンドビスウィルスを用いる50%細
胞変性効果減少法によって抗ウイルス能を測定するまで
一80℃で保存した。
下記表1に示した結果かられかるように、これらのIF
Nはヒト血清またはラビット血清と共にインキュベート
するとその抗ウイルス能iよ増大し、その程度はSH−
I FN−ガンマよりもS−8O3−IFN−ガンマの
方が著しがった。試験した全試験条件下で後者の方が前
者よりも安定であった。
衷」U1旦 インビトロ(0■肛刀でのIFNの抗細胞増殖作用は、
インビボ(in  vivo)でのIFNの抗m瘍効果
のメカニズムに対する仮説の1つである[ビリB −(
Billiau) 、 A、、ユーロビアンジV−ナル
 オブ キャンサー アンド クリニカル オンDロジ
ー(Eur、 J、 Cancer Cl1n。
0nco1.)、第17巻、第949−967頁、 1
981年]。
S−3o3− i FN−ガンマと5l−1−IFN−
ガンマ(両方とも実施例1で製造したもの)の相対抗細
胞増殖効果を18種のヒト腫瘍細胞株で比較した。Il
!瘍細胞(5x10  /mfl/ウェル)を、種々の
IFN1111αで37℃の002インキユベーター中
で6日間インキュベートした06日1にコールタ−(C
oultar)カウンターを用いC細胞を31数した。
抗細胞増殖活性は、対照コントロールと比較して細胞数
を50%減少するのに必要とされる。
IFN単位数として表わした(IC5o、単位/d)[
イダ(Ida)、N、、ウニニジ(Uenishi) 
、 N、。
カジタ(K ajita)、 A 、およびサト−(S
atoh) 。
Y、、ガン(GANN)、第73巻、第952−913
0頁(1982年)]。結果をまとめて表2に示す。
S−3o3−IFN−ガンマの抗細胞増殖スペクトルパ
ターンは5)−1−IFN−ガンマと類似しているが、
IFNに敏感な細胞株では相対効率が異なっていた。8
種のIFNに敏感な細胞株のうち6種ではS03タイプ
による増殖抑制の方がSHタイプよりかなり強かった。
S−5O3−IFN−ガンマの優れた効果は、MKN−
1とSEK I−Fで10倍、l−1el−ar5倍、
J、−111゜KB、HMV−1rG、12〜3倍F 
J’5 ツtc。
1直41 悪性黒色腫(SEK I−F、HMV−1) 、鼻咽腔
筋(KB)、喉頭癌(H,El) −2)または胃癌(
MKN−1)のヒトIn塊をメートマウス<BALB/
c、バックグランド)に接種した。!!瘍塊が直径約5
m+1まで増殖したところでマウスをグループに分けて
ぞの胛瘍内に実施例1で製造した5−SO3〜I FN
−ガンマ(6×10”単位/頭/日)またはそのベヒク
ルを20日問投与した。週に2回はさみ尺(5lide
 calipers)でll瘍のサイズを測定して推定
lra重量を次式によって計算した。
腫m重量=長さ×(幅)2/2 最後にIFNで処置してから3日後実際のll!瘍重伍
も測定した。結果を下記表3に示す。5EK1−FとK
Bでは増殖抑制がみられなかったが他の3種のII!瘍
はヌードマウス体内でS−5O3−IFN−ガンマ処置
に対して敏感であり腫瘍の増殖が抑制された。特にHM
V−1の場合には、いくつかの接種した腫瘍塊が20日
間のIFN処置で消失した。
” P< 0.01 、  P< 0.001 (スチ
ューデント(S tudent )のt−テスト)宋I
L旦 IFNの重要な生物学的作用の1つは細胞内2−5八合
成酵素の6性増大である。
いくつかのヒト細胞株を用いてS−5O3−IFN−ガ
ンマとSH−[FN−ガンマ(両者とも実施VA1で製
造したもの)の活性増大能を比較した。
プラスチック類の皿に細胞(5×10515IIIl培
地/皿)を播種してC02インキユベーター中37℃で
1晩インキユベートした。次にIFNを1×103単位
/dの最終濃度で加えてその後24時間インキュベート
した。インキュベーション後、培地を吸引して除き、細
胞をすすいでリン酸塩緩衝生理食塩水で洗浄した。mW
aを回収し、2−5八合成酵素アッセイ用の細胞抽出物
を調製するまで一80℃に保存した。清水と宗用の方法
(S himizu、 N 、およびSokawa、 
Y 、 、ジャーナル オブ バイオロジカル ケミス
トリー(J。
B iol、 Chen+、 )、第254巻、第12
034−12037頁。
1979年)に従って2−5八合成酵素活性の検定を実
施し、その酵素活性を細胞抽出物のタンパク質100埒
当たりの3H−A T P転換率として表わした。タン
パク質含有率はセドマツクとグロスベルブの方法(Se
dmak、J 、 J 、およびG rO3sber(
+。
S、E、、アナリティカル バイオケミストリー(A 
nal、 B 1ochet )、第19巻、第544
−552頁。
1977年)によって決定した。結果をまとめて表4に
示す。テストした細胞株全部で2−5八合成酵素活性が
IFN処置によって増大した。So3タイプはSHタイ
プよりP C−12で約4倍、HMV−1で約3倍効力
が優れていた。
牢平均士標準編差(n−3) 火コ1fii IFNのNK(ナチュラルキラー細胞)−活性増大能は
その種々の免疫調節活性の中でも典型的なものである[
ホー(Ha)、M、、ファーマコロジカル レビl−(
P harn+aco1.Rev、 )、第34巻。
第119−129頁(1982年)]。したがって、ヒ
トNK活性に対するS−5o3− I F N−ガンマ
(実施例1で製造したもの)の効果を511−IFN−
ガンマと比較して検討した。標的細胞として51C「−
標識K −562細胞〈慢性骨髄性白血病患者に由来す
る骨髄IIl胞株)を用いる51Cr−放出アッセイに
よってNK活性をインビトロ(in  vitro)で
測定した。エフェクター細胞として使用した単核細胞は
、リンホブレップ(L ymphoprep)を使用す
るワンステップ勾配分離法によってヒト末梢血から調製
し、95%空気−5%CO2湿潤雰囲気中37℃でIF
N溶液またはコントロール溶液によって20時間処置し
た。単核細胞浮遊液(3x10  細胞)100成と5
1C「−標識に−562g胞浮遊液(ixio’細胞)
  100/llj!をヌンク(N unc)プラスチ
ック組織培養プレートの各ウェルに加えた。このプレー
トを95%空気−5%CO2湿性雰囲気中37℃で4時
間インキュベートした侵、タイターチック(■1ter
tek)自動化装置によって上清を分離して公知のタイ
プのガンマカウンターで放射能を測定した。
3人の供与者で得られた結果を表5に示す。
S−8o3−IFN−ガンマとSH−I FN−ガンマ
は両者とも等しくヒトNK活性を少し増大さぜた。
8値は3人の供与者の平均を表わす。
友1」しり IFNのADCC(抗体依存性mi媒媒介飽飽障害活性
増大能はその重要な免疫調節活性のひとつであることが
知られている[ホー(HO)。
M、、ファーマコロジカル レビュー(p harfn
a−cal、 Rev、 )、第34巻、第119−1
29頁(1982年)]。
したがって、ヒトADCC活性に対するS−8O3−I
 FN−ガンマ(実施例1で製造したもの)の効果をS
H−I FN・−ガンマと比較して検討した。ADCC
活性は標的細胞として51C「−標IEc’RBGにワ
トリ赤血球11111)を用いる51Cr−放出アッセ
イによってインビトロ(in  vitro)で測定し
た。エフェクター細胞として使用した単核1IIIiは
実施例9に記載したように調製してIFN溶液で処理し
た。単核細胞浮遊液(細胞数3x105)100g、 
”Cr  −標識CRBC浮遊液(細胞数ix io’
 ) 50成、および1/2500に希釈したラビット
抗−CRBCIa Gの抗体溶液50成をヌンク(Nu
nc)のプラスチック製組織培養プレートの各ウェルに
加えた。このプレートを37℃で6時間インキュベート
し、実施例9に記載したのと同様にして放射能を測定し
た。
3人の供与者で得られた結果を表6に示す。
S−8o3− I FN−ガンマとSH−I FN−ガ
ンマは両者とも同程度(すなわちコントロフルに対して
138〜151%)にヒトADCC活性を増大し 1こ
 。
実施例11 ガンマインターフェロンはマクロファージ活性化因子(
MAF)の1種であることが報告されている(リー(L
e)、L、、ブレンスキー(p rensky)、 W
 、 、イップ(Yip)、Y、に、、チャンク(Ch
ana)、 Z 、 、ホフマン(1」oNman)、
 T 、 、 ステイーブンンン(3tevcnson
)、 H、C、、バラズス(B alazs)、  I
 、 、サドリク(Sadlik)、 J 、 R。
オヨヒビルセク(V 1lcek )、 J 、、ジャ
ーナル オブ イミュノロジ−(J 、  I mn+
uno1. )、第131巻。
12821−28263N (1983年) ] 、 
S−803−rFN−が、ンマがマクロファージを活性
化できるかどうかを明らかにするために、ヒトADMC
(抗体依存性単球媒介細胞障害)活性に対するS−3O
3−I FN−ガンマ(実施例1で製造したもの)の効
果をSH−I FN−ガンマと比較して検討した。AD
MC活性は標的細胞として51Cr−標識CRBG に
ウトリ赤血球細胞)を用いる5 1 c r−放出アッ
セイによってインごトロ(inlで測定した。エフアク
タ−細胞として使用した卓球は、マクロファージ分離プ
レート(Macrophaae Separating
 P fates)に結合させることによって、単核1
lIIi浮遊液(実施例9に記載のようにして調製)か
ら分離し、95%空気−5%CO2の湿性雰囲気中&7
℃でIFN溶液またはコントロール溶液によって20時
間処理した。 Or−標識CRBC浮遊液(細胞IX 
10’ ) 50成と1/ 2500に希釈したラビッ
ト抗・−CRBCIoG抗体溶液50成を、I FN−
処理または未処理単球(3X104)が単層として付着
しているヌンク(N unc)のプラスチック製組織培
養プレートの各ウェルに加えた。このプレートを37℃
で6時間インキュベートし、実施例9に記載したのと同
様にして放射能を測定した。
3人の供与者で得られた結果を表7に示す。
10〜1000単位/I11の範囲のs度の5−so3
−IFN−ガンマはヒトADMC活性を大幅に増大せし
め、その値はコントロールに対して590〜2770%
であった。この増大効果は5H−IFN−ガンマよりも
優れていた。
【図面の簡単な説明】
添付の第1図は、本発明の改良型ガンマインターフェロ
ンのアミノ酸配列の−・例を示す。図中、CYS*はス
ルホ化したシスティン残基である。 0 リ      QIO)4       匡−ミ 
  = 甲      4 0 ト リ 1/)        匡       1−I   
    Q2      工      <     
 瞑−ト〉       べ z       −z      り 切      <−ト く      〉      Q      −区  
     区       闇       じ国  
    国      I−1国司      tQ 
      H<=      氏      :) 
     り   リ 2リ       ζ    
   に)       冶    寸 −<    
   E−1q       q、−+  じ1)  
ロ 2      0    OH区工   0 切 
     −rv′I  −国fQ  r−4<(j 
 Hじ  ψ 国      匡      の      匡   
   く工   平   H閃   国 山       E−1z       E−4I/)
′O閲       LQ        じト   
   目      −3国 −−1−144゜ q       C+’)       <     
  <       a<      8      
              氏〉I−1離   闘 
  く 2      コ      (1)<トリ     
 −3−− <      0     −      く    
  リ0F−1u    Ot:)       OO
(J工   H氏      区   ! 匡基   
、  □べ   、  8く 山      QI       Z       匡
      国史      L/)       −
国      田<      <      じ  
    L/)       山コ      p コ      Ql       日      国 
     国−切 リフ〉−− C/)       U       Z      
 コ      ト2      匡      川 
     −国−<      <      0  
    Σrq       u”+       フ
      ベ      2一:8    Li2 
   躍   、。 1−1 +−14

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)スルホ化システイン残基または他の酸化システイ
    ン残基を有する改良型ヒトガンマインターフェロン。
  2. (2)前記システイン残基が1位と3位を占めているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の改良型ヒ
    トガンマインターフェロン。
  3. (3)N−末端にメチオニン残基が結合していることを
    特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の改良型ヒトガ
    ンマインターフェロン。
  4. (4)約146個のアミノ酸を有することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項に記載の改良型ヒトガンマインタ
    ーフェロン。
  5. (5)添付の第1図に示される配列またはその対立もし
    くは分子変異に基づく前記配列と等価な配列を有するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の改良型ヒ
    トガンマインターフェロン。
  6. (6)本質的に、スルホ化システイン残基または他の酸
    化システイン残基を有する改良型ヒトガンマインターフ
    ェロンから成る組成物。
  7. (7)システイン残基を有するヒトガンマインターフェ
    ロンをスルホ化または他の方法で酸化することからなる
    方法。
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WO2014033190A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Novartis Ag Stabilised proteins for immunising against staphylococcus aureus

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