JPS62501122A - 組換え肺胞表面活性物質蛋白 - Google Patents
組換え肺胞表面活性物質蛋白Info
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- JPS62501122A JPS62501122A JP86500416A JP50041686A JPS62501122A JP S62501122 A JPS62501122 A JP S62501122A JP 86500416 A JP86500416 A JP 86500416A JP 50041686 A JP50041686 A JP 50041686A JP S62501122 A JPS62501122 A JP S62501122A
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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】
6、特許請求の範囲第5項に記載の細胞で産生されたASP。
7、特許請求の範囲第6項に記載の細胞を培養することを含むASP産生法。
8、不純物を実質的に含まない哺乳動物細胞表面活性物質蛋白(ASP)。
9、以下の配列から成る群より選ばれたN末端アミノ酸配列を有する特許請求の
範囲第8項に記載のΔSP:r 1e−Glu−Asn−八5n−Thr−Ly
s−Asp−Val−Cys−Val−Gly−Asn−11yp−Gly−r
le−)1yp−G1y4hr−11yp−Gly−5er−11is−Gly
−Leu−Hyp−Gly;Glu−Val−Lys−^sp−シal−Cys
−Val−Gly−3er−11yp−Gly−11e−11yp−Gly−T
hr−11yp−Gly;
Leu−1ie−Lys−八rg−11e−Gle−Ala−Met−11e−
Pro−Lys−Gly−Val−Lau−Ala−Val−Thr−Val−
Gly−Gln;および11e−Pro−Cys−Phe−Pro−Set−S
er−Leu−Lys−Arg−Leu−Leu −11e−11e−Val−
Trp 。
10、哺乳動物の呼吸困難症(RDS)の治療に有効な製薬組成物であって、特
許請求の範囲第1項あるいは第8項に記載のASPを製剤的に受け入れ可能な賦
形剤と混合して含む組成物。
11、哺乳動物の呼吸困難症(RDS)の治療に有効な製薬組成物であって、特
許請求の範囲第1項あるいは第8項に記載のASPをホスホリピド小胞調製物と
混合して含む組成物。
浄書(内容に変更なし)
明細書
却Jしりl胞1旧霞注主口口り匹
発刊44E仙別狂
本発明は、XMIAえ蛋白質の産生の分野に関する。特に、ある呼吸疾患の管理
に有効な肺胞表面活性物質蛋白(ASP)の産生に関する。
背景孜土
人間の肺は、ガスを血液と肺の空積で交換する多数の小さな気嚢或いは肺胞から
成る。健康な個体では、この交換は■型の肺胞細胞のミクロソーム膜で合成され
る表面活性物質複合体を含む蛋白の存在により媒介される。この複合体が適当な
レベルで存在していないと、肺は正常に機能できない、即ち肺胞は呼吸時につぶ
れ、吸入しても続いて膨張できない。
このように、この複合体の合成不能性が治療されなければ死か或いは厳しい肉体
的損傷に至るかもしれない。
不十分な表面活性物質複合体レベルについて最もよく証明されている例は、未熟
児や複雑な妊娠後に生まれた新生児で起こり、呼吸困難症候群(RDS)として
広く知られている。
この症候群の広く公表されている種類は硝子膜症、或いは特発RDSと呼ばれて
いる。RDSは目下1合衆国内、及び他の先進国内で新生児の死亡率および罹患
率を率いている原因であり、実質的な努力が診断及び治療に向けられている。現
行の治療は機械的に(圧力をかけ)新鮮な空気で浄化することに向けられており
、これはせいぜい侵略的な穴埋め法であって、しばしば肺に対する損傷や、気管
支肺異形成1間質性気腫、及び気胸のような併発症を含む他の有害な副作用を生
じる。精神的な障害も、この治療を用いた際に生じる(Ila l 1ma n
+M、、et al、、Padratric C11nics of Nor
th Amerrca (1982)社: 1057−1075)。
表面活性物質を置換することによりこの症候群を治療しようとする限られた試み
が成されている。これは、一般的にはほんの一回だけの投与が必要であり、損傷
の可能性が減するという選ばれた方法であろう。例えば、 Fujiwara、
et al−+Lancet (1980)土:55−は、ウシ肺由来の蛋白
を抜いた表面活性物質調製物を用いた。調製物は効果的ではあるが、免疫原であ
る。Hallman、 M、、 et al、 Pediatrics (19
83) 71 :473−482は、ヒト羊水より単離した表面活性物質を用い
て限られた数の新生児を治療するのにある程度成功した。ClementsのU
、S、Patent 4,312,860は、データは示していないがこのアプ
ローチでは有効であると言われている。蛋白を含まない人為的な表面活性物質を
開示している。知的には1表面活性物質の置換は医療で広くは使われていない。
好ましい表面活性物質置換体は、肺の表面活性物質複合体それ自身であろう。こ
の複合体は、アポ蛋白、多量にある2種のホスホリピド(ジパルミトイルホスホ
コリン(DPPC)及びホスファチジルグリセロール(PC)) 、非常に少量
しかない数種の脂質成分、及びカルシウムイオンから成る。アポ蛋白は。
32、000ダルトンの桁の分子量の蛋白と約10.000ダルトンの桁の非常
に疎水性蛋白を含む(King、 R,J、 et al、、 Am J Ph
5iol(1973) 224 : 788−795)。32.000ダルト
ンの蛋白は糖化されており、ハイドキシプロリンを含む。
表面活性物質の置き換え療法の発展が限定されている大きな理由は、複合体の蛋
白部分を利用することを欠いていたことである。置き換え治療は脂質成分だけの
使用の試みに向けられており、そのような治療の功績はアポ蛋白を加えることに
より飛躍的に向上し得るようである(Hallman、 M、、 et al、
。
Pediatric C11nics of North America (
1982) (前出))。
しかし、現在、これらの蛋白は正常な成人の肺、及び羊水からのみ入手できる。
効果的な分離手順によっても十分な供給物が提供されることはなかろう。このよ
うに、単独で或いは複合体の飽和ホスホリピド部分と結合して使用するために。
実用的な量のアポ蛋白を生産する方法を可能にすることが望ましい。
溌J塚H罪丞
本発明は、多量に、しかもその特徴を最も効果的にする条件で、肺の表面活性物
質複合体のアポ蛋白部分を得る手段を提供する。カルシウムイオンとともに、ジ
パルミトイルホスホコリン及びホスファチジルグリセロールという複合体の残り
の部分はすでに容易に入手可能である。操作可能なアポ蛋白が要求された量利用
できることになり、治療で使用し得る複合体を最も効果的にするための研究努力
が可能となり、呼吸困難症候群の型にはまった置換治療の可能性が開かれる。
このようにある見地では1本発明は組換えて産生した哺乳類の肺胞表面活性物質
蛋白(ASP)に関する。これらの蛋白は、比較的高分子、約32Kd (32
K A S P )の比較的水溶性の蛋白と、低分子で、約10〜20Kd (
IOK A S P)の疎水性の蛋白との混合物である。カルシウムイオン存在
下でホスホリピドと複合体をつくると1両方の蛋白は、被膜を抑える表面張力の
形成を助長する。本発明はさらに、ヒトとイヌの32にとl0K(7)ASPを
含むl+11i乳類(7)ASPをコートしティるDNA配列、これらの蛋白を
産生ずるのに適した発現ベクター。
これらのベクターで形質転換された組換え宿主細胞、及び組換えATPとその前
駆体を産生ずる方法に関する。他の見地では9本発明は、ヒI−ASPを含む製
薬成分及び、それらを使ってのRDSの治療の方法に関係する。
阿皿勿皿垂バ詰皿
第1図は、イヌ32KASPをコードしているDNA配列を。
推定されたアミノ酸配列とともに示している。
第2図は、推定アミノ酸配列とともに、イヌl0KASPをコードしているcD
NAに対して決定したDNA配列を示している。
第3図は、ヒト32KASP遺伝子のヌクレオチド配列と推定アミノ酸配列を示
している。
第4図は、λ:gHS〜15でトランスフェクションしたC H○細胞由来の3
SS−Met標識分泌蛋白のオートラジオグラフィーである。
第5図は、 pH5−6に含まれるヒトA S P c D N Aの3′末端
側の配列を示している。
第6図は、推定アミノ酸配列とともに、ヒトl0KASPをコードしているcD
NΔに対して決定したD N A 配列を示している。
第7図は1発現ヘクターpASPc−3V(10)の関連した連結部とコード配
列を示している。
第8図は3発現ヘクターpASPcg−5ν(10)の関連した連結部とコード
配列を示している。
第9図は9発現ベクターpMT−Apo:gH5(HinfI/EcoRI)の
関連した連結部とコード配列を示している。
第10図は、 pMT−Apo:glts(llinfl/EcoRI)でトラ
ンスフェクションしたCI(0細胞により分泌され、 endoF、で処理した
或いは処理していない 113S標識上清蛋白で行ったSO5PAGEの結果を
示している。
第11図は、 pMT−Apo:gH3(H4nfl/EcoRI)でトランス
フェクションしたCH○細胞により分泌され、 endoF、で処理した或いは
処理していない、上清蛋白で行った。ヒト標識抗ASPによりイムノプロットし
たSDS PAGEの結果を示している。
第12図は、ホスホリピドで抑えた表面張力を高めるためにASPの能力をin
vitroで決定した結果である。
オ溌団4す0口J)
A、定且
ここで用いているように、“肺胞表面活性物質蛋白質(ASP) ”は、肺の表
面活性物質複合体に関連し、以下で定義するようなASP活性を持つ、アポ蛋白
を指す。調べた全種のASPは、ここで“32KASP”と表している比較的高
分子ffi (32Kdという桁)の1つ以上の成分と、ここで”IOKΔsp
”と表している比較的低分子量(10〜20Kdという桁)の1つ以上の全く疎
水的な成分とを含む(King、 R,J、、 et al。
J A I Ph 5iol (1977) 42 : 483−491 ;
Ph1zackerley、 P。
J、 R,Biochem J (1979) 183 : 731−736
) 、この用語は。
天然の配列及びそれと等価な修飾物を指す。例えば、ヒ) 32KASPは、第
3図で示したアミノ酸配列を有する。イヌ、サル、あるいは他の哺乳動物のよう
な他の種に由来する約32KdのASP蛋白は、この配列と実質的な程度の相同
性を持つ(イヌのASPと関連して第1図を見よ)。他の特別な32K ASP
(イヌ)およびl0KASP(ヒトおよびイヌ)の追加の配列を以下に開示する
。
本発明の組換えASP蛋白は9本来の蛋白に対応するアミノ酸配列を持つ。しか
しながら、限定された修飾は活性を破壊することなしに行われ得ること、および
完全な1次構造の一部分だけが、必要であり得ること、が理解されている。例え
ば1本発明のヒトASP32に組換え蛋白は、第3図で示したのと実質的に同様
のアミノ酸配列を有するが、活性を破壊しないこの配列の軽い修飾も、32にヒ
トASPの定義内に。
さらに以下で示すような特許請求した蛋白の定義内にある。
活性を有する第3図の完全な配列を持つ断片も定義内に含まれる。
全ての蛋白の場合と同様に、ASP蛋白は調製球式或いはもし溶液状態ならばそ
の環境により、中性の形態、或いは塩基性或いは酸性の付加した塩の形態、で存
在できる。一般的には蛋白、およびそれ故に特にどのASPでも、遊離のアミノ
基を含む酸性塩、或いは遊離のカルボキシル基で形成される塩基性塩の形態で見
出され得る。薬学的に受け入れ可能な塩は、蛋白の機能性を確かに高め得る。適
当な薬学的に受け入れ可能な酸性塩は2例えば、塩酸或いは硫酸のような無機酸
により、或いは酢酸あるいはグリコール酸のような有機酸により1形成されたも
のを含む。薬学的に受け入れ可能な塩基は、水酸化カリウム或いは水酸化ナトリ
ウムのようなアルカリ水酸化物、或いはピペリジン、グルコサミン、トリエチル
アミン、コリン或いはカフェインのような有機塩基、を含む。加えて蛋白は、脂
質や糖のような他の生物学的物質との組み合わせにより、或いはアミノ基のアセ
チル化、水酸基側鎖のリン酸化或いはスルフヒドリル基の酸化のような側鎖の修
飾、或いはコードされている一次配列の他の修飾により。
修飾される。確かに、その本来の形態では32KASPは糖化された蛋白であり
、コードされているあるプロリン残基はヒドロキシプロリンに変換されている。
それはまた、ホスホリピドDPPCとPGに関連して見出されている。糖化ある
いは非糖化の形態、ヒドロキシル化或いは非ヒドロキシル化された形態、アポ蛋
白のみのもの、或いは脂質で関連したもの。
要するに、血液と肺の空積間でガスの交換を促し肺胞を再膨張させることのでき
る能力を保持している本来の配列と実質的に同様なアミノ酸配列を有するあらゆ
る組成物が、ここではあらゆるASPの定義内に含まれる。
−次アミノ酸配列の小さな修飾により9本来の配列に比べて実質的に同等の或い
は高められた活性を持つ蛋白になり得る。これらの修飾は2部位指定変異により
生ずる故意的なものであるが、或いは、ASPを産生ずる生物宿主の変異のよう
な偶然的なものかもしれない。これらの修飾の全ては、ASP活性が保持されて
いる限り、含まれる。
蛋白の“ASP活性”は、単独或いは他の蛋白と組合せて脂質を組合せたとき、
Robertson、 B、 置皿(1980) 158 : 57−68の
in vivo検定において活性を示す能力として定義される。この検定では、
調べる試料は、帝王切開により早産させたウサギ或いは子羊に気管を通じて投与
する。(これらの“未2ツキ児”は自身のASPを欠いており1通風装置上で維
持している。)肺の受け入れ、血液中のガスおよび通風装置の圧力の測定は、活
性の指標を供する。活性の予備的な査定は。
in vitroの検定1例えば、 King、 R,J、、 eL al、A
m J PI+ 5iol−(1972) 223 : 715−726のもの
、或いは蛋白をホスホリピド小胞調製物と混ぜたときの空気−水面界での表面張
力の明瞭な測定を利用する。 Hawgood、 et al、の下に示すよう
なもの。
を用いても行える。
“作動可能なように連関している”は、成分をその有効なへ
機能を果たせるように形造った連けいを指す。このように。
コード配列に作動可能なように連関している制御配列は、コード配列の発現を行
うことができる。
“制御配列”は、所望のコード配列に正しく連結した場合・そのような配列と和
合可能な宿主でその発現を行うことのできるDNA配列のことを指す。そのよう
な制御配列は、原核生物および真核生物の宿主のいずれのプロモーターも含み。
原核生物ではりボゾーム結合部位配列、また真核生物では終止シグナルも含む。
発現を行うのに必須な或いは役に立つ付加的な因子は、続いて確認し得る。ここ
で用いたように、“制御配列”は単に、用いた特別な宿主で発現を行うのに必要
であるDNA配列にならどのようなものをも指す。
“細胞”、“組換え宿主細胞”或いは“宿主細胞”は9前後関係で明瞭ならば、
しばしば互換性をもって使用する。これらの用語は直接被験細胞、およびもちろ
んその子孫を含む。
その親細胞と正確に同じであるとは限らないことが理解されている。しかし、そ
のような変化した子孫も、上記の用語が用いられる場合、含まれる。
B、二瓜m星述
ASPをコードしているDNA配列を得るために下に説明した方法は車に説明の
ためであり、また、使用される方法の代表的なものである。しかしながら、当該
分野で理解されているような他の方法もまた用いられている。
B、11表「−活性′1″′γ合 の1π肺の肺胞表面は、多(の技術を用い多
数のグループにより広く研究されている。肺胞の基礎膜はI型およびH型の肺胞
細胞から成り、■壁細胞は表面のおよそ3%を占めていると考えられている。■
壁細胞は基礎膜を覆う内面液層の物質の外分泌をつかさどっており、この物質は
内面の液層と含有容量中の気層との間の表面張力を減少させている。そこで、液
層は1肺胞の毛細血管の血漿から由来している水、および■壁細胞の表面活性物
質の分泌物とから成っている。
■壁細胞は、それ自体、l細胞あたり60〜1100pの蛋白および約tpgの
リン脂質を含んでおり、■壁細胞のDPPCとリン含有PCの割合は約8対1で
ある。アポ蛋白成分の研究は様々な柿渋浄物に基づいており、上に述べたように
1分子量が約10〜20Kdおよび32Kdの主に2つの蛋白を含むことが示さ
れている(Kikkawa、 Y、、 et al、 Laborator I
nvesti ation(1983) 49 : 122−139 )。アポ
蛋白がホスホリピド成分と結合しているか(King、 R,J、、 et a
l、 Am Rev Res ir Dis(1974) 110 : 273
) 、していないか(Shelly、 S、 A、、 et al。
J Li id Res (1975) 16 : 224 )ははっきりして
いない。
イヌの柿渋浄物から得られゲル電気泳動で分離された分子量の大きい方の蛋白は
1分子量が29,000.32.000および36.000ダルトンの3つの主
な成分から成ることがわかった(1984年10月26日に提出され1本出願人
に譲渡され、参考文献とじてこの中に編入されている米国出願番号665,01
8を参照)。32.000ダルトンの蛋白は、下に述べるように、シークエンス
デークを得るために用いられた。しかしながら、これら3つの蛋白は全て、同一
のN末端配列を持っており、それらは糖付加程度だけにより異なっていることが
確かめられている。36Kdと32Kdのバンドを、炭水化物側鎖を除去するエ
ンドグリコシダーゼF、で分解すると、 29Kdの成分と同じ移動度を持つ産
物を得た。29Kd成分の移動度は、この処理によっても影響はなかった。32
Kdの断片は、2量体および3四体になることもわかっている。
分子量の小さい方の蛋白は、より困難はあるが、抽出されており、これらもまた
ン昆合吻のようである(Phizackerley、 etal (前出);以
下に記述)。
イヌおよびヒトのASP32に蛋白をコードしている配列全体をクローニングし
、以下の0節に示すように、これらは種々の宿主細胞における発現に対して有効
である。加えて、ヒトおよびイヌの両方の供給源から、いくつかの低分子量蛋白
をコードしているDNA配列も得られた。
イヌの32に配列は、成人の肺から分離されたmRNAから調製されたc DN
Aライブラリーから、2組の合成オリゴヌクレオチドをプローブとして得られた
。1つはN末端配列の1から5番目のアミノ酸をコードする可能性がある配列全
てに合わせるように調製し、もう1つはその配列の7から11番目のアミノ酸を
コードするように調製した。同様に、′@乳動物のコドン選択性を基にして選択
した。1から5番目のアミノ酸をコードする単一の15マーも調製した。エセリ
シア・コリー(E、coli)中で構築されたライブラリーからの固定化cDN
Aをこれらのオリゴヌクレオチドのセントを用いて検索した。
偽陽性のものは、1組より多い七ノドに対し、ハイブリダイゼーションを行うこ
とによって最小となるようにした。うまくハイブリダイズするクローンは配列決
定を行い、1つは正しいN末端配列を含むことがわかった。
成功したクローンからPstlで分解して得られたcDNA挿入物は1次いで、
もとのイヌcDNAライブラリーのプローブとして用い、結果として、ASPの
他の領域をコードしている挿入物を含む2つのクローンがさらに得られ、それら
はこのプローブと合わせてイヌ32KASPの完全なコード配列を含む844ヌ
クレオチドにわたっていた。3つの適当な挿入物の全体のヌクレオチド配列、お
よびそれから推定される256アミノ酸配列を第1図に示した。
上記で使われた。この同じ起源から得られたN末端コード断片を、再びプローブ
として用いて、λフアージシャロン28中でヒトゲノムライブラリー由来の断片
を得た。ヒトASP32に蛋白の全体をコードしている配列がjib−のファー
ジプラーク中に含まれ、2つの隣接したBam1ll断片、5゛側の1.2Kb
断片と3゛側の3.5Kb断片5の中に含まれることがねかった。ヒトASPを
コードし、3つのイントロンを含むこれらの断片の適当な領域を第3図に示す。
それから推定されるヒトA S Pのアミノ酸配列は2287 ミノ酸を含み、
先頭に少な(とも25アミノ酸のシグナル配列があった。蛋白の全長に対応する
ヒト32KASPのCD N Aもまた。ヒト胎児と成人の肺のmRNAに由来
するヒトc DNAライブラリーを検索することによって得られた。
広範囲での相同性がイヌとヒトの32にアミノ酸配列の間で存在した。
同様の方法が、続いて、ヒトおよびイヌのl0KASPをコードするcDNAを
得るために用いられた。上記のイヌの肺・cDNAライブラリーを16.5Kd
(還元していないゲル上で)のイヌ蛋白のN末端アミノ酸配列と一致するよう
に作られた2つの合成オリゴマーの混合物を用いて検索し2両方のプローブに対
してハイブリダイズするクローンを回収し、配列決定した。これらのクローンの
うち1つは、イヌASPをコードしている配列を含んでいるが、これを成人の肺
から分離したmRNAからバクテリオファージgtlo中で調製されたc DN
Aライブラリーを検索するために用いたところ、ヒl−10KASPをコードす
るクローンが得られた。
B、3. 、匁旦」Jη1狐
種々のヒト及びイヌのASPをコードしているヌクレオチド配列が、今有効であ
ることがわかったので、これらを0節に記載の種々の系で発現させた。もし原核
生物の系を用いる場合、イントロンのないコード配列が適当な制?1[1配列と
ともに用いられる。上記ASP蛋白のいずれに対するc D N /’iクロー
ンも適当な制限酵素で切り、このような発現のための原核生物ベクターに連結し
た。ASPのゲノムDNAの原核生物での発現では、DNAは、イントロンを除
くために1部位指定変異によって、或いはc D N A 領域を取ってきてイ
ントロンを含むゲノム配列の代わりにそれらを用いることによって、修飾を加え
る必要がある。そのイントロンのないコードDNAを3次に、原核生物での発現
のための発現ベクターに連結した。
以下に例示するように、ASPをコードしている配列はまた。イントロンをプロ
セッシングできるような発現系、普通は、 ll′lti乳動物宿主細胞培養で
直接使われる。このような発現を行うため、ゲノム配列を、CHO細胞中でこれ
らの配列の発現を調節する制御可能な哺乳動物プロモーターの下流に連結するこ
とができる。
B、4. z皇二皿双
へsp蛋白は、成熟蛋白又は、融合蛋白として生産されたり、あるいは分泌のた
めにシグナル配列をプロセッシングできるような細胞中でこの配列を持った蛋白
として生産される。
蛋白の分泌を獲得することは有効なことで、それは精製時の困難を最小にするか
らである。従って、適当なプロセッシングができるような細胞で1本来のシグナ
ル配列のコドンを含むし)ASP遺伝子を発現させることが好ましい。培養補乳
動物細胞は、シグナル配列を含む異種の哺乳動物蛋白を切断。
プロセッシングし、それらを培地中に分泌できることが示されている。 (Mc
Cormick+ F、、 et al、 Mol Ce1l Biol (1
984)↓: 166)
培地中に分泌されると、ASP蛋白は、一般的な蛋白精製技術を用い回収される
。精製過程は簡単で、なぜなら培地中には比較的わずかな蛋白しか分泌されない
し1分泌された蛋白の大部分は、それゆえ、すでにASPであるからである。
しかしながら、方法はもっと苦労するが、この蛋白を細胞内で融合又は成熟な形
で産生じた細胞の超音波破砕物又は溶解物から精製することも当該分野で既知の
方法である。
B、5. 、配旦ヱ瀝」し砿笠定
in vitroでの方法が9表面張力を減少させる(表面圧力の増加と同じ意
味)ことによる機能について、また水/気体界面の膜形成について、ASP蛋白
の能力を評価するために。
考え出された。これらの方法を用いた研究は分離された天然のIOKイヌASP
に関して行われてきた。(Benson、 B、 J、。
et al Pro Res Res (1984) 18 : 83−92
; llagwood、 S、。
et al、 Biochestr (1985)」[: 184−190 )
Tanaka、 Y、 et al、 Chem Pharm Bull (1
983) 31 : 4100−4109において、ウシ肺から得られた35K
d蛋白がDPPCの表面核敗を強めることを開示している。5uzuki、 Y
、、 J玉り佳史ユ邦−(1982) 23 : 62−69 ; 5uzuk
i、 Y、、 et al、 Pro Res Re5(1984) 18 :
93−100は、ブタ肺からとれた15Kd蛋白が同じ供給源由来の脂質−蛋
白複合体の拡散を強めることを示した。
」 ■二での表面活性物質複合体の機能は表面張力を減少させるために気体/水
界面で膜を形成することであるから。
in vitroモデルにおける。このような表面での脂質、あるいはリポ蛋白
の拡散により生じる膜形成を高めるASP蛋白の能力は明らかにその有効性と関
連している。
B、6.立並及び且■
精製蛋白は、幼児や成人の呼吸困難症の治療のために、単独で、また投与に適当
なFA薬組成物と結合させて使用することができる。本発明の組成物および蛋白
産物は、肺炎や気管支炎のような関連した呼吸疾患を治療する際にもまた有効で
ある。このような治療において使用するために、成分のどちらか、好ましくは3
2に成分を、単独で或いはさらに好ましくはヒトのASPのIOK成分と結合さ
せて、天然または合成の脂質と結合させて7表面活性物質複合体を再構成した。
その複合体は、約50%からほぼ100%(wt/wt)の脂質および50%か
ら1%以下のASPを含んでいる。ただしASPは好ましくは複合体の5%から
20%である。脂質部分は好ましくは。
80%から90%(wt/wt)がDPPCで、残りの部分は非飽和ホスファチ
ジルコリン、ホスファチジルグロセロール、トリアジルグリセロール、パルミチ
ン酸またはそれらの混合物である。複合体は、ASP溶液と脂質リボゾーム懸濁
液との混合により、或いは脂質、蛋白質の溶液を界面活性剤または有機溶媒存在
下で混合することにより、再集合させる。界面活性剤または溶媒は、その後、透
析により除く。
複合体を再構成する際、柿渋浄物の天然の脂質成分を利用し、脂質を適切な量の
ASP蛋白に添加することは可能であるが1合成脂質の利用の方が明らかに好ま
しい。第一に、十分な供給物があるということで、これは明白なことである。
第二に、調製品の純品さ、および伝染性蛋白を含む外来蛋白。
これは天然の脂質を分離してくる肺に存在するものであるが。
による汚染がないこと、は合成品に関してのみ確かなことである。もちろん、有
効な複合体の再構成は1合成成分を用いるとより難しくなる。
32にヒ)ASPを組成物の蛋白成分として単独で用いるよりも、32にとLO
Kの蛋白と組合せた方が好ましい。蛋白の割合は、典型的には、32K : I
OKでは80 : 20の範囲内である。
32に蛋白は、水溶液中のホスホリピド水胞水性懸濁液に直接加える;何故なら
IOK蛋白は非常に疎水性であるので、この蛋白がクロロホルムのような有機溶
媒中の脂質に加えられ。
溶媒を蒸発させ、そして小胞が水和により再形成される。
複合体を含む組成物は、好ましくは、気管内投与に適するものである。すなわち
、概して、液状懸濁液、乾燥粉末“ちり”あるいはエアロゾルのようなものであ
る。直接的気管内投与として、複合体を2例えば水、生理食塩水、デキストロー
ス或いはグリセロールなどの適当な賦形剤とともに液中に懸濁する。組成物は、
pH緩衝剤のような無毒の補助物質1例えば酢酸ナトリウムやリン酸ナトリウ
ムなどを少量含んでもよい。“ちり”を調製するために、上記のように随意混合
した複合体を凍結乾燥し、乾燥粉末として回収する。
エアロゾル投与で使用する場合には、複合体を付加的な界面活性剤や推進剤とと
もに細かく分離した形で供給する。投与される一般的な界面活性剤は、脂肪酸や
エステルであるが。
しかしながら、今回の場合は7表面活性物質複合体の他の成分であるDPPCや
PGを利用することが好ましい。有効な推進剤としては、一般的に、密閉した条
件での気体で、圧縮下で凝縮させる。低級アルカンや、フレオンのようなフン化
アルカンが使われる。エアロゾルは、成分が放出されるまで圧縮下で維持できる
ように、適当な弁を備えた容器の内に詰めてお(。
表面活性物質複合体は、投薬の形に合うように、気管チューブ、エアロゾル投与
、吸入気体中への懸濁物または、“ちり”の霧状化により、投与する。複合体は
約0.1mgと10mgの間の量が一回の投与量となるよう投与する。新生児に
使用する場合は一般的に1回の投与で十分である。成人では、十分量の再構成複
合体を投与して、示された欠陥レベルを置き換える(Hallman、 M、、
et al、 J C11nicalユnves山l状匡L(1982)70
: 673−682)。
C1環準血星立抜
細胞を形質転換するため、ベクターを構築するため、メツセンジャーRNAを抽
出するため、CDNAのライブラリーを調製するために用いられるほとんどの技
術およびその他同種のものは、当該分野で広く行われており、はとんどの当業者
は、特別な状件と操作を記述する標準的な手段の資料をよく知っている。しかし
ながら便宜上1次の節を指針として示す。
C11,宣工旦巽皿配旦
原核生物系と真核生物系の両方を、ASPのコード配列を発現するために用いて
いる:原核生物宿主はクローニング操作において最も好都合である。原核生物は
、 E、coliの様々な株によって最もよく代表される;しかしながら、他の
微生物株もまた用いられる。複製部位と制御配列とを含むプラスミドベクターは
、用いられる宿主と和合性の種から得られた;例えば、 E、coliはpBR
322,Bolivar、 at al、 Gene (1977) 3:95
によってE、coli種から得られたプラスミド、の誘導体を用いて典型的に形
質転換される。pBR322はアンピシリンとテトラサイクリン耐性のための遺
伝子を含んでおり、従って。
所望のベクターを構築する際に残しておくかあるいは壊すかすることのできる付
加的なマーカーを供する。オペレーターを随意に有し、加えてリボゾーム結合部
位配列を伴う転写開始のためのプロモーターを含むとここで定義されている制御
配列は、ベークーラクタマーゼ(ペニシリナーゼ)とラクトース(lac)のプ
ロモーター系(Chang、 et al、 Nature (1977)19
8 : 1056) 、)リプトフプン(trp)プロモーター系(Goedd
el。
et al、 Nucleic Ac1ds Res (1980) 8 :
4057 )およびラムダ由来のPLプロモーターとN−遺伝子リボゾーム結合
部位(Shimatake、 et al、 Nature (1981) 2
92 : 128 )のような。
一般に用いられるプロモーターを含む。
バクテリアに加えて、酵母のような真核微生物もまた宿主として用いることがで
きる。サツカロマイセス・セレビシェ(Saccharom ces cere
vtsiae)の研究室株であるBakerの酵母が、たくさんの他の株が、一
般に有用であるけれども、もっとも用いられる。例えば、 Broach、 J
、 R,+ Meむh Enz (1983)101 : 307の複製の2μ
オリジン、或いは他の酵母の和合性復製オリジン(例えばSLinchcomb
、 et al、Nature (1979) 282: 39. Tsche
mpe、 et al、 Gene (1980) 10 : 157およびC
1arke。
L、 et al、 Meth Enz (1983) 101 : 300参
照)を使用するベクターが、用いられる。酵母ベクターの制御配列は、解糖系酵
素合成のプロモーターを含む(tless、 et al、エムFjg、−(1
968) 7 : 149 ; Ho1land、等、 Biochemist
r (1978)17 : 4900 )。当該分野で知られている付加的なプ
ロモーターには、3−ホスホグリセレート カイネース(Hi tzeman
。
et al、 J Biol Chem (1980) 255 : 2073
)のプロモーターおよび他の解糖系酵素のプロモーターが含まれる。他のプロモ
ーター、これは生育状況によって転写が制御されるという付加的な有利点を持つ
のだが、はアルコール デバイドロゲナーゼ 2.イソチトクローム C2酸ホ
スフアターゼ、窒素代謝に関与する分解酵素およびマルトースやガラクトース利
用に任のある酵素のプロモーター領域である。終止配列がコード配列の3°末端
にあることが望ましいこともまた信じられている。このようなターミ皐−ターは
、酵母由来の遺伝子中のコード配列に続く3′非翻訳領域に見いだされる。
もちろん、多細胞生物から得られた真核生物の宿主細胞培養物中で、ポリペプチ
ドをコードしている遺伝子を発現することも、可能である。例えば、 Ti5s
ue Cu1tures、 AcademicPress、 Cruz and
Patterson、 editors (1973)を見よ。これらの系は
、イントロンをスプライシングできるという付加的な利点を持ち、従って、ゲノ
ム断片を発現するために直接用いることができる。有用宿主細胞系には、 VE
RO,1leLa細胞およびチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞が含ま
れる。
このような細胞のための発現ベクターは1通常、プロモーターと1例えば一般に
用いられるシミアン ウィルス40 (SV40)の早期プロモーターおよび後
期プロモーター(Fiers、 etal、 Nature (1978) 2
73 : 113 ) 、或いはポリオーマ、アデノウィルス 2.ウシ パピ
ローマ ウィルス或いは、鳥肉腫ウィルス由来のプロモーターのような他のウィ
ルス性プロモーターのような、哺乳動物の細胞と和合性の制御配列を含む。制御
可能なプロモーターであるhMT II (Karin、 M、 、 etat
、 Nature (1982) 299 : 797−802 )もまた用い
ることができる。哺乳動物細胞宿主系形質転換の一最的な面は、 Axelの米
国特許番号4,399,216 (特許日1983年8月16日)に記載されて
いる。“エンハンサ−”領域が1発現を効果的にするのに重要であることも現在
では明らかである。一般的に、これらは非コードD N A 領域中のプロモー
ター領域の上流或いは下流に見られる。必要に応して、複製起点がウィルス源か
ら得られる。しかしながら、染色体への組み込みは、真核生物でのDNA複製と
同じ機構である。
C・2・皿π按艮
用いた宿主細胞に応じて、形質転換はその細胞に適切な標準手法を用いて行われ
る。Cohen+ S、 N、、 Proc Natl 1cad 5ci(U
SA) (1972) 69 : 2110に記載されているような塩化カルシ
ウムによるカルシウム処理、或いは、 Maniatis、 et al、、前
月cul r C1onin ゛ 八 Laborator Manual (
1982) Co1d 5prin gl(arbor Press、 P2S
5に記載のl?bclZ法が、原核生物或いは。
実質的な細胞壁の障壁を持つ他の細胞用に用いられる。このような細胞壁のない
哺乳動物細胞には、 Graham and van derEb、 Viro
圏1 (1978) 52 : 546のリン酸カルシウム沈澱法を。
随意に、 Wigler、 M、、 et al、Ce1l (1979) 1
6 : 777−785により手直しされた通りに、用いることができる。酵母
へのLISA) (1979) 76 : 3829の方法に従って1行われる
。
C03,ゲノムライブラリーのcDNAの 、cDNA或いはゲノムライブラリ
ーは、コロニーハイブリダイゼーション操作を用いて選別される。各々のマイク
ロタイタープレートを二重のニトロセルロースフィルター紙(S&SタイプBA
−85)へ写す。そしてコロニーを、15Mg/n/!テI・ライブリーを含む
し寒天上で、14〜16時間、37℃で生育させる。コロニーを10%SDSで
溶解させ、そのDNAを。
500mM Na01l/ ]、、55MNaClで5分9次いで、0.5M)
リス塩酸(p148.0) /1.5M NaC1、続いて2×標準ク工ン酸塩
含有食塩水(SSC)、の連続処理によってフィルターに固定する。
フィルターは空気中で乾して、80℃で2時間焼く。
二ツクトランスレーションしたプローブの場合は、二重のフィルターを、1フイ
ルターあたり、DNAハイブリダイゼーション緩衝液10d (5Q%ホルムア
ミド(もし結合が弱いなら、40%ホルムアミド)、5 X5SC,pH7,0
,5’xデンハート溶?(1(ポリビニルピロリドン、フィコールおよびウシ血
清アルブミン;各々l x =0.02%) pH7,0の50mM、リン酸す
l−リウム季創重i?夜、0.2%S D S 、 50μm47m1.西琴母
tRNA 、 および50Mg7mllの変性、切断したサケ精子DNA)を用
いて。
42℃で、16〜18時間プレハイブリタイプした。サンプルは。
この同じDNAハイブリダイゼーション緩衝液5 mlに含まれる。ニックトラ
ンスレーションしたDNAプローブで、同種では42℃、異種では37°Cで、
12〜36時間ハイブリダイズする。
フィルターは、同種のハイブリダイゼーションでは、0.2XSSC,0,1%
SDSの中で50°Cで、異種のハイブリダイゼーションでは、3XSSC,0
,1%SDSの中で50°Cで、30分間、2回洗う。フィルターは空気中で乾
して、−70’cで1〜3日オートラジオグラフィーにかける。
合成(15〜30マー)オリゴヌクレオチドプローブの場合は。
二重のフ、トルターを、■フィルターあたり10Jr1.のオリゴ−ハイブリダ
イゼーション緩衝液(6,X5SC,0,1%SDS。
1mMEDTA、5xデンハート0.05%ピロリン酸ナトリウムおよび50M
g/mj2の変性、切断したサケ精子DNA)で。
2〜8時間、42℃でプレハイブリダイズする。
サンプルを、オリゴヌクレオチドの組成物に応じた条件下で、15〜30ヌクレ
オチドのリン酸化オリゴヌクレオチドプローブでハイブリダイズする。典型的な
条件としては、プローブを含むこの同じオリゴハイブリダイゼーション緩衝液を
フィルターあたり5mj!、30〜42℃の温度、24〜36時間、を採用する
。フィルターは、6xssc、o、t%SDS、pH7の50mMリン酸ナトリ
ウムで、23℃、15分、2回洗う。その後、6xsscと0.1%SDSで、
計算されたハイブリダイゼーション温度で2分、1回洗い、空気中で乾かし、−
70℃で2〜3日オートラジオグラフィーにかける。
C,4,cDNA−イブーリーの
二本鎖のcDNAは、プラスミドベクターpBR322への挿入用にウシ胸腺タ
ーミナルトランスフェラーゼによって仲介されるホモボリメリンク テーリング
を用いて合成され調製される (Sutcliffe、 J、 G、、 Nuc
leic Ac1d Res (1978) 5 : 2721−2732゜第
−鎖のcDNAは、5.ugのmRNAに、オリゴ(dT)12〜18をプライ
マーとして1鳥骨髄芽球症ウィルス由来のRNA−依存性DNAポリメラーゼに
よって1合成される。RNA鋳型は1次いで、100℃、5分での変性とそれに
続く水冷によって、生じたDNA鎖から放す。第二のDNA鎖は。
E、coliのDNAポリメラーゼIの大きい断片を用いて、第一 、
領分子の3゛末端でのそれ自身のプライマーによって合成される。このようにし
て、二本鎖のヘアピンDNAが、形成される。これらの分子は、開放終結末端で
平滑末端にし、ヘアピンループ
のSlヌクレアーゼで切断して開く。二本鎖C D N AのSlヌクレアーゼ
分解は, 300mM NaC1. 30mM NaOAc, p)14.5お
よび3mM ZnC1.中で, 600−ff−ニットの酵素で37°C,30
分行われる。
cDNAはフェノール:クロロホルムで抽出し.小さなオリゴヌクレオチドは.
酢酸アンモニウム存在下での3回エタノール沈澱によって除去する。これは次の
ように行う;半分容量の7.5M酢酸アルミニウムと.2倍容量のエタノールと
をCDNA溶液に加え,−70°Cで沈澱させる。平滑末端の二本鎖cDNAを
,次いで,セファロース4B(ファルマシアファインケミカルズ,ビス力夕ウエ
イ,NJ)のカラム(0.3X14Cm)を通したゲル濾過により,大きさによ
って分画する。
或いは,5〜20%のグリセロール勾配中での超遠心分離で。
その勾配を分画する。所望の長さ.例えば300塩基対,より大まかに大きなc
DNAを残し,70%エタノールで沈澱させて回収する。デオキシシトシンの短
い(10〜30ヌクレオチド)重合尾部を, 0.2Mカコジル酸カリウム、2
5mM)リス、ρ)+6.9 。
2mMジチオスレイトール、 0.5mM CoC1z 、 200mM c
DT P。
400 μg/mffBsAおよび40ユニツトのウシ胸腺ターミナルデオキシ
ヌクl−:(−ド トランスフェラーゼを含む,22℃。
5分の反応により,cDNAの3″末端に加える。反応液は。
フェノール:クロロホルムで抽出して.小さなオリゴヌクレオチドは酢酸アンモ
ニウムの存在下で3回のエタノール沈澱により除去する。
:) dCの尾部のついたc D N Aは. Pstlで切断してオリゴdG
を尾部につけたpBI’1322でアニールさせる72.58gのI)BR32
2−dGDNAは,5μg/mj!のベクター濃度でcDNAとアニールさせ2
そしてハイブリッドを, Casabadan, M.、 et al.。
Mol Biol (1980) 138 : 179 − 207に記載のC
aC1g処理によって, E.coli MC1061に移す。
C.5.二又又二盪朶
所望のコード配列と制御配列とを含む適切なベクターの構築には,当該分野でよ
く理解されている標準的な連結と制限技術を用いる。単離されたプラスミド、D
NA配列あるいは合成オリゴヌクレオチドは,切断され,尾部を付けられ,所望
の形に再連結される。
部位特異的DNA9]断は,一般に当該分野で知られている条件下における,市
販制限酵素の製造者の指示に基づいた。
適切な制限酵素での処理によって行われる。例えば、 New England
Biolabsでの製品カタログを見よ。一般的に,約1μgのプラスミド或い
はDNA配列は,約20μlの緩衝溶液中で1ユニットの酵素によって切断され
る。例えば、ここでは典型的に,過剰の制限酵素を用いて,DNA基質の完全な
切断を確かにする。変動は大目に見ることができるけれども約37℃で。
約1時間から2時間の保温時間で実行されうる。各々の保温の後,蛋白はフェノ
ール/クロロホルムでの抽出により除去され.続いてエーテル抽出を行ってもよ
(核酸をエタノール沈澱によって,水層画分から回収した。必要に応じて,切断
断片の大きさによる分離を,標準的な手法によるポリアクリルアミドゲル或いは
アガロースゲル電気泳動によって行ってもよい。大きさによる分離の一般的な記
述は, Methods in監U匹圏■(1980)皿: 499 − 56
0に見られる。制限酵素で切断した断片は4つのデオキシヌクレオチド トリフ
ォスフエイト(dNTPs)の存在下で50mM )リスpl(7.6. 50
mM塩化ナトリウム、6mM塩化マグネシウム、6mMDTTと5〜10pMd
NTPs中で.20°Cから25℃で約15分から25分の保温時間を用いれば
E.coliD N Aポリメラーゼ1の大きい断片(クレノー)での処理によ
って,平滑末端にすることができる。
クレノー断片は,たとえ4つのdNTPがあっても,5°の粘着末端を埋めるが
突出した3゛の一本鎖も消化する。もし望むなら選択的な修復を粘着末端の性質
によって指示される限定内で,1つだけの或いは選択したdNTPsを供給する
ことによって実行することができる。クレノーを用いた処理の後,その混合液を
フェノール/クロロホルムで抽出しエタノール沈澱を行う。S1ヌクレアーゼも
しくはBat−31を用いた適切な条件下での処理は,いかなる−末鎖部分も加
水分解する。
合成オリゴヌクレオチドは. Efimov, V.八.、 et al. (
NucletcAcids Res) (1982) 6875 − 6894
)の方法で調整され,そして商業的に入手可能な自動オリゴヌクレオチド合成
機を用いて.調製することができる。アニーリングする前に,或いはラベルする
ための一本鎖のリン酸化は,過剰な例えばIn mol.eの基質に対しておよ
そ10ユニツトのポリヌクレオチド キナーゼを,50mM)リス、 pl+7
.6 、 10mM塩化マグネシウム、5mMジチオスレイトール、1〜2mM
ATP. 1.7p molesr32P−AT P (2.9mCi/mmo
le) 、 0.1mMスペルミジン、0.1mME D TAの存在下で用い
て.達成した。
結合は次の標準的な条件と,温度のもとて15〜50μl容量で行われる:20
11Mトリスー塩酸po’7.s, 10mM塩化マグネシウム、 10mMD
TT, 33#g /me B S A, 10mM〜50mM塩化ナトリウム
、そして40μM A T P 、 O.OL〜0.02(Weiss)ユニッ
トT4DNAリガーゼでO ’Cにおいて(“粘着末端”の結合のために)或い
は, 1 mMA T P 、0.3〜0.6(Weiss)ユニットT4DN
Aリガーゼで14℃において(“平滑末端ゞの結合のために)。分子間粘着末端
結合は通常, ’j9 D N A 濃度1ml当り33〜100μg (5〜
100nM総末端濃度)にて行われる。分子間の平滑末端結合(f通10〜30
倍molar過剰のυンカーを用いる)は、全体で1μどの末端濃度で行われる
。
“ベクター断片”を用いるベクター構築において,ベクター断片を一般的に5″
のリン酸を取り除きかつベクターの再結合を防ぐために,バクテリアのアルカリ
ホスファターゼ(BAP)か、或いは牛の腸のアルカリホスファターゼ(CIP
)で、処理する。分解はおよそ150mM l−リス中p118にてNa”と九
゛2の存在下で、ベクター1μgにつきlユニットのBAP或いはCIPを用い
て、約1時間60’Cで処理される。核酸断片を回収するために、その調製液を
フェノール/クロロボルムで抽出し、エタノール沈澱を行う。もしくは、再結合
を必要ではない断片の付加制限酵素による分解によって、二重に分解されたベク
ターでは、防ぐことができる。
CD N Aから得られたベクターの部分或いは配列の修飾が必要なゲノムDN
Aのために1部位特異的プライマーの直接的な変異が用いられる。これは、所望
の変異を表す限られたミスマツチングを除いては、変異をかけるべき一重鎖ファ
ージDNAに相補的なプライマー合成オリゴヌクレオチドを用いて行う。簡単に
言えば1合成オリゴヌクレオチドを5プライマーとして、ファージに相補的な鎖
を、直接合成するために用い、そして得られた二本IX D N Aをファージ
を増殖させる宿主バクテリアに形質転換する。形質転換したバクテリアの培養液
を上層寒天に拡げ、ファージを持つ単一細胞からのプラーク形成を可能にする。
理論的には新しいプラークの50%が、一本領として変異のかかった形を持つフ
ァージであり、 50%が始めの配列を持っている。得られたプラークはリン酸
化した合成プライマーを用いて、正しいマツチのハイブリダイゼーションができ
うる温度であるが、始めの鎖とのミスマツチが、ハイブリダイゼーションを十分
防ぐことのできる温度で、ハイブリダイズさせる。プローブとハイブリダイズし
たプラークを次いで釣り上げ、培養し、そしてD N Aを回収する。部位特異
的変異操作の詳細は、以下に特別な例で、記述する。
C46,且築旦侃ル
下記構築(ベクター)おいて、プラスミド構築のための正しい結合は初めに、
M、 Ca5adaban博士から得られたE、coli株MC1061(Ca
sadaban、 M、、 et at、 J Mol Biol (1980
) 138 :179−207 )或いは他の適した宿主を、結合混合物で、形
質転換することによって、確認される。成功した形質転換株をアンピシリン、テ
トラサイクリン、或いは他の抗生物質耐性によってか、或いは、プラスミド構築
の様式による他のマーカーを用いて当該分野で知られているように選択する。形
質転換株からのプラスミドは1次いでClewell、 D、 B、、et a
l、+Proc Natl Acad Sci (USA) (1969) 6
2 : 1159の方法に従って、そして必要なら、クロラムフェニコールによ
る増幅(Clewell。
D、 B、、 J Bacteriol (1972)皿: 667 )により
、調製される。単離したDNAを制限酵素により分析され、そして/あるいは」
II犯二F、、et al、、Proc Natl Acad Sci (US
A) (1977)74 : 5463 、さらに、 Messing et
al、 Nucleic Ac1ds Res (1981)9 : 309に
述べられているように、ジデオキシ法或いはMaxam。
et at、 Methods in Enz molo (1980) 65
: 499の方法により配列決定される。
C07,五丞沓土
ここでクローニングと発現で用いられた宿主株は3次のものである:
クローニングと配列決定のためと、そしてほとんどのバクテリアのプロモーター
の制御下での構築の発現のためにE、coli株Mc1061を用いた。
M13ファージの組み換えのために、 E、coli株JMIOIのようなファ
ージに感染しゃすいE、coli株を用いた。
発現のために用いた細胞はChinese hamster ovary (C
H○)細胞である。
D、ASPのクローニングおよび
イヌとヒトのASP蛋白を精製したかたちで得た。ヒトのA’SPの染色体およ
びcDNAのライブラリーのためのプローブを供給するのに、イヌcDNAを使
った。
D、1.イヌのASPの′[!+II+D、1.a、 S 人−のバー
肺界面活性物質複合体の血を抜いたイヌから得たイヌの肺から調製した。洗浄を
含めたすべての操作は、4℃で行い。
分離した材料は一15°Cで貯蔵した。
肺のガスを抜き、洗浄1回あたり11の緩衝液(5mMトリス塩酸、10011
1FI塩化ナトリウム、 pH7,4)で3回洗浄した。この緩衝液のCo”7
n度は、5×10−’M以下だった(ラジオメーターF2112 Ca;ラジオ
メーク−へ/S、コペンハーゲン デンマーク)。洗った肺を集め細胞材料を除
くため150 X gavで15分間遠心した。(サラパルRC2−B)それか
ら、上?R’/(’lをタイプ150−ター(ベックマン インストラメント)
を用い20000 X gavで15時間遠心した。得らたベレットを、 1.
64M臭化す) IJウムを含む緩衝液に懸濁した。1時間平衡させた後、この
懸濁液を鵠280−ターで(ベックマン インストラメント) 1001000
00X 、4時間遠心した(ベックマンL5−50B)。
この薄膜を緩衝液に再び懸濁し、 100000 X gav 、1時間遠心し
た(ベックマンL5−50B)。複合体を含むこのベレットを2回蒸留水で再懸
濁した。
D、1.b、 ! および10kdF白の10〜15■リン脂質/mlの濃度で
水に再懸濁したベレットを50倍容過剰のn−ブタノールに注入した(ジグリス
)、H。
ら、 Biochem Bio h s Res Commun (1977)
74 : 178−184)。
そして、室温で1時間攪拌した。10000 X gavで20分間の遠心(サ
ーバルRC2−8)の後、以下の述べるように、さらに精製するため、ベレット
(これは32K ASPを含む)を回収する。
上澄液(一層よりなる)は、脂質と、低分子量の蛋白を含んでいる。脂質を得る
ため、この上澄液を真空下、40℃で乾燥した。そして脂質を抽出した。(フォ
ルテ、J、ら、 J Biol Chem(1957) 226 : 7197
−509)。
疎水性蛋白を得るため、ブタノールを除くべく、上澄液をロトバソブにかけた。
ロトバップにかえる前にエタノールを加えさらに乾燥した。この乾燥残留物を0
.IN塩酸を含む。
再蒸留したクロロホルムに懸濁した。そして、不溶性物質を遠心で除去した。
得られた溶液をLl+−20カラム(ファマチア)でクロマトグラフイーにかけ
クロロホルムで展開した。(LH−20は、セファデックスG−50のヒドロキ
シプロピル誘恵体である;これは。
疎水性のゲルで有機溶媒に対し反応性がない。)この蛋白は。
除去される。脂質/リン脂質をその含まれている部分から溶出した。
ボイドボリュームの分画から、窒素存在下でクロロホルムを蒸発させ、蛋白を得
た。そして、ポリアクリルアミドゲルで、そのサイズを調べた。非還元状態で行
うと、 16.5kd、 12kdおよび10kdの3つのハンドが得られた。
還元状態では、10kd〜12kdのブロードな単一バンドが見られた。
エドマン分解により、非還元のゲルからの16.5kdおよび12kdのバンド
のN末端分析を行い2次の配列を得た。
16.5kd : ?−Pro41e−Pro−Leu−Pro−↑yr−Cy
s−Trp−Leu−Cys−Arg−Thr−Leu−11e−Lys−へr
g−Tle−Gle−へla−Met−11e−Pro−Lys−Gly−Va
l−Lou−Ala−Val−Thr−? −Gly−Gln−12kd :
l1e−Pro−Cys−Phe−Pro−5er−3er−Leu−Lys−
八rg−Leu−Leu−11e41e−Val−Trp
O,1,c、 !白のへ百およびASP32kF白であることのU上記のn−ブ
タノール抽出から得た沈澱を窒素下で乾燥し。
20mMオクチル−β−D−グルコピラノシドを含む緩衝液20m lで2回洗
った。100000 X gaν、1時間の遠心の後、 (ベックマンL5−5
0B) 、 このペレットを0.3Mショートサリチル酸リチウム、 0.05
Mとリジン(pH8,4)に氷上で懸濁し9等量の水で希釈した。そして水層と
等量の容積のn−ブタノールを混合した。9n−ブタノール水分配の全体は、界
面活性物質の水層中の)農度を低くするためなされた。最後の低い、蛋白を含む
水層を15時間凍結乾燥し、2mlの緩衝液に溶屑し、 100100000X
(ベックマンL5−50B)で、残っている不溶性の物質を除くため遠心した
。323nmでの吸光係数4X10’という値(マーチェシ、 V、T、および
アンドリュス、 E、 P、、サイエンス(1971) 174 : 1247
−1248)から、最終的なサンプルのショートサルチル酸リチウムの濃度を計
算すると、10μ門に達しなかった。
このように精製したイヌASP32にアポ蛋白を、上記のように精製された界面
活性脂質で再構成した。再構成された物質は1表面圧押で測定すると表面活性を
持っていた。そのインビボでの生物学的活性は、換気装置上に保ったウサギ胎児
への吸気によって測定された。
D、1.d、 e血久i盃亘猪裂
前項で得た蛋白分画を50mMD T Tを加えた1%SDD、50mM)リス
塩酸、1mMEDTAのpH7,5溶液と、37℃で1時間インキュベートする
ことにより、還元し、 100mMヨードアセトアミド(シグマ)で0℃、30
分間アルキル化した。そしてレムリー、 U、 K、、ネイヂャ−(1970)
訂7 : 680−685の方法でポリアクリルアミドゲルを電気泳動した。4
M酢酸ナトリウム溶液にこのゲルを浸すことによって蛋白は見えた。そして、
32kdのバンドをカミソリの刃で切り出し、バンカピラー、i、帽 ら、酵素
学の方法(1983) 91 : 277−235.ニューヨーク アカデミツ
ク プレスの方法でCBSサイエンティフィック(デルマール カリフォルニア
州)エレクトロリュージョン装置で電気溶出した。
溶出した蛋白を凍結乾燥し、そのN末端のアミノ酸配列をInmolの蛋白から
、アプライド バイオシステム470Aゲル〜フエーズ シーケンサ−(アプラ
イド バイオシステム社、フォスター市、CA)を用い、メーカーの指示に従っ
て決定した。PTHアミノ酸は、 0.46X25cm I B M CN−カ
ラムを使って、ベックマン334THPLCで同定した。用いた勾配は、バンカ
ピラー、 N、 W、、およびフード、 L、 E、、酵素学の方法(1983
) 91 : 486−492ニユーヨーク アカデミツクプレスに示された勾
配に次の修整を加えた。2次分の勾配系に代えて、3次分の勾配系を用いた。そ
の系では、アセトニトリルとメタノールはセパレートポンプで注ぎ込み、2つの
比は、勾配のプログラムの適当な修整を行いながら勾配の過程全体の時間によっ
て変化させた。パーマフェーズET11’ガードカラムに代えて、”5XO04
6cmlBM CN″アナリティカル“ミニ−カラム”を用いた。そして、その
カラムは、32°Cよりむしろ28℃に加熱した。
(以下余白)
N末端のアミノ酸配列は。
11e−Glu−へsn−へ5n−Thr−Lys−八5p−Val−Cys−
Val−Gly−Asn−Hyp−Gl y−I le−11yp−G 1y−
Thr−tlyp−G Iy−3er−111s−G 1y−Leu−11yp
−G 撃凵|
Arg−?−Gly−Arg−?−G1y、−Val、 。
“1lyp ”は、修飾されたアミノ酸ヒドロキシプロリンを示す。
イヌの32に蛋白のアミノ酸組成のデータは、 Gly−X−1ypのコラーゲ
ンに似たパターンで推論された配列(以下を見よ)中のプロリン残基のヒドロキ
シ化と矛盾しないとヒドロキシプロリン含有量を示す。このパターンはヒトのN
末端の配列も示しているので、イヌのデータよりの類推によって、多分。
同様に処置されたヒトの配列中のプロリンは、ヒドロキシ化されている。
コラゲナーゼ処理されたイヌASPの精製および配列決定により、プロセッシン
グに関する情報が得られた。
精製したイヌのASPをバクテリアのコラゲナーゼ(ウォーシングトン フリー
ホールド NJ)で酵素:基質がに1の比の5mM)リスpl! ?、4. 5
mM CaC1,中、37°Cで分解さした。
これで、 22Kdの限定分解産物の生成物をSDSゲルで分析した。
この22Kdのハンドをゲルから電気溶出し、上記に述べたのと同様のアミノ酸
配列分析にかけた。2つのアミノ酸が各サイクルで同定され1 このことがコラ
ゲナーゼ処理がジスルフィド架橋で連結されたままの2つのペプチドを生成する
ことを示している。c DN Aのクローンの配列決定より、2つの配列が完全
な分子中の78〜110および203〜231アミノ酸に相当すると示し得る。
得られた配列は。
そして、翻訳は完全であり、蛋白のC末端が完全であることを示す。
D、1.e、ヒトのASPの八−■
ヒト32におよび、より小さな分子量のASPを以下の、イヌの蛋白に対し、上
記に記述した方法で、肺胞のプロティノシス(肺に過剰の界面活性物質が存在す
る結果性じる症候群)をわずらった患者から、調製した。
(以下余白)
32KASPは2次のN末端配列を持つ。
Glu −Va l−Lys −Asp−Va I−Cys−Va l −G
1y−Ser−Hyp−Gly−11e−)1yp−Gly−Thr−11yp
−Gly
ヒト配列の3〜17のアミノ酸は、イヌの32に蛋白の6〜20のアミノ酸と、
9の位置のセリンを除いて正確に一致する。
分離した低分子量の疎水性蛋白は、 16.5Xd、 14Kdおよび10Kd
に当たるバンドを、ポリアクリルアミドゲル電気泳動に。
非還元状態でかけたときに示される。還元状態では、10〜1】Kdに相当する
ブロードな単一のバンドが得られる。
D、2.イヌの市のmRNAの八−1
全RNAを成人の肺からチルブラインJ、 M、ら、バイオケミストリー (1
979) 18 : 5294−5299の方法で分能した。肺組織を液体窒素
の中で、モーターと乳棒を使って粉砕することにより、粉状にした。そして、6
Mグアニジンチオシアネート、 0.05M I−リス塩酸、 pH7,00,
IM−β−メルカプトエタノール、0.5%サルコシル溶液中で、ホモジナイズ
した。このホモジネートに、 CsC1を2.0M加え、 0.0IFIエチレ
ンジアミンテトラ酢酸(EDTA) 、 0.05M トリス塩酸pH9,0中
の5.7M CsC1クッションに重層した。このRN Aは、 115000
xg。
16時間の遠心で、このクッションを通ってベレット化された。
それにより、このRNAは、より高い密度のCsC1溶液を通って沈降しない細
胞DNAおよび蛋白から分離される。次いで8こ(7)RNAを0.OIM ト
IJ ス塩afpH7,4,0,005M EDTA 、 1.0%ドデシル硫
酸ナトリウム(SDS)に溶かし、クロロホルムとフェノールの1:1混合液で
抽出し、 70%エタノールで沈澱させた。このポリアデニル化されたRNA
(ポリA″RNA)の分画をアビブ、H,,およびレーダー、P、、プロソクノ
トル アカラド サイ (USA) (1972)的: 1840−14’12
に記述されたようにオリゴ(di)セルロースを通すアフィニティークロマトグ
ラフィーにより得た。
D、20節で調製した成人の肺のポリ ^” RNAを0.40節で記述したよ
うなcDNAライブラリーを作成するのに使った。
5μgのmRNAから、 300bp以上のサイズで選択されたCDNAを約2
5ngを得た。このライブラリーは、約200.000の独立した組み換え体を
含んでいた。それらのうちの40,000の組み換え体をニトロセルロースフィ
ルター上に置いた。
これらのフィルターは2次のレプリカのマスターとして働く。(ハナハン、D、
、およびメセルソン門、、ゲーネ(1980)−則: 63−75の方法による
。)
皿LI迫]」ニヨセし虹[以及Δ
3つのプローブを作った:次の配列を持つ1〜5のアミノ酸に相補的な24種の
14量体配列の混合物を作った(プローブa):
次の配列を持つ7〜11のアミノ酸に相補的な64種の14量体(プローブb)
:
そして1種の15量体で咄乳頚のコドンの好みに基づいて作ったもの5’ AT
CGAGAACAACACC3° (プローブC)。各オリゴヌクレオチド混合
物および、1つの特有なオリゴヌクレオチドをバイオサーチSAMオリゴヌクレ
オチド シンセサイザー(ハ゛イオサー千社、サン ラフアニル C八)で、エ
フイモ7、 V、 A、、 37−?L=−(!I 7’z= )’ IyZ
(1982) 10 : 6875−6894に記述の濃縮剤と同じ濃縮剤とし
てN−メチルイミダゾールの存在下で、メシチレンスルホニルクロライドを使い
標準トリホスホエステル法の修整によって合成した。
ハイブリダイゼーションには、 xixレプリカフィルターをそれぞれのマスタ
ーフィルターから調製した。それは、各コロニーを複製中で、おのおの2つのオ
リゴヌクレオチドプローブを用いスクリーニングし得るようにするためである。
このマスターフィルターを複製した後2回収したコロニーを170Mg7mlの
クロラムフェニコールを含む寒天プレート上に。
18時間おいた。次いでこのコロニーをハイブリダイゼーション用にグランステ
ィン、門、、およびホゲネス、D、、プロノクナトル アカ・7ド サイ (1
975)n=3961−3972の方法に従って調製した。このフィルターを真
空下にて80℃で2時間焼き1次いで、大量の3XSSC(LXSSCは、 0
.15M NaC1゜0.01釘クエン酸ナトリウム、 pl! 7.5) 、
0.1 %SDS中で振盪した。このフィルターを5.X S S C,0,
1%SDS、、1mMEDTA、5Xデンハルドン容?皮(0,1%フィコル、
0.1%ポリビニルピロリドン、0.1%ウシ血清アルブミン) 0.05%ビ
ロリン酸ナトリウムおよび50Mg/me変性させたサケ精子DNA中で、42
℃で最近2時間プレハイブリダイズした。
次いで、複製のフィルターをフィルターあたり、5X106cpmの32pでラ
ベルしたオリゴヌクレオチドプローブ(マニアティス、T、ら、モレキュラー
クローニング、 (1982)コールド スプリング ハーバ−ラボラトリ−p
p、 122−123に従ってリン酸化した。)の1つで、プレハイブリダイゼ
ーショ溶液と同一の成分を含むハイブリダイゼーション溶液10mr中において
、ハイブリダイズした。フィルターをオリゴヌクレオチドプローブa、bおよび
Cとともにそれぞれ37°C345℃および41”Cでハイブリダイズした。1
時間後、プローブaは28℃に、プローブbは37゛Cに、サーモスタットの温
度を下げ、その後、バスを平衡させた。プローブCとフィルターは低い温度でハ
イブリダイズしなかった。このフィルターを6XSSC,0,1%SDSによっ
て、室温で15分間かけて2回洗浄した。それから5x3SC0,1%SDSに
よって、37℃。
45°Cおよび41°Cでそれぞれプローブa、bおよびCを2分間洗浄した。
この最後の洗浄温度は、サノグスS、 V、ら、精製された遺伝子を用いる発生
生物学(D、 D、ブラウンおよびC0F、フォックス著)、アカデミツクブレ
ス、 NY、 pp、683−693の経験式、 Td= 4 (G+C) +
2 (A+T)から得た。それから、ハイブリダイズフィルターを乾燥し、コ
ダノクXARフィルム上に、デュポン クロネソクス強化スクリーンで、完全な
露光が得られるまでオートラジオグラフした。
もし、コロニーが複製で、3つのすべてのオリゴヌクレオチドプローブと、また
はa、b両方のプローブとハイブリダイズすれば、そのコロニーはポジティブと
言えた。数種の潜在的なポジティブクローンのうち、1つは、他と比べてより強
くプローブa、bとハイブリダイズした。このクローンのシーケンスにより、そ
れが、イヌの32KA S Pの配列の一部をコードしていることがわかった。
それをDS−1と名付け、32にイヌASP全体を得るのに使った。
375bpの精製されたDNA挿入を制限酵素Pst I ’T: pDs4か
ら切り出し、スモールミニブレツブ法(マニエーティスラ。
前出P366)を用いて調製し、アガロースゲル上で分離した。
次いで、このDNA挿入全体をバクテリオファージM13にサブクローニングし
くメソシング、J、、およびヴイエイラ、J、。
遺伝子(1982)肥: 259−268)。サンガーF、ら、ブロックナトル
アカラド サイ (USA) (1977) 74 : 5463−5469
のジデオキシ法でシーケンスした。その配列は、およそ300アミノ酸蛋白のN
末端部分をコードしていた。すなわち、D。
1、節の精製したイヌのASP蛋白から決定したN末端アミノ酸配列32残基、
および101のその下流のアミノ酸をコードしていた。それはまた、 5obp
の5′不翻訳領域を含んでいた。
イヌのASP配列全体をコードするのに充分な長さの配列の存在を決定するため
、ノーザンブロソトによりmRNAプールの評価を行った。ハイレイ、 J’、
M、およびダビソドソン。
N、、アナル ハイオケム(1976)互: 75−85.の方法で、メチルメ
ルクリンクハイドロキシドを含む1.4%アガロースゲルで電気泳動し1分画し
た後、二ツクトランスレーションしたDS−1挿入DNAを使って、 D、5.
節のポリA”RNAをノーザンブロソティングにかけた。プローブにハイブリダ
イズしたmRNAは1800〜2000ヌクレオチドの長さで、コーディングシ
ーケンスに必要な約700ヌクレオチドより明らかに大きかった。
それゆえ、このDS−1挿入プローブをオリジナルフィルターの1つの複製セン
トの再スクリーニングに用いた。そのフィルターは、残存するオリゴヌクレオチ
ドプローブを除(ため100℃で10分間処理した。0.75M塩化す1−リウ
ム、 0.075Mクエン酸ナトリウム、50%ホルムアミド、0.5%SDS
、0.02%ウシ血清アルブミン、 0.02%フィコール−400,000、
0,02%ポリビニルピロリドン、0.1 %ビロリン酸ナトリウム、50#g
/+mj!酵母tRNA、50μg /mg変性切断サケす子DNA中で、フィ
ルターを42℃にて18時間プレハイブリダイズさせた。l mlの新鮮なハイ
ブリダイズーしヨン緩衝液あたり、5え、その緩衝液中でフィルターを42℃で
16時間インキュベートした。それから、フィルターを0.03M塩化ナトリウ
ム、 0.003Mクエン酸ナトリウムおよび0.1%SDSで2回、それぞれ
50℃にて30分間洗浄し、−晩オートラジオグラフィーのため露光した。さら
に、2つのクローン、 DS−4およびO5−31が同定され、それは、 DS
〜1同様だいたい1700bpからなっている(第1図)。
DS−4およびO5−31もまた、 Pst Iを使って切り出し、 M13m
p9にサブクローニングし、そしてサンガー、F、(前出)の方法に従ってグイ
デオキシシーケンスにより配列決定した。この生体の配列は、2つの内部Pst
lサイトを持っていた。正しいシーケンスであることの確認は、第1図に示した
。推論される内部の制限サイトから得たフラグメントのダイデオキシシーケンス
によって得た。256コドンのオーブンリーディングフレームから推論されるA
SPのアミノ酸配列を含む全ヌクレオチド配列を第1図に示す。
イヌのl0KASPをコードするc DNA咄乳類のコドンの好ましい表をコド
ンの選択に用い、 16.5Kd蛋白のN末端配列に相当する2つのオリゴプロ
ーブを作った。プローブ■198は36量体の配列5 ’ −GGTCACAG
CCAGGCCCTTGGGGATCATGGCCTGGAT−3”であり、プ
ローブ1199は45量体の配列テア−) タ。5’ −CTTGATCAGG
GTTCTGCACAGCCAGCAGTAGGGCAGGGGGATGGG−
3°両方をカイネシングによってzzpラベルした。
ハイブリダイゼーションのため、このフィルターを真空下で、80゛−こて2時
間焼き、0.1%SDSを含む火星の3XSSC中で68°Cにて4時間振盛し
洗浄した。6XSSC,5xデンハード、20%ホルム7 ミf’、 0.1
%S D 3. 100μg /meの切断変性サケ精子DNA中で、42℃に
て数時間、このフィルターをプレハイブリダイゼーションした。13ng/m
(!のプローブ1198または16ng/m (!のプローブ1199を含む、
上記の緩衝液中で、複製フィルターを、最初は68℃で2次いで42゛cで一晩
ハイブリダイスシタ。6XSSC,0,1%SDS、0.05%ピロリン酸ナト
リウム中で、 15分間室温で2回フィルターを洗浄した。それから65°Cで
5分間同じ緩衝液で洗浄した。
その後、乾燥し、オートラジオグラフィーをした。
スクリーニングした40,000クローンのうち、8つが双方のプローブにハイ
ブリダイズした。そして、それの制限分析を行った。組み合わせると1520ヌ
クレオチドになる2つの重なったクローンをシーケンスした。結果は第2図に示
す。矢印は、成熟した16.5Kd蛋白の開始点を示す。
D、4.旦ト 32KASP’ 云ニーのjLM−バクテリオファージシャロン
28 (Ilimm、 D、 L、、 et al。
Gene (1980) 12 : 301.−310)は、 T、 Mani
atis博士、バーバード大学から得た。Ezcoli K2O2で約1.5
X 10’のファージを増殖させ、溶菌したプラークをBenton、 W、
D、、 et al。
5cience (1977)ユ96 : 180−182に記載のニトロセル
ロースフィルターに移した。フィルターは、 Rigby、 P、 W、 J、
、 etat、 J Mol Biol (1977)旦3 : 237−25
1の二ツクトランスレーション法によりリン酸化されたDS−1cDNAでプロ
ーブした。フィルターを42°c、1時間で、ハイブリダイゼーション緩衝液(
0,75M NaCl、 0.75M硝酸ナトリウム、40%ホルムアミド、
0.05%SDS、0.02%ウシ血清アルブミン、 0.02%フィコール−
400,000、0,02%ポリビニルピロリドン、0.1%ピロリン酸ナトリ
ウム、50Mg/mj!醇母tRNA、50μg/ mAの変性し切断したサケ
精子DNA)で前洗浄した。新しいハイブリダイゼーション緩衝液L mlあた
り5 xio5cpmプローブを加え、フィルターを37°Cで16時間、この
緩衝液で保温した。次いで、これを0.45M NaC1,0,045Mクエン
酸ナトリウムおよび0.1%SDSで50℃で2回洗い、−晩オートラジオグラ
フィーにかけた。DS−1cDNAにハイブリダイズする配列を含む可能性のあ
る6つのクローンを得た。最も強くハイブリダイズするクローン、 glls−
15,を調べた。
gIIS−1,5の700bp EcoRI断片がDS−1プローブとハイブリ
ダイズし、配列分析に選ばれた。このEcoRI断片を精製し、 M13mp9
の中に挿入して配列決定したところ、対応するイヌの配列と相同性があることが
わかった。全ヒトコード領域は、5゛側の1.2Kb断片と3゛側の3.5Kb
断片との2つの隣接するBamHI断片を含んでいた。両方の[lamHI断片
をM13mp8のBam111部位に各々、サブクローン化し、配列決定した。
付加的な断片は。
第3図に示す手順に従って同様に配列決定された。配列情報は、製造業者の指示
に従って、いろいろな遺伝情報(パロアルト、 CA)コンピュータープログラ
ムを使用して分析された。シグナルペプチド、前駆体配列および成熟アポ蛋白を
含む領域はイヌA S P c D N Aと比較することで同定した。配列分
析から、遺伝子の5゛末端は1.2Kb Ba1I+旧断片内にコードされてお
り、3゛末端は3.5Kb Bam旧断片内にコードされている。遺伝子は、
1.2Kb BamHT断片の最初のbpを1とした時の1218bp、 16
51bp、そして2482bpの3つのイントロンによってさえぎられている。
推定されたヒ1−ASP蛋白のアミノ酸配列を含む全配列を第3図に示す。
D、5.見上」駄人盈ヱ■発咀
全ヒトA S P遺伝子を含む約16Kpの挿入を持っているものとしてり、5
節で同定されたgH3−15車離’ファージは、 pSV2:NEOとともに形
質転換によって、10%ウシ胎児血清を含むマツコイ5八培地で増殖させたC
H○細胞内に移された(Sou thern 。
P、、 et al、 J Mol A I GeneL (1982)上:
327−341) 、このプラスミドは、咄乳動物細胞に有毒であるネオマイシ
ンアナログG148に対する耐性を与える機能遺伝子を含む。形質転換において
、λ:gl154515Mg (!:pSV2:NEO2,c+gが、 Wig
ierM、、 et al、 Ce1l (1979) 16 : 777−7
85の方法に従って。
リン酸カルシウム/DNA共沈澱でCHO細胞の100龍皿に加えられた。
これには、DNAにさらした4時間後の、2分間の15%グリセロール“ショッ
ク”が含まれる。細胞は1μg /me 6418を含む培地に移し、 100
+u皿あたり約50個の安定な形質転換体が得られた。
標識する前に、安定な形質転換体を、 0.25mMアスコルビン酸を添加した
培地で培養した。安定な形質転換体の2つのプールとCHO細胞で処理していな
い1つのプールとを1通常の1710のメチオニン濃度を含む培地で1時間培養
し9次いで8〜16時間、35S−メチオニンで標識し、 ”5−netで標識
した全分泌蛋白をSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動で分析した。結果を第
4図に示す。通常のCHO分泌蛋白をレーン1に示す。λ:gHS−15分泌蛋
白をレーン2と3に表す。
その両方ともが1発現されたASP蛋白に相当する付加的な30〜36Kdの蛋
白を持っている。30〜36Kd蛋白の同一性をさらに証明するために、イヌA
SP抗体で全分泌蛋白標品を免疫沈降させることができる。ベクターλ:gtl
S−15は1984年12月7日にAmerican Type Cu1tur
e Co11ectionに寄託され、 ATCC40146で受理された。
D、6.32におよびIOKの正目に、 るヒトcDNAクローン傅淵M
ヒ ト32KASP
ヒト肺を22週間目と24週間目の2胎児から得た。最初に7gの肺組織を液体
窒素で凍結させ、モーターですりつぶし粉粒にした。そして全ポリA’RNAを
り、21節(前出)の方法で調製した。
cDNAライブラリーをC,4節で述べた方法でmRNAから調製した。5μg
の肺ポリ 1N″ RN Aから約25ngσ)(:DNAができ、 500
塩基対辺」−)も0’)カUIRすり、 300,000 ノ個々の組み換え体
ライブラリーを得た。
ヒh c D N Aライブラリーの60.000個を、遺伝子ライブラリーの
スクリーニングのためQこ上で述べた方法で、イヌDSICD N Aでスクリ
ーニングした。&I’lみ(桑え体ニア0−一は、2(■のレプリカに対してマ
スターとなる二1−ロセ/l/ l:l−スフイルターの上に置かれた。コロニ
ーフィルター;: 、 次p sでGrunstein ;”:+、、 and
Ilogness、 D、(前出)の方法に従ってハイブリダイゼーションの
ために調製された。フィルターは、真空下、80°Cで2時間焼き、大量の3x
SSCと0.1%SDSで振盪しながら68°Cで4時間洗浄した。次に、フィ
ルターを0.75M NaC1゜0、Q75Mfii’i酸ナト’J ラム、
40%ホJlzム7 ミt’、0.5%S OS。
0.02%ウシ血゛清アルブミン、 0.02%フィコール−400,000。
0.02ポリビニルピロリドン、50Mg /mQs’i母tRN八、50.へ
g/ mlの変性、切断したサケ精子DNAで、18時間37°Cでプレハイブ
リダイゼーションした。新しいノλイブリダイゼーシシン緩街液1dあたり、1
xto6Cpmの32P−標識03−1ブローフ゛を加え2次いで37℃で1
6時間保温した。次Qこフィルターを0.45?1jlacI、 0.045M
クエン酸ナトリウムおよび0.01%SDSで22回、各々50℃で30分間洗
い、−晩、オートラジオグラフィーにさらした。
1個の正にハイブリダイゼーションしたクローン、 H3−6゜は、さらに塩基
配列決定によって分析された。Its−6は、 Pst 1切I析によってベク
ターから放出され得、また内部Eco[部位を有する。 1.2Kb挿入断片を
持っている。挿入断片からの両Pst 1EcoRI断片が、 M13mp8と
mp9のPst 1EcoR丁部位にり“ブク[フーン化され1部用的な配列が
得られた。配列決定された200bpを越えろ部))′Jがglls−15の3
゛ −末端に完全に対、応した。H3−6のヌクレオチド配列を第5図に示す。
Its−6c D N A挿入断片はASPmRNへの3゛ −末V:’j 領
域のみしか含んでいないので、プローブとしてIts−6を使用して残りのクロ
ーンを表面活性物質の隣接配列を捜すためにスクリーニングした。ライブラリー
の残りにクローンは見つからなかった。
ヒト32KASPをコードしている完全なcDNAを得るために、成人の肺から
、無秩序に入れたcDNAを調製し、 Huynh。
T、、 et at、 c DNA C1onin Techni ues:
A Practical A roach(Glover、 o−+ ed)
iRL、 0xfordの方法によってEcoR[リンカ−を使用してバクテリ
オファージベクターgtlOにクローン化した。成人の肺は、胎児の肺細胞に比
べてASP転写物に富んでいる(私たちの観察による)ので、完全なAS P
c DNAを得る頻度を非常に上げる。
ファージプラークは、50%ホルムアミド、5xSSC,0,05%SDS、5
Xデンハート、tRNAおよびサケ精子DNA中、16時間、42“Cで 32
pで標識されたp+l5−6挿入断片の5X 110−5cp/ meを使い、
スクリーニングした。フィルターを0.2X S S C,0,1%SDSで、
各々30分間、50℃で2回洗い、乾燥させ、オートラジオグラフィーにかけた
。
2つの正にハイブリダイズするクローン(pHs−2およびp)Is−5と称す
る)が単離された。各々は、32KASPの全コード配列と、5゛の非翻訳領域
のほとんどを含んでいた。各々は。
はとんどの3゛ −非翻訳領域を含むIts−6と重なった。各クローンの3”
末端はコード領域内のEcoR1部位に対応する。
ヒトl0KASP
ラムダgtlO中の同じc D N Aライブラリーを、前述のように、40%
ホルムアミド、5xSSC,0,05%SDS、5xデンハート。
50pg/−酵fltRNA、および50pg/m6サケ精子DNA中、37°
Cで16時間、先のイヌクローンpoloに−11XIO6cpmを使用して、
ニトロセルロースフィルターでスクリーニングした。フィルターを、2xssc
、o、t%SDSで30分間。
50℃で2回洗浄し、乾燥させ、オートラジオグラフィーにかけた。40,00
0プラークのうち2つが正のクローンで、そのうちの1つ、 1.5Kbの挿入
を含むラムダ)110に−1と名付けられたものを、配列決定のために選択した
。仮の部分配列の結果を第6図に示す。下線部分のアミノ酸残基は、イヌの蛋白
と相同性があることを示している。
D、7.発現さL又二Ω且簗
咄乳動物細胞におけるゲノム上l−32KASPコード配列の発現に対して安定
なベクターを、これはイントロンを含むDNAをプロセシングできるものである
が、構築した。Karin+M、、 et al、 Nature (1982
) 299 : 797−802で述べられているように2発現はメタロチオネ
インn (VT II )制御配列によって制マ卸される。
宿主ベクターpMTは、プロモーターをpUc8と連結することによって得られ
た。
hMT U遺伝子を運ぶプラスミド8411 (Kari、 M、、 et a
l、(前出))をBam旧で完全に切断し、エギソヌクレアーゼBat−31で
処理して終止ヌクレオチドを取り除き1次いでl1indI[I切断をおこなっ
て−765から+70のt+MTII遺伝子ヌクレオチド(転写される最初のヌ
クレオチドを+1とする)を含む840 bの断片を遊離した。840bp断片
を単ぬlシ、 ll1ndlI[/旧ncII切断pUC8(Vieira、
J、、 et at、 Gene (1982) 19 : 259−268
)と連結し、この連結混合物をE、coli MCl0C)1へ形質転換した。
9M’Tの正しい構築物をジデオキシヌクレオチドシーフェンスによって確認し
た。
さらに、C末端制御シグナルを含むpMTの誘導体、 pMT−Ap。
が調製された。pMT−Apoは、3゛末端制御シグナルを含むヒト肝臓蛋白A
poA、 J伝子の一部(Shoulders、 C,C,、et alNuc
leic Ac1ds Re; (1983) 11 : 2827−2837
)を持っている。ApoA、遺伝子のPst I /Pst I 2.2Kb
断片(平滑末端)をpMTポリリンカー領域のSma I 部位にクローン化し
、 BamHI切断でApoA、遺伝子のほとんどの部分を取り除き、クレノー
で平滑末端にし、 Stu Iで切断し、再連結した。ジデオキシジクエンス分
析法によって確かめると、得られたー・フタ−は。
3′末端からざっと500bpの^poA + a転子を含んでいる。
ヒトASP遺伝子、 phiおよびpMT−Aρ0発現発現ベクタ一つの構築物
は、 gas−15の1.2Kbと3.5KbのBam1ll断片を使用して調
製された。すべての構築物は単^1tされ制限分析とジデオキシジクエンスとの
両方によって確認された。これらの構築物は9以下のようにして調製された。
1.1.2Kbと3.5KbのBam1l!断片をpqTのBam111部位に
クローン化してpMT:gllsを得た;2、1.2Kb Bam1ll断片を
旧nf I (950位置)で切断することによって5゛末端で断ち切り、クレ
ノーで埋めた。切断された断片を3.5Kb断片とともにpMTのBamt11
部位へクローン化して、 pMT:gHS(Hinf I )を得た;3、第2
節の断片を代わりにpMT−ApoのBamllI部位にクローン化して、 p
MT−Apo:gHS (Hinf I )を得た。
4、3.5Kb BamHT断片をEcoRI (3434434位置断するこ
とによって、3゛末端を断ち切り、クレノーで埋めた。この切断された断片を、
上記のll1nfIで切断した1、2Kb切断片とともにpMT−^poのBa
mH1部位へクローン化して、 pMT−Apo:gHs(Ilinf I /
EcoRT )を得た。
5、1.2Kb断片を356位置のBstEII部位で切断し、 3.5Kb断
片を4024024位置tEIr部位で切断した。これらの断片をpMT−Ap
oのBam1l 1部位にクローン化して、 pMT−Apo:glls(Bs
tCI[)を得た。
得られたpMT:glls構築物を ff5S−メチオニンとともに10−’M
ZnC1zを加える以外は、D、6節の方法でCHO細胞に移し。
メクロチオネインプロモーターを誘導し、産生された蛋白を11費識した。
8〜16時間後、イヌのASP抗体で免疫沈降する”S −met標識全分泌蛋
白を培地中で分析した。非免疫1gGが対照として使用された。
0.8 発1υLm化
発現の条件を最適化し、 SV40ウィルスのエンハンサ−を含む付加的な発現
ベクターを、CHO細胞中の発現量の増加のために、用いた。3つのベクターを
用いた:これは、上記の。
そして以下でさらに特徴を述べるpMT−Apo:(HIIS(Bin f/E
co R1) 。
そして下記のように構築したpASPc−5ν(10)とpAsPcg−5V
(10)である。
孟彰ヱと3並:」11U企yy−
MT−IIプロモーターに発現可能なように連結したSV40エンハンサ−を含
む宿主発現ベクターを得るために、 1100bpの5v40DNA断片をpM
T中のMT−IIプロモーター配列の上流の旧nd■部位に挿入した。このSV
40 D N A断片はSV40の複製オリジンにわたっており、ヌクレオチド
5171から5243まで(オリジンにおける)、つまりヌクレオチド107−
250からの重複した72bpの繰り返しを含んでいる。これは、オリジン側に
後期ウィルスmRNAの5゛末端を含む、ヌクレオチド1046まで続いている
。
このl1ind m 1100bp断片はSV40のDNAの旧ndnI分解か
ら得られ(Buchman、 A、 R,、et al、DNA Tumor
Viruses、 2nded(J、Tooze、 ed) Co1d Spr
ing Harbor Laboratory、 New York(’198
1L pp、 799−841 ) 、増幅のためにpBR322にクローン化
する。クローニングベクターを旧ndlIIで分解し、ゲル電気泳動により11
00bpSV40 D N A断片を分離し、 l1indlI! ”分解しC
IP処理したpMTに連結した。その結果得られるベクター、 pMT−3V
(9)とpMT−3V (10) 、はMT−IIプロモーターの前に断片を逆
方向で含んでいる。pMT−3V(9)では、エンハンサ−は5゛側のm RN
A開始部位から約1600bp離れており、逆方向のものでは、5゛側のm
RN A開始部位から約980 bp離れている。
両方向ともに発現可能であるが、エンハンサ−配列が開始部位に近い方の向きの
方がより高い発現量を与える。
pASPc−3V(10) : A S Pのコード配列を、宿主ベクターpM
T−5V(10)の上記のように修飾した形のものに挿入した。最初に500b
pのApoAI断片は、この断片の分離により、 pMT−SV(10)に挿入
され、 pMT−Apo(上記)の分解およびEco RI/Ram IIIで
分解したpMT−SV (10)への連結により得られる。修飾したベクターを
Bam旧で分解し、平滑末端化し、この平滑末端化したEco RI分解物とし
てpH5−5から得られたcDNA配列(White。
R,T、、et al 、 Nature(1985) 317:361−36
3)に連結した。このcDNA断片は5゛の翻訳されない領域に連結したEco
R1リンカ−から3”の翻訳されない領域に元から存在するEco Rr部位
まで及ぶ(900bp)。この関連したヌクレオチド配列を第7図に示す。ここ
で、星印を付けたアミノ酸は、アミノ酸−次配列と、 pMT−Apo:gHs
(Hin f/Eco R1)から得られた蛋白の配列との相違を表す。(この
相違はヒトのcDNAとゲノム配列との間の塩基置換から生じる。)翻訳の開始
は9元の配列と同じく、ヌクレオチド56からである。
pAsPcg−SV (10) :付加的な修飾は、 pASPc−5V(10
)とpMT−Apo:gHS 01infI/EcoRr )配列を組込むこと
により調整された。
プラスミドpASPc−3V(10)をBam IIIとEcoRIで分解し1
分離した大きい方の、断片を、 pMT−Apo:glls (Hinfl/E
coRI )のBam111/EcoRI (部分)分解により得られたASP
遺伝子の3゛部分に連結した。これは1 ヌクレオチド1154から始まり、ヌ
クレオチド3432まで伸びているヒトASP遺伝子部分を表し。
これを上記のごと(ApoAI遺伝子断片に連結した。この構築によりpMT−
Apo:glls (Hinfl/EcoRI )から得られる蛋白と同一の蛋
白が生成する。しかし、これはアミノ酸部位25.30および34がpASPc
−SV(10)から得られた蛋白とは異なる。関連する挿入のヌクレオチド配列
を第8図に示す。
pMT−A o: H3(HinfT/EcoRT )ゲノムDNAを含むベク
ター、 pMT−Apo:glls (HinfI/EcoRI )のために、
エキソン2.3および4とエキソン5の一部を含む、ヌクレオチド950からヌ
クレオチド3432までの遺伝子旧nfI/EcoRT l!J′r片として得
られた。White、 R,T、らNature (1985)317 : 3
61−363も参照せよ。この断片を前述のポリアゾニレ−ジョン・シグナルと
ポリアゾニレ−ジョン配列を含むヒトApoAI 311伝子 (Should
ers、C,C,Nucleic Ac1ds Res (1983)旦: 2
B21−2837)の3′末端からの500bp断片に連結した。
この完全なASPをコードするゲノム挿入物を、MT−IIプロモーターに連結
した形で第9図に示す。
このベクターから:土本来のプレ蛋白(これはソゲナル配列を含む)より23ア
ミノ酸だけ長いタンパクが生成する。この構築では、エキリンlを欠き、よって
翻訳は1通常は最初のイントロン中にある1本来のプレ蛋白のmRNAに相補的
なゲノム配列のヌクレオチド987から始まるATGから開始するのであろう。
本来のプレ蛋白の生成において、エキリン1がヌクレオチド1022でエキリン
2と連結され、この開始コドンが欠落し、そして翻訳がヌクレオチド1046か
ら開始するようになる。しかし、この付加的な残基は分泌を阻害しないようであ
り1通常の成W)蛋白が、この修飾した形の遺伝子を発現する細胞から分泌され
る。
星箕転且q工段
上述のベクターの各々を用いて1次に述べるようにしてCHO細胞を形質転換し
た:チャイニーズ・ハムスターの卵巣(CH○)−に1細胞を10%ウシ胎児血
清を含むCoon’s F12培地およびDME 21培地のl:1の混合物か
らなる培地で増殖させた。感受性細胞を、目的のベクターとpSV2:NEOで
共形性転換した(Southern、 p、I ら、 J Mol A I G
enet (1982)上: 327−341 ) 。pSV2:NEOはネオ
マイシンノアナログG418ニ対する耐性を与える機能の遺伝子を含む。典型的
な形質転換では、0.5μgのpSV2−NEOと5μgまたはそれ以上の発現
ベクターDNAを100龍皿の細胞に加える。唱gler M、、らCe1l(
1979) 16 : 777−785の方法に従って、リン酸カルシウム−D
NAの共沈澱を、4時間DNA5こさらした後に15%グリセロールを含むPB
Sにより2分間の“ショック”を与えることを含めて、用いた。
要約すれば、細胞を1/10足で植菌し、−晩培養して2XPBSで洗浄し、
CaPO4・DNA共沈澱物を含むQ、5ml 1lepes−バッファー食塩
溶液中に15分間置き1次いで10−の培地を加える。この培地を吸引により除
き、15%グリセロールを含むPBSに換え、1.5〜3分間置く。このショッ
クを与えた細胞を洗浄し、培養培地を加える。MT−Hに制御された発現が誘導
されるまで、この培地は、10%FBSを含むF12/DI’lEM21の1:
1混合液を有している。1日jL G418耐性コロニーのプールを得るために
、細胞に1 rrg/ mI!G418を加える。
所望のプラスミドの安定した形質も保持する好ましい形質転換体を、その後クロ
ーン単体の精製のために低濃度でプレートにまく。
ASP産生Hの桧
所望蛋白の産生のために、まずプールについて1次いで単一のクローンについて
マルチウェルプレート中で、形質転換体を検定した。このプレートでの検定量は
、ウェルの大きさに多少依存する。例えば、24ウエルのプレートの結果は96
ウエルのプレートの結果とは直接には比較できない。プレート検定により十分な
量の蛋白を産生ずることが分かったクローンは5次に回転ビン中での産生操作で
培養できる。典型的には、スケール・アンプを行えば、この産生量は増加する。
しかし、プレート検定と回転ビンの操作との間には絶対的な相関はない。すなわ
ち、プレート検定で一番良い産生を示すものの培養は、スケール・アップ後では
必ずしも一番良いものではない。この理由から、典型的には100〜200また
はそれ以上の個々のクローンをプレート上で種々の選別方法により検定し、最も
高い産生を示すものの5から10コを産生条件下(回転ビン)で検定する。
工2二上腋淀
ASPをコードする種々のプラスミドにより形質転換した。
細胞のプールをマルチウェルプレートで増殖させ1次いでAspの産生を誘導す
るために、5X10−5〜lXl0−’濃度の亜鉛イオンにさらした。ASP検
定は、ウサギ抗−ヒトASPポリクローナル抗血清での免疫沈澱、それにtE<
12JプロテインAとオートラジオグラフィーを使用するウェスタンプロフト
を用いて行った。
もっと詳しく言えば、10%FBSを含むMcCoyの5A培地で増殖させた個
々の細胞系統の半融合111層をリン酸塩バッファー食塩水(P B S)で洗
浄し、10%FBSを含むM c Co yの培地、lXl0−’の塩化亜鉛お
よび0.25mMのアスコルビン酸ナトリウムを加えた。(アスコルビン酸塩は
、プロリン残基のヒドロキシル化の促進を助けうる。)誘導後24時間で、細胞
をPBSで洗浄し、再び塩化亜鉛とアスコルビン酸とを含む回収し、トリス中p
H8で20mMにして、BRLド−/ ト・プロット器具中でニトロセルロース
を通して濾過した。このニトロセルロース・フィルターを5%脱脂粉乳を含む5
0mM ) ’Jス。
pH7,5、150mMNaC1()リス/食塩)、で封鎖し1次イテ封鎖溶液
中に、 5000倍希釈のウサギ抗ヒトASPポリクローナル抗血清を加えてイ
ンキュベートし、上記トリス/食塩で数回洗浄し、そして25μCiの125I
プロテインAを封鎖溶液に加えてインキュベートし、洗浄してオー1−ラジオグ
ラフィーをとった。
ASPをコードするベクターにより形質転換されたもののプールのほとんどは、
この検定において検出可能なASPを生産しなかった。しかし、明確にASPを
分泌する細胞系統(A−38と称する)をp MT −Apo:glls (I
linfl/EcoRI )形質転換体から選別した。さらにpASPc−3V
(10)で形質転換された細胞のあるプール(ASP−1と称する)またはpA
SPcg−5V(10)で形質転換された細胞のあるプール(A S P −F
およびASP−Gと称する)は、下記のD−4と称する細胞系統により生産され
る旦(〜2−5μg/m1)と比較し得るASPを生産した。
人ΣLl肛Δ七丸i久久史叉ニヱエ2
このA−38,t[II胞(上記)を10%FBSを含むMcCoyの5A培地
中で25%集合体となるまで増殖させ2次いで、10%FBSと0.25mごア
スコルビン酸ナトリウムを含むM c Co ’/ ’rs地中の10−’M塩
化亜鉛で語意した。(細胞の半分は、 10−’・閃のデキサメサゾンでも処理
した。)24時間後に、この細胞をPBSで洗浄し、そして10%透析FBS、
lXl0−’ヒ塩化亜鉛、 0.25mMアスコルビン酸ナトリウム、および0
.5mC1/mF、の″′S−メヂオニンを含むRPMI培地を再び加えた。
1811 間i&に、この細胞上澄液を1 mFフェニルメチルスルホニルフル
オライドとし、ウサギ抗イヌASP抗血清を用いてプロティン八を担体として免
疫沈澱させた。沈澱した蛋白の半分を5O3−PAGE試料バッファー中で沸騰
させ、そして残りの半分を0.75%トリトンX−100,0,075%SDS
、0.75%2−メルカプトエタノール、 30mMEDTA、 75mMリン
酸ナトリウム、pill 中に溶出し、0.5単位のエンドグリコシダーゼ−F
(エンド−F)を加えて37°Cで1時間インキュベートした。エンド−Fで処
理されたおよび未処理の蛋白の画分を5DS−PAC;Eにかけた。その結果を
第10図に示す。このエンド−F処理された両分は、未処理の両分の38Kdの
蛋白(レーンE)に比べて、 30Kdの蛋白(レーンF)を示した。
(レーンMはサイズマーカーを含み、レーン八とBは非形質転+0 CHOgl
胞の上澄液、そしてレーンCとDは、各々デキサメサゾンで処理されたまたは未
処理のA−38細胞からの上澄液を含む。)
!のための3度のl・ランスフェクションD−4と名付けた付加的な細胞系統を
、pMT −Apo:glls(llinfl/EcoRI ) (20μg
)およびpSV2: (J P T (1/’ g >の混合物を用いて、A−
38を過度にトランスフェクションすることにより得た。10%FBSを含むF
12/I)MEM 21中で増殖させたA−38の半融合単層を、上記のように
共にトランスフェクションした。118時間後に、この細胞を5分の1ずつに分
けて、 10%FI3SとI−I A T選択薬剤とを含む1712/DME!
121中に加えた。HA T J択の17日後、生存している耐性コロニーのプ
ール
へ984) 82−87の免疫フィルター選択方法により,高レベルのASPを
生産する個々のクローンについて選択した。簡単に言えば, 10(Jam皿に
100個の細胞の割合で,この細胞をF12/DMEM 21, 10%FBS
中に植菌した。5日後において, (コロニーに各々50− 200個の細胞を
含むとき)この細胞をPBSで洗浄し,無血清F12/DMEM 21を加え,
そして殺菌テフロン・メツシュを重ねた。メソシュの上に,ニトロセルロースフ
ィルターを置き,8時間そのままにしておいた。このニトロセルロースを取り除
き,イミュノブロソトとして,初めにウサギ抗イヌASPポリクローナル抗血清
を用い,次いで+zs■プロティンA,それに続いてオートラジオグラフィーす
ることにより処理した。約2000個の選別したコロニーから,2個の検出可能
なシグナルが得られ,D−4と名付けたものは。
ASP遺伝子をA−38の10−20倍量.すなわち計算すれば2〜5μg /
mβ ASPに対応する量の発現を示した。
D−4細胞系より分泌されたASPをアフィニティークロマトグラフィーで無血
清培地より単離し,気相ミクロシークエンサーでN末端の配列を決めた。16ア
ミノ酸の配列の決定では,肺の洗浄により単離した蛋白のN末端部分と完全に相
同性を示した:全体の70%はN末端Glu残基を含んでいた:残りの30%は
,N末端Vat. (Gluに関して2位)を含むように削られた。これは、単
離された洗浄蛋白と同じ組成である。
ヒドロキシプロリンは, 10. 13および16位に存在し,翻訳後のプロセ
ッシングを表す細胞の能力を示している。
加えて,プールASPI (上記)由来およびプールASP2 (上記)由来の
分泌された蛋白画分とともにI)−4により分泌された蛋白をウェスタンプロッ
トを用いて,ヒトの蛋白症の肺の洗浄物の蛋白と比較した。語意された細胞由来
の無血清培地をTCA沈澱させ, Endo.Fで処理しくあるいは処理せずに
)、そして12.5%のゲル中でSDS−PAGEにかけた。このゲルをエレク
トロプロットし,ウサギの抗ヒl− A SPポリクローナル抗血清,続いて1
25I−プロティンAとドツトで保温した。この結果を第11図に示す。
レーンAおよびFは, Endo.Fに分解する前およびその後の1μgの肺胞
の蛋白症の蛋白を含む。レーンB,CおよびDは,それぞれEndo.F未処理
のD−4,ASP−Iプール、およびASP−〇プール由来の培地を示す。レー
ンG,Hおよび■は, Endo.Fで処理したこれらの上澄液由来の蛋白を示
す。
Endo.F処理は全ての蛋白の見かけの分子量を減じており,より分離したバ
ンドを生じることが明らかである。
生童勿尖止
pMT−Apo:gHS (HinfI/EcoRI )の多コピーを含む過度
にトランスフェクションした細胞系(細胞系D−4)を、ローラーボトル中で生
産レベルの実施において用いた。850cm四方のローラーボトルに,10%F
C S, 15mM Ilepes, pen/strep 。
およびグルタミン中で,2X10bの細胞を含む10cmの皿で植菌した。この
細胞が集密的に達すると(2〜3日)、PBSで2度洗浄し,FCSのない25
0滅のF12/DMEM 21, 10mM Hepesに置き換えた。次の日
は,この細胞に250mlのF12/DMEM 21。
10mM Hepes, 5 xxo−’塩化亜鉛, 10−6Mデキサメタシ
ン、および0.25mMアスコルビン酸.を加えた。この細胞を2日ごとに取り
出し. 1000rpmで10分間遠心し. −20℃で凍結させた。
生産は, 1 〜5 μg 7me /dayで2上記で述べたように, 50
00倍希釈でポリクローナル抗イヌASP抗血清を用いてドツトプロットウェス
タンで分析した。生産は約14〜17日後に低下する。
D.9. 」止
単離したASP成分の空気/水の界面で脂質膜を形成するのを高める能力を,
IIagwood, S+ら, Biochemistr (1985) 24
: 184 − 190に記述の方法を用いて,(7 ビトロで分析した。節単
に言うと,試験蛋白を適当な比率で持つリン脂質小胞の調製物を,水成の緩衝液
,磁性攪拌器,およびプラチナ板を含むテフロン皿の底に,微量を,注意深く加
える。このプラチナ仮は緩衝液の表面に取り付けられ、ストレインゲージに付着
している。ストレインゲージに表示される表面張力の変化は、攪拌器を始動する
とすくに時間の関数として記録される。
10に蛋白を含むクロロボルム溶液と5脂質の2 + I V/Vクロロホルム
:メタノール溶液と混ぜることにより、IOK蛋白をリン脂質に加えた。この溶
媒を草発させ、小胞を得るために緩衝液中に固体を水和させた。32に蛋白は、
小胞の’、’j、 濁液となるように直接水性溶液に加えられ得る。これは、小
胞の会合に関連して、濁度の測定により検出され得る。
Ilawgoodら(上記)が報告したように、リン脂質がイヌの肺の表面活性
物質の複合体から得られると、32にイヌのASPはリン脂質小胞を会合させ得
、リン脂質小胞に含まれると膜の形成を高め得る。本発明の蛋白の活性は、 H
awgoodが先に述べたのと同じ、会合や膜形成を測定する方法を用いて評価
される。
上記で述べたように調製したイヌの肺由来のリン脂質調製物(300gg)およ
びリン脂質の合成混合液の両方を用いた。
この合成リン脂質は、240gの市販のDPPCおよび60μgの卯のPCを含
んでいた。これは、天然の脂質よりもずっと膜を形成しにくい。しかしながら、
この試験リン脂質は、蛋白の活性を最も効果的に表現するように選択された。
この32に蛋白とl0KA S Pの混合液とは、上記で述べたように、イヌの
肺から単離された。この32に蛋白を60μg加えると、肺より得た°′天然”
のリン脂質による膜の形成を、複合体それ自体で示されるのとほぼ同レベルにま
で高め得るのに対し、それだけでも適度に合成脂質を用いての膜形成が高められ
る。同じような結果が113ggのIOK蛋白だけを加えて得られた。しかしな
がら、13μgのxoKj周製1勿を、 60μgの32に蛋白を加える前に1
合成リン脂質小胞と保温すると。
天然の複合体自体のそれと比較できる速さで、および程度で。
膜形成が起こった。これらの結果を第12図に示した。
図面の簡単な説明
レーン
第40
詩表昭62−50022 (21)
810口
mab−Cd fshi
扇 12 口
手続補正器(自発)
昭和61年10月308
PCT/US85102445
2、発明の名称
組換え肺胞表面活性物質蛋白
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所 アメリカ合衆国 カリフォルニア 94043マウンテン ビュー、ベイ
ショアー
フロンテージ ロード 2450
名称 カリフォルニア バイオテクノロジーインコーホレイテッド
代表者 ニューマン、ジョン エイチ。
国籍 アメリカ合衆国
4、代理人
住所 〒530大阪府大阪市北区西天満6丁目1番2号5、補正の対象
特許法第184条の5第1項の規定による書面の6、補正の内容
(1)書面の特許出願人の代表者の欄および委任状および翻訳文については、別
紙のとおり。
(2)明細書の翻訳文については、タイプ印書により鮮明に浄書するために全文
を補正いたしました(内容に変更なし)。
国際調査報告
In+a+noIlan耐^峠lle+1lonl+6. PCT/US/8<
1024.4へ
Claims (11)
- 1.組換え肺胞表面活性物質蛋白(ASP)。
- 2.ヒト32KASP,イヌ32KASP,ヒト10KASP,16.5Kdの イヌ10KASPおよび12Kdのイヌ10KASPから成る群より選ばれた特 許請求の範囲第1項に記載のASP。
- 3.特許請求の範囲第2項に記載のASPをコードする組換えDNA配列。
- 4.和合可能な宿主細胞で特許請求の範囲第3項に記載のDNA発現を行うのに 有効な組換えDNA配列。
- 5.特許請求の範囲第4項に記載のベクターあるいは特許請求の範囲第3項に記 載のDNA配列で形質転換された組換え宿主細胞。
- 6.特許請求の範囲第5項に記載の細胞で産生されたASP。
- 7.特許請求の範囲第6項に記載の細胞を培養することを含むASP産生法。
- 8.不純物を実質的に含まない哺乳動物細胞表面活性物質蛋白(ASP)。
- 9.以下の配列から成る群より選ばれたN末端アミノ酸配列を有する特許請求の 範囲第8項に記載のASP:【配列があります】
- 10.哺乳動物の呼吸困難症(RDS)の治療に有効な製薬組成物であって,特 許請求の範囲第1項あるいは第8項に記載のASPを製剤的に受け入れ可能な賦 形剤と混合して含む組成物。
- 11.哺乳動物の呼吸困難症(RDS)の治療に有効な製薬組成物であって,特 許請求の範囲第1項あるいは第8項に記載のASPをホスホリピド小胞調製物と 混合して含む組成物。
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