JPS63133988A - 変形された組織プラスミノ−ゲンアクチベ−タ− - Google Patents

変形された組織プラスミノ−ゲンアクチベ−タ−

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JPS63133988A
JPS63133988A JP62015053A JP1505387A JPS63133988A JP S63133988 A JPS63133988 A JP S63133988A JP 62015053 A JP62015053 A JP 62015053A JP 1505387 A JP1505387 A JP 1505387A JP S63133988 A JPS63133988 A JP S63133988A
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kringle
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  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

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、一般にフィブリン溶解因子に関し、さらに詳
しくは、変形された組織プラスミノーゲンアクチベータ
−(活性化因子)に関する。
〔従来の技術〕
血液凝固は、究極的にフィブリンの網状構造すなわち凝
塊を生ずる種々の血液成分の複雑な相互作用から成るプ
ロセスである。フィブリンの網状構造の分解は、酵素前
駆体プラスミノーゲンのプラスミン、すなわち、フィブ
リン網状構造を直接分解する作用をするセリンプロテア
ーゼ、への活性化によって達成することができる。プラ
スミノーゲンのプラスミンへの転化は、組織プラスミノ
ゲンアクチベーター(t−PA)、すなわち、フィブリ
ン特異的セリンプロテアーゼによって触媒することがで
きる。
t−PAはプラスミノーゲンの生理学的脈管活性化因子
であると信じられ、そして通常単一のボリペプチド鎖(
分子172,000)として循環する。
ウロキナーゼ型プラスミノーゲンアクチベーター(u 
−P A)は、セリンプロテアーゼとして特徴づけられ
るプラスミノーゲンアクチベーターの部類の他の構成員
である。u−PAはt−PAと機能的にかつ免疫学的に
区別することができる。
フィブリンの存在下に、t−PAはこの分子の中央領域
中の一ケ所の部位での裂開によって活性化される。t−
PAの重鎖(分子1140.000および37.000
の2つの型)はt−PA分子のアミノ末端に由来し、こ
れに対して軽鎖(分子量33,000)はカルボキシ末
端に由来する。
潜在的前駆体t−PAタンパク質の二次元のモデルが確
立された(Ny等、ハ旦 旦:5355−5359.1
984)。このモデルから、重鎮は「クリングル(kr
ingle) Jとして知られる2つの三重ジスルフィ
ド構造を含有することが決定された。これらのクリング
ル構造は、また、プロトロンビン、プラスミノーゲンお
よびウロキナーゼ中にも存在し、そしてフィブリンへの
結合のために重要であると信じられるCNy ら、同上
〕。t−PAの第2クリングル(K2)は第1クリング
ル(K、)よりもフィブリンに対して高い親和性をもつ
と信じられる(Ichinose、TakioおよびF
ujkawa 、個人的通信〕。
t−PAの重鎖は、また、フィブロネクチンのフィンガ
ー領域(finger domain)と相同である「
フィンガー」領域を含有する。フィブリノネクチンはフ
ィブリンの結合を包含する種々の生物学的活動に関係づ
けられてきており、そしてこのような生物学的活動はフ
ィブリノネクチンがもつ9つのフィンガー領域のうち4
つまたは5つに関係づけられた。t−PAの重鎮は、ま
た、生長因子様領域を含有する。
t−PAの軽鎖はセリンプロテアーゼ活性のための活性
部位を含有し、この活性部位は他のセリプロテアーゼの
活性部位と高度に相同である。
天然t−PAはプレ区域(pre−region)およ
びそれより下流のプロ区域(pro−region)を
さらに含み、これらの区域をまともて「プレープロ(p
re−pro) J区域と呼ぶ、プレ配列は、血管の内
皮細胞によるt−PAの分泌にとって重要であるシグナ
ルペプチドを含有するCNyら、同上〕。プレ配列は、
細胞外分泌における必須の過程である、小胞体のルーメ
ン中へのt−PAの分泌の原因となると信じられる。プ
ロ配列は、小胞体からゴルジ装置へ移送された後、t−
PA分子から切離されると信じられる。
t−PAの生物学的活性はフィブリンの存在で実質的に
増大される(Sherry、、ニュー・イングランド・
ジャーナル・オフ・メディシン(欺LhLJ、Med、
) 313  : 1014 1017.1985) 
、特異性に劣るプラスミノゲンアクチベーターであるス
トレプトキナーゼおよびウロキーゼと異なり、t−PA
は凝塊の部位を除外して比較的わずかのプロテアーゼ活
性をもつ。プラスミノゲンおよびt−PAはフィブリン
の凝塊に最初に結合し、その結果プラスミノゲンのプラ
スミンへの酵素的分解は立体的に促進されると理論づけ
られる。
動物およびヒトにおけるフィブリン溶解のためのt−P
Aの使用は、天然分子のいくつかの欠点が際立っている
。生体内でのt−PAの半減期はヒトにおいて3分程度
に短いことが示された〔ニルソン(Nilsson)ら
、スカンジ ビアン・ジャーナル・オフ・ヘモトロジー
(Scand、J、Haemotol、)別、49−5
3.1984)。注射されたt−PAは肝臓によって急
速に浄化され、そして注射された物質の大部分は30分
以内に低分子量の形態に代謝される。この短い半減期は
、高い投与量および延長された注入を必要とすることに
よって、血栓溶解剤としてのt−PAの有効性を制限す
ることがある。Fuchs らBlood  65: 
 539−544.1985)は、注入されたt−PA
がタンパク質加水分解部位とは独立のプロセスにおいて
肝臓によって開裂され、そして注入されたt−PAは体
の中に蓄積されないであろうことを結論した。さらに、
冠動脈の血栓を溶解するために十分なt−PAの投与量
は、正常の生理学的レベルよりも非常に多く、そしてフ
ィブノゲンの全身的分解を導び<  (Sherry、
同上〕。
従って、臨床的応用のため、天然t−PAに比較して、
増大したフィブリン結合能力、増加した生物学的半減期
または増加した溶解度を有するフィブリン溶解剤を使用
することは有利であろう。
このような溶解剤はフィブリン溶解において活性な役割
を演するこのできない構造的および機能的特徴をもない
ことが好まい。例えば、表皮生長因子(EGF)pI域
を含有しないフィブリン溶解分子を生成することが望ま
しいであろう。なぜなら、E G F 領域はフィブリ
ン溶解活性に不必要であることが発見されたからである
。生長因子領域のすべてまたは一部分の欠失は、その領
域の疎水性のため、その分子の溶解度を増加することも
ある。
溶解度の増加は、より少ない(注射可能な)量のt−P
Aの使用を可能とし、そして患者へのより速い投与を可
能とする。活性化部位はt−PAの生理学的クリアラン
スに参加しないので、余分なドメインの除去は、また、
得られる変形されたt−PA分子の生体内の半減期を、
それを不活性化しないで、増加することができる。また
、特異的活性を増加し、これによってより少ない投与量
を用いることができる。さらに、t−、PAのフィブリ
ン結合の増大は追加のクリングル構造および/またはフ
ィンガー領域の付加によって達成することができる。さ
らに、より小さい分子は組換え細胞によっていっそう容
易に分泌されることができる。
天然t−PAは複合モザイクポリペプチドであり、そし
てt−PA遺伝子は前述の構造的および機能的領域をコ
ードする多数のエクソンを含むという事実CNyら、同
上〕に照らして、t−PAの特異的フィブリン溶解活性
を最適に発現するDNA配列を構成することが望ましい
であろう。
タンパク質の最適化は、t−PAの所望の構造的および
機能的性質をコードするヌクレオチド配列のみをクロー
ニングし、同時に所望の生物学的活性に寄与しない配列
を排除することによって達成できるであろう。所望の構
造の多数のコピーを、最適化されたタンパク質の中に組
込むこともできる。
明らかなように、t−PAの臨床的効能と投与の容易さ
および最小の望ましくな副作用とを兼ね備えた、フィブ
リン溶解剤がこの分野において要求されている。本発明
は、比較的大量に生産することができる変形された形態
のt−PAを提供することによって、この要求を満足さ
せる組換えDNA技術を使用することによって、変度さ
れた(modified) t −P Aの絶えず一定
した均質な入手源が提供される。心臓の発作および搏動
の罹病において存在する凝塊(clot)を溶解するた
めに、そしてフィブリンのマトリ7クスを溶解しあるい
はその形成を抑制することの必要性が治療上望ましい他
の場合において、変形されたt−PAを利用できる。
C発明の開示〕 節単に述べると、本発明は、フィブリン結合領域をコー
ドする第1区域と、第1区域より下流に位置する第2区
域とから本質的に成るヌクレオチド配列を含有し、第2
区域が組織プラスミノゲンアクチベーターのセリンプロ
テアーゼ活性のための触媒領域をコードする、DNA構
成体を開示する。この配列は、t−PAと実質的に同一
の生物学的活性を有するタンパク質の遺伝情報を指定す
る。第1区域および第2区域は、t−PAのゲノムのク
ローンまたはcDNAのクローンに由来することができ
、あるいは普通のDNA合成技術によって構成できる。
好ましくは、フィブリン結合領域をコードする第1区域
は、1または2以上のクリングル構造をコードする。と
くに、第1区域はt−PAのK。
およびに2クリングル構造、二重に2構造または単一の
に2構造をコードするか、あるいは他のタンパク質から
のクリングル構造を代わりに使用できる。フィブリン結
合領域をコードする第1区域は、1または2以上のフィ
ンガー領域をさらにコードすることができる。
第2区域は、本質的にt−PAのセリンプロテアーゼ領
域である触媒領域をコードする。とくに好ましい第2区
域は、第1図に従い、アミノ酸番号276から延びかつ
アミノ酸番号527を通して続(t−PAの軽鎖をコー
ドする。
さらに、本発明は、t−PAと実質的同一の生物学的活
性を有するタンパク質の発現を命じる(direct)
ことのできる発現ベクターを開示する。
これらのベクターは作用可能にヌクレオチド配列に結合
しているプロモーターを含み、このヌクレオチド配列は
フィブリン結合領域をコードする第1区域と、第1区域
より下流に位置する第2区域とから本質的に成り、第2
区域はt−PAのセリンプロテアーゼ活性のための触媒
領域をコードする。この配列はt−PAと実質的に同一
の生物学的活性を有するタンパク質の遺伝情報を指定す
る。
本発明の第3の面は、t−PAと実質的に同一の生物学
的活性をもつタンパク質を生産するようにトランスフェ
クションあるいは形質転換された細胞を開示する。これ
らの細胞は、フィブリン結合領域をコードする第1区域
と、第1区域より下流に位置する第2区域とから本質的
に成るヌクレオチドに作用可能に結合した、プロモータ
ーを含んでなるDNA構成体を含有し、第2区域は1−
PAのセリンプロテアーゼ活性のための触媒領域をコー
ドする。この配列はt−PAと実質的に同一の生物学的
活性を有するタンパク質の遺伝情報を指定する。
細胞は哺乳動物の細胞または微生物であることができる
。好ましい微生物はバクテリア、とくに大腸菌(E、c
oli) 、および真核生物の微生物、とくに酵母菌サ
ッカラミセス・セレビシアエ(錘ユccharom c
es  cerevisiae)および糸状菌類、例え
ば、アスペルギルス(ハ脛■旦旦蛙を包含する。
本発明は、さらに、t−PAと実質的に同一の生物学的
活性を有するタンパク質を生産する方法を提供する。こ
の方法は宿主細胞の中にDNA構成体をそう人する工程
を含んでなり、このDNA構成体はフィブリン結合領域
をコードする第1区域と第1区域より下流に位置する第
2の区域とから本質的に成るヌクレオチド配列に作用的
に結合したプロモーターを含有し、第2区域はt−PA
のセリンプロテアーゼ活性のための触媒領域をコードす
る。この配列はt−PAと実質的に同一の生物学的活性
を有するタンパク質の遺伝情報を指定する。第2工程は
宿主細胞を適当な培地中で生長させることを包含し、次
の工程は宿主細胞が生産したDNA構成体によってコー
ドされたタンパク質生崖物を単離することを包含する。
宿主細胞は哺乳動物の細胞または微生物であることがで
きる。好ましい微生物はバクテリア、とくに大腸菌(E
、coli) 、および真核動物の微生物、とくに酵母
画成じ仁立う」上皇ノ、・セレビシアエ(Saccha
ro−狂態り並島旦紅封)および糸状菌類、例えば、ア
スペルギルス(Aspergillus)を包含する。
さらに本発明の他の面は、アミノ末端フィブリン結合領
域とカルボキシ末端プロテアーゼ領域とから本質的に成
る、t−PAと実質的に同一の生物学的活性をもつタン
パク質を開示する。
本発明の他の面は、以下の詳細な説明および添付図を参
照すると明らかとなるであろう。
以下余白 〔発明を実施するための最良の方法〕 本発明を説明する前に、ここで使用する幾つかの用語の
定義を記載することは、本発明の理解の助けになるであ
ろう。
・DNAすなわちcDNA :mRNA鋳型中に存在す
る配列から合成されたDNAの分子または配列。
D N A    (construct) :自然に
存在する遺伝子から部分的な形態で単離することができ
、あるいは自然にはそうでなければ存在しない方法で結
合および並置されたDNAのセグメントを含有するよう
に変更された、一本積または二本鎖のDNA分子、また
はこのような分子のクローン。
ブースミド たはベク −:宿主細胞中にそう人された
とき、その複製を提供する遺伝子情報を含有するDNA
構成体。複製は自律的であるか、あるいは宿主ゲノム中
への組込みであることができる。プラスミドは、一般に
、宿主細胞中で発現すべき少なくとも1つの遺伝子配列
、ならびにこのような遺伝子の発現を促進する機能をコ
ードする配列、例えば、プロモーターおよび転写の開始
部位およびターミネータ−を含有する。それは線状また
は閉じた環状の分子であることができる。
ブレー11m! ×h  (re−ro re 1on
):ある種のタンパク質の前駆体のアミノ末端に存在し
、そして一般に分泌の間に、少なくとも一部分、タンパ
ク質から裂開されるアミノ酸配列。プレープロ区域は、
一部分、タンパク質を細胞の分泌通路の中に向ける配列
を含む。
研域ユdoma圏しタンパク質分子の特定の生物学的活
性のために必要な構成要素を含有する、タンパク質分子
の特定のアミノ酸の三次元的自己集成列。
フィフ゛Tン′士A令+5 :タンパク質をフィフ゛リ
ンへ結合するために必要なそのタンパク質の部分。
天然t−PAにおいて、クリングル構造およびフィンガ
ー領域はフィブリン結合に寄与する。本発明によれば、
E G F 領域はt−PAまたは変形されたt−PA
のフィブリン結合に有意に寄与しないことが発見された
生立ヱ泣孟性二ある分子が生物学的関係において(すな
わち、生物体、細胞、または生体外の複製物中において
)なす機能または機能の組。タンパク質の生物学的活性
は、触媒活動とエフェクター活動とに分けることができ
る。フィブリン熔解因子の触媒活性は、前駆体の特異的
裂開(specificcleavage)による他の
タンパク質の活性化をしばしば含む。対照的に、エフェ
クター活性は生物学的に活性な分子を他の分子、例えば
、フィブリン、または細胞に特異的に結合することを含
む。エフェクター活性は、しばしば、生理学的条件下で
の触媒活性を増強し、あるいはそれに必須である。
触媒活性およびエフェクター活性は、ある場合において
、タンパク質の同一領域に存在する。天然のt−PAに
ついて、生物学的活性は、フィブリン、プロ酵素または
酵素前駆体の存在下に、プラスミンに転化することによ
って特徴づけられ、そしてプラスミンはフィブリンマト
リックスを分解する。フィブリンはプラスミノゲンの活
性化においてコファクターとして作用するので、天然の
t−PAはフィブリンの不存下ではほとんど活性をもた
ない。ここで使用するとき、l’−t−PAと実質的に
同一の生物学的活性」という用語は、フィブリン、プロ
酵素または酵素前駆体の存在下に、プラスミノゲンをブ
ラミンに転化することを包含する。
前述のように、t−PAはフィブリン凝塊の分解(de
gradation)において主要な役割を演すること
が知られている。天然t−PAはt−PAのフィブリン
溶解活性に不必要であることがわかった区域をその分子
内に有するモザイクタンパク質であるので、フィブリン
結合活性およびセリンプロテアーゼ活性が保持されてい
るが、E G F 9M域のすべてまたは一部分および
他の非フィブリン溶解領域がこのような変形t−PAか
ら排除された、変度t−PAを提供することが望ましい
。さらに、増強されたフィブリン結合活性または増延長
され生体内半減期を有する変更t−PAを生産すること
が望ましいであろう。
本発明によれば、出発物質としてcDNAクローンまた
はゲノムのクローンを使用して、組換え技術を用いるこ
とによって、これらの新規なタンパク質を生産すること
が好ましい。適当なりNA配列は、また、標準的手順に
従って合成できる。
cDNAクローンを使用することが好ましい。なぜなら
、変形t −PAを生産するための出発物質として、天
然t−PAをコードする完全長のcDNAを使用するこ
とによって、イントロンが除去され、こうして天然t−
PAのすべてのエクソンが存在しかつ互いに関して正し
く配向されているからである。完全長のcDNAは、ま
た、t−PAのCDNAを5′末端から[チューイング
バック(chewing back) J L/、こう
して宿主細胞の中に究極的にそう人できる多数のcDN
A断片を得ることによって、変形分子を容易に発生させ
るという利点を提供する。あるいは、CDNAはオリゴ
ヌクレオチド指令(directed)突然変異誘発を
経る配列の欠失またはそう人のための鋳型として使用で
きる。
t−PAのcDNAの利用は、追加のクリングル構造お
よびフィンガー領域のそう人によって、天然のt−PA
のフィブリン結合領域の便利な増強を可能とする。この
方法は、天然t−PAまたは他のタンパク質中に見出さ
れる機能的領域の最適な組合せを選択して、フィブリン
結合およびセリンプロテアーゼ活性に関して増強された
生物活性をもつフィブリン溶解剤を得る手段を提供する
したがって、本発明は、t−PAと実質的に同一の生物
学的活性を有する新規なタンパク質を生産する方法を提
供する。ここに記載する新規なタンパク質は、天然のt
−PAよりも5倍〜10倍大きい生体内半減期を有する
ことが示された。これらの新規なタンパク質は、トラン
スフェクションした哺乳動物細胞、および形質転換され
た菌類およびバクテリア中において発現される。
成熟ヒトt−PAをコードする配列を含有するcDNA
クローンは、すでに同定されている。
t−PAのcDNA配列はプラスミドpDR1296中
にそう人され、そしてこのプラスミドは大腸菌(E、c
oli) JM83中に導入された。この形質転換体は
、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(八
merican Type Cu1ture Co11
ection、Bethe−sda、MD)に受託され
、そして受託11kL53347を受けた。
菌株pDR1296/ JM83をt−PAのcDNA
源として使用した。プラスミドpDR1296を単離し
、そしてt−PAのcDNAを制限エンドヌ・フレアー
ゼ消化によって切り取った。t−PA制限断片を次いで
Bal 31とともにインキュベーションし、そして酵
素の反応時間を調節して、大きさの不均一性を示す一連
のt−PAヌクレオチド配列を生産した。この大きさの
不均一性は、t−PAのcDNAの5′末端の漸進的短
縮から生ずる。
Bal 31消化した断片をゲル電気泳動によって分離
し、そして所望の大きさの範囲の断片を選択した。断片
を常用の技術に従いゲルから溶離した。
第2のアプローチにおいて、pDR1296からのcD
NA配列の部分をオリゴヌクレオチド指令欠失突然変異
誘発のための鋳型として使用した。この方法により、天
然t−PAの特定の領域をコードする配列を正確に欠失
または変更した。
第3のアプローチにおいて、変形t−PA配列の5′コ
一ド区域を、合成オリゴヌクレオチドから構成し、そし
てcDNAの3′区域に連結した。
次いで、変形t−PA断片を適当なプレープロ配列に連
結した。t−PAのプレープロ配列は、cDNAまたは
ゲノムのライブラリーから単離することができ、あるい
は合成したオリゴヌクレオチドから構成することができ
る。オリゴヌクレオチドは好ましくは機械合成し、精製
し、そしてアニーリングして二本鎖断片を構成する。得
られた二本鎖断を、必要に応じて、結合してプレープロ
配列を生成する。このプレープロ配列は、第1図に描か
れているように、1osbp配列からなる。次いで、合
成したプレープロ配列を変形t−PA断片の5′末端に
接合した。選択した宿主細胞のタイプに依存して他のプ
レープロ配列を使用できる。
ある場合において、宿主種に対して内因性のプレープロ
配列を使用することが望ましいであろう。
プレープローt−PA断片を適当な発現ベクター中にそ
う人し、次いでこれを適当な宿主細胞中にそう人する。
そう人の方法は選択した特定の宿主細胞に依存するであ
ろう。異種DNAで哺乳動物の細胞をトランスフェクシ
ョンする方法およびバクテリアおよび菌類を形質転換す
る方法は、この分野においてよく知られている。適当な
発現ベクターは、宿主細胞中の異種遺伝子の転写を命令
できるプロモータを含むであろう。
ある場合において、発現ベクターは、さらに、複製起点
ならびに、選択した宿主細胞に依存して、発現のレベル
を調節しそて/または増強する配列を含むことが好まし
い。適当な発現ベクターはプラスミド、RNAおよびD
NAウィルスまたは細胞のDNA配列から誘導すること
ができ、あるいは各々の要素を含有することができる。
本発明の実施において使用するために好ましい原核細胞
は大腸菌(Escherichia coli)の菌株
であるが、バシルス(Bacil 1us)および他の
属も有用である。これらの宿主を形質転換しそしてそれ
らの中でクローン化された異種DNA配列を発現する技
術はこの分野においてよく知られている〔例えば、Ma
niatisら、Mo1ecular C1onin 
 : ALab+■追旦ひ」直凹剣工、コールド・スプ
リング・ハーバ−・ラボラトリ−11982参照〕。バ
クテリア宿主中の異質DNAの発現に使用されるベクタ
ーは、一般に、選択可能な遺伝標識、例えば、抗生物質
耐性のための遺伝子、および宿主細胞中で機能するプロ
モーターを含有するであろう。適当なプロモーターは、
次のものを包含する:  trp (Ni−chols
およびYanofsky、 Meth、in Enz 
mol。
匪: 155.1983)、 lac (Casada
ban ら、ムBact、、143  :  971−
980.1980)、TAC(Russel)ら、堕吠
 別:  231−243.1983) 、およびファ
ージプロモーター系。バクテリアの形質転換に有用なプ
ラスミドは、次のものを包含する: pBR322(B
olivar ら、傾匹)叢、95−113.1977
)、pucプラスミド(Messing 、 Meth
、in Enz nolo  。
101、20−77.1983、およびVieiraお
よびMessing+Gene、  19 :  25
9−268  、1982)  、 pCQV2  (
口ueen。
Lμ占1旺旦止l佳、 、  2  : 1−10.1
983) 、およびそれらの誘導体。
真核生物の微生物、例えば、酵母菌Saccharo−
m ces cerevisiae、または線状苗頻、
例えば、アスペルギルス(M匹」旦居蛙もまた、宿主細
胞として使用できる。アスペルギルス(船り見■jυ上
り一のとくに好ましい種は、A、ニドランス(A、n1
du−加)、A、ニガー(虹旦U旦 、A、オリゼー(
Lgす、およびA、テレウス(A、terreus )
を包含する。酵母菌を形質転換するための技術はBeg
gsによって記載された(Nature、 275  
:  104−108.1978)。酵母菌中で使用す
るための発現ベクターは、次のものを包含する: YR
p7 (Serenlら、Proc 。
Natl、Acad、Sci ) USA 、 76 
: 1035−1039.1979)、YEp13  
(Broachら、Gene、  8 :  121−
133.1979)、pJDB248 pJDB219
  (Beggs 、同上〕、およびそれらの誘導体。
このようなベクターは、一般に、選択可能な遺伝標識、
例えば、栄養遺伝標識TRPを含み、これにより庇突然
変異を有する宿主での選択が可能となる。酵母菌の発現
ベクター中の使用に好ましいプロモーターは、次のもの
を包含する:酵母菌解糖系遺伝子のだめのプロモーター
(Hi tzen+anら、J、Biol、Chim、
、 255  :  12073−12080.198
0 ; AlberおよびKawasaki、 J M
ol紅鮭」弘虱、、上: 419−434.1982)
 、またはアルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子CYou
ngら、Genetic  En  1neerin 
  of  Microor  anisms  fo
rChemicals 、 Ho1laenderら!
、  335ページ・プレナム(Plenum) 、ニ
ューヨーク、1982 ;および八mmerer、Me
th、in  Enz  molo   、  101
   :   192−201 .1983)。酵母菌
形質転換体中で生産された変形t−PAタンパク質の精
製を促進しかつ適切なジスルフィド結合の形成を得るた
めに、t−PAプレープロ配列の代りに分泌されるタン
パク賞をコードする酵母菌遺伝子からのシグナル配列を
使用することができる。とくに好ましいシグナル配列は
、用1遺伝子のプレープロ区域である(Kurjanお
よびHerskowitz、 Ca旦、 30 :  
933−943.1982) 。
アスペルギルス(飴」且I土11uリーの種は既知の方
法、例えば、Ye I tonらの方法(Proc、N
atl、Acad、Sci。
USA  81 : 1740−1747.1984)
に従って形質転換することができる。
より高等な真核動物の細胞は、本発明の実施において宿
主細胞として機能することができる。培養した哺乳動物
の細胞、例えば、BHA、CHO、およびJ558Lの
細胞系が好ましい。tk −BHK細胞はとくに好まし
い。哺乳動物の細胞中に使用するための発現ベクターは
、哺乳動物中に導入された異質遺伝子の転写を指令でき
るプロモーターを含むであろう。とくに好ましいプロモ
ーターはSV40[Subramani ら、Mo1.
Ce11.Biol、、土:  854−64.198
1)およびMT−1プロモ一ターCPa1m1terら
、5cience 、 222  :  809 81
4.1983)を包含する。
また、発現ベクター中に転写ターミネータ−が含有され
、このターミネータ−は発現すべきDNA配列のための
そう入部位より下流に位置する。好ましいターミネータ
ーはヒト生長ホルモン(hGH)遺伝子ターミネータ−
である(DeNotoら、Nuc、Ac1ds Res
、、  9 :3719 3730.1981)。
培養した哺乳動物の細胞中の突然変異体t−PA。
の発現のため、クローン化t−PAを含有する発現ヘク
ターは、適当なトランスフェクション技術、例えば、リ
ン酸カルシウム媒介トランスフェクション(Wigle
rら、Proc、Natl、Acad、Sci、 、 
USA″77 : 3567−3570.1978によ
って改変された、Grahamおよびνan der 
Eb、 ■匹圏■52 :  456−467.197
3)の方法によって細胞の中に導入される。
DNA−リン酸カルシウム沈殿物を形成し、そしてこの
沈殿物をクロロキン(100声)を含有する媒質の存在
下に細胞に適用する。細胞を沈殿物とともに4時間イン
キュベーションし、次いで2分間15%のグリセロール
ショックを与える。ある比率の細胞はDNAを取り込み
、そしてそれを細胞内に数日間維持する。小比率の細胞
は宿主のゲノムの中にDNAを組込むか、あるいは非染
色体核構造体中にDNAを維持する。これらのトランス
フェクシント(transfectant)は選択可能
な表現型(選択可能な遺伝標識)を与える遺伝子との同
時トランスフェクション(cotransfectio
n)によって同定される。好ましい選択可能な遺伝標識
はDHPR遺伝子であり、この遺伝子はヌクレオチド合
成の阻害剤であるメトトレキセイト (MTX)に対す
る耐性を細胞に付与する。宿主細胞がDNAを吸収した
後、薬物選択を適用して、適当な方法で選択可能な遺伝
標識を発現している細胞の個体群を選択する。
MTXを培地に添加し、好ましくは培地中のMTXの濃
度を順次に増加し、次いで薬物耐性の細胞系を希釈によ
ってクローニングすることを反復することにより、発現
レベルを増加する1つの手段として、同時増幅(coa
mpljf 1cation)を達成することができる
。増幅能力の変動は、同時トランスフェクションしたD
NA配列の初期のゲノム配置(すなわち、染色体外対染
色体)ならびに種々の量のDNAの転位が起こりうる、
増幅自体の機構の両者に関係する。これは、頻繁かつ安
定な同時増幅を行うことができることが前に示されたク
ローンのそれ以上の増幅において認められる。
この理由のため、各増幅工程後に希釈によってクローン
化することが必要である。次いで、D II P R遺
伝標識を発現する細胞を選択し、そしてt−PAの生産
についてスクリーニングする。スクリーニングは、酵結
合免疫収着アッセイ (ELISA)または生物学的活
性のアッセイによって実施できる。
さらに、ある条件下に、t−PAの生産は培養中の哺乳
動物の細胞に悪影響を及ぼすことが発見された。これは
一部分プラスミン(非特異的プロテアーゼ)のためであ
ると信じられ、このプラスミンはt−PAを生産するよ
うにトランスフェクションされた細胞を血清の一成分で
あるプラスミノゲンを含有する培地中で培養するとき発
生する。
トランスフェクションされた細胞によって生産されるt
−PAはプラスミノゲンを活性化してプラスミンにし、
このプラスミンは細胞膜を攻撃し、そして胞胞の剥離に
寄与する。他のタンパク質加水分解活性も関与すると信
じられる。培地中にプロテアーゼ阻害剤を含めると、プ
ラスミノゲンの活性化がブロッキングされ、そしてt−
PAの生産を促進する。とくに好ましいプロテアーゼ阻
害剤はアプロチニンであり、これは培地中にほぼ100
単位/−〜50,000単位/−の濃度で、好ましくは
プラスミノゲン不含血清を含有する培地中に100単位
の濃度で、あるいは正常の胎児子牛血清を用いる場合、
はぼ1000単位/−〜50.000単位/d、好まし
く 1ooo単位/−の濃度で含められる。
そのように生産されたt−PAは、培地をを取り出し、
そしてそれを分画することによって培養細胞から回収さ
れる。好ましい分別法は、抗1−PA抗体、フィブリン
−セライト(celite)カラムまたはりジン−セフ
ァロースカラムを用いるアフィニティークロマトグラフ
ィーである。また、他の普通の精製法、例えば、イオン
交換クロマトグラフィー、高性能液体クロマトグラフィ
ーまたはゲル濾過を用いることができる。
要約すると、本発明は、変形t−PAタンパク質を提供
し、そして安定にトランスフェクションされたあるいは
形質転換された宿主細胞を使用することによって、天然
t−PAと実質的に同一の生物学的活性を有する変形t
−PAタンパク質を生産する方法を提供する。次いで、
こうして発現されたタンパク質生産物を細胞または細胞
増殖培地から精製し、そして生物学的活性についてアッ
セイする。このアッセイは、プラスミノゲンのプラスミ
ンへの転化、フィブリン結合親和性または血漿半減期特
性を監視できる。免疫学的アッセイもまた使用できる。
以下の実施例を要約すると、実施例1はボウウェス(B
owes)黒色腫の細胞系からのmRNAからつくった
t−PAのcDNAクローンを開示する。
このcDNAを使用してプラスミドpDR1296を構
成し、そしてこのプラスミドを使用してE、coli菌
株JM83を形質転換した。次いで、pDR1296の
t−PA配列を、オリゴヌクレオチドから構成した合成
プレープロ配列に連結した。?IT−1プロモーターお
よびヒト生長ホルモンのターミネータ−を加え、そして
第2図に示すベクターZem 99を構成した。
実施例2は、正常肝Fa組織から誘導されたDNAライ
ブラリーから得られた、ヒトゲノムt−pAのクローニ
ングおよび配列決定を開示する。
実施例3は、全長のpDR1296t −P Aクロー
ンを使用して、ランダム5′末端欠失を有するt−PA
配列の調製を開示する。TACプロモーターおよびt−
PAブレープロ配列を、不規則に欠失したt−PAのc
DNA配列に結合した。pDl’+817構成体は、完
全長のt−PAクローンを用いて得られたものよりも1
0〜30倍大きいt−PAフィブリン溶解活性の生成を
指令した。培養した哺乳動物中の端を切った(trun
cated)配列の発現も開示した。
実施例4および5は、t−PAのフィンガー領域および
生長因子領域のためのコード配列をループアラ) (I
ooρing out)する方法を記載する。
実施例6および7は、フィンガー領域、生長因子領域お
よびクリングル1構造のためのコード配列をループアウ
トして、変形t−PAを生産する方法を開示する。
実施例8は、合成オリゴヌクレオチドを使用する突然変
異体t−PA配列の構成を開示する。
実施例9は、欠失突然変異誘発によって構成される、生
長因子領域コード配列を欠失した突然変異体配列を開示
する。
実施例10は、バクテリア発現ベクターpDR816(
実施例3に記載する)を使用して、形質転換されたE、
coli JM105中で変異体t−PAを発現する方
法を記載する。
実施例11は、子供ハムスター腎(B HK)細胞を変
異体t−PA配列を含んでなる発現ベクターでトランス
フェクションすることによって、哺乳動物中で変異体t
−PAを発現する方法を教示する。
実施例12は、変異体t−PAヌクレオチド配列を含ん
でなるベクターで形質転換された、3−cerevis
iae細胞中で突然変異体t−PAを発現することを記
載する。
次の実施例により、本発明をさらに説明する。
〔実施例〕
ヒトt−PAcDNAクローンの配列は報告されている
(Pennica ら、Nature、 30し:  
214−221.1983)。この配列は、32−35
アミノ酸のプレプロペプチドおよび引続<  527−
530アミノ酸の成熟タンパク質をコードする。
変異体t−PAのためのコード配列を含んでなるcDN
Aクローンは、(Bowes)黒色腫細胞系からのmR
NAを出発物質として使用して構成された(Rijke
nおよびCo11en、 J、Biol、Chem、、
 256 ニア035−7041.1981) 、次い
で、このcDNAを使用してプラスミドpDR1296
を構成した。pDR1296で形質転換したニジエリシ
ャ・コリ (Esher ich ia部)菌株は、ア
メリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(八me
rican Type Cu1ture Co11ec
−tion)に受託Nci 53347で受託された。
プレープロ配列はcDNAクローンpDR1296中に
存在しないので、それは合成オリゴヌクレオチドから構
成し、引続いてcDNAに連結した。合成t−PAプレ
ープロ配列において、BamHIおよびNcolの裂開
部位はプレープロ配列の第1コドン(ATG)に対して
5′のすぐ近くに導入し、そしてBgl U (Sau
3A 、 XhoII)部位はプレープロ配列の3′末
端に維持された。天然プレープロ配列は中央付近に便利
な制限部位を欠く。しかし、配列GGAGCA (アミ
ノ酸−20および一19G1y−Alaの遺伝情報を指
定する)をGGCGCCに変更して、アミノ酸配列を変
化させないで、NarI部位を得ることができる。
プレープロ配列を構成するために、アプライド・バイオ
システム(Applied Biosystem) 3
80−A型DNA合成装置を使用して、次のオリゴヌク
レオチドを合成した: ZC131:  5 ’GGA TCCATG GAT
 GCA ATG AAGAGA  GGG  CTC
TGCTGT  GTG  3  ’ZC132:  
  5’  TCG  CGCCACACA  GCA
  GCA  GCACACAGCAGAG3 ’ ZC133:  5 ’ GGCGCCGTCTTCG
TT TCG CCCAGCCAG GAA ATCC
ATG3 ’ZC134:  5 ’ AGA TCT
 GGCTCCTCT TCT GAATCG GGC
ATG GAT TTCCT 3 ’精製後、オリゴマ
ーzC¥31およびZC132をアニーリングして12
塩基対のオーバラップを生成した(切片1)。オリゴマ
ーZC133およびZC134を同様にアニーリングし
た(切片2)。
オリゴマーをPo1I緩衝液〔ベセスダ・リサーチ・ラ
プス(Bethesda Re5earch Labs
) )中で混合し、65℃に5分間加熱し、そして室温
にゆっくり4時間冷却してアニーリングした。10単位
のDNAポリメラーゼを加え、そして反応を室温におい
て2時間進行させた。この混合物を8%のポリアクリル
アミド−尿素の配列決定ゲル上で1 、000ボルトで
2.5時間電気泳動させて、反応生成物を大きさで分別
した。正しい大きさの断片(ポリメラーゼの反応が完結
したもの)をゲルから切断し、そして抽出した。
アニーリング後、切片1をBamHIおよびNarTで
切断し、BamHI + Nar I−切断pUC8中
にクローン化した(VieiraおよびMessing
+Gene、 19 :  259−268.1982
 ;およびMessing)、 Meth in En
z −匹旦■、」迎−20−77,1983)。切片2
を再アニーリングし、そしてNarIおよびBglI[
で切断し、そしてBamII +Nar (Sau3A
、Xhol−切断pUc8)中にクローン化した。コロ
ニーを適当な標識オリゴヌクレオチドでスクリーニング
した。コロニーとのハイブリダイゼーションによって陽
性と同定されたプラスミドを配列決定して、正しい配列
がクローン化されたこと確かめた。
次いで、切片■を適当なpUCクローンのBamHI+
Narに重消化物から精製した。2つの断片をNar1
部位で連結し、そしてBamHI−切断pUcB中にク
ローン化した。
次いで、pDR1296のt−PA配列を、次の方法で
、合成プレープロ配列に連結した(第2図)。
プラスミドplc19R(Marsh ら、Gene、
 32 :  481−486.1984)をSmal
および旧ndUで消化した。
次いで、地図位置270(PvuIr)から位置517
1(Hind m )までのSV40のori区域を直
線化されたpIc19Rに結合してプラスミドZem 
67を生成した。
このプラスミドをBglnで次に裂開し、そしてヒト生
長ホルモンの遺伝子からのターミネータ−区域(De 
Noto ら、Nuc、Ac1ds Res、+  9
 :3719−3730.1981)をBgl U  
BamHI断片としてそう人して、プラスミドZem 
86を生成した。合成t−pAプレープロ配列をS a
u3Aで消化してpUC8ベクターから取り出した。こ
の断片をBglU消化したZem E!6中にそう人し
て、プラスミド88を生成した。プラスミドpDR12
96をBglIrおよびBam1lで消化し、t−PA
cDNA断片を単離し、そしてBglI[−切断Zem
 88中にそう人した。得られたプラスミドをZem 
94と表示した。
次いで、MI−1プロモーター、完全む−PAコード配
列、およびhGHターミネータ−を含んでなるベクター
Zem 99を、次の方法で組立てた(第2図)、MT
−1プロモーターを包むKpn I −BamHI断片
をMThGlllll (Polmiterら、5ci
ence 、 222:809−814.1983)か
ら単離し、そしてpUc18中にそう人してZem 9
3を構成した。プラスミドMThGH112(Paln
+1terら、同上〕をBglIIで消化し、そして再
連結してhGHコード配列を排除した。次いで、MT−
1プロモーターおよびhGHターミネータ−をEcoR
I断片として単離し、そしてpUc13中にそう人して
Zem4を構成した。次いで、Zem 93をBamH
Iおよび5allで消化して直線化した。
Zem4をBglITおよび5ailで消化し、そして
hGHターミネータ−を精製した。t−PAプロープロ
配列を、BamHI −X ho断片としてpUc8ベ
クターから取り出した。次いで3つのDNA断片を連結
し、そしてZem 97の構造を有するプラスミド(第
2図)を選択した。Zem 97をBglffで切断し
、そしてZem 94からのXhoIIt−PA断片を
そう人した。得られたベクターはZem 99である。
ケリムt−PAクローンを、正常の肝組織から%fi 
導されたDNAライブラリーから得た。このライブラリ
ーは胎児ヒト肝llDNA断片をハグテリオファージ・
ラムダ中にそう人することによって構成した(Lawn
ら、釦旦、 15 : 1157−1174.1978
)。
このライブラリーを使用してE、コリ (E、coli
)菌株LE392 (^TCC33572)を感染させ
た(Maniatisら、Mo1ecular clo
nin :A Laborator  Manual)
コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−119
82,504ページ〕。0.2%のマルトース、101
のMgSO4、および50g/mjのチミジンを含有す
るしブイヨン中で細胞を一夜培養して、10mMのMg
5O,中で2倍に濃縮した。750Iのこの濃縮物を、
IIのファージライブラリー(200,000フアージ
/Jlりと一緒に、25cmx22cmの平板を使用す
るNZYアミン軟質寒天の上層中のしブイヨン寒天上で
平板培養した。37℃で一夜のインキュベーション後、
はぼ105/平板のコロニーが得られた。コロニーをニ
トロセルロースに移し、そしてリフト(lift)を0
.1MのNaOH,1,5MのNaC1で処理し、空気
乾燥し、そして80°Cで2時間ベーキングした。SE
T緩衝液(SETは11につき175.2gのNaC1
、72,7gのトリス、14.8gのEDT八を含有す
る、HCIでpH8,0)中で65℃において、プレハ
イブリダイゼーションおよびハイブリダイゼーション(
全長の、ニック翻訳したt−PAcDNAプローブ)を
実施した。フィルターを2XSSC,0,1%のSDS
中で洗浄し、乾燥し、そしてオートラジオグラフにかけ
た。
13の予備的陽性のものが同定された。プラーク精製の
2つのラウンド(上のようにスクリーニングした)は、
13の群から9つの陽性物を同定した。9つの陽性のゲ
ノムのクローンをE、コリ(E、coli)LE392
上で平板培養し、−夜増殖させ、そしてリゼイトを調製
した。ファージをCsCβ勾配で精製し、そして表1に
示すオリゴヌクレオチドへのハイブリダイゼーションに
よってマツピングを実施した。
以下余i 、表−」− ZC46(5’ TCG TTT ACT CTA G
G 3 ’ )ZC88(5’TGCAGCGAG C
CA AGG  3 ’ )ZC89(5’ ACG 
TGG AGCACA GCG  3 ’ )ZC91
(5’ CCCTCCTGCTCCACC3’ )ZC
94(5’  TAG  GAT  CCA  TGG
  ATG  CAA  TGACAA  GAG  
GGC3’  )ZC96(5’  CTG  CTG
  TGT  GGA  GCA  GTCTTCGT
T TCG CCC3’ ) ZC98(5’  TGCCCG  ATT  CAG
  AAG  AGG  AGCCAG ATCTTC
3’ ) フローブZC94、ZC96およびZC98はシグナル
ペプチドのコード区域にハイブリダイズするであろう。
残りのプローブは成熟ペプチドコード区域ヘハイプリダ
イズする。9つの陽性単離物は3つの明確なりラスに入
ることがわかり、これらは−緒になって全t−PAコー
ド区域にわたる。インサートの大きをEcoRIの消化
によって決定した。
各クラスについて、最大のインサートをもつクローンを
EcoRI 、  Bgl m、およびEcoRI +
 Bgl IIで消化し、そして代表的オリゴヌクレオ
チドプローブを使用してサザンブロソト(Southe
rn、 J。
Mo1.Biol、 98: 503−517.197
5)でプロービングした。クローン番号9は成熟t−P
Aのための全コード配列を含有したが、プレープロ区域
を含有しないことがわかった。クローン番号9からのイ
ンサートのEcoRI断片およびBgl II −Ec
oRI断片を、配列決定およびそれ以上の分析のために
、M13およびpuc13の中にそう人した。断片はジ
デオキシ法によって配列決定したCSangerら、ム
Mo1.Bio1. 、143  :  161−19
83、およびSangerら、Proc、Natl、A
cad、Sci、 、  USA  74 : 546
3.1977)。
1ONのpDR1296を5単位のBglIIまたは5
単位のNarIで完全に消化した。得られた直線化DN
Aを0.7%のアガロースゲル上で電気泳動させた。D
NA断片をTE緩衝液<10mMのトリス、pH7,4
,5mMのEDTA)で溶離した。DNA断片を464
のH2Oおよび124の5 XBa131緩衝液(3M
のNaC1,62,5mMのCaCl 2.1001の
トリス−H(J’ 1.pf18.0.50m門のED
T八、pH8,0)+2JllのBal 31 (0,
5単位/i、ベセスダ、リサーチ・ラボラトリーズから
入手した)中に再懸濁させた。反応混合物を30℃でイ
ンキュベーションし、そして10μlのアリコートを1
分間隔で6分間にわたり取出した。消化した試料を一緒
にし、フェノール−CHCl 、で抽出し、そしてエタ
ノールで沈殿させた。断片の末端をDNAポリメラーゼ
■(クレノー断片)およびdNTPでフィルインした。
このフィルイン(fil−in)反応後、試料をXba
Iで消化し、そして0.7%のアガロースゲル上で分離
した。1700bpより小さい断片を切出し、そしてT
E緩衝液で抽出した。引続くマツピングは55の末端が
切られた配列を同定した。
B、DR817ベクターのiu1 第3図を参照して、28bpのtrpAターミネータ−
(P−Lバイオケミカルスから入手した)を、5stl
で切断しかつT4DNA断片によりフィルインしたpl
Jc18中にそう人して、プラスミドpDR813を形
成した。28bpのターミネータ−断片を同様にplc
19RのフィルインされたClaI部位にそう人して、
プラスミドpDI?812を構成した。TACプロモー
ターおよびlacオペレーター(n並)を含有するプラ
スミドpDR540(Russelら、Gene、 2
0:231−243.1982)を、旧nd■で切断し
、クレノー断片で充填し、そしてBamHIで消化した
。得られる92bpの断片は、TACプロモーターおよ
び1 acOを含み、BamHI +Sama I c
ut pDR813中に結合してpDR814を形成し
た。次いで、プラスミドpDR814をEcoRIおよ
びt(indlIlで消化し、そしてtrpAターミネ
ータ−1TACプロモーターおよff1ac。
を含むこの断片を単離し、)IindIIIで完全に消
化しかつEcoRIで部分的に消化したpDR812中
に連結した。得られたプラスミドをρDR815と表示
した。
プラスミドZem 99 (実施例1参照)をDaml
I[およびXbaIで消化し、そしてt−PAcDNA
を含むこの断片(プレープロ配列を含む)を単離した。
プラスミドpDR815をBam1l IおよびXba
Tで切断し、そしてt−PA断片に結合してプラスミド
pDR816を構成した。
10鱈のpDR816を5単位のB−glI[で完全に
消化し、そしてDNAポリメラーゼI (クレノー断片
)を使用して末端をフィルインした。次いでこのDNA
を5単位のXbaIで完全に消化し、フェノール−CH
Cf :lで抽出し、エタノールで沈殿し、そして0.
7%のアガロースデルで電気泳動させた。
3050bpの断片(plc19R,T A Cプロモ
ーターおよびt−PAプレープロ配列を含む)をゲルか
ら溶離した。
この3050bρの断片および不規則に欠失したt−P
AcDNA配列を、16℃で一夜連結した。結合混合物
を使用して、コンビテンl−E、コリ (Lcolt)
 JM83細胞を形質転換した。形質転換した細胞をア
ンピシリン平板上で平板培養し、そして耐性コロニーを
選択し、そして新しいアンピシリン含有平板に移し、こ
れらの操作を3回実施した。
平板を37℃で一夜インキユベーションし、そしてコロ
ニーをニトロセルロースフィルターに移した。フィルタ
ーをアンピシリン平板上に配置し、37°Cで4時間イ
ンキユヘーションし、次いでCHC7!3蒸気で10分
間処理した。フィルターを10分間空気乾燥し、フィブ
リン平板上に直接配置し、そして37℃で一夜インキユ
ベーションした。フィルターを平板から持上げ、そして
フィブリンの溶解を起こすことができるコロニーをさら
に分析するため採取した。フィルターの反復実験のuを
コロニーの免疫プロットアッセイのために同様に処理し
た。t−PA様ポリペプチドを生産できるコロニーを同
定した。
pDR817と表示する1つのプラスミドを詳しく特性
づけた。このプラスミドをBamH’iおよびXbaI
で消化し、そして1270bpのt−PA断片をゲル精
製し、そしてM13mp18 (複製形)中にサブクロ
ーニングした。インサートDNA配列をジデオキシ法に
よって決定した。結果は、pDR817がヌクレオチド
192−524  (番号はPenn1ca、同上、に
基づく〕を欠いていることを示した。こうして、それは
第4A図に示すようなアミノ末端をもつ416アミノ酸
から成る成熟タンパク質をコードする。天然t−PAの
アミノ酸2−112は欠失された。
E、コリ (E、coli)菌株JM105をpDR8
16およびpDR817で形質転換した。非形質転換細
胞および形質転換体を、0.4%のグルコースおよび0
.2%のカザアミノ酸を補充したM9培地中で1夜増殖
させた。10−のアリコートを各培地から取り、そして
細胞を収得した。誘導物質IPTG (イソプロピルチ
オガラクトシド)を、培養物の残部に1mMの最終濃度
に加えた。120分および240分間誘導後、10m1
のアリコートを取り、そして細胞を収穫した。細胞の沈
殿物を水で1回洗浄し、そして100mMのトリス、p
H8,0、中の20%のスクロースの450 IIl中
に再懸濁させた。50m?のEDTA中の5■/mZの
リソチームの50mの添加によって、細胞を溶解した。
混合物を室温で10分間インキユヘーションし、500
!i!の細胞溶解緩衝液(0,3%のトリトンX−10
0,150ミリモルのトリス、pH8,0,0,2モル
のEDTA)を加え、そしてこの混合物を氷上に30分
間装いた。リゼイトをベックマン(Beckman) 
5W50ローター中で35.0OOrpr@で1時間遠
心した。上澄みを取出し、そしてフィブリン溶解法によ
ってアッセイした。結果(第2表)が示すように、pD
R817構成体は全長のt−PAクローンを使用して得
られたものよりも10〜30倍高いt−PA活性の生成
を指令した。
JM105               0J門10
5   120分    O JM105   240分    0 pDR816:JM105          7.4
pDR816:JM105 120分   5.0pD
R816:JM105 240分   7.4pDR8
17:JM105         160.0pDR
817劉M105  120分    150.0pD
R817:JM105 240分  120.0*  
IPTGの添加後の時間。
(−) IPTGの添加前に採取した試料を示す。
形質転換した細胞および形質転換しない対照のアリコー
トを、ウェスターンプロットアッセイによりタンパク質
の生産ついて分析した。DNA配列の分析によると、p
DR817t −P AポリペプチドはpDR816に
より生産されたポリペプチドよりもほぼ100アミノ酸
だけ短いことが示された(第4A図) 、 pDR81
7で形質転換したE、coli JM105は、アメリ
カン・タイプ・カルチャー・コレクション(八+ner
ican Type Cu1ture Co11ect
ion)に受託階53446で受託された。
発現ベクターは以下の方法で構成した。プラスミドZe
m 86 (実施例1に記載)を旧ndn[を用いて分
解して、両端をDNAポリメラーゼI  (Kleno
wフラグメント)を用いてフィルインした。次に、線形
化したDNAをEcoRIを用いて分解し、SV40複
製開始点配列を有する約450個の塩基対断片をゲル精
製し、Sma I +EcoRIで分解したpUc13
に連結した。生成するベクターをpDR3001と命名
した。プラスミドpDR3001を5alIとEcoR
Iで分解し、SV40複製開始点とポリリンカー配列と
を有する約450個の塩基対を精製した。Zem 86
をEcoRIで部分的に分解し、Xholで完全に分解
して、SV40複製開始点配列を除去した。次に、pD
R3001からのSV40断片を、線形化したZem 
86に連結した。
生成するプラスミドをpDR3002と命名した(第5
図)。
哺乳類の細胞の発現ベクターを次に構成した。
プラスミドpDR3002をBamHIはXbalで分
解した。
実施例3Bに記載のバクテリアのベクターをBamH■
とXbalとで分解し、t−PA配列をゲル精製し、線
形化したpDR3002に連結した。生成するベクター
(表3)SVIOプロモーター変異t−PA配列−hG
Hターミネータ−の発現単位を含む。ベクターpDR3
004(第5図)はpDR817からの変異t−PA配
列を有する。pDR3004からの一次翻訳生成物は、
第4A図に示される配列を有することが予想される。p
[1R3004で形質転換したE、コリ (hcolj
) LM1035は、受託番号が53445でAmer
icanType Cu1ture Co11ecti
onに寄託された。
玉主人 連続的欠失変異のまとめ pDR3004AGA TCG TGCACCAACK
 、  (部分)1113114115  K2. S
PArg Ser Cys Thr AsnpDR30
06AGA TCCCTG GGG AACK+  (
部分)1138139140  K、  、 SPAr
g Ser Leu Gly AsnpDR3007A
GA TCCACCAACAGT  K +  (部分
)1114115116  Kz  、 SPArg 
Ser Thr Asn TrppDR3008AGA
 TCG GGA AACAGT  Kz  、 S 
Pl 176177178 Arg Ser Gly Asn 5erpDR301
0AGA TCG GGT GCCTCCK t  (
部分)1 198 199 200  3 PArg 
Ser Gly Ala  5erpDR3011AG
A TCT GAG GGA ACCKt  、S P
l  175 176 177 Arg Ser Glu  Gly  AsnpDR3
012AGA TCG AAG TACAGCK+  
(部分)1 162163 164   K、  、 
 SPArg Ser Lys Tyr 5erpDR
3013AGA TCCTGCCAG CAG  G 
F (部分)1 62 63 64   K、  、に
2 。
Arg Ser Cys  Gln Gln   S 
PpDR3014AGA TCG AAT GGG T
CA   Kz  、 S Pl  184 185 
186 Arg Ser Asn Gly SerρDR301
6AGA TCG GGCACCTGCG F (部分
)1 60 61 62   K+  +Kz  。
Arg  Ser Gly Thr  Cys   S
 P”GF:成長因子、K1 :クリングルl、K2 
=クリングル2、SP:セリン・プロテアーゼ。
第3表に記載のベクターは、標準的処理法に従って培養
した哺乳類の細胞をトランスフェクションするのに使用
される。対数的に増殖するTK−子ハムスター腎臓(B
HK)細胞を用いてマウスの野性型DHFR遺伝子(p
SV2−DHFR、Subramani等、Mo1.C
e11.Biol、 、上:  854〜864頁、1
981年に開示)をコードする発現ベクターと変異t−
PAタンパク質をコードする発現ベクターとの混合物(
比率、1:1)を同時トランスフェクションした。トラ
ンスフェクションから24時間後に、細胞に(リジン−
セファロースカラム上を通過させることによってプラス
ミノーゲンを除いた)10%の胎児ウシ血清、アプロチ
ニン(100単位/rnり、ペニシリンおよび250m
MのMTXを含むDulbecc。
の改質Eagle培地(DME)を加えた。細胞に、こ
の選択培地を引き続<10〜14日間に亙り数回補給し
た。フィブリン・プレート法によって薬剤耐性コロニー
のt−PA活性をスクリーニングした。
lpg/細胞/日より高い水準で活性タンパク質を産生
ずる細胞系を更に増幅し、希釈によってクローン化し、
そしてタンパク質と単離と特徴付けのためにスケールア
ップした。
上記の欠失変異株の3種類を選択して、更に特徴づけを
行った。これらは変異株3016 、3004および3
008に対応し、3種類の異なる領域に欠失を有してい
る(第3表参照)。これら3種類の試験した端が切除さ
れて分子総てを検出することができるモノクローナル抗
体を端が切除されたtPAの検出のための一次抗体とし
て用いた。端が切除されたtPA類の検出の標準的なE
LISA試験法を以下に示す。
端が切除されたtPAのELISA法 1pg/m1の緩衝液A中モノクローン抗体1001!
Iをプレートしく緩衝液A ” 100mMのNazC
O,、、pH9,6); 4℃で一晩インキュベートし; 緩衝液Bで3回洗浄しく緩衝液B=10mMのリン酸ナ
トリウム、pH7,2,150mMのNaCA 、0.
5%のTween20 )  ; 緩衝液Cで37℃で2時間ブロックしく緩衝液C=緩衝
液B+1%BSA); 試料を緩衝液Cに加え、37℃でインキュベートい 緩衝液Bで3回洗浄し; 4.5n/−のポリクローン・ウサギ抗−tPAを10
0I加え; 37℃で1時間インキュベートし; 緩衝液Bで3回洗浄し; HRP結合ヤギ抗−ウサギを加え; 室温で1時間インキュベートシ; 緩衝液Bで4回洗浄し;そして、 発色させる。
変異タンパク質3004および300Bを、リジン−セ
ファロースカラム上で精製した。細胞培地を負荷緩衝液
(50mMのリン酸ナトリウム、pH7,3,0,1M
のNaC1,0,005%のTween80.0.00
3M′のNaN5)に対して一晩透析した。透析した溶
液を0.5mZ/分でリジン−セファロースカラムに加
えた。カラムを負荷緩衝液で洗浄した後、結合した物質
を0.4 Mのアルギニンを含む負荷緩衝液で溶出し。
溶出液分画をELISAおよびフィブリン溶解法によっ
て分析した。
フィブリン溶解法はBinder等の方法(J、Bto
l。
Chem、 、 25虹、1998頁、1979年)に
基づいている。
10−のウシ・フィブリノーゲン溶?&(0,036M
の酢酸ナトリウム、p)1B、4.0.036Mのバル
ビツール・ナトリウム、0.145MのNaCj!、1
0−’MのCaC1z 、0.02%NaN、中3.0
mg/mi)を、1.5%の同じ緩衝液中低融点アガロ
ースの溶液10rnlに40℃で加えた。この溶液に1
0111のウシ・トロンビン(500単位/mりを加え
た。混合物をGe1bondアガロース支持シート(M
arine Co11oids)に加えて、放冷した。
ウェルをアガロース中で切断して、ウェルに試験試料1
0Jll、及び0.1%ウシ血清アルブミンを含むリン
酸緩衝食塩水10J11を添加した。結果を、精製した
tPAを用いて調製した標準曲線と比較した。ウェルの
周りの透明なハロの出現は、生物的に活性なプラスミノ
ーゲン・アクティベータの存在を示している。
t−PAのフィンガー領域及び生長因子領域をコードす
る配列を、Zoller等のManual for A
dvan−ced Techni ues +n   
  r  ontn  Course。
’   Mo1ecula   C1。
Co1d Spring )Iarbor Labor
tory−、1983年に記載の方法と本質的に同様に
して、部位特異的変異誘発によってcDNAから欠失さ
せた。オリゴヌクレオチドはApplied Bios
ystems 380− A  D N A合成装置上
で合成し、変性ゲル上で電気泳動によって精製した。
ゲノム配列およびcDNAt−PA配列を比較すること
によって正確な欠失をデザインした。フィンガー領域お
よび生長因子領域をコードするエクソンに対応するcD
NAの配列を欠失させた。
t−PAの配列を変異誘発させるための鋳型を調製する
ため、約1塀のZem 99をBam1(IおよびEc
oRI各1単位で分解した。DNAフラグメントを1%
アガロースゲル上で分離して、約730個の塩基対のB
amHI −EcoRIフラグメントをNA−45DE
AE膜(Schleicher & 5chuell)
上に製造業者によって指示された方法で電気溶出した。
DNAをフェノール−CHC12sで抽出して、E t
OHで沈殿させた。精製したフラグメントを、次に、T
4DNAリガーゼの存在で24時間12℃でBamHI
 +EcoRIで分解したM13mpB (複製型)と
共にインキュベートすることによって連結した。組換フ
ァージを、コンピテントE、コリ (E、coli) 
JMIOI中にトランスフェクションした。ファージD
NAをプラクから精製し、ジデオキシ法によって配列決
定して、正しいcDNA配列の存在を確かめた。単鎖M
13鋳型DNAを調製して、変異誘発プライマーとして
オリゴヌクレオチドZC490(5’ TACCAAG
TG ACCAGG GCC3’ )を用いて部位特異
的変異誘発を行った。第二のプライマーとしてユニバー
サルM13プライマーを用いた。20ピコモルのホスホ
リル化した変異誘発性プライマーおよび20ピコモルの
第二のプライマーと10p1の20mMトリス(pH7
,5) 、l OmMのMgC’z 、50mMのNa
C4および1mMのDTT中で1ピコモルの単鎖鋳型と
混合し、65℃で10分間インキュベートした後、室温
で5分間インキュベートし、氷上に置いた。20mMの
トリス(pH7,5) 、10mMのMgCj!z 、
2mMのA T P 、  1 mMのdNTP類を含
む10mMのDTT、2.5単位のKlenowポリメ
ラーゼおよび3.5単位のDNAリガーゼ10mをアニ
ーリングしたDNAに加えて、混合物を15℃で3時間
インキュベートした。次いで、DNAをコンピテントE
、コリ (E、coli) JMIOIにトランスフェ
クションして、細胞をYT寒天上に置いて、37℃で培
養した。プラークをニトロセルロースに移して、6 X
5SC% 10xDenhardt溶液中でTm−4℃
で変異誘発プライマーをブレ・ハイブリダイゼーション
し、同じ溶液中でTm−4℃で32pを標識した変異誘
発性プライマーにハイブリダイズせしめた。Tm−4℃
で3回洗浄した後、フィルターを一晩X線フィルムに暴
露した。変異プラークを同定するのに必要ならば、温度
を5℃高くして、更に洗浄工程を行った。変異したイン
サートをジデオキシ法によって配列させ、所望なループ
・アウトを有するクローンを選択した。t−PAをコー
ドする配列の残りに連結するときには、この配列は第4
B図に示したアミノ末端を有するタンパクをコードする
フィンガー配列および生長因子配列を欠失させる第二の
ストラテジーは、出発物質としてt−pAコード配列を
有するプラスミドI)DR1496を用いる。pDR1
496で形質転換したS、セレビシェ−(S、 cer
 iv is 1ne)株E8−11Cを受託番号20
728はAmerican Type Cu1ture
 Co11ectionに寄託された。
t−PA配列の変異誘発の鋳型を調製するため、1イの
pDR1496を5phlおよびXbaI各5単位で3
7℃で2時間分解した。DNAを0.7%アガロース・
ゲル上で電気泳動して約2100の塩基対の断片を精製
した。この断片を、Sph I + Xba Iで分解
したM13tg130 (複製型、Amersham社
製、Kieny等、Gene26.91頁、1983年
)に連結してM13tgBOWを形成せしめた。組換フ
ァージをE、コリ(E、coli) JM103中にト
ランスフェクションして単鎖鋳型DNAを調製した。オ
リゴヌクレオチド指令欠失変異誘発は、20mMのトリ
ス(pH7,5)、10mMのMgC’z 、50mM
のNaCl %  1 mMのDTT中で20ピコモル
のリン酸化変異誘発プライマー(配列: 5 ’ CG
T GGCCCT GGT ATCTTG GTAAC
3’)と1ピコモルの鋳型DNAとを用いて65℃にて
10分間行った。次に、この混合物を室温で5分間イン
キュベートした後、氷上に置いた。20mMのトリス(
pH7,5) 、10mMの−g(12,2ffiMの
ATP、IIIIMのdNTP類を含む10mMのDT
T、2.5単位のKlenowフラグメントおよび3.
5単位のT、DNAリガーゼを含む10μlを加え、そ
してアニールしたDNA混合物を15°Cで3時間イン
キュベートした。DNAをE、コリ(E、coli) 
JM103中にトランスフェクションして細胞をYT寒
天上に置いて37°Cで培養した。プラージを実施例4
に記載の方法でスクリーニングした。フィンガー配列お
よび生長因子配列の所望の欠失を有する変異配列を、ク
ローン# 2600と命名した。コードされたタンパク
の配列を第6図に示す。
フィンガー配列、生長因子配列およびクリングル1配列
をコードする配列を、実施例4に記載の欠失方法に類似
の方法で、クローン化されたcDNAから除去した。こ
のループ・アウトは成熟t−PAのアミノ酸4のコドン
とアミノ酸176のコドンを正確に連結し、フィンガー
領域、生長因子領域およびクリングル1領域をコードす
るエクソンに対応するDNA配列の欠失を生じさせた(
第4C図)。
Zem 99からのプレープロおよび成熟配列の5′末
端を有する約730個の塩基対のBamHI −Eco
RIt−PA断片を調製し、そしてM13mp19 (
複製型)中にクローン化した。単鎖鋳型D N Aを調
製し、そしてオリゴヌクレオチドZC722(5’ A
CT GTTTCCCACTTG GTA 3 ’ )
およびM13ユニバーサル・プライマーを用いて変異誘
発を行った。変異プラークをスクリーニングして、配列
し、所望の変異を有するクローンを同定した。
フィンガー配列、生長因子配列およびクリングル1領域
は、実施例5に記載の単鎖M13tg130W鋳型を用
いて第二の変異誘発において除去した。変異誘発は実施
例5に記載のように、配列5’GCAGTCACT G
TT TCCTTG GTA AC3’を有するオリゴ
ヌクレオチドプライマーを用いて行った。変異プラーク
を上記と同様にスクリーニングした。正確な欠失を有す
るクローンを# 2700と命名した。コードされたタ
ンパクの配列を第7図に示す。
以下余e ス屓LLL フィンガー領域、生長因子領域およびクリングル1領域
の欠失を有する成熟t−PAをコードするDNA配列の
・5′部分を合成オリゴヌクレオチドから構成した。次
に、生成するフラグメントを3’cDNAおよびブレー
プロ配列に連結した。
下記のオリゴヌクレオチドを用いた。
ZC636: 5 ’ GAT CTT ACCAAG TGG GA
A ACA GTG ACT GCTCCT  TTG
  GGA  ATG  GGT  CAG  3  
’ZC637: 5 ’ TAG GCT GACCCA TTCCCA
 AAG TAG CAG TCACTG TTT C
CCACT TGG TAA 3 ’ZC638: 5 ’ CCT ACCGTG GCA CGCACA
 GCCTCA CCG AGTCGG GTG CC
T CCT GCCTCCCGT GG 3 ’以下余
1 ZC639: 5  ’  AAT  TCCACG  GGA  G
GCAGG  AGG  CACCCG  ACTCG
G  TGA  GGCTGT  GCG  TGCC
ACGG 3  ’4個のオリゴヌクレオチドをT4キ
ナーゼを用いて別々にリン酸化した。オリゴヌクレオチ
ドZC635およびZC637を、44個の塩基対をオ
ーバーラツプさせて実施例1に記載の条件下でアニール
せめた。オリゴヌクレオチドZC638およびZC63
9を、同様に49個の塩基対をオーバーラツプさせてア
ニールせしめた。
変異t−PA配列を含む哺乳類の細胞の発現ベクターを
構成するため、Zem 99をBglIIを用いて完全
に分解し、EcoRIを用いて部分的に分解して、t−
PA遺伝子の600個の塩基対を有する5′部分を除去
した。ベクター、t−PAプレープロおよび3’t−P
A配列を有するフラグメントをゲル精製し、3部ライゲ
ーションで連結させて、対になったオリゴヌクレオチド
とした。暗号化されたタンパクのアミノ末端配列を第4
C図に示す。
以下余白 天[ 形質転換されたバクテリア細胞で発現させるために、複
製型のDNAをBglnで完全に分解し且つEcoRI
で部分的に分解することによって、上記の変異t−PA
配列をそれぞれのM13ベクターから取り出す。変異t
−PA配列は、標準的な方法で精製する。
(実施例3に記載の)バクテリア発現ベクターpDR8
16をBglllおよびXbalで分解して、plc1
9R。
TACプロモーター、t−PAプレープロおよびtrp
Aターミネータ−配列を有する断片を精製する。
3’t−PAをコードする配列は、pDR816のEc
oRI十XbaI分解物から精製する。
3種の断片を三元連結で連結させて、完全な変異t−P
A配列を有するバクテリア性発現ベクターを構成する。
同様に、実施例8に記載のリン酸化されそしてアニーリ
ングしたオリゴヌクレオチドを、BglIIで完全に分
解し且つEcoRIで部分的に分解して成Pt −P 
A配列の5′部分の約600塩基対を除去したpDR8
16に挿入する。
生成するベクターを、E、コリ (E、col i) 
JM105を形質転換するのに使用する。形質転換され
た細胞を、0.4%グルコースおよび0.2%カザミノ
酸を添加したM9培地中で培養する。細胞を収得して、
細胞溶解させ、細胞破片を遠心分離によって除去した。
上澄液をフィブリン溶解分析法によってt−PAについ
て分析し、ウェスタン・プロット分析法によってタンパ
ク生産を測定した。
上記実施例4,5,6.7および9に記載した変異体配
列を、SV40またはMT−1プロモーターおよびDH
PR選択マーカーを含有する哺乳類細胞の発現ベクター
に挿入した。生成する発現ベクターをTK−BHK細胞
中にコトランスフェクションし、そして薬剤選択を適用
し、そしてトランスフェクトされた細胞系を選択し、タ
ンパク生産および特徴づけを行うためにスケールアップ
した。変異配列をBgl II −Apa I断片とし
てのクローン# 2600および# 2700から取り
出し、そしてZem 99 (実施例1)中に挿入した
。生成するベクターを、pSV2−DHFRD N A
を用いて実施例3Cに記載したのと同様に、TK−BH
K細胞中にコトランスフェクションした。
プラスミドpUc1B −820をEcoRIおよびR
amHIで分解し、変異t−PA配列(620個の塩基
対)をpDR300’2に挿入した。p820と命名さ
れた生成するベクターを、上記と同様にしてTK−BH
X細胞中にトランスフェクションした。
変異タンパク# 2600を、セファロースe(Pha
rma−c4a製)上に固定したモノクローン抗体の2
.6x20cllカラムで精製した。トランスフェクシ
ョンしたBHK細胞からの培養液を、このカラムに20
0m!/時の流速で4℃で加えた。カラムを0.5Mの
NaC1および20IU/−のアプロチニンを含む0.
1 M トリス−H(J緩衝液(pH7,5)で平衡に
した。カラムを10100Oの上記緩衝液で洗浄し、t
−PAを5MのKSCNを含む同じ緩衝液で溶出した。
t−PA分画を限外濾過によって5m7の容積まで濃縮
して、1.5MのKSCNおよび0.5 MのNaCj
2を含む50mMのトリス−HCj2緩衝液(pH7,
5)で平衡にしたセファクリルS  200 (Pha
rmacia製)のカラム(2,6x90cm)に加え
た。カラムを同じ緩衝液を用いて25−7時の流速で展
開した。
t−PA分画を限外濾過によって濃縮し、IMの重炭酸
アンモニウムで平衡にしたセファデックスG −25(
PDIO1Pharmacia製)のカラム上でゲル濾
過を行った。生成する精製されたタンパクをマンニトー
ルの存在で凍結乾燥した。
変異t −P A2700を含む培養液をIMのNaf
Jおよび20にIU/−のアプロチニンを含む50II
IMのトリス−11Cjl緩衝液(pH7,5)で平衡
にした亜鉛キレート化セファロース(Pharmaci
a製)のカラム(5x20aa)に400+nj/時の
流速で4℃で加えた。カラムを20001117の同じ
緩衝液で洗浄した。
t−PAを、同じ緩衝液においてイミダゾールの濃度を
0〜50mMの範囲で徐々に増加させることによって溶
出させた。t−PA分画をIMのNaC1を含む10m
Mのリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,5)で平衡にし
たセファロース4 B (Pharmacia製)と結
合させたコンカナバリンAのカラム(2,6x20cm
)に直接30−7時の流速で加えた。カラムを同じ緩衝
液で洗浄した。t−PAをIMのNaC1,20KIU
/m7のアプロチニンおよび2MのKSCNを含む10
mMのリン酸ナトリウム上でα−メチルアマノシトの濃
度を0〜0.4Mの範囲で徐々に増加させることによっ
て溶出させた。t−pA分画を限外濾過によって約5−
にまで濃縮して、1.5MのKSCNおよびIMのNa
Cl1を含む50mMのトリス−HCl(pH7,5)
で平衡化したセファクリルS−200のカラム(2,6
x 90cm)に加えた。
カラムを同じ緩衝液を用いて25−7時の流速で展開し
、t−PA分画を纏めて、濃縮し、脱塩し、上記と同様
にして凍結乾燥した。
2600および2700変異t−PA分子の血漿クリア
ランスを、ラットで試験した。雄の5praque D
aw−Ieyラット(体重230g〜270g)に0.
4*/kg体重の125Iを標識した変異t−PAまた
はトランスフェクションされたBHK細胞から精製した
標準の組換t−PAを注射した。注射は大腿静脈から行
った。血液試料(0,5mZ)を頚静脈から採取し、ア
フィニティー精製ポリクローン・ウサギ抗体を用いてサ
ンドイッチELISAによってt−PAタンパクを測定
した。第4表に示される結果は、変異タンパクが標準の
t−PAのほぼ5倍の血漿半減基を有することを示して
いる。
第土斐 変異t−PAの血漿半減類 タンパク    α相(分)  β相(分)標準t −
P A      1.7     402700  
       9.6     84変質タンパク30
08および2600を精製して、生体内での半減期につ
いて試験した。変異タンパク3008 、2600又は
標準のt−PA (対照物)を産生ずる細胞を含むコン
フルエントに達しない75cjフラスコを、100U/
−のペニシリン、100■/−ストレプトマイシンおよ
び100I4/−アプロチニンを含みメチオニンを含ま
ないlQmlのDulbecc。
のMEMで洗浄した。細胞を1mciの358−メチオ
ニン(New England Nuclear社製)
を含む同じ培地10−で37℃で20時間培養した。上
澄液を200Orpmで10分間遠心分離し、−20℃
で保管した。非放射性t−PAが、1000/m7のペ
ニシリン、100n/−のストレプトマイシンおよび1
00■/mIのアプロチニンを含むDulbecco培
地中に保持された1200cd )レーに細胞層から得
られた。
約400 mjの培養液を集めた。纏めた細胞培養液に
NaC1およびTween 80をそれぞれIMおよび
0.2%の濃度で加えた。pHを7.5に調整した。0
.45μ上で濾過した後、変異体をモノクローン抗体上
でイムノソーベント・クロマトグラフィを用いて精製し
た。
精製したt−PA変異体は、主として単一鎖の形である
ことが分かった。比活性をフィブリン・プレート法によ
って測定した。第5表にその結果を示す。
以下余白 第」巳表 タンパク   比活性(IU/■タンパク)標準t −
P A      400,0003008     
    590、0002600         3
80 、000変異タンパク3008およびび2600
の生体内半減期を測定した。雌のWisterラットを
麻酔して、頚静脈および頚動脈中にカテーテルを配置し
て、それぞれ静脈内投与を行い、試料を採取した。試験
溶液を投与する10分前にヘパリン(In+g/kg体
重)を静脈内投与した。0.25〜0.5−の試験溶液
を投与する前および2,3.4.6および8分後に、約
2504の血液試料を採取した。血漿中の放射能を液体
シンチレーションによって測定し、半減期を1コンパー
トメントモデルを用いて線形回帰によって計算した。半
減期(3〜5回の実験の平均)は下記のようになった。
元のt−PA、2.3分;3008.12分;および2
600.17分。
以下余白 尖f 酵母で発現させるため、変異t−PA配列を、実施例I
Oに記載されているバクテリア性ベクターからBglI
[XbaIフラグメントとして切り出した。
プラスミドpDR1496はS、セレビシェ−(S。
cerevisiae) T P Iプロモーター(A
lber、 Kawasaki 。
ムム肛卸匹副匹射、上、419〜434頁、1982年
)、S、セレビシェ−(S、cerecisiae )
 M F 1シグナル配列(Kurjan、Hersk
owitz、Ce1l、30 s  933〜943頁
、1982年および米国特許第4.546.082号明
細書)、t−PAコード配列およびS、セレビシェ−(
S、cerecisiae) T P Tターミネータ
−(Alber。
Kawasaki、同上)を含有する酵母発現ベクター
である。pDR1496で形質転換されたS、セレビシ
ェ−(S、cerecisiae )株E8−11cを
、受託番号20728でAmerican Type 
Cu1ture Co11ectionに寄託した。プ
ラスミドを標準的な方法によって形質転換体から単離す
る。t−PA配列をBglIIおよびXbalで部分的
に分解することによって、pDR1496から切り出し
た。12.2kbベクタ一断片を精製してBgl II
 −Xba I変異t−PA配列に連結した。
発現ベクターを使用して、S、セレビシェ−(S、ce
revisiae )株E8−11Cを形質転換する。
細胞を2%グルコースおよび0.1Mリン酸水素カリウ
ム(pH5,5)を加えたleu培地中で30°で培養
する。細胞を、対数増殖期に取り出し、そして遠心分離
によって集め、破砕して、ライセードのt−PA活性を
測定する。
上記の説明から、本発明の特定の態様を説明のために記
載したのであり、発明の精神および範囲から離反するこ
と無く各種変更を行うことが可能であることが理解され
るであろう。したがって、本発明は特許請求の範囲によ
って制限されることを除いては制限されない。
【図面の簡単な説明】
第1−1図〜第1−3図は、cDNAから構成されたプ
レープロコード配列および合成オリゴヌクレオチド、な
らびにコードされたタンパク質のアミノ酸配列を示す。 行より上の数字はヌクレオチドの位置を示し、そして行
より下の数字はアミノ酸の位置を示す。 第2図は、ベクターZem 99の構成を示す。 第3図は、t−PA発現ベクターpDR817の構成を
示す。 第4図は、ここで説明するいくつかの変形を−PA分子
の7ミノ末端の比較を示す。 第5図は、プラスミドpDR3002およびp[1R3
0Q2から誘導されたt−PAベクターの構成を示す。 第6−1図及び第6−2図は、フィンガー領域および生
長因子領域を欠失する変異体t−PAタンパク質のアミ
ノ酸配列、およびこのタンパク質をコードするヌクレオ
チド配列を示す。 第7−1図〜第7−3図は、フィンガー領域、生長因子
領域およびクリングル1領域を欠く変異体t−PAタン
パク質のアミノ酸配列、ならびにこのタンパク質をコー
ドするヌクレオチド配列を示す。 以下余白 Q   Qフ  (JIa  <コ く   トω  0−  く− <    up   a<   a。 ト の    OQ:        Q>     
  リ X<−0<I′I  LJ=、   0−sU
= へくく  じQ  OO ←QシフUI+<〉へ ’  ”      [+GI      QOJ  
    Q  −〇く  Q−くの  Qa 0  つ        く  )        じ
  ■        リ  −<+@   シω  
01+  リω (j Q   (−+ −1(J <   1+(イ)
@の  9い  −−9乙 くシ  く・@   Q、C<の く−〇=  にh   o< ?OQ*Q二Q〇 すり、   (JIJ   <力  ←ωfJo+  
←ω  に<84 hl、   (OUQ、   ○仁 Uω  Q−にの  く切 8の  り山  0く  くく C〕QuQuO<10 トω  く為  Q、e15り一 ←−トド  くト ヘ0く Qの0フtJ+○= Q、I   [+ω  ヒロ  くH a<   UJ   a>   u○ じ)  く■  く−  リ0 く−→すI+C,c(〕・− aa   <<   <−し− huX  u−+  に■  0メ く・−ヒ0  0− 0−+ U=  じ〉  くく  りり CCCCTG  GTG  TC;T  CTG  A
ACGA’l’  GGCPro Leu Val C
ys Leu Asn Asp GlyAGCTにG 
 GGCCTG  GGCTGT  GGA  CAG
Ser Trp (Jy Leu Gly Cys (
Jy GinAAG  GTT  ACCAACTAC
C’l’A  GACTGGLys Val Thr 
Asn Tyr Leu Asp TrpCGCATに
  八CT  ’r’l°G  GTに  GにCAT
C△1°CArg  Met:  Thr  Leu 
 Val  Gly  Ile  IleAAG  に
AT  GTCCCG  CGT  GTG  TAC
ACALys  Asp  Val  Pro  Gl
y  Val  Tyr  ThrATT  CGT 
 GACAACA’rG  CGA  CCG  TG
A工1e  Arg  Asp  Asn  Meヒ 
Arg  Pro  ”真★−今

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、フィブリン結合領域をコードする第一の領域と該第
    一の領域の下流に位置した第二の領域とから本質的に成
    るヌクレオチド配列を含むDNA構造体であり、上記第
    二の領域が組織プラスミノーゲンアクティベーター(t
    −PA)のセリン・プロテアーゼ活性の触媒領域をコー
    ドし、該配列がt−PAと実質的に同一の生物活性を有
    するタンパク質をコードすることを特徴とするDNA構
    造体。 2、フィブリン結合領域をコードする第一の領域が少な
    くとも1個のクリングル構造をコードする、特許請求の
    範囲第1項記載のDNA構造体。 3、フィブリン結合領域をコードする第一の領域が2個
    のクリングル構造をコードする、特許請求の範囲第1項
    記載のDNA構造体。 4、2個のクリングル構造がそれぞれt−PAのk_2
    クリングル構造のアミノ酸配列を本質的に有する、特許
    請求の範囲第3項記載のDNA構造体。 5、フィブリン結合領域をコードする第一の領域がt−
    PAのk_1およびk_2クリングル構造をコードする
    特許請求の範囲第1項記載のDNA構造体。 6、フィブリン結合領域をコードする第一の領域が少な
    くとも1個のフィンガー領域をコードする特許請求の範
    囲第1項記載のDNA構造体。 7、第二の領域によってコードされる触媒領域が本質的
    にt−PAのセリン・プロテアーゼ領域である、特許請
    求の範囲第1項記載のDNA構造体。 8、触媒領域をコードする第二の領域が、アミノ酸番号
    276から伸びてアミノ酸番号527まで続いている、
    第1図記載のt−PAのアミノ酸配列を本質的に暗号化
    する、特許請求の範囲第1項記載のDNA構造体。 9、実質的にt−PAと同じ生物活性を有するタンパク
    質を発現させることができる発現ベクターであって、上
    記ベクターがプロモーターを有し、該プロモーターはヌ
    クレオチド配列に作用可能に連結されており、該ヌクレ
    オチド配列はフィブリン結合領域をコードする第一の領
    域と該第一の領域の下流に配置された第二の領域とから
    本質的になり、該第二の領域はt−PAのセリン・プロ
    テアーゼ活性の触媒領域をコードし、前記配列はt−P
    Aと実質的に同じ生物活性を有するタンパク質をコード
    することを特徴とする発現ベクター。 10、フィブリン結合領域をコードする第一の領域が少
    なくとも1個のクリングル構造をコードする、特許請求
    の範囲第9項記載のベクター。 11、フィブリン結合領域をコードする第一の領域が2
    個のクリングル構造をコードする、特許請求の範囲第9
    項記載のベクター。 12、2個のクリングル構造がそれぞれt−PAのk_
    2クリングル構造のアミノ酸配列を本質的に有する、特
    許請求の範囲第11項記載のベクター。 13、フィブリン結合領域をコードする第一の領域がt
    −PAのk_1およびk_2クリングル構造をコードす
    る、特許請求の範囲第11項記載のベクター。 14、フィブリン結合領域をコードする第一の領域が少
    なくとも1種のフィンガー領域をコードする、特許請求
    の範囲第9項記載のベクター。 15、第二の領域によってコードされる触媒領域が本質
    的にt−PAのセリン・プロテアーゼ領域である、特許
    請求の範囲第9項記載のベクター。 16、触媒領域をコードする第二の領域が、アミノ酸番
    号276から伸びてアミノ酸番号527まで続いている
    、第1図記載のt−PAのアミノ酸配列を本質的にコー
    ドする、特許請求の範囲第9項記載のベクター。 17、フィブリン結合領域をコードする第一の領域から
    本質的になるヌクレオチド配列に作用可能に連結された
    プロモーターと、上記第一の領域の下流に配置された第
    二の領域であってt−PAのセリン・プロテアーゼ活性
    の触媒領域をコードする領域とを含有するDNA構造体
    を含み、該配列がt−PAと実質的に同じ生物活性を有
    するタンパク質をコードすることを特徴とする細胞。 18、フィブリン結合領域をコードする第一の領域が少
    なくとも1個のクリングル構造をコードする、特許請求
    の範囲第17項記載の細胞。 19、フィブリン結合領域をコードする第一の領域が2
    個のクリングル構造をコードする、特許請求の範囲第1
    7項記載の細胞。 20、2個のクリングル構造がそれぞれt−PAのk_
    2クリングル構造のアミノ酸配列を本質的に有する、特
    許請求の範囲第19項記載の細胞。 21、フィブリン結合領域をコードする第一の領域がt
    −PAのk_1およびk_2クリングル構造をコードす
    る、特許請求の範囲第17項記載の細胞。 22、フィブリン結合領域をコードする第一の領域が少
    なくとも1種のフィンガー領域をコードする、特許請求
    の範囲第17項記載の細胞。 23、第二の領域によってコードされる触媒領域が本質
    的にt−PAのセリン・プロテアーゼ領域である、特許
    請求の範囲第17項記載の細胞。 24、触媒領域をコードする第二の領域が、アミノ酸番
    号276から伸びてアミノ酸番号527まで続いている
    、第1図記載のt−PAのアミノ酸配列を本質的にコー
    ドする、特許請求の範囲第17項記載の細胞。 25、上記細胞が酵母細胞である、特許請求の範囲第1
    7項記載の細胞。 26、上記細胞がバクテリア性細胞である、特許請求の
    範囲第17項記載の細胞。 27、上記細胞が哺乳類の細胞である、特許請求の範囲
    第17項記載の細胞。 28、t−PAと実質的に同様な生物活性を有するタン
    パク質の製造法であって、 フィブリン結合領域をコードする第一の領域から本質的
    になるヌクレオチド配列に作用可能に連結されたプロモ
    ーターと、上記第一の領域の下流に配置された第二の領
    域であってt−PAのセリン・プロテアーゼ活性の触媒
    領域をコードする領域とを有し、PAと実質的に同じ生
    物活性を有するタンパク質をコードすることを特徴とす
    るDNA構造体を細胞中に挿入して、 上記細胞を適当な培地中で増殖させ、 上記細胞によって産生される該DNA構造体によりコー
    ドされたクンパク質生成物を単離することを含んで成る
    、タンパク質の製造法。 29、フィブリン結合領域をコードする第一の領域が少
    なくとも1個のクリングル構造をコードする、特許請求
    の範囲第28項記載の方法。 30、フィブリン結合領域をコードする第一の領域が2
    種のクリングル構造をコードする、特許請求の範囲第2
    8項記載の方法。 31、2個のクリングル構造がそれぞt−PAのk_2
    クリングル構造のアミノ酸配列を本質的に有する、特許
    請求の範囲第30項記載の方法。 32、フィブリン結合領域をコードする第一の領域がt
    −PAのk_1およびk_2クリングル構造をコードす
    る、特許請求の範囲第30項記載の方法。 33、フィブリン結合領域をコードする第一の領域が少
    なくとも1種のフィンガー領域をコードする、特許請求
    の範囲第28項記載の方法。 34、第二の領域によってコードされる触媒領域が本質
    的にt−PAのセリン・プロテアーゼ領域である、特許
    請求の範囲第28項記載の方法。 35、触媒領域をコードする第二の領域が、アミノ酸番
    号276から伸びてアミノ酸番号527まで続いている
    、第1図記載のt−PAのアミノ酸配列を本質的にコー
    ドする、特許請求の範囲第28項記載の方法。 36、上記細胞が酵母細胞である、特許請求の範囲第2
    8項記載の方法。 37、上記細胞がバクテリア性細胞である、特許請求の
    範囲第28項記載の方法。 38、上記細胞が哺乳類の細胞である、特許請求の範囲
    第28項記載の方法。 39、t−PAと実質的に同様な生物活性を有するタン
    パク質の製造法であって、アミノ末端フィブリン結合領
    域とカルボキシル末端セリン・プロテアーゼ領域とから
    本質的になるタンパク質。 40、フィブリン結合領域が少なくとも1個のクリング
    ル構造を有する、特許請求の範囲第39項記載のタンパ
    ク質。 41、フィブリン結合領域が2個のクリングル構造を有
    する、特許請求の範囲第39項記載のタンパク質。 42、2個のクリングル構造がそれぞれt−PAのk_
    2クリングル構造のアミノ酸配列を本質的に有する、特
    許請求の範囲第41項記載のタンパク質。 43、フィブリン結合領域がt−PAのk_1およびk
    _2クリングル構造を有する、特許請求の範囲第41項
    記載のタンパク質。 44、フィブリン結合領域が少なくとも1種のフィンガ
    ー領域を有する、特許請求の範囲第39項記載のタンパ
    ク質。 45、セリン・プロテアーゼ領域がt−PAのセリン・
    プロテアーゼ領域のアミノ酸配列を本質的に有する、特
    許請求の範囲第39項記載のタンパク質。
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