JPS63503309A - 心房性ナトリウム排出増加ペプチドレセプタータンパク - Google Patents
心房性ナトリウム排出増加ペプチドレセプタータンパクInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
心 ナトリウムト ペプチドレセプタータンパク肢歪分互
本発明は、心房性ナトリウム排出増加ペプチドレセプタータンパク、天然型およ
び合成レセプタータンパクの両者の生産方法、およびレセプタータンパクの使用
方法に関する。
光里■宜景
心房性ナトリウム排出増加ペプチド(ANP)は、@乳動物の心房から抽出され
、ナトリウム排出増加、および血管弛緩に効力のあるポリペプチドである。De
Boldら、(1981)Life Sci。
28: 89−94;Napierら、(1984) Ann、Rep、Med
、Chem、 19:253−262;Kangawaら、(1984)Bio
chem、Biophys、Res、Coa++IIun、118 :131−
139;Flynnら、(1983)Biochem、Biophys、Res
、Commun、117 :859−865;Napierら、(1984)B
iochen+、Biophys、Res、Commun、120 :981−
988;Currieら、(1984)Science 223:67−69;
Th1baultら、 (1984)FEBSLett、 167 :352
−356HAtlasら、 (1984)Nature 309 ニア17−7
19゜これらのペプチドには、様々な名前(例えば、アトリオペプチンおよびカ
ルディオナトリン)が与えられているが、ここではまとめて、八NPとする。
これらのペプチドのクローン化cDNAの配列より、該ペプチドは、前駆体タン
パク(その構造が最近明らかとなっている)のカルボキシル末端領域に全て由来
することが決定されている。Yao+anakaら、(1984) Natur
e 309 ニア19−722HMakiら、 (1984)Nature 3
09ニア22−724; Oikawaら、 (1984) Nature 3
09ニア24−726;S e i d m、a n ら、(1984) 5c
ience 225 :324−326;Flynnら、 (1985)Sci
ence 228 :323−325゜サイズが異なるANPは、翻訳後プロセ
ッシング、あるいは単離工程における人為的な分解によるためであると考えられ
る。いくつかの合成ANPもまた。調製され、天然型ペプチドの生物学的特性の
全てを有することが示されている。5eidahら、(1984) Proc、
Natl、Acad、Sci、USA 8旦2640−2644;R,P、Nu
ttら+ in PEPTIDES 1984(U、Ragnarsson l
i。
1.985)Atlasら、(前出)。
ANPは、血圧恒常性、細胞外体液容積の制御、およびレニン−アンジオテンシ
ン系と、他のホルモン系および神経伝達物質系とにおける高血圧効果に対する拮
抗剤として9重要な役割を果たしていることが示されている。ANPはラジオイ
ムノアッセイにより血中に検出されている。Gu tkowskaら、 (19
84)Biochem、Biophys、Res、Common、 125 :
315−323; Tanakaら、 (1984)Biochei、Biop
hys、Res、Commun、 124 :663−668゜ANPの生物学
的効果は、細胞膜の特異的なレセプターに対するANPの結合により起きる。特
異的なレセプターの存在は2種々の腎臓。
副腎皮質、および血管組織中で証明されている。5chenkら(1)、(19
85)J、Biol、Chem、260 :14887−14890;Vand
lenら、 (1985)J、Biol、Chem、260 :10889−1
0892HMisonoら、(1985) Biochem。
Biophys、Res、Commun、 130 :994−1001;Hi
rosaら、(1985) Biochem。
Biophys、Res、Commun、 130 :574−579;Yip
ら、(1985) J、Biol、Chem。
Sci、USA 81: 5946−5950HHirataら+(1984)
Biochem、Biophys。
ANPには生物学的活性効果があるので、血中でのANPのレベルを制御するこ
とは、高血圧、ショックなどのような疾患を処置する治療のアプローチとなるで
あろう。しかし、治療のプロトコルを確立するためには、@乳動物の血液中にお
けるANPレベルを測定する感度のよい定量法を使用することが必要である。そ
のような定量法はまた。高血圧のような疾患の診断を行うためにも用いられ得る
。もし入手できるならば。
ANPレセプタータンパクは、これらの分析に容易に用いられ得る。現在の天然
型ANPおよび合成ANP 、そしてその類似物は、 ANPレベルを増加させ
ることにより体液容積および血管機能の調整に用いられ得るが、効果的な治療を
おこなうには。
所望の細胞外体液容積および電解質恒常性を達成するために。
ANPレベルを減少させることが必要とされ得る。ANPレセプターの可溶画分
が、治療のために血清レベルのANPを減少させるために用いられ得る。
ANPレセプターを特徴付けるために種りの試みが行われてきているが、精製は
なされていない。さらに、特徴付けを行うこのような試みにより矛盾する結果が
生み出されてきている。例えば+ 5chenkら(1)、(前出)G Van
dlenら、(前出)HMison。
ら、(前出); Hiroseら、(1985)、 (前出); Yipら、(
前出)を参照されたい。
最近の研究により、2つ以上のANPレセプターが存在し得ることが示唆されて
いる。leitmanら+(1986) Biochtm Biophys。
Acta 885ニア4−75HKunoら、(1986) J、Biol、C
hem、261 :5817−5823(ラット肺からのANP結合およびグア
ニル酸シクラーゼ活性の共精製)。ANPレセプターに関して、この他に興味あ
るのは9次の文献である: Leitman ら、(1986) J、Biot
、Chem、261 :11650−11655; Scarboroughら
、(1986) J、Biol、Chem、261 :12960−12964
; Hayashiら、(1986) Peptide Chemistry
1985.pp、27−32;Hirataら+(1985) Biochem
、Biophys、Res、Comm、 132 : 971−984sNap
ierら、(1986) Arch、Biochen+、Biophys、 2
48 :516−522゜従って、精製ANPレセプタータンパクが入手でき、
そして。
組換え手段を用いてその生産を促進する遺伝子が入手できることが非常に望まし
い。レセプタータンパクに対するモノクローン抗体も有効である。なぜなら、そ
れらは、レセプタータンパクを特徴付け、レセプタータンパクを発現している付
加的な組織を同定し、そしてレセプターへのANPの結合を阻止するために使用
し得るためである。
ANPレセプターに関係しないいくつかのレセプター分子が。
これまでに単離され、精製されている:讐imalasenaら、 (19B5
)J、Biol、Chem、260 :10689−10697 (ブタLH/
hCG レセプター);Petruzzelli ら、(1984) Proc
、Natl、Acad、Sci、USA 81:3327−3331 (インシ
ュリン レセプター); 5chneiderら、(1982) J。
Biol、Chem、257 :2664−2673 (LDL レセプター)
。
lIIと」丘
本発明の目的は、天然型および合成の、精製ANPレセプタータンパクを提供す
ることにある。
本発明の他の目的は、天然型ANPレセプタータンパクの精製法を提供すること
にある。
本発明のさらに他の目的は、 ANPレセプタータンパクをコードするDNA分
子を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は2組換えDNA法によりANPレセプタータンパクを
生産する方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、 ANP レセプタータンパク上のエピトープに結
合する抗体、およびそのような抗体を生産する細胞系を提供することにある。
本発明のこれらの、および他の目的は、以下の実施態様の1またはそれ以上によ
り達成される。
ある実施態様においては1本発明は哺乳動物の心房性ナトリウム排出増加ペプチ
ド(ANP) レセプタータンパクサブユニットを含む細胞非含有組成物を指向
し、該レセプタータンパクサブユニットは、約60.500ダルトンの分子量を
有し、該組成物中のタンパクの最低約75重量%を含有する。
他の実施態様においては1本発明は、 60.5kd ANPレセプターサブユ
ニットとの実質的な相同性を有し、 ANPに結合するタンパクを指向している
。
さらに他の実施態様においては9本発明は、以下の事項を包含する天然型のAN
P レセプタータンパクを精製する方法を指向している:
(i ) ANPレセプターを有する哺乳動物細胞から調製される膜含有細胞画
分を与えること;
(ii)m膜画分中のANPレセプタータンパクをC+zE+s界面活性剤を用
いて可溶化し、該ANPレセプタータンパクを含有する上清を調製すること:お
よび
(iii)該上清を、固定化ANPを含有するクロマトグラフィーカラムに、該
ANP レセプタータンパクが該固定化ANPに結合するような条件下で通過さ
せ1次いで結合したANPレセプタータンパクを該カラムから溶離し、精製され
たへNPレセプタータンパクを与えることによって、該上清がらANPレセプタ
ータンパクを精製すること。
本発明はまた。 ANPレセプタータンパクをコードするDNA配列を単離する
方法を具体化する。この方法は、以下の事項を包含する:
(i)@乳動物の細胞源から調製されたDNAライブラリーを与えること;
(ii ) ANPレセプタータンパクサブユニットの選択された領域との相同
性を有するアミノ酸配列のコドンを含むcDN^またはオリゴヌクレオチドプロ
ーブを用いてハイブリダイゼーションすることによって、 該DNAライブラリ
ーをスクリーニングすること;および
(iii)該オリゴヌクレオチドが選択的にハイブリダイズするDNA分子を1
DNAライブラリーから単離すること。
本発明の他の実施態様は2組換えベクターを含有する組成物であって、該ベクタ
ーは60.5kd ANPレセプタータンパクサブユニットとの相同性を有する
アミノ酸配列をコードするDNA配列を含み、該DNA配列を含まない組換えベ
クターを実質的に含有しない。
本発明の他の実施態様は、原核細胞および真核細胞のような細胞を指向しており
、それらの細胞は上記ベクターまたはDNA配列により形質転換されている。本
発明のさらに他の実施態様は、 ANPレセプターサブユニットを生産する方法
を指向し、その方法は、上記細胞をANPレセプタータンパクサブユニットを含
むペプチドが発現される条件下で増殖させること、およびそれを回収すること、
を包含する。
本発明のさらに他の実施態様は、実質的に他の抗体を含有しない抗ANPレセプ
タータンパク抗体、そのような抗体を生産する哺乳動物の永久増殖性細胞系、お
よびそのような抗体によりANPレセプタータンパクを精製する方法を指向する
。
■皿公皿単産脱里
第1図は、精製ANPレセプタータンパクに対する放射能標識化ANP (4−
28)と種々のANPペプチドとの間の拮抗的結合を示す。
第2図Aは、精製ウシANP レセプターにより決定されたN末端アミノ酸配列
、およびそれに対応し、 cDNAライブラリーを調べるプローブとして用いら
れる合成オリゴヌクレオチドを示す。
第2図Bは、 ANPレセプターRNA、および第2図Aに示されるプローブを
用いて得たcDNAクローンの説明図である。
第3図は、ウシANPレセプターcDNA配列、および予想されるアミノ酸配列
である。
第4図は、ウシANP レセプタータンパクのハイドロパシシティ()Iydr
opathicity)の特徴を示す。
第5図は、ヒトANPレセプターcDNA配列、および予想されるアミノ酸配列
である。
溌1j」1■T礼呪
本発明は、使用し得る型の精製ANP レセプタータンパクを提供する。精製A
NP レセプタータンパクによって、アミノ酸配列が決定され、核酸プローブが
設計され、そしてANPレセプター遺伝子がクローン化される。一般的には、
At1as ら。
(前出); Yamanaka ら、(前出)HMakiら、(前出)HOik
awaら、(前出)を参照されたい。一度クローン化されると、へNPレセプタ
ー遺伝子は3合成ANPレセプタータンパクを生産するのに用いられ得る。例え
ば、米国特許第4.440,859号;第4,436.815号;第4.431
.740号を参照されたい。
例えば患者の血清中のANPレベルを測定するために、拮抗結合分析においてレ
セプタータンパク(天然型または合成の)を用いることができる。 ANP レ
セプタータンパクは、天然型ANPの類似物がANP レセプターを結合する能
力もしくはANPレセプターを阻害する能力について試験する際にも非常に有用
である。 ANPレセプター結合部位のコンピューターモデルもまた。インビボ
においてANPレセプター部位を阻害もしくはANPレセプター部位に結合する
新しい化合物を設計するためにも補助となり得る。
”心房性ナトリウム排出増加ペプチドレセプタータンパク”または”ANPレセ
プター”とは、あらゆる哺乳動物起源由来の天然型ANPレセプタータンパクを
意味する。ここで哺乳動物とは、ヒト、ウシ、ブタ、ウマ9 ヒツジ、ネズミ、
ラット。
ウサギ、ハムスター、およびヤギを包含するが、これらに限定されない。この用
語はまた9合成ANP レセプタータンパクつまり1組換え技術もしくは直接的
な化学合成により生産されたタンパクをも包含する。例えば、C1ark−Le
wisら、 (1986)Science 231 :134−139を参照さ
れたい。ANP レセプタータンパク、種々の血管および腎組織の細胞膜におい
て見出されるタンパクである。このような細胞および組成としては、腎臓皮質細
胞、血管内皮細胞、副腎皮質、副腎糸球体、および肺組織が包含されるが、これ
らに限定されない。
本発明の好ましいレセプタータンパクは、大動脈平滑筋細胞のような血管組織に
由来する。血管ANPレセプタータンパクのクラスの例としては、ウシの大動脈
平滑筋細胞から単離されたレセプタータンパクがある(ウシの血管ANP レセ
プター)。他の組織から単離されたこのクラスのANP レセプタータンパクは
、同じ構造を有する。ウシの血管ANPレセプタータンパクは、2つの実質的に
同一なタンパクのサブユニットを含む。ポリアクリルアミドの濃度が10%のド
デシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SO3−PAGE)に
よる分析により、この二量体の見かけの分子量が(非還元条件下において)12
5±12kdであり、そして、サブユニットの見かけの分子量が(還元条件下に
おいて) 60.5±6kdであることが示される。
ウシ血管の精製天然型ANPレセプタータンパクをさらに特徴付けるために、レ
セプターとしてのインビトロでの活性を研究した。5chenkら(II)、(
前出)、に記載されている次のANPペプチドが用いられた: ANP(4−2
8)、ANP(7−28)、およびANP(5−25)。Biax+Kiおよび
Kdは標準的な方法で算出された0例えば+ 5catchard (1949
) Ann、N、Y、Acad、Sci、+pp、600−672を参照された
い。ANP (4−28)の種々のANPペプチドとの拮抗結合分析は第1図に
示される。結合データのコンピューター解析によれば、レセプター結合に対する
Bmaxは5.7 (75%レセプター活性)nmo+、/■タンパクであり、
KAは0.3nMに等しい。これは、 ANPのレセプタータンパクに対する
化学量論数が1:3/サブユニツト、または0.7: 1 /ホロレセプターで
あることに相当する。精製レセプタータンパクもまた。無傷の細胞中のANPレ
セプターについて以前に記録されているのと同じ範囲(0,1〜10.OnM)
の親和性を八NPに対して示した。種々のANPペプチドに対する相対的Ki値
は9次のとおりである:ANP(4−28) 0.3nM;ANP(7−28)
1.1nM;およびANP(5−25) !、12nM。
ウシ血管の天然型ANPレセプタータンパクもまた。アミノ酸分析に供された。
ウシ血管レセプターの部分的なN末端アミノ酸配列は、成熟型タンパクの2〜3
2アミノ酸に対応する配列を与えた:
当業者は、所望であれば、標準的なタンパク配列決定法により、タンパクのカル
ボキシ末端へと上記の配列を容易に延ばすことができる。より単純な方法は、レ
セプタータンパクの遺伝子をクローン化して配列決定し、アミノ酸配列を与える
ことである。
第3図のウシレセプターの完全なcDNAの解析により8成熟型レセプタータン
パクは496アミノ酸のポリペプチドであり。
プロペプチドして発現していることが示されている。仮定される成熟型レセプタ
ータンパクの分子量は約56.000である。
このことにより、天然型レセプタータンパクは、グリコジル化されているかもし
れないことが示される。ヒトcDNA (第5図)は類似の構造を示す。
ウシ血管ANPレセプターのプロ配列は、成熟化の間においてレセプター前駆体
のN末端から41アミノ酸が除去されることを示唆する。最初のN末端の21ア
ミノ酸は、非常に疎水的の性質を示す可能性のある膜透過シグナルを規定してい
る。
Wa l terら、(1984)Cell 38:5−8゜Von He1j
ne、(1983)Em、J、Biochem。
133 :17−21の一致した規則により、シグナルペプチダーゼにより開裂
する可能性の高い2つの部位が予想配列内にある。
一方は残基18の後方であり、他方は残基31の後方である。これらの部位と成
熟型N末端(Glu”)との間の残りの10から23残基は、レセプターの続い
て起こるタンパク分解によるプロセッシングが、膜への移動中または堆積後のど
ちらかで起こることを示唆している。これに関しては、 Glu”以前の配列(
残基22−41)が親水性であり、4つのアルギニンを含むヘキサペプチドで終
わっていることが注目に値する。糖の付加し得る部位が3箇所存在する:Asn
82.289.および465゜膜透過ドメインに非常に近接してCys496が
存在することは、この部位がホモダイマーのジスルフィド結合に対する部位にな
りそうであることを示唆している。
ウシ血管ANPレセプター前駆体は、有意に疎水特性を有するいくつかの領域を
含んでおり、これは第4図のハイドロパシシティプロットから明らかである。2
0アミノ酸を越える。
多(とも6つの疎水性領域が見出され得、そして、これらの初め(AA 1−2
1)はおそらくシグナルペプチドである。もう1つの他の極度に疎水性のある領
域(478−500)は、非常に親水性のある2つの領域に隣接しており、膜透
過ドメインの候補となりそうである。C末端からこのドメインまでの領域は。
配列Arg−Lys−1ys−Tyr−Argで始まり、優れた膜アンカーとな
り得る。ANPレセプターは、その負電荷の大部分が細胞外にある酸性分子であ
り、そのリガンドが塩基性タンパクであるという事実を反映すると考えられる。
天然型のウシレセプターにおける特定のアミノ酸残基合量をさらに解析すると2
表1に示されている結果が得られる。
この表においては、結果が500残基あたりのアミノ酸残基の数(±20%)で
表わされている(60kdサブユニツトあたり500残基として計算)。
(以下余白)
表−土
アスパラギン酸(Asp+Asn) 27.0 14.0”グルタミン酸(G1
u+Gln) 21,3 36.8セリン(Ser) 32.1 37.4グリ
シン(Gly) 47.5 47.2ヒスチジン(His) 10.3 13.
2アルギニン(Arg) 38.7 35.1スレオニン(Thr) 26.2
24.4アラニン(Ala) 51.0 48.0プロリン(Pro) 25
.2 22.1チロシン(Tyr) 21.0 25.0バリン(Val) 3
7.7 37.4メチオニン(Met) 8.6 6.6イソロイシン(lie
) 32.5 27.20イシン(Leu) 48.7 54.6フエニルアラ
ニン(Phe) 25.0 30.0リジン(Lys) 34.6 36.2シ
ステイン(Cys) 2.0 、 4.6精製レセプターのアミノ酸組成は、5
00個のアミノ酸あたり4.6個のシスティン残基を有することを示し、これは
成熟レセプター中に存在することを予測された5個のシスティン残基とよ(一致
する。システィンが奇数個であることは、レセプターサブユニットを互いに結合
する分子間ジスルフィド結合を反映していることがわかる。
上記のデータは、天然型のレセプターを構成している2つのサブユニットが同一
であるか、あるいは実質的に同一(すなわち、90%〜95%の相同性を有する
)であることを示す。
これらサブユニットは同一であると予想され、このことは天然型のペプチド、
cDNA、またはゲノムクローンをさらに配列決定することにより確かめられ得
る。
上記のデータは、ここで述べたANPレセプターがホモダイマーであり、天然型
のサブユニットは約60.500の分子量を有するが、グリコジル化されていな
いサブユニットは約56,000の分子量を有することを示す。いくつかの証拠
は、約120,000および70,000の分子量を有する天然型のANP結合
タンパクも存在し得ること、そしてこれらタンパクの各々には異なった機能があ
り得ることを示す。例えば、完全な還元条件下で見られる120kdのポリペプ
チドは、グアニル酸シクラーゼ活性と最も密接に関係している。ここで述べる6
0.5kdポリペプチドと異なり、切形のANP類似物とはあまりよく結合しな
い。
これは120kdのレセプターがグアニル酸シクラーゼ活性の促進に関与し得る
が、 60.5kdのレセプターは他の作用様式;例えばレセプターの排除、を
有することを示唆する。しかし。
出願人はこの仮説に束縛されることはない。分子量および活性が異なるにもかか
わらず、観察されたANPレセプタータンパクの全ての種は同一遺伝子または実
質的に同様の遺伝子系統でコードされており、観察される違いは転写後または翻
訳後のプロセッシングの違いから生じ得る。
哺乳動物の血管の60.5kd ANPレセプタータンパクサブユニットのアミ
ノ酸配列は、哺乳動物の種および異なる組織間で高度に保持されている。例えば
、ウシとヒトの配列は少なくとも約95〜97%の相同性を有する。ここで、ヒ
トの配列は腎臓および胎盤のcDNAで決定されたものである。一般に、他の種
および/または組織から単離された天然型のANPレセプタータンパクサブユニ
ット(または関連タンパクの結合領域)は、ウシまたはヒトの血管のANPレセ
プタータンパクサブユニットと少なくとも約75%のアミノ酸相同性を有してお
り。
そして一般的には少なくとも約85%の相同性を有する。相同性が約90%から
約95%あるいはそれ以上であり得る場合もある。従って、他の天然型のANP
レセプタータンパクは、相同性を有するタンパクサブユニットを含む。これらの
他の可溶化ANPレセプタータンパクは、高い親和性でANPペプチドを結合さ
せる能力によって、さらに特徴付けられ得る。例えば。
ANP(4−28)は、 10〜20nM以下、好ましくは5nM以下のL値を
有する。ANPレセプタータンパクは、ANP(4−28)に対して1nM以下
の相対的なに、値を有することが特に好ましい。
合成ANPレセプターはまた。ウシまたはヒトの血管のANPレセプターに対し
て、アミノ酸組成に少し違いがある。例えば1発現ベクターを遺伝子操作する場
合1本質的ではない(すなわち、レセプター機能を損なわないような)領域にお
けるアミノ酸残基の交換または除去は、しばしば都合のよい手段である。ANP
への結合親和性を変化させるためにアミノ酸配列を故意に変更することも望まし
い。一般に1合成レセプタータンパク(4−28)に対する親和性(K、)は、
10nM以下であるべきである。ウシまたはヒトの血管のANPレセプターに
対する合成レセプターのアミノ酸配列相同性は、少な(とも(例えば、融合タン
パクにおけるように)除去または交換されない領域に対しては、一般に天然型の
ANPレセプターについて上述した範囲内にある。
細胞からのANPレセプタータンパクの精製は、基本的な3つの段階を包含する
:細胞の調製、ANPレセプターの活性型かつ安定型での可溶化、およびアフィ
ニティークロマトグラフィーによるレセプターの精製。好適な細胞の起源はウシ
の大動脈平滑筋細胞である。なぜならば、これら細胞が細胞あたり約250.0
00個のANPレセプター部位を有するからである。
培養細胞は、たいていの組織起源のものに比べて比較的プロテアーゼを含まない
という、利点をさらに有する。これは活性なレセプタータンパクの安定化および
精製を容易にする。
ラット胎児の胸部大動脈平滑筋の細胞系Al0(ATCCCRL−1476)の
ような、他の細胞系は当該分野で公知である。
好適な細胞系は、 Longeneckerら、 (1982) J、 Ce1
l Physiol。
113 :197−202に記載されているように、ウシ大動脈の移植片から確
立される。平滑筋細胞系は標準操作によりローラーボトルで増殖させることがで
き、十分な細胞量が得られたら集める。集めた細胞を遠心分離で沈澱させて1次
いで例えば乳鉢と乳棒で摩砕することによりホモジナイズする。次いで。
レセプタータンパクは、カルビオケムーベーリング(サンディエゴ、 CA)か
ら入手可能である界面活性剤C+zEa (オクタエチレングリコールドデシル
エーテル)を用いて、このホモジナイズした細胞画分から可溶化する。CIZE
aに代えて多くの界面活性剤を試験した。しかし、ANPレセプター活性を実質
的に低下させることなくレセプタータンパクを可溶化する他の界面活性剤は存在
しなかった。
可溶化ANPレセプターは、アフィニティークロマトグラフィーによって精製さ
れる。アフィニティークロマトグラフィーによる種々の精製方法が当業者に公知
である。一般的には。
Cooper、 TOOLS OF BIOCHEMISTRY、 pp、 2
34−254 (ジョンワイリー&サンズ、 1977)を参照。ANPレセプ
タータンパクを精製する一般的な方法は、以下の通りである:(1)可溶化した
レセプター画分を、ANPペプチドが結合したカラムに通す、(2)このカラム
を、レセプターがANPペプチドに結合して残存する解離条件下で洗浄する。(
3)レセプター/ ANP複合体を解離させる。そして(4)過剰のリガンドを
除去し、レセプターの結合活性を回復させる。 上記の操作で、血管のANPレ
セプタータンパクが組成物のタンパク画分の少なくとも約75〜80%を含有す
る精製された細胞非含有組成物が得られる。好ましくは、クロマトグラフィーの
条件を2組成物のタンパク画分が少なくとも約90%のANPレセプタータンパ
クを含有し、そして最適には少なくとも約98%のレセプタータンパクを含有す
るように選択する。細胞起源を選択することにより、ウシまたはヒトのような種
々のANP レセプタータンパクを調製し得る。一般的には、 ANIMAL
CELL CULTURE(R,1,Freshneyi。
1986 )を参照。
精製レセプタータンパクが得られれば、当業者に公知の種々方法のいずれかによ
り容易に配列を決定し得る。例えば。
レセプタータンパクのアミノ酸配列は、エドマン分解を繰り返して行い1次いで
HPLCによるアミノ分析を行うことにより。
精製タンパクから決定し得る。アミノ酸配列を決定する他の方法もまた当該分野
に公知である。
アミノ酸配列が決定されたら、決定されたアミノ酸配列の一部分に対するコドン
を有するオリゴヌクレオチドプローブを調製し、そしてこのプローブを用いて、
レセプタータンパクをコードする遺伝子についてDNAライブラリーをスクリー
ニングする。オリゴヌクレオチドプローブおよびDNAライブラリーの調製に関
する基本的方法、および核酸ハイブリダイゼーションによるそれらのスクリーニ
ングは、一般の当業者に公知である。例えば、DNA CLONING :第1
巻(D、M、Glover’IJiA、 1985);NUCLEICACID
HYBRIDIZATION(B、D、 HamesおよびSJ、)Iigg
ins ’&、 1985); 0LIGONUCLEOTIDE 5YNTH
ESIS (M、J。
Gatem、1984); T、Maniatis、E、F、Fr1sch &
J、Sambrook+MOLECULARCLONING: A LABO
RATORY MANUAL (1982)を参照。
まず最初にDNAライブラリーを調製する。このライブラリーは、ヒトのような
選択されだ哺乳類に由来するゲノムDNAライブラリーから成り得る。ヒトのゲ
ノムライブラリーは当該分野で公知である。例えば、 Lawnら、 (197
8) Ce1l 15:1157−1174を参照。DNAライブラリーは、逆
転写によりポリ−A RNA(mRNA)画分から調製されたcDNAからも構
築し得る。例えば。
米国特許第4.446.235号;第4,440.859号;第4.433.1
40号;第4.431.740号;第4,370.417号;第4,363,8
77号を参照。
mRNAはレセプタータンパクを発現することが知られている細胞系または組織
から単離される。ANPレセプタータンパクを発現している細胞系または組織は
当該分野で公知である。
cDNA (またはゲノムDNA)は、ライブラリーの構築に適したベクターに
クローン化する。好適なベクターは、ファージλのようなバクテリオファージベ
クターである。適切なライブラリーの構築は、当業者の技術範囲内である。
ライブラリーが一度作成されたならば、ライブラリーを調べるためのオリゴヌク
レオチドを調製し、所望のANPレセプタータンパク遺伝子を単離するのに用い
る。オリゴヌクレオチドは適当ないずれかの方法により合成される。選択された
特定のヌクレオチド配列は、既知のアミノ酸配列をコードするコドンに対応する
ようにレセプタータンパクから選択される。遺伝子コードは重複があるので、タ
ンパクの特定の領域をコードする可能なヌクレオチド配列の全て、または適切な
数をカバーするいくつかのオリゴヌクレオチドを合成する必要がしばしばある。
このように、一般に好適には、コドンが高度に縮退しているアミノ酸を含まない
領域を基本として。
プローブの領域が選択される。しかし、ライブラリーを作成した哺乳動物に稀で
あるコドンを有するプローブを調製する必要はない。ある状況下では、当業者は
、かなり長く、そして/または対応する核酸配列においてかなり高度に重複して
いるアミノ酸配列の領域を包含するプローブを調製することが望ましいことを見
い出し得る。この長さおよび/または重複した領域がレセプタータンパクの大き
な特徴であるならば。
特にである。完全な遺伝子、またはゲノムの本質的な部分をカバーするプローブ
もまた適切であり得るが、これは期待される相同性の度合に依存する。例えば、
ウシ血管ANPレセプターのcDNAを、ヒトANPレセプタータンパクについ
てヒトの遺伝子ライブラリーをスクリーニングするために用いたのが。
そのような場合である。その遺伝子の異なった領域に対応する2つのプローブ(
または数組のプローブ)を1回のハイブリダイゼーシゴン実験に用いるのも望ま
しいことであり得る。
自動化されたオリゴヌクレオチド合成は、多くのプローブ群の調製を比較的簡単
なものにした。一方、用いられるプローブの正確な長さは決定的に重要ではない
が、一般には約14から約20塩基対のプローブが通常有効であることが当該技
術分野で認められている。約25から約60塩基対の、より長いプローブもまた
。使用され得る。
選択されたオリゴヌクレオチドプローブを、放射性ヌクレオチドまたはビオチン
のようなマーカーを用いて、標準的な操作で標識する。次に標識化プローブの組
をスクリーニング工程に用いる。この工程は、標準的な技術に従ってライブラリ
ーから単離した5sDNAに1本鎖のプローブをハイブリダイズさせることから
成る。厳密なまたはゆるいハイブリダイゼーション条件のいずれが適当であるか
は、プローブの長さ。
およびプローブがライブラリーと同一種に由来するか、または進化的に近い種に
由来するか遠い種に由来するかな・どのようないくつかの因子に依存する。適当
な条件の選択は、当業者の技術範囲内にある。一般には、 NUCLEICAC
ID HYBRIDIZATION(前出)、を参照されたい。基本的に要求さ
れることは、ハイブリダイゼーション条件は選択的ハイブリダイゼーションが起
こる様に十分厳密なことである;すなわち、ハイブリダイゼーションは非特異的
結合とは対立するものであり、十分な核酸相同性の程度(例えば、少なくとも約
70〜75%)による。スクリーニングしたライブラリーのクローンがハイブリ
ダイゼーション陽性であることにより一度同定されれば、制限酵素分析およびD
NAの配列決定により、特定のライブラリーの挿入断片がレセプタータンパクに
対応する遺伝子を含むことを確認し得る。
あるいは、ANPレセプターサブユニットのDNAコード配列を、配列がANP
レセプタータンパクサブユニットのアミノ酸配列に対応するコドンを有する重複
したオリゴヌクレオチドから合成して調製し得る。このようなオリゴヌクレオチ
ドを標準的な方法により調製し、完全なコード配列に組み立てる。
例えば、 Edge、 (1981) Naturre 292ニア56; N
ambatrら、 (1984)Science 223 :1299;Jay
ら、(1984) J、 Biol、 Chem、259 :6311を参照
されたい。
ANPレセプタータンパクサブユニットに対応するコード配列を有するDNA分
子は、適当なベクターにクローン化し得る。
それによってANPレセプター遺伝子のコード配列を含まないベクター(例えば
、他のライブラリーのクローン)を実質的に含有しない組成物の状態が維持され
る。多数のクローニングベクターが当業者には公知であり、適当なりローニング
ベクターの選択は任意である。クローニングのための組換えDNAベクターおよ
びそれが形質転換する宿主細胞には以下が包含される:バクテリオファージλ(
E、 coli )、 pBR322(E、 coli )+pAcYc177
(E、 coli )、 pKT230 (グラム陰性バクテリア)。
pGV1106(グラム陰性バクテリア) 、 、)LAFRI (グラム陰性
バクテリア) 、 pME290 (非−E、 coliグラム陰性バクテリア
)。
pHV14(E、 coliおよびBacillus 5ubtilis L
pBD9(Bacillus)。
plJ61(Streptomyces)、 pUC6(Streptomyc
es)、アクチノファージψC31(針匹■亜匹並)、YIp5 (酵母)、
YCp19 (酵母)、およびウシのパピローマウィルス(@乳類細胞)。一般
にはDNACLONING : VOLUMES I &II、 (前出) ;
MOLECULARCLONING :A LABORATORY MANU
AL (前出)、を参照されたい。
本発明のある実施態様では、ANPレセプタータンパク遺伝子からのコード配列
はプロモーター、リポソーム結合部位(細胞での発現のための)、および必要に
応じてオペレーター(ここではまとめてこれらを“制御”配列と呼ぶ)の制御下
におかれ、そのことによってレセプタータンパクをコードするDNA配列(ここ
では“′コード”配列と呼ぶ)がベクターで形質転換された宿主細胞内でRNA
に転写される。このコード配列は、シグナルペプチドまたはリーダー配列を含み
得るか。
または含み得ない。このコード配列はまた。プロANPレセプター、または成熟
ANPレセプターに対応する配列のいずれかを含み得る。バクテリアでは、成熟
レセプタータンパクサブユニットは、好ましくはいかなるシグナルペプチドをも
有しないコード配列の発現により生産される。または、翻訳後のプロセッシング
によりリーダー配列が除去される場合の系では、好ましくは、リーダー配列を含
むコード配列の発現により生産される。成熟タンパクの開始点およびシグナルペ
プチドの終止点の決定は、成熟タンパクN−末端のアミノ酸配列から容易に決め
られる(第2図)。レセプタータンパクはまた。異質のアミノ酸配列がN−末端
で発現する融合タンパクの形でも発現できる。例えば、米国特許第4,431.
739号;第4.425.437号を参照されたい。
組換えベクターは、レセプタータンパクコード配列が適当な制御配列と共に、ベ
クター内に配置されるように構築される。つまり該制御配列に対するレセプター
コード配列の位置と方向づけとが、該コード配列が制御配列の制御下で(すなわ
ち、DNA分子の制御配列に結合するRNAポリメラーゼによって)転写される
ような位置と方向づけとであるように構築される。この制御配列は、上述のクロ
ーニングベクターのようなベクターへの挿入の前に、コード配列に連結され得る
。
または、上記コード配列は、既に制御配列および適当な制限部位を制御配列の下
流に有する発現ベクターに直接クローン化し得る。原核生物および酵母でのレセ
プタータンパクコード配列の発現については、制御配列はコード配列に対して非
相同性である。宿主細胞が原核生物であれば、コード配列はイントロンを含まな
い、つまりcDNAであることも必要である。
選択した宿主細胞が哺乳動物細胞であるならば、制御配列はレセプタータンパク
コード配列に対し非相同性または相同性であり、コード配列はイントロンを含む
ゲノムDNへまたはcDNAであり得る。ゲノムまたはcDNAコード配列のい
ずれも酵母で発現し得る。
多(の原核生物用の発現ベクターが当該技術分野で公知である。例えば、米国特
許第4.440.859号;第4,436.815号;第4.431.740号
;第4,431,739号;第4.428.941号;第4.425.437号
;第4.418,149号;第4,411,994号:第4,366.246号
;第4.342.832号を参照されたい。さらに、英国特許明細書GB第2.
121.054号;GB第2,008,123号;GB第2.0007.675
号;およびヨーロッパ特許明細書第103,395号もまた参照されたい。
しかし、好ましい発現ベクターは、真核生物系で用いられるベクターである。例
えば、共同出願である1985年12月16日出願のU、S、S、N第809.
163号を参照されたい。その開示内容はここに述べられている。酵母発現ベク
ターは当該技術分野で公知である。例えば、米国特許第4.446.235号;
第4,443.539号;第4,430,428号を参照されたい。さらに、ヨ
ーロッパ特許明細書筒103.409号;第100.561号;第96.491
号もまた。
参照されたい。その他の好ましい発現ベクター系はpH51であり、このベクタ
ーはチャイニーズハムスターの卵巣細胞を形質転換する。このベクターの利用は
、共同出願である1985年12月4日出願のU、S、S、N、第804 、6
92号に記載されており、その開示内容はここに述べられている。
組換えANPレセプタータンパクサブユニットを、上記の発現ベクターで形質転
換された宿主細胞を、ANPレセプタータンパクが生産される条件下で、増殖さ
せることにより生産し得る。次いで、ANPレセプタータンパクを宿主細胞から
単離し、精製する。発現系がANPレセプタータンパクを増殖培地に分泌する場
合には、レセプタータンパクは細胞を含まない培地から直接精製し得る。分泌を
行わせるには、一般的にレセプターの膜結合部分に対応するコドンを欠失させる
必要がある。レセプタータンパクが分泌されない場合は、これを細胞溶解産物か
ら単離する。適当な増殖条件および回収方法の選択は、当業者の技術範囲内にあ
る。
天然型または合成のANPレセプタータンパクのいずれも。
ポリクローナルおよびモノクローナルの両方の抗体生産に使用し得る。ポリクロ
ーナル抗体が所望である場合には、精製レセプタータンパクが選択された哺乳類
(例えば、マウス。
ウサギ、ヤギ、ウマなど)を免疫するのに用いられる。免疫した後の動物から血
清を集め、公知の操作に従って処理する。
レセプタータンパクのほかに種々の抗原に対するポリクローナル抗体を含有する
組成物は、該組成物をANPレセプターが結合しているカラムに通すことにより
、抗−ANPレセプタータンパク抗体ではない抗体を実質的に含まないものとす
ることができる。洗浄後、ANPレセプターに対するポリクローナル抗体をカラ
ムから溶出させる。モノクローナル抗−ANPレセプタータンパク抗体もまた当
業者により容易に生産され得る。ハイブリドーマによるモノクローナル抗体生産
の一般方法論は公知である。永久抗体生産性細胞系もまた。Bリンパ球の発癌D
NAによる直接の形質転換、またはエプスタイン・バー・ウィルスでのトランス
フェクションのような融合以外の方法で創製し得る。例えば、 M、 5chr
eierら、 HYBRIDOMATECHNIQUES (1980) ;H
ammerl ing ら、 MONOCLONAL ANTIBODIESA
ND T−CELL HYBRIDOMAS (1981) ; Kennet
tら、MONOCLONALANTIBODIBS(1980)を参照されたい
。
ANPレセプタータンパク(天然型または合成の)を、モノクローナル抗体生産
のために永久増殖化したB−細胞の起源細胞を免疫する際に、抗原として用いる
ことにより、レセプタータンパク分子の異なった部位でエピトープを認識するモ
ノクローナル抗体のパネルを得ることが可能である。レセプタータンパクの結合
領域におけるエピトープをL’Q’thする抗体は。
抗体とANPとの間の拮抗分析で容易に同定し得る。このような抗体は、ANP
ペプチド結合に関連した生理学的応答を促進することなく、インビボにおいて該
抗体がANPのレセプターへの結合を阻害し得れば、治療効果を有する可能性が
ある。
レセプタータンパク上の部位を認識する抗体も有用である。
例えば、細胞溶解産物または醗酵培地からのANPレセプタータンパクの精製、
およびレセプタータンパクの特徴付けにおいて有用である。一般に、当該分野で
公知であるように、抗ANPレセプター抗体は、カラムまたはラテックスビーズ
のような固体支持体に固着(固定化)シ、レセプタータンパクを含有する溶液と
接触させ、該溶液から分離する。次いで、固定化抗体に結合したレセプタータン
パクを溶出させる。
以下の実施例は例示の目的のみのために示すものであり。
いかなる方法においても本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
(以下余白)
実ll吐1
この実施例は、血管組織のANPレセプタータンパクの精製およびその物性的特
徴付けを目的としている。
ウシ大動脈平滑筋(BASM)細胞系はLongeneckerらにより最初に
確立され、 (1982)J、Ce1l Physiol、 113 :197
−202に記載されている。この方法に従って確立され0−2と名付けられたウ
シ大動脈平滑筋細胞系は、アメリカンタイプカルチャーコレクション(ATCC
)、 12301パークローン ドライブ、ロックビル、メリーランド、U、S
、Aに受託番号CRL−9088で寄託されている。組織培養物中における初期
増殖とそれに続くクローニングの後、蓄積した細胞を液体窒素で凍結させた。A
NPレセプタータンパクの精製に用いる細胞は、この細胞を4〜15代にわたっ
て継代培養した後に得た。この細胞は100個のローラーボトル(各850af
i )中に15%ウシ血清とダルベツコの改変イーグル培地を入れた標準条件下
で増殖させた。5IiM EDTAを含有するリン酸緩衝食塩水(PBS) 5
0−で2回すすぐことにより細胞をローラーボトルから回収した。次いで、10
μg/lnlのエラスターゼおよび25μg/mflのコラゲナーゼを含有する
同様の緩衝液をそれぞれのローラーボトルに添加した。一様に回転させて8〜1
0分間インキュベーションした後、遊離した細胞をプールして水中に移し、ウシ
血清を5%(V/V)になるまで添加した。この細胞を5.OOOXgで10分
間、4°Cで遠心分離した。沈澱を250dのPBS/EDTAに再懸濁し、同
様に遠心分離した。この沈澱を4°Cのホモジナイズ用緩衝液(50mM )リ
スHC1,pH7,5; 5IIIM EDTA; 1100OI NaCl:
0.25Mスクロース;0.1wMフェニルメチルスルホニルフルオライド;
25μg/dアプロチニン;25μgodロイペプチン)30Idにもう一度再
懸濁した。
細胞を水中で、すりガラス乳棒を10回通してホモジナイズした。ホモジナイズ
した細胞を100.000X gで30分間、4℃で遠心分離した。その沈澱を
ホモジナイズ用緩衝液に再懸濁し、上述のように再びホモジナイズした。この物
質を再び100.000 Xgで30分間、4℃で遠心分離した。最終的に得ら
れた沈澱を10Jdのホモジナイズ用緩衝液に再懸濁し、タンパク含有量をブラ
ッドフォードの方法で測定した。(1976)Anal、 Biochem。
72:24B−251゜膜は、ホモジナイズ用緩衝液を添加することにより、5
■タンパク/rdとなるように調整した。この画分のレセプター結合活性は、
5chenkら+(1985)Biochem、 Biophys。
Res、Commun、 127 :433−442に記載されているように、
”’I−ANP(2−28)を用いて検出した。この両分により示される濃度
−依存結合は、精製のこの段階で80%の細胞表面レセプター活性が残存してい
ることを示唆していた。
ANPレセプター活性を示す膜画分を当量のPBS/EDTAで希釈し。
次いでCI!Ell界面活性剤(20■/−)を含有する溶液をC,tFisの
最終濃度が4■/dとなるまで10分間以上かけて徐々に添加した0次いで、こ
の溶液をLOO,0OOX gで1時間、4°Cで遠心分離し、上清を保持した
。上述したような結合に関する研究によると、膜における全ANP結合部位の6
5%がこの方法により可溶化された。この調製物の可溶化したANPレセプター
は、極めて安定であり、4°Cで2週間または一20″Cで3力月間保存した後
も結合活性の変化しないことが認められた。
親和性マトリックスは、製造業者により記述されているように40■のヒトAN
P(4−28)を4dのアフィーゲル10(バイオ−ラド)に結合させることに
より調製した。可溶化したANPレセプターを10mM CaC1□およびMg
C1zで調整し、0.2μ台フィル(ター(GE型、ミリボア)に通して濾過し
た。この濾液をANP−アガロースカラムにより、流速0.5d/a+in、
21°Cでクロマトグラフした。このカラムは、結合用緩衝液(100nIM
)リスIfC1゜p)!7.50; 100a+M NaCl; 4 mg/l
d C+zE*; 10o+M CaC1z:および10mM MgCIz)を
用いて、溶出液がAt5o=0.000となるまで洗浄した。次いで、6.0d
の溶離緩衝液(10mM酢酸ナトリウム。
pH5,oO: 10抛M NaC1: 4 mg/ !IIC+Ja; 10
mM CaC1z:10nM MgCh)を添加し、そしてその溶出液は水中に
移し、直ちに37%(V/V)アセトンとなるように調整した。この溶液を4.
000Xgで1゜分間、4°Cで遠心分離し、上滑を完全に吸引除去した。沈澱
は3.0 mの結合用緩衝液に再懸濁し、純度、レセプター結合活性、およびア
ミノ酸配列について分析した。
還元条件下および非還元条件下における5DS−PAGE(10%のポリアクリ
ルアミド濃度)により分析を実施した。非還元条件下では、 125kdに単一
のタンパクバンドが見られた。精製されたレセプターを10mMジチオスレイト
ールで処理した。
このジチオスレイトールはシスチンをシスティンに還元する試薬であり、この処
理の結果、 60.5kdに単一のタンパクバンドが認められた。このデータは
、 ANP レセプタータンパクが本質的に純粋であり、大動脈平滑筋細胞由来
の活性レセプターカシスルフィド結合により結合された2つの同一サブユニット
からなる二量体であることを示している。
種々のANPペプチドに対する”I−ANP(4−28)の精製レセプターへの
拮抗的結合を第1図に示す。試験したANPペプチドは、 hANP(4−28
)、 hANP(7−28)およびアトリオペブチンIを包含していた。ガンマ
−メラニン細胞刺激ホルモン(γ−MSR)は負のコントロールとして用いた。
結合に関するデータのコンピューター分析(プログラムR5−1;Bolt、B
eranek&Newman。
ボストン、 MA)は、レセプター結合に対するB。Xが5.7nmol/■タ
ンパク(k4・0.3nM)であることを示した。これは、レセプタータンパク
に対するANPの化学量論が1:3kdサブユニツト、または0.7:1.0/
ホロレセプターであることに対応する。
ANPペプチドを用いた別の研究を実施した。 ANP (4−28)について
は0.3nM、 ANP(7−28)については1.1nM、そしてANP(5
−25)については11−12nという相対的なに、値は、前に報告した細胞表
面のレセプターについてのデータと一致している。
25μgの精製ANP レセプターは、繰り返しエドマン分解法にかけ1次いで
アプライド バイオシステムダ4フ0A気相タークネーター(gas−phas
e 5equnator)にょるHPLCを用いたアミノ酸分析を行った。分析
は唯一のアミノ酸配列を示した。
この配列およびこの配列に対応するヌクレオチド配列を第2図Aに示す。
実施tL
この実施例は、ウシANPレセプターの完全コード配列を得るためのプロトコル
を意図する。
プローブは、実施例■で推論されたANPレセプター〇N−末端配列に基づいて
設計された。配列は第2図Aに示す。オリゴヌクレオチド配列は3′から5′で
表されている。プローブは、 (1)24倍に縮退した工4ヌクレオチドのプロ
ーブ、 (2)48倍に縮退した14ヌクレオチドのプローブ、および(3)5
1ヌクレオチドのプローブであり、ウシの好適なコドン選択を用いて設計されて
いる。4つの異なった型のプローブ3は、セリンに対してTCXコドンの代わり
にAGA/Gコドンが用いられた場合、および真核生物のゲノムにおいて表現さ
レルシヌクレオチドであるCpGがレセプターの0IRNA中に存在しない場合
に調製された。従って、枠で囲んだヌクレオチドは両方の位置に八が存在するか
、または両方の位置にGが存在するかのいずれかであることを示している。星印
は、51ヌクレオチドのプローブと得られたレセプターcDNAの配列とにおい
て一致していない箇所を示している(第2図Aを参照)、ハイブリダイゼーショ
ン用プローブを合成しくアプライド バイオシステムズ モデル380a) 、
ゲル電気泳動法により精製し、そして[γ”P ] ATPとT4ポリヌクレオ
チドキナーゼとを用いて放射標識した。
cDNAは、 BASM細胞から以下のように調製した。膜結合性ポリゾームは
、実質的に[5ebbatn、R,ら(1983) J、Biol、Chem。
Z祁−: 3294−3303 ]の記載に従ってBASM細胞から精製し、2
末鎖cDNAは、 Landら(1981)Nucleic Ac1ds Re
s、 9 :2251−2266の方法により合成した。セファクリル5400
(ファーマシア)で分画したcDNAは EcoRIアダプターに連結させ、
λgtloにクローン化した[Woodら(1984)Nature 312:
330−333コ。約9×10bの組換え体ファージのライブラリーを得た。プ
ラークを取り出すには、51ヌクレオチドのプローブを組み合わせて用いて、
20%ホルムアミドに6 X5SC(0,9M NaC1,0,09Mクエン酸
ナトリウム)、10%デキストラン硫酸、0.1%SOS、 5 Xデンハート
溶液(それぞれ0.1%のウシ血清アルブミン、ポリビニルピロリドン、および
フィコール)、および100μg/rrdlの酵母リポソームRNAを加えた溶
液中で、初期温度55°C9その後40°Cに下げて一晩放置してハイブリダイ
ゼーションを行うことによりスクリーニングした。−ハイブリダイゼーションの
徴候が陽性であるクローンは、プローブ1およびプローブ2にハイブリダイゼー
ションすることにより確認し、プラークを精製した。約300,000プラーク
から2つのクローン(pANPRc−1およびpANPRc−2)が得られた。
配列の一部をM13法、 Sangerら(1977) Proc、Natl、
Acad、Sci、USA″74:5463−5469; Messingら(
1982) Gene 19:269−276により決定した後、別のプローブ
(縮退していない24ヌクレオチド)を調製し、同じcDNAライブラリーから
クローンpANPRc−4,12,13,14および15を得るために使用した
。pANPRc−6を得るためにはpANPRc−4配列を基本とするプローブ
を用い、 pANPRc−9および10を得るためにはpANPRc−6配列を
基本とするプローブを用いた。種々のプローブで検出されたcDNAライブラリ
ーにおけるANP レセプタークローンの全頻度は、 20.000個あたり約
1個であった。
ANPレセプターのcDNAクローンは、第2図Bに整理した配列として示す、
ANPレセプターをコードしている部分(オーブンリーディングフレーム)を
太い線で示すとともに、その下方にそれぞれのクローンの配列を示す。破線は配
列の分析が不完全な領域を示している。全体的には、これらクローンはmRNA
の配列の3558ヌクレオチド以上を明らかにしている。
オーブンリーディングフレームは1611ヌクレオチドの長さである。これは第
2図AのN−末端アミノ酸配列をコードする枠内部分を含んでいる。クローンp
ANPRc−2,pANPRc−12,およびpANPRc−15の5′末端の
配列は同一であるが、 pANPRc−13およびpANPRc−14の5′末
端の配列は、それぞれ4および3ヌクレオチドだけ異なっている。ANP レセ
プターmRNAの5′末端は、このように465個の非コードヌクレオチドを有
することがわかる。約1500ヌクレオチドの非コード3′末端配列が得られ、
その500個以上のヌクレオチドはさらに部分配列およびpANPRc−9のマ
ツピングにより特定されている。n+RNAの3′末端を示すポリ(A)配列を
有するクローンは存在しないが、ポリ(A)配列となり得る2つの付加的シグナ
ル(AAUAAA)が2440および3197ヌクレオチドに存在する。それゆ
え、レセプターは大きな(>4000ヌクレオチド)o+RNAの5′末端をコ
ードすることがわかる。これはポリペプチドに対する他のレセプターのmRNA
の構造に類似している。
ANPレセプター全体をコードする領域を有するクローンは。
pANPRc−1およびpANPRc−4に共通のNco I制限部位を利用し
て。
この両者を結合することにより、 pGEMl(プロメガ バイオチク)で構築
した。得られたクローンpANPRc−1/4は、 2290塩基対のDNA挿
入断片を有しており、 該DNA挿入断片は、完全なオーブンリーディングフレ
ーム、233ヌクレオチドの5′末端の非コード領域、および190ヌクレオチ
ドの3′末端非コ一ド配列を有する。3′プラスミド/cDNA連結体をEco
RIで制限分解し9次いでSP6ボリメラーゼで転写することにより。
約2300ヌクレオチドの合成RNAを得た。塩基数はアガロースゲル電気泳動
により決定された。
レセプターの一次構造は、すべてのクローンの配列の分析により決定された。c
DNA配列および予想されるアミノ酸配列を第3図に示す。右端の番号は配列に
おけるヌクレオチドの位置を示す。プレプロレセプターの予想されるアミノ酸配
列は、連続したコード領域のコドンの下部に示す。MET (001)で始まる
アミノ酸番号を示す。異なるクローン間においていくつかの単一ヌクレオチドの
相違が示されたが、これら相違のうち4つはコード領域にあった。ヌクレオチド
552.1010.1436゜および1558は、それぞれpANPRc−2で
はGであり、 pANPRc−1ではCであり、 pANPRc−4では八であ
った。この頻度は逆転写酵素と関連した誤りの頻度(Guidonら(1983
) MethJnzya+o1.101 :370−386)に類似しているの
で、これらの違いはクローニングの産物であると思われる。第3図の配列は、そ
れぞれの位置で少なくとも2つのクローンが一致することを示している。
可能性のあるシグナルペプチダーゼ分解部位(ム)、および成熟レセプター〇N
−末端開始部位(↓)を示す。可能性のあるN−結合グリコシル化部位は枠で囲
み、推定される膜通過領域は下線で示す。3′末端の非コード領域において可能
性のあるポリ(A)付加的シグナルには、上に線を施す。
オーブンリーディングフレームの538コドンは、ウシANPレセプターの一次
構造を決定する。ANPレセプターの前駆体ポリペプチドは、このように59.
744ダルトンの分子量を有する537アミノ酸から構成されると予想される。
第3図において開始コドンとして示されるATGは、開始コドンであり得るさら
に4つのATGが先行するが、後者の4つは、それぞれのリーディングフレーム
における終止コドン、およびいずれのフレームにおいてもありそうにない連続し
たオリゴフェニルアラニンをコードするTに富んだ領域が後に続く。Kozak
(CCA/G CC)、 (1986) Ce1144:283−292によ
り定義されたように。
良好な翻訳開始シグナル(GCACG)は、予想されたATGに先行し、このA
TGは単離されたレセプター〇N−末端配列と同じオリゴペプチド配列のフレー
ム内にある。レセプターの前駆体について予想されるサイズは、 cDNAを鋳
型として用いて合成したRNAのインビトロでの翻訳産物の観察されたサイズ(
Mr〜58.000)と非常に良く一致する。そして、精製されたレセプターの
アミノ酸組成もまた予想される配列と良く一致する。結局、配列の特徴は、レセ
プターに関する公知の特徴および予想される特徴と一致する。
レセプターにおけるアミノ酸配列のハイドロパシシテイは。
KyteおよびDoolittle、(1982) J、Mo1−Biol、1
57 :105−132の方法により計算した。局部的なハイドロバシシティの
値は、残基x−9からx+9までについて平均した値であって、第4図に示すよ
うに残基X(アミノ酸番号)に対してプロットした。正の値は疎水性領域を示し
ており、負の値は親水性の領域を示す。レセプタータンパクの概略図を参考のた
めに下に示す。黒く塗りつぶした領域はそれぞれ予想されるシグナル配列および
膜通過配列を示す。点を描いた領域はシグナルペプチダーゼがおそら(切断する
領域を示し、空白の領域はレセプターが成熟する間に除去される付加的なアミノ
酸を示す。
レセプターにおける参照の配列は、システィン(C)およびAsn−X−5er
/Thrの可能性のあるグリコジル化部位(CHO)である。
E、coli (pANPRc−1)は、微生物の寄託に関するブタペスト条約
に基づき、 1986年5月5日にアメリカンタイプカルチャーコレクション、
12301 パークローン ドライブ、ロックビル、MD 20852.U、
S、A、に寄託した。この寄託に対して受託番号67105が授与されている。
第2図Aおよび第3図に示されている配列と、寄託されたクローンpANPRc
−1に含まれる配列との間の不一致に対して、後者はその範囲を含むように管理
されている。
亥ILL
以下の実施例は、完全なヒトANPレセプターをコードする配列のクローニング
を説明する。
ヒトANPレセプターのクローンを得るために、ヒトの腎臓のcDNAライブラ
リーを、ウシのクローンのニックトランスレーションされたコード配列(1,4
kd断片: pANPR−1)を用いてスクリーニングした。スクリーニングさ
れた約1×106個のうち、4つが陽性であった。これらのうちの3つは、独立
した1096bp (クローン1−1−1) 、 925bp (クローン12
−1−2)、およヒ813bp(クローン16−1−1)の重複クローンであり
、ウシのクローンの1083bPTiJ域および2121bP領域と相同性を有
していた。
ウシのクローンの配列と比較すると、クローン1−1−1は1873の位置に3
bpの欠損があり、示した3つのクローンは全て3′末端の非翻訳領域に同一の
12bp挿入部分を有する。3つのクローンは、いずれもticoR1部位で終
わっており、ポリAティルを有していない。
約0.5 Xl06個のヒト胎盤のcDNAライブラリーは、28個のヌクレオ
チドからなる2つのオリゴヌクレオチド(ヒトの配列の1119−1147bp
および1166−1194bp)と、り0−7l−1−1(pANPHRc2)
のニックトランスレーションされた243bp EcoRI/ Sac I断片
とを用いてスクリーニングする場合、ウシのクローンの96〜1732bpeJ
域と相同性を有する1つの独立した1636bpクローン(クローン4−2)を
与える。このクローンは、ウシのクローンと比較すると、 550bpの位置に
12bpの挿入部分を有し得る。
完全なコード配列を有するヒトのレセプタークローンpANPHRC4は、クロ
ーン4−2 (pANPHRcl)の約1250bp EcoRI/Sac I
断片およびクローン12−1−2(pANPHRC3)の約700bp Sac
I /EcoRI断片を、 EcoRIで消化し、 CIPで処理したベクタ
ーpUc9に連結することにより調製される。第5図は、このヒトのレセプター
クローンの配列を示す。この配列は、5′末端の非翻訳領域。
シグナル配列、開始Net、コード領域、3′末端の非翻訳領域、そしてウシの
配列とのアミノ酸の差異を有する。
E、coli(pANPHRcl)およびE、col i (pANPHRC3
)は、微生物の寄託に関するブタベスト条約に基づき、 1987年5月8日に
アメリカンタイプカルチャーコレクションに寄託した。これらの寄託に対して、
それぞれ受託番号67401および67402が授与されている。第5図に示さ
れている配列と、これらの寄託されたクローンに含まれる配列との間の不一致に
対して、後者はその範囲を含むように管理されている。
実隻開N
ここに述べられているANP レセプターが、 ANP結合を示すことが知られ
ている組織部分に見出されることを以下に示す。
クローン化された配列が、 ANP レセプターを有することが知られている組
織および細胞において発現されたがどうかを調べるために、ノーザンプロット分
析を行った。細胞系は。
10%C)2とともに10%ウシ胎児血清を含有するダルベツコの改変イーグル
培地中、37°Cで集密的となるまで増殖させた。
ポリ(A) RNAは、グアニジンイソチオシアナート法+ Chargwin
ら(1979)Biochem、18:5294−5299により単離し、引続
きオリゴ(dT)セルロースクロマトグラフィーを行った。RNAは、50’C
でホルムアミドおよびホルムアルデヒドで変性させ9次いでホルムアルデヒドを
含有する1、4%アガロースゲルで分離し。
ニトロセルロースに移した。このフィルターは、 50%ホルムアミドに5xs
scを加えた溶液中で、ニックトランスレーションにより放射活性としたpAN
PRc−1挿入DNAにハイブリダイズさせた。フィルターを0.1%SDSを
加えたIxssc中、65°Cで洗浄し、オートラジオグラフィーにがけた。
クローン化された配列との相同性を有するポリ(1)含有RNAは、 ANPレ
セプターを有する3つのウシ初代細胞系における別々の種として存在する。これ
ら3つの細胞系は、大動脈内皮細胞(BAE) 、副腎皮質細胞(BAC)、お
よび大動脈平滑筋細胞(BASM)であって、 cDNAクローンはこれらの細
胞から誘導された。
腎臓および副腎組織はどちらもANPレセプターを発現するので、これらの組織
から単離したポリ(A) RNAを分析した。ウシ腎11i RNAは9本質的
に同一のパターンを示す分画された乳頭および皮質のクローン化された配列との
相同性を有する別々のRNA種を有することが見出された。これらの結果は、
UV−フォトアフィニティ標識化の研究と一致し、 Mr〜60.000のAN
P結合サブユニットが腎臓の糸球体および腎髄質集合管内部の領域の両方に存在
するということを示す。し力)しなめえら。
この分析では副腎全体から得たRNA中にレセプターのメツセージを検出するこ
とが出来なかった。
ノーザン分析の結果は、培養細胞内に少な(とも4種類の別々のRNA種が存在
するということである。BAC細胞およびBAE細胞のRNAにおいて明白であ
る主要なレセプターRNA Lよ。
長さが約8000ヌクレオチドであるが、約3100ヌクレオチドのRNAも検
出され、約4000ヌクレオチドと約5000ヌクレオチドの小さなバンドも見
られる。8000ヌクレオチドのRNAは、スプライシングされていないpre
−mRNAではない。というのは。
このRNAが、核RN^を除去するために分画されたRNAに見出されるからで
ある。小さいRNAは別々の分解産物でもなし)ようである。というのは、これ
らのRNAが、5′末端とポリ(A)テイルの両方を有するからである。このこ
とは、これらのRNAが、5′コード領域または3′コード領域に対するプロー
ブを用いて同様に検出され、オリゴ(dT)−セルロースクロマトグラフィーに
より単離されたという事実から明らかである。
ANPレセプターmRNAの不均一性は、異なる遺伝子の選択的スプライシング
または転写の結果であり得る。異なる遺伝子種は、ハイブリダイゼーション洗浄
の厳密性を増加させることによっては区別され得ないので、それらは比較的拡散
した遺伝子の産物ではない。また、ヒト組織では単一のmRNA種(約5600
ヌクレオチド)のみが検出されていることがわかっているので、ウシにおけるレ
セプターmRNAの不均一性は機能的に重要な意味があるのかどうか疑わしい。
レセプターmRNA間で遺伝子種の長さの不均一性が頻繁に観察されるが、これ
番よ。
IL−2レセプターa+RNAについて示されているように、3′末端の非コー
ド領域の長さの相違によるものであり得る。上記データ、およびANP レセプ
タークローンの3′末端の非コード領域における2つの可能性のあるポリ(A)
付加シグナJしの存在は、 ANPレセプターmRNAの長さの相違が3′末端
の非コード領域の長さの相違によるものであるということを示唆している。
(以下余白)
実新I津y
この実施例では、異種哺乳類動物細胞における組換えANPレセプターの発現、
およびへNPレセプターmRNへのインビトロでの転写について述べる。
pANPRc−1/4が実際にANPレセプターをコードしていることを証明す
るために、異なった系(ツメガエル(k匹匹と)の卵母細胞)において特異的な
ANP結合誘発能力をテストした。
pANPRc−1/4からのレセプターコード配列をpGEMI(プロメガ。
マジソン、訂)にクローン化し、製造業者の指示書に従ってRNAを調製した。
卵母細胞の調製および注入は、実質的にGurdonら(1983)、 Met
h、 Enzymol、 101:370−380.に記載された方法により行
なった。典型的には、各卵母細胞に50n 1の合成RNAを含む50n lを
注射し、修正パース生理食塩水中で21゛Cにて48時間インキュベートを行な
った。粗製膜を調製し、レセプター結合バッファー(2■/ ml Cl2El
+、 100mM NaC1,10mM Mgct、。
10mM CaC]□および100+nM )リス: HCl、pH7,5)に
溶解させた。
0.5dの膜懸濁液〔10ngのタンパクと、2 XX105cpの(+25t
)rAMP (I X]、O’cpm/fmol)および標識されていないAN
P類似物の指示された濃度とを含有する〕を21°Cにて30分間インキュベー
トした後に、結合を測定した。反応を終結させ、結合物からアセトン(最終濃度
40%v/v)沈澱により、Ti離のタンパクを分離した。標識していないリガ
ンドが存在しない場合の計数値は2048±374cpmであり、他方、非特異
的結合(20nM rANPの存在下で結合させたときの計数値)は592±8
9cpmであった。ボンベシン(ベニンシュララボス)は、100μHにおいて
さえも結合に関しての効果はなかった。
注入しない、もしくは擬似物を注入した卵においては、膜において、低レベルで
非特異的結合が検知されただけであった。しかし9合成mRNAが注入された卵
母細胞の可溶化膜において、放射標識ANPの飽和性特異的結合は証明されなか
った。
rANP (4−28) 、および切形の類似物であるrANP (4−28)
を結合に用いた。実験で得られた見かけのI、は2両者の類似物においていずれ
も0.27nMであった。ボンベシン(無関係のテトラデカペプチド)が結合に
競合しなかったため、結合はANP類似物に特異的であった。pANPRc−1
/4のANPレセプターコード領域のインビトロでの転写および、それに続く、
細胞を含まない網状赤血球ライゼート中での翻訳により次のことが証明された。
つまり、 5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動により判定されるように2
合成RNへは2機能性mRNAをコードするMr〜58,000のポリペプチド
であることが証明された。
尖旋開且
この実施例は、実施例■、■または■により得られたコード配列の発現に有用な
プロトコルについて述べる。
上述のように、ANPレセプタータンパクをコードするcDN^クローンは1種
々の宿主において組換え体タンパクを生産するのに最も都合よ(用いられる。し
かし、@乳類系における発現が最も好ましい。なぜなら、天然に生産されるタン
パクがプロセッシングされるのに類似して、宿主は、翻訳後ブロセッシングを行
うことができるためである。従って、 cDNAまたはゲノム配列が使用され得
る。
完全長のcDNA (実施例■または■)またはゲノム(実施例■) ANPレ
セプターをコードするクローンが、宿主ベクターに挿入されるために、調製され
る。クローン化された挿入物は。
該挿入物がそれ自身にEcoRI部位を有する場合には、 EcoRIで部分分
解し、切断される。必要に応じて、他の適当な酵素が用いられ得、該挿入物にE
coRI リンカ−が供給される。次に、切断された挿入物は、後述のように、
宿主ベクターpH31に組み込まれる。
プラスミドpH51は、挿入されたDNAを哺乳類宿主中で発現させるのに適切
である。このプラスミドは、 p84H(Karinら。
(1982)、 Nature 299:802)からのhMT−II配列の8
40bpを含有する。この840bpは、hl’1T−II遺伝子の一765位
の旧ndI[[部位から+70のBam旧切断部位におよぶ。pH51を構築す
るために。
プラスミドp84HをBamHIで完全に分解し、エキソヌクレアーゼBAL−
31で処理し、末端のヌクレオチドを除去し2次に旧nd■で分解した。所望の
54obp断片をpUc8 (Vieiraら、 (1982)。
Gene19:259−268) (Hind I[Iおよび1lincII分
解で開環させたもの)に連結させた。この連結混合物を、 E、 coli H
BIOIを形質転換してAmpRとするのに使用し、そして、候補となるひとつ
のプラスミド(11)IsIと命名する)を単離し、ジデオキシ法で配列決定し
た。pH51は、ポリリンカー(都合のよい制限部位を含む)の上流に、hMT
−I[制御配列を含む。
上記にて調製したANPレセプターサブユニットコード配列を、 EcoRI分
解pH51に連結し、連結混合物はE、 coli MC1061を形質転換し
Amp”とするために用いた。成功裏に得られた形質転換体は、制限分析によっ
てスクリーニングされる。所望のプラスミドを含む菌株、 pMT−ANPrを
さらに増殖させて。
大量のプラスミドDNAを調製する。
チャイニーズハムスター卵巣(CHO)のに1細胞を、 F12培地およびDM
E培地の1:1の混合物(ウシ胎児血清を12%の割合で含有する)で培養する
。被感染能力を有する細胞をp?IT−^NPyおよびpSV2 : WED(
Southernら、(1982)、 J、 Mo1. Appl。
Genet、工:327−341)により共形質転換する。pSV2:NEOは
、ネオマイシン類似物G418に対する耐性を与える機能性遺伝子を含有する。
形質転換においては、500ngのpSV2−NEOおよび5lgのpMT−A
NPrを、直径16mmのディツシュ中の細胞(Wiglerら、 <1970
) Ce1l 16:777−785のプロトコルによるリン酸カルシウム−D
NA共沈澱物中)に加える。このとき、該DNAに4時間さらした後、15%の
グリセロールと2分間インキュベートして°′ショック”を与える。1日後に、
この細胞を1■/dの6418と処理し、 G418抵抗性コロニーのプールを
得る。このプールはANPレセプターの産生について検定され、クローンが取り
出される。
pMT−ANPrの遺伝形質を安定に有する成功裏に得られた形質転換体を、ク
ローン分離株を得るために、低密度で播種する。
これらの分離株を、ANPレセプター産生の簡便な検定のため。
10− ’M塩化亜鉛にさらした後、マルチウェルプレートで増殖させる。AN
Pレセプターの定量は、抗血清に対する標準ELISAまたは放射免疫測定法に
より行なわれる。上記抗血清は、標準的な方法を用いて、適当なANPレセプタ
ータンパクに対して調製される。所望のANPレセプターを大量に生産するクロ
ーン分離株が選択される。
適切な条件下でANPレセプターを生産することが示される細胞を2次に、10
%のウシ胎児血清が加えられた基本培地にl/10量で加え、−夜インキユベー
トする。次に、塩化亜鉛をI Xl0−’?から3 Xl0−’Mの範囲の濃度
で加えて、ANPレセプターの産生を誘発する。ANPレセプターのレベルは、
ZnC1□が2X10−’FI という最適の誘発条件下において、7〜10
日間で上昇する。
必要に応じて、培地中に分泌されるANPレセプターは、天然型タンパクに対す
るのと同様の上述の方法により、もしくは当該分野で既知の他の標準的な方法に
より精製され得る。
ス呈拠■
この実施例では、原核細胞系においてANPレセプタータンパクサブユニットを
コードする。イントロンを持たない配列を発現するためのプロトコルを提供する
。
発現に都合のよい宿主ベクターはpKT52である。このpKT52は、“tr
c”プロモーターと、それに続< ATG開始コドンとを有する。pKT52の
構築は、共同出願である米国特許出願第616.488号(1984年6月1日
出願)に開示されており、その内容はここに述べられている。簡単に述べれば、
このtrc”プロモーターは、上流部分にtrpプロモーターを、そして下流の
オペレーターを含む領域にはlacプロモーターを有する。
そして、この’ trc”プロモーターは1本来は、容易に入手し得る2つのプ
ラスミド(trpプロモーターを有するプラスミドおよびlacプロモーターを
有するプラスミド)から調製された。BamHI/Hind II[カセットと
してtrcプロモーターを構築するために、ハイブリッドプロモーターを有する
中間体プラスミドpKK10−0を調製した。
pKKlo−0を調製するために、 pEA300(Ammanら、 (198
3)Gene25:167−178)をPvu IfおよびC1a Iで分解し
、DNAポリメラーゼ(クレノー)の存在下でdCTPのみを用いて充填した。
次に、マングービーンヌクレアーゼを用いて分解し、大きなベクター断片を単離
した。このベクター断片は、上流部分にtrpプロモーターを有する。この断片
を5sbpの平滑末端化Hpa If /Pvu I[分解物に連結する。ここ
で上記平滑末端化Hpa II /Pvu II分解物は、 pGLlolをP
vu IIおよびHpa ■により分解し、 dGTPおよび標識化dCTPの
存在下で修復することにより調製されたpGLlol (Lauerら、(19
81) J、 Mo1. Appl、 Genet、土:139−147)から
切り出された。この断片はlacオペレーター領域を有する。これら2つの平滑
末端断片の連結生成物がpKKlo−0であった。
Bam旧部位をpKKlo−0のtrp/LAC(trc)プロモーター/オペ
レーターの上流に挿入した。この挿入は、 EcoRIによって分解し、クレノ
ーで充填し、 BamHI リンカ−5’ −CCGGATCCGG−3’を挿
入することによりなされた。得られたプラスミド、 pKKlo−1をPvu
IIで分解し、Ncolリンカ−5′−八CCATGGT−3’に連結し。
Nco Iで分解し、充填し、そして次に、Pstlおよび旧ndlI[部位を
含む二本鎖リンカ−(5’−GCTGCAGCCAAGCTTGG−3’および
その相補体である2つの相補オリゴヌクレオチドとして示される)に連結した。
この連結混合物を、 E、 coliを形質転換してAIIIpRとするために
使用した。単離されたプラスミドDNAをBamHIおよび旧ndII[で分解
する。電気泳動により得られたBamHI/Hind mの小断片はtrcプロ
モーターを含む。
pK152を完成させるために、 trcプロモーターを含むBamHI/Hi
ndI[断片を、 pKKlo−2(Brosius、(1984) Gene
27:161l61−172)(A遺伝子および複製の起点を含む)のBam
HI/)find I[1分解により得られる大断片へ連結した。得られたプラ
スミドpKK233−1をPvu Iで完全に分解し9次にBgl Iで部分的
に分解し、 3sobpのPvu I /Bgl I断片に連結する。、この3
60bpのPvu I /Bgl I断片は、アンピシリン耐性遺伝子に相当す
る部分を有するが。
pLlc8からのPstI部位を欠く。この連結混合物を、 E、coliを形
質転換するのに用いた。そして形質転換体を、スクリーニングし、trcプロモ
ーターの隣のPstI部位がただひとつ存在するものを選択した。ρKK233
−2 (これは上記条件に合致する)をEcoRIおよびPvu IIで分解し
、 dATPおよびdTTPで充填する。そしてこれを再連結し、正確な構造の
pKT52 (所望のtrcプロモーター、下流のATG開始コドン、および下
流のNcal。
PstIおよび旧nd111部位を有する)を得た。
発現ベクターの構築については、レセプターをコードするcDNAを、 Eco
RIまたは他の適当な酵素を用いた分解による切り出しにより、そして必要に応
じて適当な断片を修飾することにより得られる。pKT52に挿入するために3
′末端が調製される。この3゛末端は、終止コドンの下流を都合のよい制限部位
において切断し、そしてPstlまたは旧ndI[[リンカ−を供給することに
より調製される。5”末端は、コード配列の内部を切断し9合成りNAを用いて
欠失コドンおよびNeo 1部位を補充することにより、または、突然変異誘発
によりNco 1部位を適切に配置することにより調製される。得られるNeo
I /Hind mまたはNeo I /Pst I断片を9次に、NcoI
/旧ndlu分解pKT52またはNco I /Pst I分解pKT52に
連結すると、ANPレセプターをコードしATG開始コドンを有するcDNAが
リーチングフレーム中に得られる。
バクテリアにおける発現については、得られたベクターは。
E、 coli MC1061または他の適当な宿主細胞をAmp”に形質転換
するのに用いられる。そして、形質転換された細胞を1次に、1mMのIPTG
を含むM9培地で3〜5時間にわたり増殖させ。
0、D、を0.2〜0.5とする。(ここで、 IPTGは、lacオペレータ
ーにより制御される制御配列についての標準的な誘発物質である。−)次に、こ
の細胞を回収し、音波処理によりもしくは5%トリクロロ酢酸との処理により溶
菌させる。そして。
細胞抽出物を所望のANPレセプタータンパクについての検定を行なう。レセプ
タータンパクは、天然型タンパクに用いられる方法、もしくは当該分野で知られ
る他の方法により、上記抽出物から精製される。
実上開■
この実施例では、ヒトゲノムライブラリーをプローブし。
ANPレセプタータンパクをコードするクローンを得る方法に1157−117
4に記載されているように、λCharon 4Aに組み込んで調製する。cD
NA挿入物のウシ血管ANPレセプターをコードする部分(実施例■)を、プロ
ーブとして用いるために調製する。この部分は、 pANPR−1がらcDNA
を切り出し、単離された挿入物またはそのある部分をニックトランスレーション
することにより、調製される。cDNAプローブを、実施例■で51ヌクレオチ
ドのプローブについて述べたのと同じように。
約100万個の組換え体ファージを含むフィルターにハイブリダイズさせる。実
施例■と異なるのは、ハイブリダイゼーション混合物がホルムアミドを40%の
割合で含み、そしてフィルターを45゛cで一定に一夜保ったことである。これ
らのフィルターを次ニ、0.1%SDSを含む2 X5SCテロ5°cにて1時
間にわたり洗浄する。ヒトANPレセプター配列を含む組換え体ファージは、プ
ローブに強くハイブリダイズするファージである。
関連するレセプター遺伝子もまた。同様のハイブリダイゼーションおよび洗浄条
件を用いることにより同定され得る。
ここで異なるのは、ハイブリダイゼーションの温度が35°Cであり、洗浄温度
が50°Cである点である。ゲノムANPレセプクー遺伝子を含み強くハイブリ
ダイズする陽性のものが残留する。他方、より弱くハイブリダイズするプローブ
は関連するレセプターであることが示される。
もし陽性のものが認められない場合には、適当なスクリーニングの条件を決める
のを補助するために、サザンハイブリダイゼーションが使用され得る。第1に、
サザンハイブリダイゼーションは、■レーンあたり1ougのヒトDNAを用い
て行なわれる。このヒトDNAは9種々の制限酵素(例えば、 EcoRI+P
vu ■、 BamHIおよび旧ndI[[)で分解されている。次に、フィル
ターに、最も苛酷でない条件(30%ホルムアミド)でハイブリダイズさせ、上
述の苛酷でない方の洗浄条件(50”C)で洗浄する。サザンハイプリダイゼー
ションのレーンが、バックグラウンドを越えるはっきりとしたハイブリダイゼー
ションの条痕を示さないときには、複数個のバンドが出現するまで、洗浄の温度
を調整する(65’Cまで)。あるバンドは強く、そしであるバンドは弱い。こ
れらは、それぞれ相同性レセプターに対する遺伝子および関連するレセプターに
対する遺伝子を示す。サチン法において先に行なったものよりも高濃度(例えば
40%)のホルムアミドがハイブリダイゼーション混合物に含有され、これを先
のサチン法に用いられた温度で洗浄すると、低バツクグラウンドでありより強い
バンドだけが現れる明瞭なバンドが得られる。より弱いバンドがまだ現れるなら
ば、ホルムアミドをさらに高密度1例えば50%。
に調整することができる。
従って、@乳類動物のゲノムライブラリーは、上述のサザンハイプリダイゼーシ
ョン法により規定された適当な条件によりスクリーニングされ得る。上記スクリ
ーニングで単離されたANPレセプタータンパクのゲノムコード配列は9次に。
実施例■で述べられている発現のプロトコルに用いられ得る。
尖旌拠■
この実施例は、ANPレセプタータンパクに対するモノクローナル抗体の生産に
有用なプロトコルを提供する。
ハイブリドーマは、抗原により刺激されたB細胞から1組織培養により調製され
得る。まず、胸腺細胞−調整培地を調製する。4〜6週令の遺伝子導入マウス(
例えばBa1b/cおよびC57)の2つの胸腺を、標準培地(1:1. DM
EM:RPMI培地に1%(v/v)の割合でNutricyte@ (Enz
ymes International。
San Diego)が加えられた培地〕中でインキュベートする。48時間イ
ンキュベートした後、この培地を2.OOOXgで10分間遠心分離し、細胞ベ
レットを廃棄する。一般的な方法については、 Luben ら、(1980)
、 Mo1ec、 Immunol、 17:635−639を参照されたい。
胸腺−調整培地1部を2次に、Nutricyte■が加えられた標準培地2部
と合併し、最終容量を約LMとする。
次に、精製ANPレセプタータンパク0.05〜1.0dgを加える(実施例I
)。この混合物を次に、 CO2−加湿インキュベーター内で37°Cにて96
時間インキュベートする。インキュベーションの終わりに、標準的な方法により
、活性化B細胞を適当な相手(例えば、 P3X63八g8.へ53またはSp
210−Ag14 )と融合させて、ハイブリドーマを生産する。例えば、 K
ohlerら、(1975) 、 Nature 256:485−498を参
照されたい。成功裏に得られたハイブリドーマを、所望のモノクローナル抗体の
産生について1通常の方法により、スクリーニングを行なう。例えば、米国特許
第4,562.003号を参照されたい。
尖旌炎X
この実施例は、サンプル(例えばヒトの血液)中のANP活性を測定する定量法
を提供する。
純粋なレセプターの凍結試料(実施例I)を適当な緩衝液(例えば、 100m
M Tris+ pH7,5,100mM NaC]、 10mM CaC1,
。
10mM MgCz+ 2mg/d C+zEs)で希釈し、 ”’I−ANP
結合部位約0.5pモルに相当する量を試験管に分注する。次に、 ”5l−A
NP(4,OnM、比放射活性−200cpm/fmol)を含む約0.5dの
結合緩衝液を加える。種々の濃度の未標識ANP(0,05〜100.OnM)
を使用して、標準曲線を描く。次に、未標識のANPO代わりに未知の試料を加
える。遊離リガンドからのレセプター結合!251−ANPの分離は1次のよう
にして行なう。つまり、アセトンを加えて(最終容量を37%シ/v)、4°C
にて500Xgで10分遠心分離し、上清を吸引することにより行なう。これら
の試験管はγ線計数装置で計数され得、標準競合曲線が作成され得る(第1図参
照)。
上記実施態様の修正は明らかに容易であり、当業者の技術範囲内にある。本発明
の権利は、クレームの範囲のみにより限定される。
FIG、 1
、、、無8p舒 8 優 8 起 8 ま δ ヨ 葺r−m (N F’l
M < I/l ψ ψ へ ψ 0 ■ −−−g2 g 2 8Fl:l
o 2 8 E 5< 2 8gw5<NF’+ 4 11ffi い ψ へ
の ロ ■ Q +l −an起8ρo48ま8℃8訳に838圀
I+14 +tffi to F+ 8 eo Ot O0−1−J F’l
m 4 +/1I\イドロノ?シシカ
FIG、 5−1
10 20 30 4OSo 60 70G八AT7COCAT GGTCGA
CTACACGCCCλ人入τ λ入GAAGCCACCTC丁八AへC入入
入へTAGC丁^丁へ@丁GT^丁へ入ACG
GAGGOCGkAr A?A丁八Cへ^G丁 ^丁ATATATAT GTA
?A丁丁ACA CACGCACAGG TTT^CACCbG G丁G入AC
?T丁丁
〒C丁丁’rTTcTT TTTCTTTTTCCTTTTTTTTT AAG
kkkAACτ ^G丁G^C八へ丁G CAG入G入入Gf^ CGCTTC
CTC丁
CT^丁CTTTTG GC(、CATTAGT GAAGGGGG丁^ 丁丁
C?A?丁TTG TTAAAGCGCCCkAGGGGAbCGGGMCCT
TG
290 300 310 320、 330 340 350GAGAGAAG
AG TGGGGAGGAA AGAGGAAGGG TGGGTGGGGG
GCAGAGGGCG AGTCGGCGfCGGCG^GGGCA
λGCTC丁丁丁CT TGCGGCACG ATG CCG TCT CTG
CTG GTG CTCACT TTCTCCCCG TfCG丁^
MET Pro Ser Leu Leu Val Leu Thr Phe
5er Pro Cys Va1C丁^ CTCG(iCTGG GCG TT
CCTG GCCGGCGGCAce GGT GGCGGT GGCGTT
GGCGGCL@u Leu Gly 丁tp Ala Leu 1.、eu
ムla Gly Gly 丁ht Gly Gly Gly Gly v≠戟@
Gly Gly
4〕4 4119 504
GGCGGCGGT GGCGCG GGC^TA GGCGGCGGA CG
CCAG GACAGA GAG GCCGTG CCGGly Gly Gl
y Gly 入1a Gly Ile Gly Gly Gly Arg Gi
n Glu Arg Glu Ala@Val Pt。
CCA CAG AAG 入子CGAG GAG C’lG GTG 丁TA
CTG CCCCAG GNT GACTCCTACTTG@T丁丁
Pro Gin Lys rle Glu Val Leu Val Leu
Leu Pro Gin Asp Asp ser Tyr@Leu Phe
↑CA CTCAce CGG GTG CGG CCG GCC入TCGAG
TAT GCT CTG CGCAGCGTG GAG fGC
5er Leu Thr Arg Val Arg P−ro Ala fls
Glu Tyr Ala Leu Arg Ser Va戟@Glu Gly
^ACGGG ACT GGG AGG CC1G CTT CTG CCG
CCG GGCACT CGC7丁CCAG GTG GCs 丁AC
^sn Gly Thc Gly Arg Arg Leu Leu Pro
Pro Gly Thr Arg Phe Gin Val@Ala ↑yr
GAG G^T ?CA GAC丁GT GGG AACCGT GCG CT
CTTCAGC丁↑C+ GTG GACCGCGTG GbG
Glu Asp Ser 八sp Cys Gly Mn xrg Ala L
eu Phe Ser Leu Val Asp ^【g ual ^11
FIG、 5−2
FIG、 5−3
秘χ〔9厘〕z?
郁列二(
国際調査報告
Claims (20)
- 1.哺乳動物の心房性ナトリウム排出増加ペプチド(ANP)レセプタータンパ クサブユニットを含む細胞非含有組成物であって, 該レセプタータンパクサブユニットが約60,500ダルトンの分子量を有し, 該組成物中のタンパクの最低約75重量%を含有する,組成物。
- 2.前記レセプタータンパクサブユニットがウシANPレセプタータンパクサブ ユニットである請求の範囲第1項に記載の組成物。
- 3.前記レセプタータンパクサブユニットがヒトANPレセプタータンパクサブ ユニットである請求の範囲第1項に記載の組成物。
- 4.前記レセプタータンパクサブユニットが合成AHPレセプタータンパクであ る請求の範囲第1項に記載の組成物。
- 5.タンパク結合心房性ナトリウム排出増加ペプチド(ANP)を含む細胞非含 有組成物であって、 該タンパクが,(i)哺乳動物の60.5kdANPレセプタータンパクサブユ ニットと,アミノ酸配列に関して少なくとも約75%の相同性を有し,(ii) 二量体の形で可溶化された場合に10nMまたはそれ以下のANP(4−28) に対する結合親和性を示し,そして(iii)該組成物中のタンパクの最低約7 5重量%を有する,組成物。
- 6.天然型のANPレセプタータンパクを精製する方法であって: (i)ANPレセプターを有する哺乳動物細胞から調製される膜含有細胞画分を 与えること; (ii)該膜画分中のANPレセプタータンパクをC12E8界面活性剤を用い て可溶化し,該ANPレセプタータンパクを含有する上清を調製すること;およ び (iii)該上清を,固定化ANPを含有するクロマトグラフィーカラムに,該 ANPレセプタータンパクが該固定化ANPに結合するような条件下で通過させ ,次いで結合したANPレセプタータンパクを該カラムから溶離し,精製された ANPレセプタータンパクを与えることによって,該上清からANPレセプター タンパクを精製すること,を包含する方法。
- 7.ANPレセプタータンパクをコードするDNA配列を単離する方法であって : (i)哺乳動物の細胞源から調製されたDNAライブラリーを与えること; (ii)ANPレセプタータンパクサブユニットの選択された領域との祖同性を 有するアミノ酸配列のコドンを含むオリゴヌクレオチドプローブを用いてハイブ リダイゼーションすることによって,該DNAライブラリーをスクリーニングす ること;および (iii)該オリゴヌクレオチドが選択的にハイブリダイズするDNA分子を該 DNAライブラリーから単離すること,を包含する方法。
- 8.組換えベクターを含有する組成物であって,該ベクターが哺乳動物の60. 5kdANPレセプタータンパクサブユニットとの相同性を有するアミノ酸配列 をコードするDNA配列を含み, 該DNA配列を含まない組換えベクターを実質的に含有しない,組成物。
- 9.哺乳動物の60.5kdANPレセプタータンパクサブユニットとの相同性 を有するアミノ酸配列をコードするDNA分子であって, 該アミノ酸配列をコードしないDNA分子を含まない,DNA分子。
- 10.選択された宿主細胞を形質転換し得る組換えDNAベクターであって, 哺乳動物の60.5kdANPレセプタータンパクサブユニットとの相同性を有 するアミノ酸配列をコードするDNAコード配列を含み, 該コード配列が,該ベクターによって形質転換される宿主細胞内で転写されるよ うに,該ベクターにおいてDNA制御配列に関連して位置決めされている,組換 えDNAベクター。
- 11.前記宿主細胞が原核生物細胞である請求の範囲第10項に記載のベクター 。
- 12.前記宿主細胞が真核生物細胞である特許請求の範囲第10項に記載のベク ター。
- 13.請求の範囲第11項に記載のベクターによって形質転換された原核生物細 胞,またはその子孫。
- 14.請求の範囲第12項に記載のベクターによって形質転換された真核生物細 胞,またはその子孫。
- 15.請求の範囲第12項に記載のベクターによって形質転換された哺乳動物細 胞,またはその子孫。
- 16.ANPレセプタータンパクサブユニットを生産する方法であって, 請求の範囲第13項に記載の細胞を,ANPレセプタータンパクサブユニットを 含むペプチドが発現される条件下で増殖させること,および 該ペプチドを回収すること,を包含する方法。
- 17.NNPレセプタータンパクサブユニットを生産する方法であって, 請求の範囲第14項に記載の細胞を,ANPレセプタータンパクサブユニットを 含むペプチドが発現される条件下で増殖させること,および 該ペプチドを回収すること,を包含する方法。
- 18.抗ANPレセプタータンパク抗体を含有し,他の抗体を実質的に含有しな い組成物。
- 19.請求の範囲第18項に記載の抗体を生産する哺乳動物の永久増殖性細胞系 列。
- 20.ANPレセプタータンパクを精製する方法であって:(a)該レセプター タンパクを含有する溶液を与えること;(b)該溶液を,請求の範囲第11項に 記載の固定化抗ANP抗体と接触させること; (c)該接触工程の後に,該溶液から該固定化抗体を分離すること;および (d)該分離工程の後に,該固定化抗体からANPレセプタータンパクを回収す ること,を包含する方法。
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-
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