JPS6359886A - 胎児型精製チミジンキナーゼの製造方法 - Google Patents

胎児型精製チミジンキナーゼの製造方法

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JPS6359886A
JPS6359886A JP62193612A JP19361287A JPS6359886A JP S6359886 A JPS6359886 A JP S6359886A JP 62193612 A JP62193612 A JP 62193612A JP 19361287 A JP19361287 A JP 19361287A JP S6359886 A JPS6359886 A JP S6359886A
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  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (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、新しい工業製品としての胎児型精製チミジン
キナーゼに関するものである。本発明は、また、本製品
の製法、特にその精製方法に関するものでもある。木製
品は、(i)定量分析の分野□特に抗原抗体反応を伴う
免疫学的分析に関して、及び(11)治療においては薬
剤として使用される抗体の製造に有益である。
〔従来の技術〕
チミジンキナーゼ(以下TKと略す)は、チミジンがチ
ミジン5′−一リン酸(以下d−TMP と略す)にな
るリン酸化反応を触媒する酵素であり、DNA合成に、
従って細胞繁殖に重要な役割を果たすことが公知である
。その酵素活性は、増殖又は再生過程にあるMi織やウ
ィルス感染細胞において、高い6また、TKの二つのア
イソザイムが、真核細胞で検出されたことも公知である
。すなわち、胎児型チミジンキナーゼ(以下“胎児チミ
ジンキナーゼ”又はTK−Fと言う)と、成人型チミジ
ンキナーゼ(以下1成人チミジンキナーゼ°又はTK−
Aと言う)である。
TK−Fは胚Mi織内に存在し1ホルモン依存癌、特に
、乳癌や前立腺癌の癌&li織で検出されている。
この点については、J、L、Javr6その他の、Bu
ll、Cancer (Paris) 73(No、1
) 、 p、 8− p 、16(1986)に掲載の
論文「乳癌における胎児型チミジンキナーゼの検出」お
よび、J、Ljavrfiその他による癌研究所で発表
するために提出された論文「ヒトの乳癌における胎児チ
ミジンキナーゼの存在」を参照。
また、生体内のTK−F合或は、性ホルモンによってそ
れらの標的器官、つまり前立腺や子宮内で大いに増加す
る。この点については、M、1iourtourauI
tその他のJ、5teroid Biochem、+ 
21(lio、5 )、 p。
613−620(1984)に掲載の論文「ラットの子
宮におけるチミジンキナーゼ活性の17β−エストラジ
オールによる!lI激」およびG、GayeLその他の
TheProstate 7 、  p、261−27
0 (1985)に掲載の論文「ラットの前立腺におけ
る胎児型チミジンキナーゼのアンドロゲンによる誘導」
を参照。
電気泳動あるいは陰イオン交換樹脂を使ったクロマトグ
ラフィー〔例えば、アクリルアミドゲルの電気泳動か、
好ましくは、DEAE−セルロースゲル又はDEAE−
セファデックスゲル(Pharmacia社より販売さ
れている)のクロマトグラフィー]によって、TK−F
をTK−Aから分離する。この時、胎児アイソザイムの
易動度は0か、もしくはゆっくりしているが、成人アイ
ソザイムの易動度は速い。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように単諦したTK−Fは、I■当たり2国際華位
のオーダーの酵素活性を有し、(i)高度に正確な定量
分析の実行に不適当であり、また特に(11)診断の分
野や治療の分野で役立つ多クローン性抗TK−F抗体、
特に単りローン性抗TK−F抗体の製造に不適当である
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明の第1の特徴は、従来の方法により単離されたT
K−Fに比べてはるかに大きな酵素活性を有する精製T
K−Fを、新しい工業製品として提供することにある。
診断の分野では、精製TK−Fが特に不足している。
事実、TK−F活性は癌のタイプによってさまざまであ
る。TK−F活性はGo!IIの細胞では低く3期の細
胞では高いから、低TK−F活性を示す癌は休止状態に
あり、高TK−F活性を示す癌は増殖しつつあると考え
るべき十分な理由がある。それゆえに乳癌や前立腺癌に
おけるTK−Fの定量分析は、癌の増殖状態を測定する
上で非常に重要である。さらに、精製TKJ、一対して
生じた抗TK−F抗体を使ってTK−Fを定量分析する
ことは、癌疾患の進行状態を判断するための、従ってそ
の治療を方向づけるための一因子である。
本発明の第2の特徴は、上述の精製TK−Fのある製法
を推奨することにある。この製法は、精製すべきTK−
Fをチミジンとカンプリングし、生じた複合体(チミジ
ン/TK−F)を分解して精製TK−Fを集めることよ
りなる。
本発明のもう一つの特徴は、抗TK−F抗体を調製する
ために、精製TK−Fの使用を勧めることにある。
これらの抗体は診断に使用される一方、治療でも使用さ
れている。驚いたことに、ホルモン依存癌(特に乳癌又
は前立腺癌)をわずらっているΦ者に、抗tK−F抗体
を投与すると、治療上有益な効果があることが解った。
〔作用〕
本発明によって、現在まで得られたことのない精製TK
−Pを新しい工業製品として勧める。このTK−Fは、
定量分析の分野や抗TK−F抗体の調製分野で有益であ
り、1mg当りの比酵素活性は5000ユニット以上で
あり、好ましくは、8000ユニット以上である。さら
に好ましくは10,000ユニット以上である。
非変性媒質(例えば下記の緩衝液AとB)中で(pH約
8.6の時)電気泳動のRf値は、1mg当たり約11
800ユニットのオーダーの比酵素活性をもつ精製TK
−Fについて、約0.15である。
慣例に従って、比酵素活性はタンパク質1mg当りの酵
素(活性の)単位で示す。TK−Fのいわゆる国際単位
は、1分間にタンパク質1mg当りで合成されるヌクレ
オチド1ナノモル(nanomo+)に相当する。言い
換えれば、酵素活性は、nmol/タンパク’dmg/
minで表示しうるちのである。比較すると、下記の実
施例1で次のことがわかる。
□最初の生物学的媒質中の活性は、1.03nmol/
タンパク質mg/minである。
−DEAE−セファデックスでクロマトグラフィーを行
った後の活性は、2.08 nmol/タンパク質■/
minである。
□精製TK−Fの活性は、11,875nmo!/タン
パク質可/minである。
精製すべきTK−Fをチミジンとカップリングさせ、生
したチミジン/TK−F複合体を分裂させる、本発明の
推奨する、精製TK−Fの製法は、以下より成る。
(al精製すべきTK−Fを、あらかじめ第1の適当な
支持体(第1支持体)に固定させたチミジンと接触させ
ることにより、TK−Fとチミジンを力、プリングさせ
る。
山)このように結合させたTK−Fを、チミジンを含む
適当な)容離ン夜で?容出させる。
(c)このように溶出させたチミジン/TK−F複合体
を、第1支持体と異なる第2支持体を使って分裂させ、
上記のチミジン/TK−F複合体からチミジンを選択的
に吸着させる。
この製法を実行する最良の流儀は、いわゆる競争機構を
含むアフィニティークロマトグラフィーから成る。そこ
で、段階+a+では、精製すべきTK−Fを、あらかじ
めチミジンとカップリングさせた適当な樹脂上を通過さ
せる。この樹脂に結合したチミジンは、TK−Fを固定
し、それを保持するが、TK−pをlするタンパク質型
不純物は、デミジンに固定されず、保持されない。
段階(blでは、あらかしめ支持体にカップリングさせ
たチミジンよって、前記支持体に固定したTK−Fを、
遊離チミジンを含む/8離液で溶出する。段階(blは
いわゆる競争機構から成り、支持体に固定されたチミジ
ンと結合したTK−Fは、i& H?&中の遊離チミジ
ンとカップリングする。このように集めた溶出液には、
形成されたチミジン/TK−F?3!合体が含まれてい
る。
段階telでは、チミジンに対して選択性をもつ第2支
持体にチミジンを吸着させて、前記のチミジン10−p
?j(合体を非安定化する。
実際上、段階FC+における好ましい支持体は、エポキ
シ−セファロース6Bの商品名でPharmacia社
から市販されているエポキシ−セファロースゲルである
。このゲルを、公知の方法、特にP、Griibner
その他がJ、Biol、Chem、、259 、p、8
012−8014(1984)に記述した方法もしくは
類似の方法によって、まずチミジンとカップリングさせ
る。チミジンを固定するための、段階[C1での好まし
い支持体は、木炭、デキストランおよびゼラチンから成
る組成物である。つぎに、段階(c)で使った前記の第
2支持体と共に精製TK−Fを含む溶出液を、特に、遠
心分離して、精製TK−Fを単離する。
出発のTK−Fは、動物由来のタンパク物質(fJJ吻
の胎児Mi織から得たもの、特にラットのような;圧歯
動物の胎児の肝臓)か、ヒト由来のタンパク物質(ヒト
の癌Mi織から得たもの)か、又は合成由来のタンパク
物質(特に、遺伝子工学によって得たもの)かを用いる
本発明によれば、このように精製したTK−Fは、抗T
K−F抗体(多クローン性よりむしろ単クローン性)の
製造に有益である。
これらの抗体は、公知の従来技術で得られる。
例えば、前記の精製TK−Fをマウスに接種し、免疫の
できたマウスから肺臓を除去して、肺臓からリンパ球を
抽出する。
このリンパ球を指数的増殖期にあるマウスの骨髄腫細胞
に融合させる。その割合はl骨髄腫細胞当り5〜20リ
ンパ球であり、10リンパ球が好ましい。このようにし
て得た分泌性ハイブリドーマ(hybridomas)
を選別して、TK−Aではなく TK−Fと選択的に反
応する単クローン性抗体を得る0選んだクローンをもつ
マウスで腹水腫瘍を発生させ、前記抗体を含んだ腹水を
回収し、その結果得た単クローン性抗体を精製する。
組織中のTK−Fの有無を検出したり、または前記組織
中のTK−Fの含有度を定量的に評価したりする目的で
、分析を行なうために、抗TK−F抗体を適当な支持体
(ガラスピーズ、ポリスチンレンビーズ、容器の内壁な
ど)に固定すると、次の材料が得られる。
+11  支持体/抗TK−F 次に、この材料をTK−Fを含んでいる可能性のある媒
質と接触させる。TK−Fがあれば次の複合体が得られ
る。
(2)支持体/抗TK−F/TK−P この71体は、一つの“シグナル”を構成し、このシグ
ナルは、可視化するためおよび/もしくは抗TK−F”
でラベルされた抱合体(conjugate)と共に検
出するために、公知の方法によって“増幅”される。〔
たとえば、EIA法(特にEIA−サンドイノ千法又は
EIA−競争法)では、複合体2を、適当な酵素抱合体
とカップリングさせる。
EIA法では、前記複合体2と放射性同位元素でラベル
した抱合体とをカップリングさせる。また、螢光法は、
フルオレスシンでラベルした抱合体と前記複合体2をカ
ップリングさせる。〕また、増幅は、凝集によるか、ま
たは細胞を利用するERICA法のどちらか一方によっ
て行なうことができる。
本発明が勧奨する分析具は、抗原−抗体反応、特に以下
の反応を行なうために必要な試薬を含んでいる。
(al支持体/抗TK−F+TK−F  →支持体/抗
TK−F/TK−F (bl支持体/抗TK−F/TK−F+抗TK−P” 
 −支持体/抗TK−F/TK−F/抗TK−F’″本
発明においては、生理学的に許容できる賦形剤と関連し
て、治療上有効量の抗TK−Fを含む治療用組成物を推
奨する。
本発明は、特に乳癌や前立腺癌の治療において用いられ
る抗癌剤を製造する目的で抗TK−F抗体を用いること
に関するものでもある。
(実施例〕 本発明の他の利点や特徴は、以下の実施例の記述から一
層明瞭に理解できるだろう。しかし、以下の記述は何ら
限定的なものではなく、実例として提示されるものにす
ぎない。
ラットの胎児の肝臓組織を次の緩衝液中でポリトロンで
均質化する。すなわち101のトリス(Tris)−H
cl 、10mMのMgCh 、5 μMのNaFおよ
び0゜4mMのβ−メルカプトエタノールから成るpH
7,5の緩衝液である6 (緩衝液A) (2)シ  ゾル(ctO3OI)の工、。卸上記の方
法で得たホモジネートを冷却遠心分離機を使って、まず
8OOXgで、次に12,0OOX gで10分間続け
て遠心分離し、得られた上澄液をL8−55型Beck
man超遠心機により5℃で、45分間105、OOO
Xgで遠心分離した。105,000 X gで得た上
澄液(細胞質ゾル)が、TK−Fの供給源となる。
TK−Fの比酵素活性の定量分析を細胞質ゾルの了りコ
ートで行なった。この活性は、1.03nmol/mg
/minであった。
(31T K −Fの単離 TK−FをDEAE−セファデフクスA50ゲル(Ph
armacia社より市販)を使ったクロマトグラフィ
ーで単離した。セフアゾ7クスゲルは緩衝液Aで膨潤さ
せる。沈降により微細粒子を除去した後、そのゲルを7
c+nX1cmのミニカラムに沈着させた。ゲル800
μlをカラム中に挿入した。ゲルのカラムを調製した後
、細胞質ゾルのアリコートをゲルに吸着させた。4容(
4X500μm)の緩衝液Aを連続的に通すことによっ
てTK−Fを溶出した。冷却遠心機を使い、2OOXg
でカラムを遠心分離することによって、連続溶出を行な
った。遠心分離によって溶出過程が加速され、TK−F
の変性が防止される。TK−F酵素活性の定量分析を溶
出液のアリコートで行ない、その結果得た溶出液を凍結
乾燥させた。この段階で酵素活性は2.08nmol/
mg/minであった。
塊−バぜ■亙盟 チミジンとカップリングしたエポキシ−セフ10−ス6
Bゲル(Pharmacia社により販売されているも
の)を用いたアフィニティークロマトグラフィーで、精
製を実行した。チミジンは、上述のP、Gr6berそ
の他の方法に由来する技術を用いて、24時間に亘り、
25℃でpH12,0のアルカリ媒賃中セファロースゲ
ルとカップリングさせた。チミジンのカップリング度は
ゲル1ml当り9.umol であった。ゲルを以下の
緩衝液で洗浄した。10mMのトリス(Tris) 、
l01MのMgCIz 、5 μMのNaF 、、0.
4mMのβ−メルカブトエクノールオゴよび1mMのへ
丁Pから成るpH7,5の緩衝液である。(緩衝液B)
ゲル3mlを高さIQ、6cm、直径0.6cmのカラ
ムに沈着させた。 TK−Fを含む凍結乾S物を茂留水
で吸収し、アフィニティーゲルに沈着させた。試料を、
1時間に1.2mの割合で浸透させた。
このアフィニティーゲルを11衝液[37′洗浄して、
ゲルに固定されていないタンパク質を除去した。
タンパク質は、1.2ml/hの速さで溶出し、その後
4 ml/hの速さで溶出した。ゲルに保持されないタ
ンパク質の総量を、緩衝液824m1で溶出した。
以下の緩衝液4.5mlをアフィニティーゲルに通して
TK−Fを溶出する。、10IIIMのトリス(Tri
s) 、10mMのMgCTz 、5 、RFIのNa
F 、0.4mMのβ−メルカプトエタノール、ImM
のATP、および101の非放射性チミジンから成るp
H7,5の緩衝液である。溶出は0.5ml/hの速さ
で行なった。その結果得た)容出液は、チミジン/TK
−P複合体を含んでいる。
f5)3   ・ チミジンのK、 非放射性チミジンは、木炭/デキストラン/ゼラチン(
pH7,5の10mMのトリス(丁ris)−塩酸1妥
fJj液中、木炭 1%−−、デキストラン770 0
゜1%鹸特、ゼラチン 0.2%−Wの割合で含まれる
)のプラグに、上で得た溶出液を通すことによって除去
した。この混合物を、渦をおこしながら、0℃で、10
分間振盪した後、10分間800xgで遠心分離した。
上澄液は精製TK−Fを含んでいた。上?R液のアリコ
ートを分析した。このように精製したTK−Fの酵素活
性は11,875 nmol/ mg /minであっ
た。
全活性収率は7,4%であった。精製係数(purif
ication factor )は、11 、530
のオーダーであり、精製TK−Fの電気泳動によるRf
値(非変性媒質中で測定した)はptl8.6のとき0
.15である。
76mMのMgclz、160mMのホスホグリセリン
酸塩(phosphoglycerate)、40mM
のATPおよび40〜50μ門のC2−”C)−チミジ
ン(比活性;54〜58mC1/mmol、すなわち約
2 xlO” 〜2.15 xlo”Bq/mmol)
を含む200mMのトリス(Tris) −Hcl 1
!を重液(pH 7.8)  5μmを、TK−Fを含
む抽出物20μIに加えた。反応媒質を37℃で25分
間温置した後、2゜IMのHCl0410μlを加えて
反応を止め、2400×gで10分間遠心分離する。そ
の後、遠心分離で得た上澄液10μIを高圧電気泳動に
かけ、合成ヌクレオチドを分離した。d−TMP 5d
−TDP 、 (1−TTP(チミジン−リン酸、チミ
ジンニリン酸、チミジンニリン酸)の分離には、ワット
マン紙3MMを使い、pH4,1のクエン酸緩衝液中、
濾紙の長さ1cm当り47Vで、30分間電気泳動を行
なった。電気床動図(electropherogra
m)を乾燥させ、紫外VA(UV)で標準となるヌクレ
オチドの位置を調べた後、濾紙を2.5Ωm(幅)Xl
、5Ω(高)の細片に切る。
そしてこれらの細片を液体シンチレータ−(Ready
−solv EP 、 Beckman NOm/を含
んだ放射活性計数バイアルに封入する。
電気泳動を、垂直板(vertical plate)
上で、硫酸ドデシルナトリウム(SDS)の存在下で、
濃度が10%から15%までの直線的に変化するポリア
クリルアミドゲル中で行なった。タンパク質の泳動を以
下の緩衝液で行なった。つまり、トリス(Tris) 
 12g%。、グリシン 28.8 g%。、505 
0.1gχから成る緩衝液(pH8,7)で、12時間
70Vで行なう。
細胞質ゾルと、DEAE−セファデックス)容出液に由
来するタンパク質を、90%メタノール250−中0.
5g?3度のクーマシーブルー(Coomassie 
Blue)R250溶液で染色した。アフィニティーク
ロマトグラフィーを実施した後、得たタンパク質を、P
Tunon とに、E、Johansson のJ、B
iol、Chem、and Biophys、Meth
ods 、  9. p、171 179(1984)
に記載の方法による銀汚染法(silver stai
ning method)で染色する。
天1」「(核上ず」一 実施例1で示した方法を実施して(ただし、ラットの胎
児の肝臓組織をヒトの乳癌および前立腺癌の癌組織と置
き換える)、ラットの胎児の肝臓から得られたTK−F
と類似の精製TK−1”を得た。この精製TK−Fは、
ラットの胎児の肝臓から得た前記の精製TK−Fと、は
ぼ同じ性質(酵素活性、Rf)をもつ。
特に実施例1.4.5のすべての生成物について以下の
ことが認められた。すなわち、TK−A活性とちがい、
TK−F活性はd−CTPによって阻害されないこと、
また、ptl8.6のポリアクリルアミドゲル中でTK
−Fの電気泳動易動度は0もしくは非常に低いのに、T
K−Aの易動度は高いこと。さらに、この二つのアイソ
ザイムは、DEAE−セファデックスカラムもしくはD
EAE−セルロースカラムで異なった挙動を示すこと。
TK−Fはこのタイプの樹脂に保持されず、イオン強度
の低い溶液で)容出される。TK−Aはこれらの樹脂に
保持され、イオン強度の高い溶液でのみ)容出できる。
よって、電気泳動やクロマトグラフィーにおける挙動か
ら、TK−Fはアルカリ性を有し、TK−Aは酸性を有
することがわかる。
現状の知見に従えば、tK−FのpHは9.0−9.7
であり、TK−Aのpiは5.0−5.7であろう。
本発明に従っである種の源から得た精製TK−F、特に
動物由来またはヒト由来の精製TK−Fに対して生じた
抗TK−F抗体を、本発明では新しい工業製品として勧
める。
〔効果〕
上述の通り、精製TK−Fに対して生じた抗TK−F抗
体、特に単クローン性抗TK−F抗体は、定量分析の分
野で特に有益である。前記の単クローン性抗体を調整す
るために使用する精製丁に−Fは、動物由来(特に1歯
動物の胎児の肝臓組織)のもの、又はヒト由来(特にヒ
トの癌組織)のものであることが望ましい。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1mg当りの酵素活性が、5000ユニット以上
    の、望ましくは8000ユニット以上の、特に望ましく
    は10,000ユニット以上の胎児型精製チミジンキナ
    ーゼ(胎児型チミジンキナーゼを以下TK−Fと言う)
  2. (2)1mg当たりの酵素活性が約11,800ユニッ
    トのオーダーであることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項に記載の精製TK−F。
  3. (3)非変性媒質中での電気泳動のRf値が、pH約8
    .6の時0.15のオーダーであることを特徴とする特
    許請求の範囲第2項に記載の精製TK−F。
  4. (4)精製すべきTK−Fをチミジンとカップリングさ
    せ、生じたチミジン/TK−F複合体を分裂させる、特
    許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の精
    製TK−Fの製法において、 (a)精製すべきTK−Fを、適当な第1支持体に前も
    って固定したチミジンに接触させて、TK−Fをチミジ
    ンにカップリングさせ、 (b)このように結合させたTK−Fを、チミジンを含
    んだ適当な溶出液を用いて溶出させ、 (c)このように溶出したチミジン/TK−F複合体を
    、このチミジン/TK−F複合体からチミジンを選択的
    に吸着する、第1支持体とは異なる第2支持体を用いて
    、分裂させることを特徴とする精製TK−Fの製法。
  5. (5)第1支持体がエポキシ−セファロースであること
    を特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の精製TK−
    Fの製法。
  6. (6)チミジンとカップリングさせた第1支持体に保持
    されないタンパク質型不純物を、10mMのトリス(T
    ris)、10mMの塩化マグネシウム、5μMのフッ
    化ナトリウム、0.4mMのβ−メルカプトエタノール
    、10mMのATPから成るpH7.5の緩衝液で溶出
    することを特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の精
    製TK−Fの製法。
  7. (7)チミジンとカップリングした支持体のそのチミジ
    ンに固定させたTK−Fを、10mMのトリス(Tri
    s)、10mMの塩化マグネシウム、5μMのフッ化ナ
    トリウム、0.4mMのβ−メルカプトエタノール、1
    mMのATPおよび10mMのチミジンから成るpH7
    .5の緩衝液で溶出することを特徴と特許請求の範囲第
    4項に記載の精製TK−Fの製法。
  8. (8)第2支持体が、10mMトリス(Tris)−塩
    酸緩衝液(pH7.5)中で木炭1%w/w、デキスト
    ラン0.1%w/w、ゼラチン0.2%w/wを含む組
    成物より成ることを特徴とする特許請求の範囲第4項に
    記載の精製TK−Fの製法。
  9. (9)抗TK−F抗体の調製のために前記TK−Fを使
    用し、望ましくは前記抗体が単クローン性抗体であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のい
    ずれかに記載の精製TK−Fの使用。
  10. (10)前立腺癌および乳癌の治療に用いる抗ガン剤の
    製造に関係することを特徴とする特許請求の範囲第9項
    に記載の単クローン性抗TK−F抗体の使用。
  11. (11)特許請求の範囲第1項に記載の精製TK−Fに
    対して生じることを特徴とする抗TK−F抗体。
  12. (12)単クローン性であり、かつ動物原料もしくはヒ
    ト原料より得られた特許請求の範囲第1項に記載の精製
    TK−Fに対して生じた、定量分析において有益である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第11項に記載の抗T
    K−F抗体。
JP62193612A 1986-07-31 1987-07-30 胎児型精製チミジンキナーゼの製造方法 Granted JPS6359886A (ja)

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