KR900008014B1 - Pepticle antibodies and their use in detecting oncogone products - Google Patents

Pepticle antibodies and their use in detecting oncogone products Download PDF

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클라크 로빈
에밀리자 니테키 다누트
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세투스 코포레이션
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Abstract

An antibody is claimed which binds selectively to a characteristic marker epitope of an oncogene prod., which epitope is not present in the corresp. proto-oncogene prod. Pref. the oncogene prod. is an activated form of P21 protein and the epitope encompasses position 12. Also claimed is a method for detecting a polypeptide or an oncogene prod. In a celluar sample of a patient, the polypeptide having a characteristic marker epitope which is not exposed in the undenatured polypeptide and the oncogene prod. having a characteristic marker epitope which is not present in the proto- oncogene prod. and which is not exposed in the undenatured protein.

Description

펩타이드 항체의 제조방법Method for producing peptide antibody

제1도는 p21 단백질의 아미노산 서열을 나타내는 도식.1 is a diagram showing the amino acid sequence of the p21 protein.

제2도는 면역 복합체의 SDS-PAGE 분석을 나타내는 오토라디오그램.FIG. 2 is an autoradiogram showing an SDS-PAGE analysis of an immune complex.

제3도는 두개의 p21 단백질의 SDS-PAGE 분석을 나타내는 오토라디오그램.3 is an autoradiogram showing the SDS-PAGE analysis of two p21 proteins.

제4도는 면역 복합체의 SDS-PAGE 분석을 나타내는 오토라디오그램.4 shows an autoradiogram showing an SDS-PAGE analysis of an immune complex.

제5도는 p21 단백질에 대한 GTP 결합의 플롯을 나타냄.5 shows a plot of GTP binding to p21 protein.

제6도는 V-ki-ras p21로 형질전환된 세포의 포토그래프.6 is a photograph of cells transformed with V-ki-ras p21.

본 발명은 발암유전자생성물의 검출용 펩타이드 항체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a peptide antibody for the detection of oncogene products.

더욱 특히, 본 발명은 면역학 및 암(cancer) 진단 및 치료적응용 분야에 대한 것으로서, 천연 프로토(proto)-발암유전자(oncogene)가 아니라 돌연변이 발암유전자에 특이성을 갖는 항체, 이를 항체로부터 만들어진 면역 화학약품, 및 이를 면역 화학약품을 사용하는 진단법과 치료법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to the fields of immunology and cancer diagnosis and therapeutic applications, wherein the antibody has specificity for mutant oncogenes, not natural proto-oncogenes, and immunochemistry made from the antibodies. Drugs, and diagnostics and treatments using immunochemicals.

발암유전자는 세포의 종양성 형질전환에 기여하는 세포질 유전자이다[참조 : Weinberg, R., Sctentific American, 249 : 126-142(1983)]. 이들은 정상적인 세포질 유전자의 변형된 형태로서 광범위한 인체 종양(tumor) 및 종양세포주에서 검출되어 왔다. 발암유전자는, 인체 종양 또는 종양세포주의 DNA를 NIH/3 T3 세포로 공지된 세포주상에 형질감염시킴으로써 검출되었으며, 그 형질감염된 DNA로부터 발암유전자를 취하여 발현시킨 세포가 형태학적으로 변형되고 조밀한 병소로 성장하기 시작한다. 이들 병소로부터 얻어진 세포는 쥐에서 성장하는 경우에 종양을 형성할수 있다[참조 : Lane, M.A., Sainten, A. and Cooper, G.M., Proc Natl Acad Sci USA, 78 : 5185-5189(1981) : 및 Shilo B. 및 Weinberg, R. A., Nature, 289 : 607-609(1981)].Carcinogenic genes are cytoplasmic genes that contribute to oncogenic transformation of cells (Weinberg, R., Sctentific American, 249: 126-142 (1983)). These are modified forms of normal cytoplasmic genes and have been detected in a wide range of human tumors and tumor cell lines. Oncogenic genes were detected by transfecting DNA of human tumors or tumor cell lines on a cell line known as NIH / 3 T3 cells, and the cells expressed by taking the oncogene from the transfected DNA expressed in morphologically modified and dense lesions. Begins to grow. Cells obtained from these lesions can form tumors when grown in mice. Lane, MA, Sainten, A. and Cooper, GM, Proc Natl Acad Sci USA, 78: 5185-5189 (1981): and Shilo B. and Weinberg, RA, Nature, 289: 607-609 (1981).

ras-프로토-발암유전자의 그룹에 의해 코드화된(encoded) p21 단백질은 체세포돌연변이를 통해서 활성화된 경우에 배양물중 특정 세포의 종양성 형질전환을 야기시키고, 이는 다양한 인체의 암을 유발시켜왔다.The p21 protein encoded by a group of ras-proto-carcinogens, when activated through somatic mutations, results in oncogenic transformation of certain cells in culture, which has caused various human cancers.

ras 유전자가 인체 종양에서 활성화되는 빈도는 20% 이상일수 있다. ras 발암유전자의 구조비교로부터, 이들은 유전자 생성물인 p21 단백질의 아미노산 서열을 제12위치 또는 제61위치에서 변형시키는 1점의 돌연변이에 의해서 이들의 비-형질전환 정상 유전자와 구별됨이 밝혀졌다[참조 : Parada, L.F., 등, Nature, 297 : 474-479(1982); Santos, E., 등, Nature, 298 : 343-347(1982); Yuasa, Y. 등, Nature, 303 : 775-779(1982)]. p21 단백질을 발암유전자로 활성화시키는 가장 자주 관찰되는 돌연변이는 단백질의 제12위치의 아미노산 잔기를 다른 잔기중의 하나로 변형시킨다[참조 : Marshall, C.J. 등, Cancer Surveys, 3 : 183-214(1984)].The frequency of activation of the ras gene in human tumors can be over 20%. From the structural comparison of the ras oncogenes, it was found that they are distinguished from their non-transgenic normal genes by a single mutation that modifies the amino acid sequence of the p21 protein, the gene product, at position 12 or position 61. Parada, LF, et al., Nature, 297: 474-479 (1982); Santos, E., et al., Nature, 298: 343-347 (1982); Yuasa, Y. et al., Nature, 303: 775-779 (1982). The most frequently observed mutation that activates the p21 protein as a carcinogenic gene transforms the amino acid residue at position 12 of the protein into one of the other residues. Marshall, C.J. Et al., Cancer Surveys, 3: 183-214 (1984).

p21 단백질은 특히 GTP에 결합하여 GTP를 GDP 및 무기 인산염으로 가수분해시키는 것으로 알려져 있다[참조 : Shih, T.Y. 등, Nature, 287 : 686-691(1980), McGrath, J.P. 등, Nature, 310 : 664-649(1984) 및 Swelt, R. W. 등, Nature, 311 : 273-275(1984)]. 제59위치에서 트레오닌 잔기를 함유하는 p21 단백질의 형태에서, 인산염은 자동인산화 반응에 의해서 트레오닌 잔기로 이동한다[참조 : McGrath 등, supra, Gibbs, J.B. 등, P.N.A.S. USA, 81 : 2674-2678(1984) 및 Shih T.Y. 등, Nature(London)287 : 686-691(1980)]. 활성화된 p21의 형질전환 퍼텐셜에서 이들 작용의 역할은 아직 공지되어있지 않다. 그러나 제12위치 부근의 p21 단백질의 일부가 p21 단백질과 GTP와의 상호작용에 관련될수 있다고 추측되어 왔다[참조 : Gay, N.T. 등, Nature, 301 : 262-264(1983) 및 Weirenga, R.K. 등,Nature, 302 : 842-844(1983)]. 다양한 p21 결정인자를 조정하는 폴리클로날 혈청 및 모노클로날 항체가 GTP 결합을 허용한다는 사실이 밝혀졌다[참조 : Furth, M. 등, J. Virol., 43 : 294-304(1982)]. 모노클로날 항체 Y13-259는 정상적 p21 단백질과 활성화 p21 단백질을 구별하지 않는다.The p21 protein is known to specifically bind GTP and hydrolyze GTP to GDP and inorganic phosphates. Shih, T.Y. Et al., Nature, 287: 686-691 (1980), McGrath, J.P. Et al., Nature, 310: 664-649 (1984) and Swelt, R. W. et al., Nature, 311: 273-275 (1984). In the form of a p21 protein containing a threonine residue at position 59, the phosphate migrates to a threonine residue by an autophosphorylation reaction. McGrath et al., Supra, Gibbs, J.B. Et al., P.N.A.S. USA, 81: 2674-2678 (1984) and Shih T.Y. Et al., Nature (London) 287: 686-691 (1980). The role of these actions in the transformation potential of activated p21 is not yet known. However, it has been speculated that some of the p21 protein near position 12 may be involved in the interaction of p21 protein with GTP. Gay, N.T. Et al., Nature, 301: 262-264 (1983) and Weirenga, R.K. Nature, 302: 842-844 (1983). It has been found that polyclonal serum and monoclonal antibodies that modulate various p21 determinants allow GTP binding (Furth, M. et al., J. Virol., 43: 294-304 (1982)). Monoclonal antibody Y13-259 does not distinguish between normal p21 protein and activated p21 protein.

Cline 등에 의한 유럽 특허공고 제108,564호에는 악성종양의 존재를 진단함에 있어서 ras 발암유전자를 포함하여 c-onc 유전자의 발현 생성물을 검출하는데 항체와 같은 탐색침(prbe)을 사용하는 방법이 기술되어 있다. 상기 공고에는 폴리펩타이드의 야생형(wild-type)과 돌연변이체가 구별되어 있지 않다. T. Papas 등에 의한 미합중국 특허원 제369,517호(1982년 4월 1일 출원. 발명의 명칭 : 인체 종양세포중의 레트로바이러스성 myc 유전자의 발현)에서는, 인체 종양세포를 검출하는데 조류의 골수구종증(avian myelocytomatosis) 바이러스 균주(MC29)의 myc 발암유전자 서열을 함유하는 32p로 표지된 클론화 재조합체 DNA 탐색침을 사용하고 있다. 다양한 혈구가 MC29의 myc 유전자 서열에 상동성인 RNA 상당량을 생성시키는 것으로 밝혀졌다.European Patent Publication No. 108,564 to Cline et al. Describes the use of probes, such as antibodies, to detect expression products of the c-onc gene, including the ras carcinogen, in diagnosing the presence of malignancies. . This publication does not distinguish between wild-type and mutant of polypeptides. U.S. Patent Application No. 369,517 (filed April 1, 1982, by T. Papas et al., Titled invention: Expression of retroviral myc gene in human tumor cells) detects human tumor cells. A cloned recombinant DNA probe labeled with 32p containing the myc oncogene sequence of avian myelocytomatosis virus strain (MC29) is used. Various blood cells have been found to produce significant amounts of RNA homologous to the myc gene sequence of MC29.

연구중인 단백질의 중요영역(region)의 아미노산 서열에 밀접하게 상응하는 펩타이드 절편(segment)은 화학적으로 합성될수 있고, 그 펩타이드는 담체 단백질과 결합시켜 적절한 숙주내로 이입시켜 항체를 수득할수 있는 것으로 알려졌다. 예를들어 Alexander 등에 의한 문헌에는, 서열 변형영역에 이르는 간단하게 화학적으로 합성된 펩타이드에 의해서 유도된, 단지 하나의 아미노산과 여기에 특이한 항혈청만이 다른 2개의 백혈구 단백질(Thy-1)이 기술되어 있다[참조 : Nature, 306 : 697-699(1983)]. Tamura, T. 등에 의한 문헌에는, pp60src의 일차 구조에 상응하는 합성 올리고펩타이드에 대한 항체의 생성과 상기 항체를 사용하여 pp60src를 면역침전시키는 방법이 기술되어 있다[참조 : Cell, 34 : 587-596(1983)].Peptide segments that closely correspond to the amino acid sequences of the region of interest of the protein under study can be chemically synthesized, and the peptides can be combined with carrier proteins and introduced into the appropriate host to yield antibodies. For example, Alexander et al. Describe two leukocyte proteins (Thy-1) that differ only in one amino acid and its specific antiserum, derived from a simply chemically synthesized peptide leading to a sequence modification region. (Nature, 306: 697-699 (1983)). Document due to Tamura, T. There, a method for the pp60 src immunoprecipitated using antibodies and of generating antibodies to the synthetic oligopeptide corresponding to the primary structure of pp60 src have been described [see: Cell, 34: 587 -596 (1983)].

Lerner 등에 의한 문헌에는, 펩타이드가 헤파티티스 B 표면 항원과 같은 단백질의 뉴클레오타이드 서열로부터 추정된 아미노산 서열에 상응하는 위치에서 백신으로서 펩타이드를 사용하는 방법이 기술되어 있다[참조 : Proc. Natl. Acad Sci USA, 78 : 3403-3407(1981), Walter, G. 등, P.N.A.S. USA, 77 : 5197-5200(1980) 및 Lerner, R.A., Nature, 299 : 592-596(1982)]. p21 단백질에 관하여, Weinberg 등에 의하여 1984년 4월 12일에 공고된 PCT WO/84/01389에는, 인체의 방광 암세포로부터 분리시킨 DNA의 발암유전자와 그의 상응하는 프로토-발암유전자 사이의 차이가 기술되어 있다. 실험 혈청시약의 한 형태로서, 프로토-발암유전자로부터 발현된 p21 단백질 또는 발암현상 검출에 사용될수 있는 발암유전자에특이성을 갖는 항체가 기술되어 있다. 항체는 연구중인 정상적 또는 변형된 펩타이드 서열의 중요영역의 아미노산에 상응하는 화학적으로 합성된 펩타이드 절편을 사용하여 생성될 수도 있다.Lerner et al. Describe a method for using a peptide as a vaccine at a position where the peptide corresponds to an amino acid sequence estimated from the nucleotide sequence of a protein such as hepatitis B surface antigen. Proc. Natl. Acad Sci USA, 78: 3403-3407 (1981), Walter, G. et al., P.N.A.S. USA, 77: 5197-5200 (1980) and Lerner, R. A., Nature, 299: 592-596 (1982). Regarding the p21 protein, PCT WO / 84/01389, published April 12, 1984 by Weinberg et al, describes the difference between oncogenes of DNA isolated from human bladder cancer cells and their corresponding proto-oncogenes. have. As a form of experimental serum reagents, antibodies are described that are specific for p21 proteins expressed from proto-carcinogens or oncogenic genes that can be used to detect carcinogenesis. Antibodies may also be generated using chemically synthesized peptide fragments corresponding to amino acids of the critical region of the normal or modified peptide sequence under study.

Hand, H. 등에 의한 문헌에는, Hu-rasT 24유전자 생성물의 아미노산 부위 10 내지 17을 반영하는 합성펩타이드를 사용하여 모노클로날 항체를 생성시키는 방법이 기술되어 있다[참조 : P.N.A.S. USA, 81 : 5227-5231(1984)]. 항체는 ras 유전자 생성물 p21과 반응하는 것으로 나타났으나, 정상적 p21 단백질보다 활성화 p21(부위 12에서 변형된) 단백질에 더욱 특이성을 나타내지는 않았다.Hand, H. et al. Describe a method for generating monoclonal antibodies using synthetic peptides reflecting amino acid sites 10-17 of the Hu-ras T 24 gene product. PNAS USA, 81: 5227-5231 (1984). The antibody was shown to react with the ras gene product p21, but showed no specificity to the activating p21 (modified at site 12) protein than the normal p21 protein.

Gallick, G. E. 등에 의한 1983년 9월 4일에 공고된 문헌에서는, 합성 V-mos 펩타이드에 대항하기 위하여 생성된 항혈청으로부터 정제된 IgG를 세포질에 미량주입함으로써 흰쥐의 육종(murin sarcoma) 바이러스의 온도 민감성 돌연변이주로 감염시킨 세포주에서 형질전환이 억제됨을 기술하고 있다. 세포의 형질전환은 p85gag-mos융합(fusion) 단백질에 의해서 유도된다. 항체는 활성화(돌연변이주) 발암유전자 생성물에 대하여 특이성을 나타내지 않았다.In a publication published on Sep. 4, 1983 by Gallick, GE, et al., The temperature sensitivity of murine sarcoma virus in rats by microinjection into the cytoplasm of purified IgG from antisera produced against synthetic V-mos peptides. Transformation is inhibited in cell lines infected with mutant lines. Transformation of cells is induced by p85 gag-mos fusion protein. Antibodies showed no specificity for activating (mutant) oncogene products.

Cancer Letter 제9권에는, 조류 및 포유류의 레트로바이러스의 발암유전자 생성물에 대한 모노클로날항체의 연구에 관한 NIH RFP 계획서가 기재되어 있다.Cancer Letter Vol. 9 describes the NIH RFP Scheme on the study of monoclonal antibodies against oncogene products of avian and mammalian retroviruses.

p21 단백질들 사이의 단일 아미노산 차이에 특이성을 갖는 항체를 제조하는데 있어서 하나의 난점은, 항체가 목적한 특정한 아미노산 에피토픽(epitopic) 부위에 결합하는 것을 허용하지 않는 단백질의 븍합구조에 있다. 상기한 바의 항체체조에 있어서 또다른 난점은, 주어진 펩타이드 절편이 필요한 항체생성에 면역원으로서 유효할지의 여부를 예측할수 없다는 점이다. 따라서 적절한 항체생성에 유효한 펩타이드 면역원과, 단일 아미노산 차이가 검출될수 있도록 항체가 결합할수 있는 노출된 에피토프(epitope)를 갖는 변형된 이완 단백질을 수득하는 방법이 당분야에 요구된다. 또한 발암효과를 저지하는데 유효한 치료제를 개발하기 위해서 p21 단백질 활성화의 메카니즘을 결정할 필요가 있다.One difficulty in preparing antibodies that have specificity to single amino acid differences between p21 proteins is the synthesis of proteins that do not allow the antibody to bind to the specific amino acid epitopic site of interest. Another difficulty with the antibody regimens described above is that it is not possible to predict whether a given peptide fragment will be effective as an immunogen for the production of the required antibody. Thus there is a need in the art for methods of obtaining modified immunogenic proteins with peptide immunogens effective for proper antibody production and exposed epitopes to which antibodies can bind so that a single amino acid difference can be detected. In addition, it is necessary to determine the mechanism of p21 protein activation in order to develop effective therapies to prevent carcinogenic effects.

본 발명에 따라서, 일정한 아미노산 서열의 화학적으로 합성된 펩타이드를 사용하여 단백질 사이의 단일 아미노산 차이에 특이성을 갖는 항체를 제조한다. 이들 항체는 발암유전자 생성물의 특징적 마커(marker)에피토프에 선택적으로 결합한다는 점으로 특징지워지고, 이때 에피토프는 상응하는 프로토-발암유전자 생성물에는 존재하지 않는다. 바람직하게는, 발암유전자 생성물은 p21 단백질의 활성화 형태이고 에피토프는 그의 부위 12를 에워싼다. 본문에서 "에피토프"는 항체를 인식하는 발암유전자 생성물의 결합부위를 지칭한다.In accordance with the present invention, chemically synthesized peptides of constant amino acid sequence are used to prepare antibodies having specificity for single amino acid differences between proteins. These antibodies are characterized by their selective binding to characteristic marker epitopes of the oncogene product, wherein the epitope is not present in the corresponding proto-oncogene product. Preferably, the oncogene product is an activated form of p21 protein and the epitope surrounds site 12 thereof. "Epitope" in the text refers to the binding site of the oncogene product that recognizes the antibody.

특히, 본 발명은 발암유전자 생성물을, 상응하는 프로토-발암유전자 생성물에는 존재하지 않는 발암유전자 생성물의 특징적 마커 에피토프를 함유하는 발암유전자 생성물의 영역에 선택적으로 결합하고, 이 결합에 직접적 효과를 갖는 억제제와 접촉시킴을 특징으로하여, 발암유전자 생성물이 발암유전자 생성물의 발암작용에 필요한 세포질 성분에 결합하는 것을 억제하는 방법에 관한 것이다. 바람직한 실시양태에서, 세포질성분은 GTP이고 억제제는 항체이고 발암유전자 생성물은 p21 단백질의 활성화 형태이고 에피토프는 이의 부위 12를 에워싼다. 물질의 조성물인 억제제도 본 발명에 속한다.In particular, the present invention provides an inhibitor that selectively binds a oncogene product to a region of the oncogene product containing a characteristic marker epitope of the oncogene product that is not present in the corresponding proto- oncogene product, and has a direct effect on this binding. And contacting with a carcinogen product to inhibit the oncogene product from binding to the cytoplasmic components necessary for carcinogenic action of the oncogene product. In a preferred embodiment, the cytoplasmic component is GTP and the inhibitor is an antibody and the oncogene product is the activated form of the p21 protein and the epitope surrounds site 12 thereof. Inhibitors that are compositions of matter also belong to the present invention.

본 발명의 또다른 실시양태는, 상응하는 프로토-발암유전자 생성물에는 존재하지 않는 최소한 부분적으로 암을 야기시키는 발암유전자 생성물의 특징적 마커 에피토프에 선택적으로 결합하는 항체로 이루어진 조성물을 1종 이상의 암세포와 접촉시킴으로써 암을 치료하는 방법에 관한 것이다. 세포를 접촉시키는 한가지 방법은 항체-함유 조성물을 세포에 주입시키는 것이다.Another embodiment of the present invention provides a method of contacting at least one cancer cell with a composition consisting of an antibody that selectively binds to a characteristic marker epitope of the oncogene product that at least partially causes cancer that is not present in the corresponding proto-oncogene product. The present invention relates to a method of treating cancer. One way to contact the cells is by injecting the antibody-containing composition into the cells.

제1도는 X로 표시된 부위 12를 에워싸는 p21 단백질의 아미노산 서열을 나타내는 도식이다(단백질의 부위 12는 펩타이드의 부위 8에 상응한다). 부위 16과 17사이에 삽입된 시스테인 잔기를 갖는 아미노산 5 내지 17의 펩타이드는 본 발명에 따른 실시예의 항체를 제조하는데 면역원으로 사용된다.FIG. 1 is a schematic showing the amino acid sequence of the p21 protein surrounding region 12 marked with X (site 12 of the protein corresponds to region 8 of the peptide). Peptides of amino acids 5 to 17 with cysteine residues inserted between sites 16 and 17 are used as immunogens to prepare the antibodies of the examples according to the invention.

제2도는 부위 12의 gly, ser 또는 val에 대해 지시된 친화성의 정제된 안티-p21 혈청 및 대장균(E.coli)에 의해 발현되는 세린 잔기를 함유하는 V-ki-ras p21 단백질의 면역 복합체의 SDS-PAGE 분석을 나타내는 오토라디오그램이다. 왼쪽에 도시된 것은 대조군을 나타낸다.Figure 2 shows the immunocomplex of the V-ki-ras p21 protein containing affinity purified anti-p21 serum directed against gly, ser or val at site 12 and serine residues expressed by E. coli. Autoradiogram showing SDS-PAGE analysis. Shown on the left represents the control.

제3도는 안티-P21ser항체로 면역침전시킨 형질전환된 포유동물 세포로부터 부위 12에서 ser 및 arg 아미노산 치환체를 갖는 두개의 p21 단백질의 SDS-PAGE 분석을 나타내는 오토라디오그램이다. 각 군에서 왼쪽에 도시된 2개는 대조군이고, 가장 오른쪽에 도시된 것은 분자량 스탠다드이다. 오른쪽에서 두번째 도시된 예비(pre)-면역이라 표지된 것은 주입전의 면역침전시킨 토끼혈청이다.FIG. 3 is an autoradiogram showing SDS-PAGE analysis of two p21 proteins with ser and arg amino acid substituents at site 12 from transformed mammalian cells immunoprecipitated with anti-P21 ser antibodies. The two shown on the left in each group are the controls and the one on the right is the molecular weight standard. The second labeled pre-immune shown on the right is immunoprecipitated rabbit serum prior to injection.

제4도는 안티-p21ser, 또는 p21 단백질에 의한 GTP 가수분해 억제에 실패한 것으로 알려진 모노클로날항체 Y13-259(도면에서 안티-p21 MAB로 표시됨)를 갖는 V-ki-ras p21을 발현하는 대장균(E. coli)의 감마 표지된 GTP로 표지된 면역 복합체의 SDS-PAGE 분석을 나타내는 오토라디오그램이다. A라 표시된 것은 인산화 반응전에 면역침전시킨 것이고 B라 표시된 것은 인산화 반응후에 면역침전시킨 것이다.4 shows E. coli expressing V-ki-ras p21 with monoclonal antibody Y13-259 (denoted as anti-p21 MAB in the figure), which is known to have failed to inhibit GTP hydrolysis by the anti-p21 ser , or p21 protein Autoradiogram showing SDS-PAGE analysis of immune complex labeled with gamma labeled GTP of (E. coli). Marked A was immunoprecipitated prior to phosphorylation and marked B was immunoprecipitated after phosphorylation.

제5도는 면역안된 정상 토끼의 면역글로불린, 또는 Y13-259로 면역침전된 V-ki-ras p21에 가한 안티-p21ser항체의 양에 대한 대조군(항체를 가하지 않음)의 퍼센트로서 p21 단백질에 결합하는 GTP의 플롯을 나타낸다.FIG. 5 binds to p21 protein as a percentage of control (without antibody) relative to the amount of anti-p21 ser antibody added to immunoglobulin in non-immunized normal rabbits, or V-ki-ras p21 immunoprecipitated with Y13-259 A plot of GTP is shown.

제6도는 안티-p21ser항체(제6a 내지 6c도) 또는 대조군으로서 면역안된 정상 토끼의 면역글로블린(제6d 내지 6f도)을 주입시킨 V-ki-ras p21로 형질전환된 세포의 포토그래프를 나타낸다. 제6a 및 6d도는 주입시킨지 0시간, 제6b 및 6e도는 주입시킨지 24시간, 제6c 및 6f도는 주입시킨지 36시간을 나타낸다. 제6a 내지 6c도는 형질전환된(발암성) 상태에서 비형질전환된(비발암성, 정상)상태로의 세포의 진전을 나타낸다.6 shows a photograph of cells transformed with V-ki-ras p21 injected with anti-p21 ser antibody (FIGS. 6a to 6c) or immunoglobulin (FIGS. 6d to 6f) of an immunized normal rabbit as a control. Indicates. Figures 6a and 6d represent 0 hours of injection, 6b and 6e represent 24 hours of injection, and 6c and 6f represent 36 hours of injection. 6A-6C show the progress of cells from the transformed (carcinogenic) state to the untransformed (noncarcinogenic, normal) state.

본 발명에 따른 하나의 특정 실시양태로서 인체 세포중 RAS 발암유전자의 생성물의검출은 단일 아미노산에 의해 달라지는 단백질들을 구별하는 특정 항체의 능력에 의한 것이다. 부위 12 또는 61에서의 단일 아미노산 차이를 통해서 ras 유전자의 정상적 생성물(p21 단백질)와 돌연변이 활성화 형태를 구분할수 있는 항체는 면역형광법, 면역과산화효소 염색법, 면역침전법, ELISA 또는 웨스턴 블랏팅(Western blotting)기술과 같은 표준 기술에 의해서 ras 발암유전자 생성물을 검출하는데 사용할수 있다.In one particular embodiment according to the present invention the detection of the product of the RAS oncogene in human cells is due to the ability of a particular antibody to distinguish proteins that differ by a single amino acid. Antibodies that can distinguish between normal products of the ras gene (p21 protein) and mutant activation forms through single amino acid differences at sites 12 or 61 include immunofluorescence, immunoperoxidase staining, immunoprecipitation, ELISA or Western blotting. Can be used to detect ras oncogene products by standard techniques such as

본문에 사용된 용어 "에피토프"는 본 발명의 항체를 인식하는 발암유전자 생성물의 결합부위를 지칭한다.As used herein, the term "epitope" refers to the binding site of a carcinogenic product that recognizes an antibody of the invention.

용어 "항체"는 폴리클로날 및 모노클로날 항체둘다를 지칭한다. 또한 이 용어는 전체 면역글로불린 및 이의 항원 결합 단편을 포함한다. 폴리클로날 항체는 토끼, 쥐(rat), 양, 마우스 등과 같은 숙주동물에, 천연(native) 단백질로부터 돌연변이 단백질을 구별시키는 아미노산(들)을 함유하는 발암유전자에 의해서 코드화된 펩타이드 또는 펩타이드 절편을 주입시켜 생성시킬수 있다. 혈청은 숙주동물로부터 혈청을 추출하여이를 스크린함으로써 펩타이드 면역원에 특이성을 갖는 폴리클로날 항체가 얻어진다. 모노클로날 항체는, 예를들어 마우스를 상기한 펩타이드로 면역시켜 생성시킬수 있다. 마우스를 면역량의 상기 펩타이드로 복강내 접종시킨후 유사량의 면역성 펩타이드로 접종(boost)시킨다. 최종 2차 접종한 수일후에 면역시킨 쥐로부터 비장을 모으고 이로부터 융합에 사용할 세포 현탁액을 제조한다.The term "antibody" refers to both polyclonal and monoclonal antibodies. The term also includes whole immunoglobulins and antigen binding fragments thereof. Polyclonal antibodies are directed to host animals, such as rabbits, rats, sheep, mice, etc., to produce peptides or peptide fragments encoded by oncogenes containing amino acid (s) that distinguish mutant proteins from native proteins. Can be created by injection The serum is extracted from the host animal and screened to obtain polyclonal antibodies specific for the peptide immunogen. Monoclonal antibodies can be produced, for example, by immunizing mice with the peptides described above. Mice are inoculated intraperitoneally with an immunized amount of the peptide and then boosted with an analogous amount of the immunological peptide. Spleens are collected from the immunized mice a few days after the last second inoculation and from which cell suspensions are prepared for fusion.

하이브리도마는 비장세포와 흰쥐의 종양 파트너로부터 kohler, B. 및 Milstein, C.의 일반 체세포 하이브리드화(hybridization) 기술을 사용하여 제조할수 있다[참조 : Nature(1975)256 : 495-497]. 예를들어 세포 본배 센터의 살크(Salk) 연구소 (소재지 : 미합중국 캘리포니아 샌디에고)로부터 구입할수 있는 흰쥐의 골수종 세포주를 하이브리드화에 사용할수 있다. 기본적으로 상기 기술은 종양세포와 비장세포를 폴리에틸렌글리콜 같은 융합체(fusogen)를 사용하여 융합시키는 것을 포함한다. 융합시킨후에 세포를 융합 매질로부터 분리시키고, HAT 매질과 같은 선택적 성장 매질중에서 성장시켜 하이브리드화되지 않은 모세포를 제거한다. 경우에 따라 하이브리도마는 팽창시킬수 있고, 상청액은 항원과 같은 면역시약을 사용하여 통상적 면역시험공정(예: 방사성 면역시험, 효소 면역시험 또는 형광 면역시험)에 의해서 시험할수 있다. 양성 클론은 이들이 본 발명의 항체 기준에 합당한지의 여부를 결정하기 위해서 특징지울수 있다.Hybridomas can be prepared from tumor partners in splenocytes and rats using kohler, B. and Milstein, C. general somatic hybridization techniques (Nature (1975) 256: 495-497). For example, a rat myeloma cell line, available from the Salk Institute of the Cell Home Care Center (San Diego, CA, USA), can be used for hybridization. Basically, the technique involves fusing tumor cells and splenocytes using a fusogen such as polyethylene glycol. After fusion the cells are separated from the fusion medium and grown in a selective growth medium such as HAT medium to remove unhybridized parental cells. In some cases, hybridomas can be expanded, and the supernatant can be tested by conventional immunoassay procedures (eg radioimmunoassay, enzyme immunoassay or fluorescence immunoassay) using an immunoreagent such as an antigen. Positive clones can be characterized to determine whether they meet the antibody criteria of the present invention.

상기한 바의 항체를 생성시키는 하이브리도마는 공지의 공정을 사용하여 시험관내 또는 생체내에서 성장시킬수 있다. 모노클로날 항체는 필요하다면 황산암모늄 침전, 겔 전기 영동법, 투석, 크로마토그라피 및 한외여과와 같은 통상적 면역글로불린 정제공정에 의해서 경우에 따라 배양배지 또는 체액으로부터 분리시킬수 있다.Hybridomas that produce the antibodies described above can be grown in vitro or in vivo using known processes. Monoclonal antibodies can be separated from the culture medium or body fluid, if desired, by conventional immunoglobulin purification processes such as ammonium sulfate precipitation, gel electrophoresis, dialysis, chromatography and ultrafiltration.

본문에 사용된 "부분적으로 변질된" 단백질이란 용어는, 특징적 비변질 단백질에 노출되지 않은 특징적 마커 에피토프를 갖고, 부분적으로 변질되거나 충분히 이완되어 에피토프 부위를 본 발명의 항체에 노출시키지만 동시에 항체를 용액중에서 본래의 활성으로 유지시키며 항원-항체 결합을 거의 억제하지 않은 단백질을 지칭한다. 이러한 목적에 사용될수 있는 단백질 변질시약의 예로는, 우레아, 데옥시콜레이트, 구아니딘 염산염, 나트륨 도데실 설페이트 등이 있다.As used herein, the term “partially denatured” protein has a characteristic marker epitope that has not been exposed to a characteristic non-denatured protein and is partially denatured or sufficiently relaxed to expose the epitope region to the antibody of the invention but at the same time solution Refers to a protein that remains intact and hardly inhibits antigen-antibody binding. Examples of protein alteration reagents that can be used for this purpose include urea, deoxycholate, guanidine hydrochloride, sodium dodecyl sulfate, and the like.

단백질에 대한 항체의 결합은 충분히 높은 농도의 친화성 정제 항체가 사용되면 강화될수 있다. 친화성정제는 항원 펩타이드가 면역법에 사용된 것과 다른 담체와 결합하고 항체가 상기 담체를 통해서 정체되는 경우에 본 분야에 잘 알려진 기술이다.The binding of the antibody to the protein can be enhanced if a sufficiently high concentration of affinity purified antibody is used. Affinity tablets are well known in the art when the antigenic peptide binds to a carrier other than that used for immunoassay and the antibody is stagnated through the carrier.

혈청학적으로 면역원으로서 유용한 p21에 대한 항체를 얻는데 사용된 팝타이드는, 부위 12의 가변 아미노산, 항체가 선택적으로 결합하는 특징적 마커 에피토프를 한정하는 충분량의 측부 잔기, 및 펩타이드의 C-말단에서 두번째 위치에 있는 시스테인 잔기로 이루어진다. 상기 펩타이드는 숙주에 주입되기 전에 시스테인 잔기를 통해서 삿갓 조개(keyhole limpet) 헤모시아닌 또는 소 혈청 알부민과 같은 담체 단백질에 접할될 수 있다.The poptide used to obtain an antibody against p21 serologically useful as an immunogen comprises a variable amino acid at site 12, a sufficient amount of side residues defining the characteristic marker epitope to which the antibody selectively binds, and the second position at the C-terminus of the peptide. It consists of cysteine residues in. The peptide may be contacted with a carrier protein such as keyhole limpet hemocyanin or bovine serum albumin through cysteine residues before being injected into the host.

펩타이드 단편은 검출될 단백질 절편의 에피토프임을 한정하는데 충분한 아미노산 잔기를 가져야 하나, 검출될 단백질의 구조와는 다른 일정한 구조(Conformation)를 갖도록 너무 크지 않아야 한다. 펩타이드 단편이 너무 짧으면 그 단편은 다른 단백질에 부적절한 것으로 판명되고 이는 면역 담체 단백질에 물리적으로 묻혀버릴 수도 있다. C-말단에서 두번째에 있는 시스테인 잔기는 담체 단백질을 펩타이드 단편에 연결하는데 사용된다. 제1도에 p21 단백질에 유용한 하나의 단편이 묘사되어 있다.The peptide fragment should have enough amino acid residues to define that it is an epitope of the protein fragment to be detected, but not so large as to have a constant conformation different from that of the protein to be detected. If the peptide fragment is too short, the fragment turns out to be inappropriate for other proteins, which may be physically buried in the immune carrier protein. The second cysteine residue at the C-terminus is used to link the carrier protein to the peptide fragment. Figure 1 depicts one fragment useful for the p21 protein.

본 명세서에서 사용될수 있는 발암유전자 생성물은 프로토-발암유전자 생성물과는 다른 구조적으로 변형된(돌연변이) 발암유전자 생성물이다. 이러한 발암유전자 생성물의 예로는 ras 발암유전자 생성물(P21C-H-ras및 P21C-K-ras), myc 발암유전자 생성물(P58C-myc), sis 발암유전자 생성물(PDGF B-쇄) 등으로 이루어진 세포질 유전자 생성물이 있다. 바람직하게는 본문에서의 발암유전자 생성물은 p21 단백질의 활성화 형태이다. 단백질 생성물에 사용되는 "활성화"라는 용어는 발암성 형질전환을 야기시키도록 단백질을 순서대로 변화시키는 DNA의 교체를 의미한다.Carcinogen products that can be used herein are structurally modified (mutated) oncogene products other than proto-carcinogen products. Examples of such oncogene products include cytoplasmic gene products consisting of ras oncogene products (P21 CH-ras and P21 CK-ras ), myc oncogene products (P58 C-myc ), sis oncogene products (PDGF B-chain), etc. There is this. Preferably the oncogene product in the body is an activated form of p21 protein. The term "activation" as used in a protein product refers to the replacement of DNA, which in turn alters the protein to cause oncogenic transformation.

본 발명에 따른 항체를 대표하는 p21 단백질에 대한 펩타이드 항혈청은 다음과 같이 제조할 수 있다. 천연 p21 단백질의 부위 12에서 발견되는 정상적 아미노산 글리신을 동일위치에서 코돈(codon)의 단일염기변화로부터 초래될 수 있는 각기 가능한 아미노산으로 대치시켜, p21 RAS 유전자 생성물의 아미노산 부위 5 내지 17에 상응하는 6개의 합성 펩타이드를 제조한다. 이들 아미노산은 세린, 아르기닌, 시스테인, 발린, 알라닌 및 아스파르트산이다. 제1도에 부위 5 내지 17의 p21 단백질의 관련부분에 대한 아미노산 서열이 기술되어 있다. 제조된 펩타이드는 담체 단백질에 커플링되는 C-말단 세린말단에서 두번째에 있는 추가의 시스테인 잔기를 함유해야 하는 테트라데카펩타이드이다. 부위 12에서의 각 아미노산 변화의 결과는 우축란에 지적되어 있다. 상기 펩타이드는 자동운전 SAM 펩타이드 합성기 및 수동 고체상 합성 장치인 "펩타이더(peptider)"를 사용하여 실시예 1에서 Merrifield에 의해서 기술된 본 분야에 공지된 고체상 합성법에 의해서 합성할 수 있다. 액체 불화수소를 사용하여 합성에 사용된 수지로부터 펩타이드를 분해시키고 컬럼 크로마토그라피로 정제한다. 합성 후에 펩타이드를 C-말단에서의 시스테인 잔기를 통하여 삿각조개 헤모시아닌(KLH) 또는 소혈청 알부민(BSA)과 같은 담체 단백질에 공유 커플링시킨 후 토끼에 주입시킨다.Peptide antiserum against p21 protein representing an antibody according to the invention can be prepared as follows. The normal amino acid glycine found at site 12 of the native p21 protein is replaced at the same position with each possible amino acid resulting from a single base change of the codon, corresponding to amino acid sites 5 to 17 of the p21 RAS gene product. Synthetic peptides are prepared. These amino acids are serine, arginine, cysteine, valine, alanine and aspartic acid. In FIG. 1 the amino acid sequence for the relevant portion of the p21 protein at sites 5 to 17 is described. The peptide produced is a tetradecapeptide which should contain an additional cysteine residue second in the C-terminal serine terminus coupled to the carrier protein. The result of each amino acid change at site 12 is indicated in the right column. The peptides can be synthesized by solid phase synthesis known in the art described by Merrifield in Example 1 using an automated SAM peptide synthesizer and a manual solid phase synthesis device, "peptider". Liquid hydrogen fluoride is used to decompose the peptide from the resin used in the synthesis and purify by column chromatography. After synthesis, peptides are covalently coupled to carrier proteins such as clam hemocyanin (KLH) or bovine serum albumin (BSA) via cysteine residues at the C-terminus and then injected into rabbits.

항체 역가는 ELISA 프로토콜을 사용하여 측정하는데, 여기서 임뮬론(Immulon) 플레이트는 항체의 스크리닝이 수행될 수 있도록 면역 펩타이드에 사용된 담체 단백질과 다른 또 하나의 담체 단백질에 공유 커플링된 각 펩타이드로 피복시킨다. 비특이성 항체로부터 부위 12-특이성 항체를 분리시키는 공정은 혈청을 펩타이드 BSA 복합체가 공유 부착되는 친화성 컬럼상에 통과시켜 수행한다. 부위 12에 세린을 갖는 펩타이드에 대항하기 위해 생성된 항혈청의 경우에, 친화성 컬럼에 사용된 펩타이드는 동일 부위에 글리신을 갖는다. ELISA로 판단한 결과, 상기한 친화성 컬럼에 결합하는데 실패한 항체는 부위 12의 세린에 대한 특이성을 갖는다.Antibody titers are determined using an ELISA protocol, where an Imulon plate is coated with each peptide covalently coupled to a carrier protein used for the immunopeptide and another carrier protein to allow screening of the antibody to be performed. Let's do it. The process of isolating site 12-specific antibodies from nonspecific antibodies is performed by passing the serum on an affinity column to which the peptide BSA complex is covalently attached. In the case of antisera produced against a peptide having serine at site 12, the peptide used in the affinity column has glycine at the same site. As determined by ELISA, the antibody that failed to bind to the affinity column described above has specificity for serine at site 12.

전체 단백질중 부위 12에서의 아미노산 치환체들을 구별하는 상기 생성된 안티-펩타이드 항체의 능력은 p21 단백질의 부분적 변질 조건하에서 면역침전을 사용하여 시험한다. 따라서 상기 항체와 단백질을 SDS 및/또는 데옥시클레이트를 함유하는 단백질 변질제 완충액 존재하에 pH 7.5 내지 8.0에서 0.5 내지 1시간 동안 혼합시키고 배양시킨다. 더욱 일반적으로, 단백질 변질조건은 공지되어 있으나, 본 발명의 목적을 위해서는 p21에 대한 생리적 PH, 예를 들어 약 7.5 내지 9, 바람직하게는 8의 pH에서 약 0.05 내지 0.10중량%의 SDS 농도 및/또는 약 0.1 내지 1중량%, 바람직하게는 0.5 내지 1중량%의 데옥시콜레이트 농도를 사용하여 0.5 내지 1시간 동안 수행한다. 이들 조건은 사용되는 특정 발암유전자 생성물과 항체의 순도에 따라 달라진다.The ability of the resulting anti-peptide antibody to distinguish amino acid substitutions at site 12 of the total protein is tested using immunoprecipitation under partial alteration conditions of the p21 protein. Thus, the antibody and protein are mixed and incubated for 0.5 to 1 hour at pH 7.5 to 8.0 in the presence of protein denatured buffer containing SDS and / or deoxyclate. More generally, protein alteration conditions are known, but for the purposes of the present invention an SDS concentration of about 0.05 to 0.10% by weight at a physiological PH, such as at a pH of about 7.5 to 9, preferably 8 and / or Or about 0.5 to 1 hour using a deoxycholate concentration of about 0.1 to 1% by weight, preferably 0.5 to 1% by weight. These conditions depend on the specific carcinogenic product used and the purity of the antibody.

면역침전시킨 후에 면역 복합체를 단백질 A 세파로즈상에 모으고 세척한 후 SDS-PAGE로 분석한다.After immunoprecipitation, immune complexes are collected on Protein A Sepharose, washed and analyzed by SDS-PAGE.

본 명세서에서 항체는 치료 및 진단목적의 면역화학약품으로 사용할 수 있다. 치료용으로서 담체에 부착된 항체는 종양에 삽입되어 그의 악성상태를 역전시킬 수 있다.In the present specification, the antibody may be used as an immunochemical for therapeutic and diagnostic purposes. As a therapeutic antibody attached to a carrier can be inserted into a tumor and reverse its malignant state.

유전자 생성물(p21 단백질)중의 단일 아미노산 차이에 의하여 그들의 정상적 유전자로부터 RAS 발암유전자를 구별할 수 있는 항체는 여러 임상 상황에서의 악성세포의 진단검출에 사용될 수 있다. 예를 들어 RAS 발암유전자의 존재는 특정 종류의 암에 대한 치료과정을 결정하는데 예후적 중요성을 가질 수 있다. 또 다른 상황에서 악성세포중 RAS 발암유전자의 검출은, 다수의 정상세포중 이들 세포의 검출을 용이하게 함으로써, 질병 과정의 모니터 및 이의 초기 발견에 유용한 단서로 될 수 있다. 안티-p21 항체의 일차적진단 용도는 c-ras 돌연변이주를 포함하는 어떤 종류의 암검출에 면역조직 화학약품으로 사용될 수 있거나 혈청 마커로 사용될 수 있는 것이다.Antibodies that can distinguish RAS oncogenes from their normal genes by single amino acid differences in the gene product (p21 protein) can be used for the diagnostic detection of malignant cells in various clinical situations. For example, the presence of RAS oncogenes may have prognostic significance in determining the course of treatment for certain types of cancer. In another situation, the detection of RAS oncogenes in malignant cells may be a useful clue for the monitoring of disease processes and their early discovery by facilitating the detection of these cells in many normal cells. The primary diagnostic use of anti-p21 antibodies is that they can be used as immunohistochemicals or as serum markers for the detection of any kind of cancer, including c-ras mutants.

가정 중요한 본 발명에 따른 항체의 화학약품 유도체는, 라벨이 표지된 항체를 포함하는 면역 복합체를 확인하는 수단을 제공하는 표지된(예 : 방사성 표지되거나, 효소-표지되거나, 플루오로크롬-표지된) 유도체들이다. 항체가 면역독소와 같은 치료용 포맷(formot)중에서 작용할 수 있는지의 여부는 항원이 어떤 단백질인가에 달려 있다.Chemically important derivatives of the antibodies according to the invention, which are of critical importance, are labeled (e.g., radiolabeled, enzyme-labeled, or fluorochrome-labeled) which provide a means for identifying immune complexes comprising labeled antibodies. ) Derivatives. Whether an antibody can act in a therapeutic form such as an immunotoxin depends on what protein the antigen is.

항체의 표지부분을 제조하는데 사용된 라벨에는 효소와 같은 잔기, 및 플루오로크롬과 방사성 라벨과 같은 직접 검출될 수 있는 잔기가 포함되고, 이들은 검출되기 위해서 반응하거나 유도화되어야 한다. 이러한 라벨의 예는32P,125I,3H,14C, 형광 및 이의 유도체, 로다민 및 이의 유도체, 단실, 움벨리페론, 루시페린, 2, 3-디하이드로프탈라진디온, 호스래디쉬 퍼옥시다제, 알칼리성 포스파타제, β-갈락토시다제, 리소자임, 및 글루코즈-6-포스페이트 데하이드로게나제이다. 항체에 상기한 라벨이 공지 방법에 의해서 부착된다. 예를 들어 디알데히드, 카보디이미드, 디말레이미드, 비스-이미데이트, 비스-디아조화 벤지딘 등과 같은 커플링제를 사용하여 상기한 형광, 화학루미네센스 및 효소 라벨을 항체에 부착시킬 수 있다.The label used to prepare the labeling portion of the antibody includes residues such as enzymes and directly detectable residues such as fluorochromes and radiolabels, which must be reacted or induced to be detected. Examples of such labels include 32 P, 125 I, 3 H, 14 C, fluorescence and derivatives thereof, rhodamine and derivatives thereof, dansyl, umbelliferon, luciferin, 2, 3-dihydrophthalazinedione, horseradish Peroxidase, alkaline phosphatase, β-galactosidase, lysozyme, and glucose-6-phosphate dehydrogenase. The above label is attached to the antibody by a known method. For example, coupling agents such as dialdehydes, carbodiimides, dimaleimides, bis-imidates, bis-diazotized benzidines and the like can be used to attach the above fluorescence, chemiluminescence and enzyme labels to the antibody.

항체 및 표지된 항체는, 인체중 암의 존재를 검출하거나 이미 암에 걸려 있는 환자에게서 암의 상태를 모니터하는 다양한 면역시험 공정에 사용할 수 있다. 암의 상태를 모니터하는데 사용될 경우에는 정량적 면역시험 공정을 사용해야 한다. 이러한 모니터링에 있어서, 숙주의 종양크기가 증가 또는 감소했는지를 결정하기 위해서 시험을 주기적으로 수행하여 결과를 비교한다. 사용가능한 통상적 시험 기술에는 직접 및 간접시험이 포함된다. 직접 시험은 숙주로부터의 조직 시료 또는 세포를 1종 이상의 표지된 항체와 함께 생체내 및 시험관내 배양시키는 것이다. 시료가 암세포를 포함하면 표지된 항체는 이들 세포에 결합할 것이다. 결합하지 않은 표지된 항체를 제거하기 위해서 조직 또는 세포를 세척한 후에, 조직 시료에서 표지된 면역 복합체의 존재를 판독한다. 간접시험에서는 조직 또는 세포 시료를 1종 이상의 표지안된 항체와 배양시킨다. 이어서 시료를 상기 항체에 대해 표지된 항체(예:표지된 안티-토끼 항체)로 처리하고 세척한 후 표지된 3성분 복합체의 존재를 판독한다.Antibodies and labeled antibodies can be used in a variety of immunoassay processes to detect the presence of cancer in the human body or to monitor the condition of cancer in patients already suffering from cancer. When used to monitor the condition of cancer, a quantitative immunoassay process should be used. In such monitoring, tests are performed periodically to compare the results to determine if the tumor size of the host has increased or decreased. Common test techniques that can be used include direct and indirect tests. Direct testing is the incubation of tissue samples or cells from a host with one or more labeled antibodies in vivo and in vitro. If the sample contains cancer cells, the labeled antibody will bind to these cells. After washing the tissue or cells to remove unbound labeled antibody, the presence of the labeled immune complex is read from the tissue sample. In indirect studies, tissue or cell samples are incubated with one or more unlabeled antibodies. The sample is then treated with a labeled antibody (e.g., labeled anti-rabbit antibody) against the antibody and washed and the presence of the labeled tricomponent complex is read.

체액 시료중의 암을 검출하는 시험관내 시험에서, 시료는 표지안된 단백질에 대한 항체, 바람직하게는 고체 지지물상에 고정된 항체로 배양시킬 수 있다. 시료는 배양전, 배양중 또는 배양후에 표지된 다른 항체로 배양시킨다. 세척한 후에 시료에 대하여 표지된 복합체의 존재를 판독한다. 사용된 두 개의 항체를 둘다 p21(서로 다른 에피토프)에 대항할 수 있거나, 두번째 항체는 첫번째 항체에 대항할 수 있다.In an in vitro test for detecting cancer in a bodily fluid sample, the sample can be incubated with an antibody against an unlabeled protein, preferably an antibody immobilized on a solid support. Samples are incubated with other antibodies labeled before, during or after incubation. After washing, the presence of the labeled complex is read for the sample. Both antibodies used may be against p21 (different epitopes) or the second antibody may be against the first antibody.

또한 상기 항체는 경쟁적 RIA 포맷에 사용될 수 있다.The antibodies can also be used in competitive RIA formats.

진단용으로서 상기 항체는 전형적으로 키트형태내에 분포된다. 이들 키트는 전형적으로 적절한 용기중의 항체 또는 표지되거나 표지안된 형태의 항체, 변질 완충제, 배양 시약 및 필요시 세척물, 키트가 간접 시험용일 경우 표지된 안티-토끼 항체, 및 라벨의 성질에 따른 기질 또는 유도화제로 이루어진다. 인체 암 항원 대조군 및 지시물도 포함될 수 있다. 또한 키트중의 항체는 친화정제될 수 있다.For diagnostic purposes the antibody is typically distributed in kit form. These kits typically comprise antibodies in appropriate containers or antibodies in altered or unlabeled form, alteration buffers, culture reagents and washes if necessary, labeled anti-rabbit antibodies if the kit is for indirect testing, and substrates according to the nature of the label. Or inducing agent. Human cancer antigen controls and indicators may also be included. The antibodies in the kit can also be affinity purified.

특정한 발암유전자 생성물에 대한 항체의 고특이성은 발암유전자 생성물의 생화학적 작용을 조정하는 이들의 능력과 함께, 이들 항체를 발암유전자 생성물의 구조와 시험관내 및 생체내 종양형성에서의 이들의 역할을 연구하는데 매우 유용한 탐색침으로 만든다. 잠재적으로 항체는 시험관내 시스템에서 복합체중 발암유전자 생성물의 작용을 억제하고 발암유전자 생성물과 다른 세포질 성분들과의 상호작용을 탐색하는데 사용될 수 있다.The high specificity of antibodies to specific oncogenic products, along with their ability to modulate the biochemical action of oncogenic products, allows these antibodies to study the structure of oncogene products and their role in in vitro and in vivo tumorigenesis. Makes it a very useful probe. Potentially antibodies can be used to inhibit the action of oncogene products in complexes and to explore the interaction of oncogene products with other cytoplasmic components in in vitro systems.

상기 항체는 또한 암치료에도 사용할 수 있다. 예를 들어 이들 및 다른 적절한 약제학적 조성물 또는 약제는 발암유전자 생성물의 발암작용에 필요한 세포질 성분의 발암유전자 생성물에의 결합을 억제하는 공정에서 억제제로서 사용될 수도 있다. 상기 공정에서 상기한 바와 같은 발암유전자 생성물을 세포질 성분에 발암유전자 생성물의 결합을 억제할 수 있는 억제제와 접촉시킨다. 사용된 특이성 억제제는 예를 들어 발암유전자 생성물 및 세포질 성분에 따라 달라진다. 발암유전자 생성물이 프로토-발암유전자 생성물의 돌연변이체라면, 억제제는 상응하는 프로토-발암유전자 생성물에는 존재하지 않는, 발암유전자 생성물의 특징적 마커 에피토프에 선택적으로 결합할 것이다. 억제제는 또한 발암유전자 생성물에 대한 세포질 성분의 결합에 직접 효과를 발휘해야 한다. 이러한 직접 효과는 에피토프가 세포질 성분이 발암유전자 생성물에 결합하는 부위의 최소한 일부를 포함하거나, 억제제가 에피토프로부터 일정한 거리에서 결합하거나 작용하여 발암유전자 생성물의 3성분 구조를 교란시킴으로써 결합을 변화시키는 것일 수 있다. 본 발명은 억제제가 결합에 작용하는 방법에 대한 어떤 특정한 이론에도 구애받지 않는다.The antibody can also be used for cancer treatment. For example, these and other suitable pharmaceutical compositions or medicaments may be used as inhibitors in the process of inhibiting the binding of the cellular components necessary for carcinogenicity of the oncogene product to the oncogene product. In this process, the oncogene product as described above is contacted with an inhibitor capable of inhibiting the binding of the oncogene product to the cytoplasmic component. The specificity inhibitor used depends, for example, on the oncogene product and the cytoplasmic components. If the oncogene product is a mutant of the proto-oncogene product, the inhibitor will selectively bind to a characteristic marker epitope of the oncogene product, which is not present in the corresponding proto-oncogene product. Inhibitors should also exert a direct effect on the binding of cellular components to oncogene products. This direct effect may be that the epitope comprises at least a portion of the site where the cytosolic component binds to the oncogene product, or the inhibitor alters binding by disturbing the three-component structure of the oncogene product by binding or acting at a certain distance from the epitope. have. The present invention is not bound by any particular theory of how inhibitors act on binding.

발암유전자 생성물의 기능에 요구되는 세포질 성분은 예를 들어 단백질, 지질, 탄수화물, 핵산, 뉴클레오타이드(예 : ATP, CTP, GTP, UTP)와 같은 대사산물 등일 수 있다. 발암유전자 생성물의 기능에 요구되는 세포의 특정성분은 생성물에 따라 달라진다. 예를 들어 활성화 p21 단백질의 경우에 세포질 성분은 GTP이고, 이는 활성화 p21 단백질에 결합하여 이를 발암물질로 만든다. 다른 단백질들은 같거나 다른 세포질 성분에 대한 특이성을 갖는다.The cytoplasmic components required for the function of the oncogene product may be, for example, proteins, lipids, carbohydrates, nucleic acids, metabolites such as nucleotides (eg ATP, CTP, GTP, UTP) and the like. The specific components of the cells required for the function of the oncogene product depend on the product. For example, in the case of an activated p21 protein, the cytoplasmic component is GTP, which binds to the activated p21 protein and makes it a carcinogen. Different proteins have specificity for the same or different cytoplasmic components.

바람직하게는 여기서 억제제는 항체이고, 이는 친화성 정제된 폴리클로날 항체일 수 있고, 발암유전자 생성물은 단백질의 부위 12을 에워싸는 특징적 마커 에피토프를 갖는 활성화 p21 단백질이다.Preferably the inhibitor is an antibody, which may be an affinity purified polyclonal antibody, and the oncogene product is an activating p21 protein with a characteristic marker epitope surrounding region 12 of the protein.

항체는 특히 암환자 치료공정에 사용할 수 있는데, 공정은 1종 이상의 암세포를, 상응하는 프로토-발암유전자 생성물에는 존재하지 않는, 최소한 부분적으로 암을 야기시키는 발암유전자 생성물의 특징적 마커에피토프에 선택적으로 결합하는 항체로 이루어진 조성물과 접촉시키는 것이다. 항체는, 미량주입에 의해서 세포와 접촉시키거나, 주입할 필요없이 항체가 세포막을 자유롭게 통과하도록 허용하는 담체 분자에 부착시킬 수 있다. 이러한 목적을 위한 담체 분자는 소수성이거나, 세포막을 통해서 리신의 활성 A-쇄를 끄는 리신의 B-쇄와 유사하거나 아마 같을 수 있다. 바람직하게는 상기 공정의 발암유전자 생성물은 단백질의 부위 12을 에워싸는 마커 에피토프를 갖는 p21 단백질의 활성화 형태이다.Antibodies can be used, in particular, in the treatment of cancer patients, wherein the process selectively binds one or more cancer cells to a characteristic marker epitope of a carcinogenic product that at least partially causes cancer, which is not present in the corresponding proto-oncogene product. It is made to contact with the composition which consists of antibodies. The antibody may be attached to a carrier molecule that allows the antibody to pass freely through the cell membrane without the need for contact or infusion with the cells by microinjection. Carrier molecules for this purpose may be hydrophobic or similar or perhaps identical to the B-chain of lysine, which pulls the active A-chain of lysine through the cell membrane. Preferably the oncogene product of the process is an activated form of p21 protein with a marker epitope that surrounds region 12 of the protein.

본 발명은 하기 실시예로써 예시되어, 다른 언급이 없는 한 모든 비율은 중량비이고 온도는 섭씨이다.The invention is illustrated by the following examples in which all ratios are by weight and temperatures are in degrees Celsius unless otherwise noted.

실시예 1Example 1

A. 펩타이드 합성A. Peptide Synthesis

X가 gly, val, ser, arg, cys, asp 또는 ala이고 C-말단 ser에서 두번째 위치에 추가의 시스테인 잔기를 함유하는 제1도의 하단에 나타낸 테트라데카펩타이드를 자동운전 SAM 펩타이드 합성기(Biosearch Corp.)및 수동 고체상 합성 기구인 "펩타이더"(Peninsula Laboratories)를 사용하여 고체상 합성법에 의해서 합성한다.SAM peptide synthesizer (Biosearch Corp., Calif.), Wherein the tetradecapeptides shown at the bottom of FIG. ) And "peptides" (Peninsula Laboratories), a passive solid phase synthesis instrument.

여기에 사용된 고체상 합성법은 다음 문헌에 기술되어 있다[참조 : Merrifield, R.B., Adv.Enzymol.Relat,Areas Mol.Biol., 32 : 221-296(1969) 및 "The chemistry of Polypeptides"(P.G.katsoyannis,ed.), PP.336-361, Plenum, New York(1973)]. 상기 기술의 실험적 부분은 다음 문헌에 기술되어 있다[참조 : Stewart.J.M.등, "Solid Phase Peptide Synthesis", Freeman, San Francisco, California(1969)].Solid phase synthesis methods used herein are described in Merrifield, RB, Adv. Enzymol. Relat, Areas Mol. Biol., 32: 221-296 (1969) and “The chemistry of Polypeptides” (PGkatsoyannis). ed.), pp. 336-361, Plenum, New York (1973). The experimental part of this technique is described in the following literature (Stewart. J.M. et al., "Solid Phase Peptide Synthesis", Freeman, San Francisco, California (1969)).

상기 합성는 C-말단 아미노산으로서 벤질에스테르에 의해서 폴리스티렌 수지에 공유부착된 시판용 N-3급-부틸옥시카보닐-L-세린(O-벨질에테르)을 사용하여 수행한다. 상기 합성은 α-아미노 그룹으로부터 보호 그룹을 트리플루오로아세트산으로 탈보호시키고, 트리플루오로아세테이트 염을 디이소프로필에틸아민으로 중화시킨 후 N-3급-부틸옥시카보닐-보호된 아미노산을 카보디이미드로 커플링시키는 반복적 순환방법이다. 사용된 모든 아미노산 유도체 및 시약은 시판품이다.The synthesis is carried out using a commercially available N-tert-butyloxycarbonyl-L-serine (O-belzyl ether) covalently attached to polystyrene resin by benzyl ester as C-terminal amino acid. The synthesis deprotects the protecting group from the α-amino group with trifluoroacetic acid, neutralizes the trifluoroacetate salt with diisopropylethylamine and then converts the N-tert-butyloxycarbonyl-protected amino acid to Iterative circulation method of coupling to bodyimide. All amino acid derivatives and reagents used are commercially available.

합성중, 즉 각 반응(탈보호, 중화 및 커플링) 후에 수지의 대량 세척이 필요하다. 수지는 적절한 유기 용매, 예를 들어 디클로로메탄, 디옥산 및 디메틸포름아미드로 세척한다.Mass synthesis of the resin is necessary during synthesis, ie after each reaction (deprotection, neutralization and coupling). The resin is washed with suitable organic solvents such as dichloromethane, dioxane and dimethylformamide.

시스테인은 p21 단백질의 아미노 말단으로부터 16 또는 17부위에 천연적으로 생성되진 않으나, 면역에 필요한 펩타이드의 단백질 담체에의 후속부착을 가능케하도록 상기한 부위 사이에 삽입된다.Cysteine is not naturally produced at the 16 or 17 sites from the amino terminus of the p21 protein, but is inserted between the sites described above to allow subsequent attachment of the peptide necessary for immunity to the protein carrier.

펩타이드는 소량의 아니솔이 가해진 액체 불화수소에 의해서 수지로부터 분해된다. 분해된 펩타이드를 2N 수성 아세트산을 사용하여 수지로부터 추출시키고 동결건조시킨다. 1g의 기건시킨 펩타이드-수지는 339mg의 조펩타이드를 생성시킨다.Peptides are degraded from the resin by liquid hydrogen fluoride added with a small amount of anisole. The degraded peptide is extracted from the resin using 2N aqueous acetic acid and lyophilized. 1 g of the dried peptide-resin yields 339 mg of crude peptide.

정제하기 위해서, 펩타이드(100mg)를 5ml의 2N 아세트산 용액중 디티오트레이톨(30mg)로 처리하고, 150ml의 충진용량을 갖는 LH 세파덱스 컬럼상에서 2N 아세트산으로 크로마토그라피시킨다. 다량의 펩타이드를 함유하는 분획을 합하여 동결건조시킨다. 총 56mg의 펩타이드가 회수된다.For purification, the peptide (100 mg) is treated with dithiothreitol (30 mg) in 5 ml of 2N acetic acid solution and chromatographed with 2N acetic acid on an LH Sephadex column with a fill volume of 150 ml. Fractions containing large amounts of peptide are combined and lyophilized. A total of 56 mg of peptide is recovered.

펩타이드의 균질성은 역상 HPLC에 의해서 펩타이드의 가수분해물의 아미노산 조성물로부터 연구된다.Homogeneity of the peptide is studied from the amino acid composition of the hydrolyzate of the peptide by reverse phase HPLC.

이들 펩타이드의 삿갓 조개 헤모시아닌(KLH) 또는 소혈청 알부민(BSA)에의 접합은 시스테인 잔기의 설포히드릴 그룹을 통해서 이루어진다. 헤테로 이작용성 가교결합제인 1-하이드록시-2-니트로벤젠-4-설폰산 나트륨염의 N-말레이미도-6-아미노 카프로일 에스테르가 다음 공정에 의해서 제조된다.Conjugation of these peptides to clam hemocyanin (KLH) or bovine serum albumin (BSA) is via a sulfohydryl group of cysteine residues. N-maleimido-6-amino caproyl ester of 1-hydroxy-2-nitrobenzene-4-sulfonic acid sodium salt, which is a heterodifunctional crosslinker, is prepared by the following process.

1몰 당량(2.24g)의 4-하이드록시-4-니트로벤젠 설폰산 나트륨염(HNSA)을 25ml의 디메틸포름아미드(DMF)중 1몰 당량(2.06g)의 디사이클로헥실 카보디이미드 및 1몰 당량(2.10g)의 N-말레이미도-6-아미노카프로산과 실온에서 밤새 혼합시킨다. 디사이클로헥실 우레아의 백색 침전물이 형성된다. 침전물을 여과시키고 300ml의 디에틸 에테르를 모액에 가한다. 약 10분 내지 4시간 후에 모액으로부터 침전된 검(gum)상 고체가 형성된다. 상기 고체는 58%의 활성 HNSA 에스테르 및 42%의 유리 HNSA를 함유한 것으로 밝혀졌다.1 molar equivalent (2.24 g) of 4-hydroxy-4-nitrobenzene sulfonic acid sodium salt (HNSA) in 1 molar equivalent (2.06 g) of dicyclohexyl carbodiimide in 25 ml of dimethylformamide (DMF) and 1 Molar equivalents (2.10 g) of N-maleimido-6-aminocaproic acid are mixed overnight at room temperature. A white precipitate of dicyclohexyl urea is formed. The precipitate is filtered off and 300 ml of diethyl ether is added to the mother liquor. After about 10 minutes to 4 hours a gum-like solid precipitated out of the mother liquor. The solid was found to contain 58% active HNSA ester and 42% free HNSA.

상기 분석은 소량의 침전물을 포스페이트 완충액에 pH 7.0에서 용해시키고 406mm에서의 흡수도를 측정함으로써 이루어지고, 이는 HNSA 에스테르 제제중의 오염물질인 미반응량의 유리 HNSA를 제공한다. 추가의 매우 소량의 진한 강염기(예 : 5N NaOH)는 형성된 에스테르를 즉시 가수분해시키고 이로부터 이차판독을 수행한다. 이차수득물로부터 일차 수득물을 빼서 원래 물질중의 에스테르의 양을 수득한다. 이어서 고체를 DMF에 용해시키고 LH20 세파덱스 컬럼상에 방치시키고 DMF로 용출시켜 에스테르를, 오염시키는 유리 HNSA로부터 분리시킨다. 정제과정은 클로로포름, 아세톤 및 아세트산(6 : 3 : 1용량/용량)을 용출제로 사용하여 박층 크로마토그라피로 모니터한다. 생성물은 이의 아민과의 반응성에 의해서 mal-sac HNSA 에스테르로 확인되었다. 순수한 에스테르의 수율은 이론치의 대략 30%로 평가되었고, 정제물질은 99%의 에스테르로 이루어져 있다.The analysis is made by dissolving a small amount of precipitate in phosphate buffer at pH 7.0 and measuring the absorbance at 406 mm, giving an unreacted amount of free HNSA that is a contaminant in the HNSA ester formulation. Additional very small amounts of strong strong bases (eg 5N NaOH) immediately hydrolyze the esters formed and perform secondary reads therefrom. The primary yield is subtracted from the secondary yield to obtain the amount of ester in the original material. The solid is then dissolved in DMF, left on an LH20 Sephadex column and eluted with DMF to separate the ester from the contaminating free HNSA. Purification is monitored by thin layer chromatography using chloroform, acetone and acetic acid (6: 3: 1 volume / volume) as eluent. The product was identified as mal-sac HNSA ester by its reactivity with amines. The yield of pure esters was estimated at approximately 30% of theory, and the purified material consisted of 99% esters.

상기 수득된 에스테르는 아무런 친핵체도 가하지 않은 조건에서 물에 완전히 용해하고 여러시간 동안 물에 안정하다. 1N 암모니아에 두면 에스테르는 상응하는 아미드를 생성시키고 일부는 가수분해되어 유리산으로 된다. 정제 에스테르는 건조저장시 오랫동안 안정한 것으로 입증되었다.The obtained ester is completely dissolved in water and stable for several hours in the condition that no nucleophile is added. When placed in 1N ammonia the ester yields the corresponding amide, some of which is hydrolyzed to free acid. Purified esters have been proven to be stable for a long time on dry storage.

약 0.5mg의 정제 mal-sac HNSA 에스테르를 1ml의 증류수에 용해시킨다. 용액 10μl을 1ml의 10mM 포스페이트 완충액으로 pH 7.0에서 희석시킨다. 406nm에서의 흡수도를 상기한 바의 유리 HNSA의 농도를 계산하는데 사용한다. 50μl의 4.8N 수산화나트륨 용액을 희석시킨 에스테르에 가하여 혼합시킬 경우, 406nm에서의 용액의 흡수도는 상당히 증가하고, 이는 하이드록사이드 친핵체가 에스테르를 산 및 유리 HNSA 음이온 성분으로 급속히 가수분해시킴을 나타낸다.Approximately 0.5 mg of purified mal-sac HNSA ester is dissolved in 1 ml of distilled water. 10 μl of the solution is diluted at pH 7.0 with 1 ml of 10 mM phosphate buffer. Absorbance at 406 nm is used to calculate the concentration of free HNSA as described above. When 50 μl of 4.8 N sodium hydroxide solution is added to the diluted ester and mixed, the absorbance of the solution at 406 nm increases significantly, indicating that the hydroxide nucleophile rapidly hydrolyzes the ester to the acid and free HNSA anion components. .

후(post)-염기와 초기 유리 HNSA 농도와의 차이는 에스테르의 농도를 나타낸다. 에스테르의 실제 농도와 당백질 아미노 그룹으로부터, 목적한 치환도를 얻기 위해서 단백질 용액에 가할 에스테르의 양을 계산할 수 있다.The difference between the post-base and the initial free HNSA concentration indicates the concentration of the ester. From the actual concentration of the ester and the glycoprotein amino group, one can calculate the amount of ester to be added to the protein solution to obtain the desired degree of substitution.

이어서 정제 HNSA 에스테르를 BSA와 다음과 같이 반응시킨다(KLH와의 반응은 이 공정과 유사하다) : 총 22mg(20μmol)과 BSA(분자량 66, 296)를 2.0ml의 0.1M 포스페이트 완충액에 pH 7.5에서 용해시켜

Figure kpo00002
당 1.0×10-2몰의 총아민 농도(대략 59리신/BSA분자)를 수득한다. 분말 형태의 상기 제조원 mal-sac HNSA 에스테르(97.7% 순도)의 계산량(11mg, 2.35×10-5몰)을 2.0ml의 BSA 용액에 용해시킨다. 반응을 실온에서 수행한다. 10μl의 분취량을 용액으로부터 적당한 시간 간격으로 분리하여 각기 1.0ml의 0.01M 포스페이트 완충액으로 pH 7.0에서 희석시킨다. 각기 희석시킨 분취량의 스팩트럼은 Hewlett-Packard) 분광광도계를 사용하여 기록하고 406nm에서의 흡수도를 기록한다. 이어서 총 50μl의 4.8N NaOH를 각 분취량에 가하여 각 분취량을 혼합시키고 이의 스펙트럼을 재차 기록하고 406nm에서의 흡수도를 측정한다. 결과는 표 1에 기재되어 있다.The purified HNSA ester is then reacted with BSA as follows (the reaction with KLH is similar to this process): 22 mg (20 μmol) total and BSA (molecular weight 66, 296) are dissolved in 2.0 ml 0.1 M phosphate buffer at pH 7.5. Let
Figure kpo00002
A total amine concentration of about 1.0 × 10 −2 moles of sugar (approximately 59 lysine / BSA molecules) is obtained. A calculated amount (11 mg, 2.35 × 10 −5 mol) of the above-mentioned mal-sac HNSA ester (97.7% purity) in powder form is dissolved in 2.0 ml of BSA solution. The reaction is carried out at room temperature. Aliquots of 10 μl are separated from the solution at appropriate time intervals and diluted at pH 7.0 with 1.0 ml of 0.01 M phosphate buffer, respectively. Aliquots of each diluted aliquot were recorded using a Hewlett-Packard spectrophotometer and the absorbance at 406 nm. A total of 50 μl of 4.8 N NaOH is then added to each aliquot to mix each aliquot and record its spectrum again and measure the absorbance at 406 nm. The results are shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00003
Figure kpo00003

염기부가 전 및 후에 406nm에서의 흡수도로부터 잔류 에스테르의 농도와 반응 에스테르의 비율을 반응혼합물에 대해 측정한다. 결과는, 반응속도가 15분간에 걸쳐 거의 직선임을 나타낸다.From the absorbance at 406 nm before and after base addition, the concentration of the residual ester and the ratio of the reaction ester are measured for the reaction mixture. The results show that the reaction rate is nearly straight over 15 minutes.

반응시간이 15분 되면, 반응 혼합물을 0.1M 포스페이트 완충액으로 pH 6.0에서 평형시킨 pp10 탈염 세파덱스 G-25컬럼(pharmacia, Inc.)에 넣어 반응을 중단시킨다. 2.6×10-3mol/l의 에스테르가 반응하고 따라서 25.9%의 BSA의 59 엡실론-아미노 그룹이 아마 치환된 것으로 밝혀졌다. 따라서 생성물은 분자당 16mal-sac그룹을 함유한다.When the reaction time is 15 minutes, the reaction mixture is placed in a pp10 desalted Sephadex G-25 column (pharmacia, Inc.) equilibrated with 0.1 M phosphate buffer at pH 6.0 to stop the reaction. It was found that 2.6 × 10 −3 mol / l of ester reacted and thus 25.9% of 59 epsilon-amino groups of BSA were probably substituted. The product thus contains 16 mal-sac groups per molecule.

첫깨 반응 생성물인 mal-sac-BAS(또는 mal-sac-KLH)를, 반응 혼합물을 0.1M 포스페이트 완충액으로 pH 6.0에서 평형시킨 pp10 탈염 세파덱스 G-25칼럼에 가함으로써 분리시킨다. 칼럼을 0.1M 포스페이트 완충액을 사용하여 1.0ml 분획들로 용출시킨다. 컬럼용출후에 흡수 스팩트럼을 모니터하고 mal-sac BSA를 함유하는 피크 분획을 모은다. 18mg의 시스테인-함유 테트라데카펩타이드를 상기한 바와 같이 합성하고 합한 혼합물을 실온에서 밤새 교반시킨다. 콘쥬게이트를 증류수에 대하여 대량 투석시키고 동결건조시키고, 몇몇 경우에 아미노산 조성중의 변화를 분석한다.The first reaction product mal-sac-BAS (or mal-sac-KLH) is separated by adding the reaction mixture to a pp10 desalted Sephadex G-25 column equilibrated with 0.1 M phosphate buffer at pH 6.0. The column is eluted in 1.0 ml fractions using 0.1 M phosphate buffer. After column elution the absorption spectrum is monitored and peak fractions containing mal-sac BSA are collected. 18 mg of cysteine-containing tetradecapeptide is synthesized as described above and the combined mixture is stirred overnight at room temperature. Conjugates are mass dialyzed and lyophilized against distilled water and, in some cases, changes in amino acid composition are analyzed.

B. 항혈청의 제조B. Preparation of Antisera

뉴질랜드산 백샌 토끼를 프로인드 완전 보조제중에서 말초 임파선 주입에 의해서 1/2mg의 펩타이드의 KLH 유도체로 면역시킨 후 2주일 후에 프로인드 불완전 보조제중에서 1/2mg의 상기 물질을 피하주입시킨다. 3주 간격으로 추가 1/2mg의 상기 물질의 피하주입을 수행한다. 한달 후에 각기 1/2mg의 세개의 정맥내 접종을 4일간 제공하고 본 연구에 사용되는 혈청시료를 11일후에 취한다.New Zealand Baeksan rabbits are immunized with 1/2 mg of KLH derivative of peptides by peripheral lymph node injection in Freund's complete adjuvant and 2 weeks later subcutaneously injected with 1/2 mg of the substance in Freund's incomplete adjuvant. Subcutaneous injection of an additional 1/2 mg of the material is performed every three weeks. One month later, three intravenous doses of 1/2 mg each are given for 4 days and the serum samples used in this study are taken 11 days later.

C. 항체 역가의 측청을 위한 ELISA시험C. ELISA test for the determination of antibody titers

96웰 임뮬론 I플레이트를 적절한 BSA-펩타이드 콘쥬게이트의 250μg/ml 용액 50μl(웰당)로 4℃에서 밤새 피복시킨다. 웰을 PBS-Tween으로 세척한 후에 시험할 항혈청의 희석액을 가하여 실온에서 2 내지 3시간동안 배양시킨다. PBS-Tween으로 더 세척한 후에 1/1000의 희석도에서 양 안티-토끼 IgG(퍼옥시다제 콘쥬게이트)을 가하여 실온에서 1시간 배양시킨다. 이어서 PBS-Tween으로 더 세척하고 퍼옥시다제 기질을 가하고(ABTS, Sigma) 30분후에 판독한다.96-well Imulon I plates are coated overnight at 4 ° C. with 50 μl (per well) of 250 μg / ml solution of the appropriate BSA-peptide conjugate. After washing the wells with PBS-Tween, dilutions of the antiserum to be tested are added and incubated for 2 to 3 hours at room temperature. After further washing with PBS-Tween, both anti-rabbit IgG (peroxidase conjugates) were added at a dilution of 1/1000 and incubated for 1 hour at room temperature. It is then further washed with PBS-Tween and peroxidase substrate is added (ABTS, Sigma) and read after 30 minutes.

D. 항체의 친화성 정제D. Affinity Purification of Antibodies

비특이성 항체로부터 부위 12-특이성 항체의 분리는 펩타이드 BSA 콘쥬게이트가 공유부착되는 Reacti-Gel 친화성 컬럼상에 혈청을 통과시킴으로써 이루어진다. 부위 12에 세린을 갖는 펩타이드에 대항해서 생성된 항혈청의 경우에, 친화성 컬럼에 사용된 펩타이드는 상기 부위에 글리신을 갖는다. ELISA에 의한 판단결과, 상기한 친화성 컬럼에 결합하는데 실패한 항체들은 부위 12의 세린에 대한 특이성을 갖는다.Isolation of site 12-specific antibodies from non-specific antibodies is accomplished by passing serum on a Reacti-Gel affinity column to which the peptide BSA conjugate is covalently attached. In the case of antisera produced against a peptide having serine at site 12, the peptide used in the affinity column has glycine at that site. As determined by ELISA, antibodies that failed to bind the affinity column described above have specificity for serine at site 12.

상기 컬럼에서의 유출물을 부위 12에 세린을 갖는 펩타이드가 공유부착되는 이차 컬럼에 통과시킨다. 이컬럼에 결합하는 항체를 50mM 글리신.HCl로 pH 2.5에서 용출시키고, 1/20×포스페이트 완충된 염수(PBS)에 대해 투석시키고 진공하의 원심분리로 농축시켜 PBS중 10mg/ml의 최종 농축물을 수득한다.The effluent from the column is passed through a secondary column to which the peptide with serine at site 12 is covalently attached. Antibodies that bind this column are eluted with 50 mM glycine.HCl at pH 2.5, dialyzed against 1/20 × phosphate buffered saline (PBS) and concentrated by centrifugation under vacuum to give a final concentrate of 10 mg / ml in PBS. To obtain.

E. 항체에 의한 p21 단백질의 면역침전E. Immunoprecipitation of p21 Protein by Antibodies

p21 단백질을 면역침전시키는 안티-펩타이드 항혈청의 능력은 SDS-PAGE 겔의 오토라디오그램인 제2도에 나타낸다.The ability of anti-peptide antiserum to immunoprecipitate p21 protein is shown in Figure 2, which is an autoradiogram of an SDS-PAGE gel.

본 실시예에서는 항체를 부위 12에 세린을 함유하는 것으로 알려진 p21 단백질의 형태를 면역침전시키는데 사용한다. 상기 단백질은 V-Ki-ras p21 단백질을 발현시키는 대장균(E.Coli)이다[이는 New York Stony Brook의 M.Inouge of SUNY에 의해서 제조된 플라스미드 pINIII-ras를 사용하여 생성되고, 여기서 전사는 lac 프로모터에 의해서 지시된다-참조 : Masui, Y.등, in Experimental Manipulation of Gene Expression, M.Inouge, ed., Academic Press, N.Y.,pp15-32(1983)]. 단백질의 발현은 배양물을 2mM 이소프로필티오갈락토사이드(IPTG)로 처리하여 유도시킨다. 세모 펠렛을 50mM 글루코즈, pH 8.0의 25mM 트리스.HCl, 10mM EDTA, 2mg/ml 리소자임, 및 0.01% 아프로티닌에 재현탁시킨 후, 4℃에서 30분간 배양시킨다. 트리톤×-100을 1% 농축물에 5분간 가한다. 10분간의 15,000×g 스핀후에 상청액을 150,000×g에서 2시간 더 스핀시켜 맑은 용해질을 수득한다. 맑은 세포 용해질의 시료 100μl을 40μCi32p 감마-표지된 구아노신 트리포스페이트(GTP)로 37℃에서 30분간 배양시킨다. 이들 추출물중 25μl의 분취량을 하기한 0.2μg의 대조 모노클로날 항체 Y13-259, 10μl의 안티-p21ser, 10μl의 안티-p21val, 또는 10μl의 안티-p21gly(후자 혈청은 제1도에 나타낸 것과 같은 X가 각기 발린 또는 글리신인 펩타이드에 대항해서 생성된다)로 배양시킨다.In this example, the antibody is used to immunoprecipitate a form of p21 protein known to contain serine at site 12. The protein is E. Coli, which expresses the V-Ki-ras p21 protein [which is produced using plasmid pINIII-ras prepared by M. Inouge of SUNY of Stony Brook, New York, where transcription is lac Directed by a promoter—see Masui, Y. et al., In Experimental Manipulation of Gene Expression, M. Inouge, ed., Academic Press, NY, pp 15-32 (1983). Expression of the protein is induced by treating the culture with 2 mM isopropylthiogalactoside (IPTG). The trimo pellet is resuspended in 50 mM glucose, 25 mM Tris.HCl, 10 mM EDTA, 2 mg / ml lysozyme, and 0.01% aprotinin at pH 8.0 and then incubated at 4 ° C. for 30 minutes. Triton × -100 is added to the 1% concentrate for 5 minutes. After 15,000 × g spin for 10 minutes, the supernatant is spun for another 2 hours at 150,000 × g to obtain clear lysate. 100 μl of clear cell lysate samples are incubated for 30 minutes at 37 ° C. with 40 μCi 32 p gamma-labeled guanosine triphosphate (GTP). 0.2 μg of control monoclonal antibody Y13-259, 10 μl of anti-p21 ser , 10 μl of anti-p21 val , or 10 μl of anti-p21 gly (the latter serum is shown in FIG. X as shown in the figure is generated against peptides that are valine or glycine, respectively).

상기 배양은 0.05% SDS, 2mM 디티오트레이톨, 0.5% NP 40, 50mM 트리스.HCl 및 120mM NaCl(pH 8.0)로 이루어진 부분적 변질 완충제 존재하에 수행한다. 1시간후에 면역 복합체를, Y13-259와 쥐 IgG를 사용한 반응에서 친화성 경제된 양 안티-쥐 IgG로 예비 피복된 10μl의 단배질 A 세파로즈 비드상에 모은다. 면역 복합체를 0.5% NP 40, 1M LiCl, 50mM 트리스 HCl, 및 120mM NaCl(pH 8.0)로 세척하고 SDS-PAGE로 분석한다. 상기 수득된 겔을 페이터 조각상에서 건조시킨 후 필름 조각에 두어 표준 오토라디오그래프 공정에 의해서 제2도를 수득하고, 제2도는 분석결과를 나타낸다. 왼쪽의 대조군은 p21 단백질의 상기한 특정형태를 면역 침전시키는 것으로 알려진 모노클로날 항체 Y13-259(이는 N.Y.NewYork First Ave. 소재의 Sloan-kettering Institute의 Mark Furth에 의해 수득된다)이다[참조 : Furth, M. 등, J.Virol., 43 : 294-304(1982)]. 제2도는 p21 단백질의 상기 형태와 반응하는 세가지 시험된 유일한 혈청의 세린-함유 펩타이드에 대항해서 생성됨을 나타낸다. 따라서 항체는 단백질의 단일 아미노산 변화를 구별할 수 있다.The culture is carried out in the presence of a partially altered buffer consisting of 0.05% SDS, 2 mM dithiothreitol, 0.5% NP 40, 50 mM Tris.HCl and 120 mM NaCl, pH 8.0. After 1 hour the immune complexes are collected on 10 μl of protein A Sepharose beads pre-coated with affinity-economyd sheep anti-rat IgG in reaction with Y13-259 and murine IgG. Immune complexes are washed with 0.5% NP 40, 1M LiCl, 50mM Tris HCl, and 120mM NaCl, pH 8.0 and analyzed by SDS-PAGE. The obtained gel was dried on a piece of paper and then placed on a piece of film to obtain a second figure by a standard autoradiograph process, which shows the analysis result. The control on the left is the monoclonal antibody Y13-259, which is known to immunoprecipitate this specific form of p21 protein (obtained by Mark Furth of the Sloan-kettering Institute, NYNew York First Ave.). Furth , M. et al., J. Virol., 43: 294-304 (1982). FIG. 2 shows that it is produced against serine-containing peptides of the only three tested sera that react with this form of p21 protein. Thus, antibodies can distinguish single amino acid changes in proteins.

면역침전에 대한 또 하나의 실험에서, Harvey 육종 바이러스 DNA(V-Ha ras) 또는 kirsten 육종 바이러스 DNA(V-Ki-ras)에 의해서 형질전환된 포유류 세포를 p21 항원의 공급물로 사용한다. 전자의 세포(kp6으로 명명된 Rat-2섬유 아세포주)는 PA 19111 Philadelphia Burholme Ave.7701 소재의 Fox-Chase Cancer Institue의 Dr.Mike kreigler에 의해 제조되었다. 후자의 세포(K-balb)는 MD 20852-1776 Rockville Parklawn Drive 12301소재의 American Type Culture Collection으로부터 ATCC CCL 163.3(K-234)로서 수득되고, Kirsten 흰쥐 육종 바이러스-형질전환된 Balb/3T3 넌프로듀서(nonproducer)로 기술된다. 후자 배양물을 흰쥐 백혈병 바이러스의 에코트로픽(ecotropic)균주로 감염시켜 V-Ki-ras p21의 발현을 증가시킨다.In another experiment on immunoprecipitation, mammalian cells transformed with Harvey sarcoma virus DNA (V-Ha ras) or kirsten sarcoma virus DNA (V-Ki-ras) are used as feed of p21 antigen. The former cell (Rat-2 fibroblast line named kp6) was prepared by Dr. Mike Kreigler of Fox-Chase Cancer Institue, PA 19111 Philadelphia Burholme Ave. 7701. The latter cells (K-balb) were obtained as ATCC CCL 163.3 (K-234) from the American Type Culture Collection of Rockville Parklawn Drive 12301, MD 20852-1776, and Kirsten rat sarcoma virus-transformed Balb / 3T3 nonproducer ( nonproducer). The latter culture is infected with an ecotropic strain of rat leukemia virus to increase the expression of V-Ki-ras p21.

이들 형질전환된 세포의 단일총을 50mm 플레이트당 2μCi의 담체-비함유 무기 포스페이트로 37℃에서 4시간 동안 대사표지시키고, 추출물을 계면활성제인 PBS+1% 트리톤 X-100, 세정제인 0.5% 데옥시콜레이트 및 프로테아제 억제제인 0.01% 아프로티닌 중에서 제조한다. V-Ha-ras p21(부위 12에 아르기닌을 갖는) 또는 V-Ki-ras p21(부위 12에 세린을 갖는)을 함유하는 상기 추출물의 분취량을 실온에서 1시간동안 대조군으로서의 0.25μg의 Y13-259 모노클로날 항체, 0.25μg의 쥐 IgG, 5μg의 예비면역된 토끼 혈청, 또는 5μg의 친화성 정제된 안티-p21ser항혈청[즉, 부위 12에 세린을 갖는 펩타이드에 대항해서 생성되고 상기한 바의 친화성 크로마토그라피를 사용하여 부위 12 비특이성 항체로부터 분리시킨 안티-p21 ser 항체(여기서 친화성 컬럼에 사용된 펩타이드는 p21 단백질의 부위 12에 상응하는 아미노산으로 글리신을 갖는다)]과 반응시킨다. SDS의 사용량이 0.05중량%가 아니라 0.1중량%인 것을 제외하고, 반응은 상기한 바와같은 부분적 변질조건을 사용하여 수행한다. 면역 복합체를 단백질 A 세파로즈상에 모으고 세척하고 제2도에 기술한 바의 표준 오토라디오그래프 공정을 사용하여 SDS-PAGE에 의해서 분석한다. 오토라디오그램인 제3도에서 가장 오른쪽에 있는 대조군은 분자량 스탠다드이고, 그 왼쪽의 대조군은 면역하기 전의 토끼 혈청이고 각기 왼쪽의 두개는 각기 대조군으로서 상기한 모노클로날 항체 Y13-259와 Rat IgG이다. 제3도는 세린-함유 펩타이드에 대항해서 생성된 혈청이 부위 12에 세린을 갖는 Kitsten 육종 바이러스의 p21을 면역침전시킬 수 있으나, 동일한 부위에 아르기닌 잔기를 갖는 Harvey 육종 바이러스 p21은 면역침전시킬 수 없음을 설명한다. 동일한 항혈청은 부위 12에 글리신을 함유하는 p21단백질과 반응하지 않는 것으로 밝혀졌다. SDS 또는 데옥시클레이트 부분 변질 부재시 면역침전은 이루어지지 않았다.A single total of these transformed cells was metabolized for 4 hours at 37 ° C. with 2 μCi of carrier-free inorganic phosphate per 50 mm plate, and the extract was treated with surfactant PBS + 1% Triton X-100, detergent 0.5% Prepared in 0.01% aprotinin, an oxycholate and protease inhibitor. An aliquot of the extract containing V-Ha-ras p21 (with arginine at site 12) or V-Ki-ras p21 (with serine at site 12) was 0.25 μg of Y13- as a control for 1 hour at room temperature. 259 monoclonal antibodies, 0.25 μg rat IgG, 5 μg preimmunized rabbit serum, or 5 μg affinity purified anti-p21serAntisera [ie anti-p21 generated against peptide having serine at site 12 and isolated from site 12 nonspecific antibody using affinity chromatography as described above ser antibody, wherein the peptide used in the affinity column has glycine as the amino acid corresponding to site 12 of the p21 protein. The reaction is carried out using the partially altered conditions as described above, except that the amount of SDS used is 0.1% by weight, not 0.05% by weight. Immune complexes are collected on Protein A Sepharose, washed and analyzed by SDS-PAGE using standard autoradiograph processes as described in FIG. In Figure 3, the autoradiogram, the rightmost control is the molecular weight standard, the control on the left is rabbit serum before immunization, and the two left on the left are the monoclonal antibodies Y13-259 and Rat IgG, respectively, as controls. . Figure 3 demonstrates that serum produced against serine-containing peptides can immunoprecipitate p21 of Kitsten sarcoma virus with serine at site 12, but Harvey sarcoma virus p21 with arginine residues at the same site cannot immunoprecipitate. do. The same antiserum was found not to react with the p21 protein containing glycine at site 12. There was no immunoprecipitation in the absence of SDS or deoxyclate partial alteration.

F. 안티-p21ser항체에 의한 V-Ki-ras p21의 자동인산화 반응억제F. Suppression of autophosphorylation of V-Ki-ras p21 by anti-p21 ser antibody

안티-p21ser항체는 또한 시험관내 실험에서 V-Ki ras 발암 유전자 생성물의 자동인산화 반응을 억제하는 것으로 밝혀졌는데, 이는 부위 12를 에웨싸는 p21 단백질의 일부가 p21 단백질과 GTP와의 상호작용에 관련됨을 나타낸다.Anti-p21 ser antibodies have also been shown to inhibit the autophosphorylation of the V-Ki ras carcinogenic gene product in vitro experiments, suggesting that some of the p21 protein surrounding site 12 is involved in the interaction of p21 protein with GTP. Indicates.

V-Ki-ras p21 을 발현하는 대장균(E.Coli)에서의 추출물을 상기한 바의 안티-p21ser항체 또는 Y13-259 모노클로날 항체로 면역침전시키고, 수득되는 면역 복합체를 10μCi32p 감마-표지된 GTP로 37℃에서 30분간 배양시킨다. 면역 복합체를 단백질 A 세파로즈상에 모으고 세척하고 SDS-PAGE로 분석한 후, 상기한 바와같이 표준 오토라디오그래프 방법에 도입시킨다. 결과는 자동인산화 반응이 안티-p21ser면역 복합체중에서 일어나지 않음을 나타낸다. 대조적으로, Y13-259 모노클로날 항체로 면역침전시킨 E.Coli-생성 p21은 활발하게 인산화되었다(참조 : 제4a도로서 이는 두 물질의 오토라디오그램이다). 자동인산화 반응의 결여와 같은 조건하에 효율적으로 면역침전시킨 예비-표지된 p21을 사용하면 효소작용은 억제되나 p21에서의 혈청 결합이 실패한다.The extract from E. coli expressing V-Ki-ras p21 was immunoprecipitated with the anti-p21 ser antibody or Y13-259 monoclonal antibody as described above, and the resulting immune complex was subjected to 10 μCi 32 p gamma. Incubate for 30 minutes at 37 ° C with labeled GTP. Immune complexes are collected on Protein A Sepharose, washed and analyzed by SDS-PAGE and then introduced into standard autoradiograph methods as described above. The results indicate that autophosphorylation does not occur in anti-p21 ser immune complexes. In contrast, E.Coli-producing p21 immunoprecipitated with Y13-259 monoclonal antibody was actively phosphorylated (see Figure 4a, which is an autoradiogram of both materials). The use of pre-labeled p21, which has been efficiently immunoprecipitated under conditions such as lack of autophosphorylation, inhibits enzymatic activity but fails in serum binding at p21.

V-Ki-ras를 발현하는 E.Coli에서의 추출물 총 25μl를 100mM NaCl, 5mM MgCl2및 50mM 트리스. HCl로 일차 조정하고(pH 8.0), 수득되는 면역 복합체를 1010μCi의 감마-표지된 GTP로 37℃에서 30분간 배양시킨다. 이어서 안티-P21ser또는 Y13-259 모노클로날 항체로 상기한 바와같은 조건하에 면역침전 시킨다. 면역침전물은 SDS-PAGE상에 두고 상기한 바와같이 오토라디오그래프에 도입시켜 제4b도를 수득한다.A total of 25 μl of extracts from E.Coli expressing V-Ki-ras were subjected to 100 mM NaCl, 5 mM MgCl 2 and 50 mM Tris. Primary adjustment with HCl (pH 8.0) and the resulting immune complexes are incubated for 30 minutes at 37 ° C. with 1010 μCi gamma-labeled GTP. It is then immunoprecipitated with anti-P21 ser or Y13-259 monoclonal antibodies under the conditions described above. Immunoprecipitates were placed on SDS-PAGE and introduced into the autoradiograph as described above to obtain FIG. 4b.

제4a도는 E.Coli-생성 p21ser항체의 GTP-종속적 자동인산화 반응의 안티-p21ser항체에 의한 면역침전후에 완전히 제거되었음을 나타낸다. 대조적으로, p21 단백질은 대조군의 모노클로날 항체 Y13-259에 의한 면역침전후에 효율적으로 자동인산화되고, 이는 p21 단백질에 의한 GTP 가수분해를 억제하는데 실패한 것으로 알려졌다. 그러나 p21이 면역침전시키기 전에 인산화되면(제4b도), 두개의 항체는 표지된 p21단백질을 효율적으로 침전시키는 것을 알수 있다.Figure 4a shows that GTP-dependent autophosphorylation of E.Coli-producing p21 ser antibodies was completely eliminated after immunoprecipitation by anti-p21 ser antibodies. In contrast, the p21 protein is efficiently autophosphorylated after immunoprecipitation by monoclonal antibody Y13-259 in the control group, which has been found to fail to inhibit GTP hydrolysis by the p21 protein. However, if p21 is phosphorylated before immunoprecipitation (Fig. 4b), it can be seen that the two antibodies efficiently precipitate the labeled p21 protein.

따라서 V-Ki-ras p21에 대한 안티-p21ser의 결합은 p21 자동인산화 반응의 억제를 초래시킨다. 이러한 결과에 대한 가장 가능한 설명은, 항체가 동일한 부위에 대한 결합에 있어서 GTP와 경쟁한다는 것이다.Thus binding of anti-p21 ser to V-Ki-ras p21 results in inhibition of p21 autophosphorylation. The most likely explanation for this result is that the antibody competes with GTP for binding to the same site.

G. 안티-p21ser면역글로불린에 의한 GTP 결합의 억제G. Inhibition of GTP Binding by Anti-p21 ser Immunoglobulins

상기한 결과를 확인하고 항체가 포스페이트를 부위 59에 있는 트레오닌으로 이전시키기 보다는 GTP의 결합은 억제하는지의 여부를 결정하기 위해서, 본 출원인은 모노클로날 항체-결합된 면역흡수 시험에서 p21 단백질에 대한 α-32pdGTP의 결합을 직접 차단하는 안티-p21ser항체의 능력을 시험했다.In order to confirm the above results and determine whether the antibody inhibits binding of GTP rather than transferring phosphate to threonine at site 59, Applicants used a monoclonal antibody-linked immunosorbent assay for p21 protein. The ability of anti-p21 ser antibodies to directly block the binding of α-32pdGTP was tested.

대장균(E.Coli)중에서 생성된 V-Ki-ras p21을 Pierce Chemical Co.로부터 구입한 Reactigel 비드에 커플링된 2μl의 모노클로날 항체 Y13-259로 면역침전시킨다. 면역 복합체를 0.5% NP 40, 50mM 트리스.HCl(pH 8.0), 1M LiCl 및 120ml NaCl로 세척한다. 세척한 복합체를 0.5% 트리톤 X-100, 0.5% 데옥시클레이트, 150mM NaCl, 50mM 트리스.HCl(pH 7.5), 5mM MgCl2, 0.1mM ATP 및 2mM DTT중에서 안티-p21ser항체 또는 비면역 정상 토끼 면역글로불린 부가하에 4℃에서 1시간 배양시킨다. 면역복합체를 세척하고, 100mM NaCl, 20mM 트리스.HCl(pH 7.2), 5mM MgCl2, 1% 트리톤 X-100 및 0.1mM ATP로 이루어진 GTP 결합 완충제 중에서 4 내지 10μCi의 알파-표지된32p dGTP(0.2 내지 0.52μM, 800Ci/mmol)의 부가하에 4℃에서 30분간 재현탁시킨다. 이어서 면역 복합체를 GTP 결합 완충제 중에서 세척하고 액체 섬광 계수기로 카운트한다.V-Ki-ras p21 generated in E. Coli is immunoprecipitated with 2 μl monoclonal antibody Y13-259 coupled to Reactigel beads purchased from Pierce Chemical Co. The immune complexes are washed with 0.5% NP 40, 50 mM Tris. HCl (pH 8.0), 1M LiCl and 120 ml NaCl. The washed complexes were anti-p21 ser antibody or non-immune normal in 0.5% Triton X-100, 0.5% deoxyclate, 150 mM NaCl, 50 mM Tris.HCl, pH 7.5, 5 mM MgCl 2 , 0.1 mM ATP and 2 mM DTT. Incubate for 1 hour at 4 ° C. under rabbit immunoglobulin addition. The immunocomplex was washed and 4-10 μCi of alpha-labeled 32 p dGTP in GTP binding buffer consisting of 100 mM NaCl, 20 mM Tris.HCl, pH 7.2, 5 mM MgCl 2 , 1% Triton X-100 and 0.1 mM ATP. Resuspend for 30 minutes at 4 ° C. under the addition of 0.2-0.52 μM, 800 Ci / mmol). The immune complexes are then washed in GTP binding buffer and counted with a liquid scintillation counter.

결과는 제5도에 나타나 있고, 이는 각종류의 항체 대 대조군(항체를 가하지 않음)에 대하여 p21 단백질에 대한 GTP결합 %를 각 항체의 농도기능으로 나타낸 그래프이다. 데이타의 점은 항체를 가하지 않은 대조군에 대한 5개의 결정수단을 나타낸다.The results are shown in FIG. 5, which is a graph showing the concentration function of each antibody as a percentage of GTP binding to p21 protein against various classes of antibodies versus control (no antibody added). The points in the data represent five means of determination for the control without the antibody.

안티-p21ser항체로 처리한 후에, 면역침전된 p21 단백질에 대한 GTP 결합이 5배 감소된 반면, 대조군인 비면역 항체에서는 아무런 감소도 보이지 않았다. 이러한 결과로부터 p21 단백질상의 안티-p21ser결합부위가 GTP결합 부위와 중첩되는 것으로 나타난다. 이와 달리, 항체가 GTP 결합 부위로부터 어느정도 떨어진 거리에서 결합하여 단백질의 3성분 구조를 교란시킴으로써 GTP결합을 변화시키는 것으로 설명할 수 있다. 첫째 설명은 (1) Furth등에 의한, 다양한 p21 결정인자에 대항하는 폴리클로날 혈청과 모노클로날항체가 GTP 결합을 허용한다는 발견(참조 : Supra)과 (2) 완만한 변질 조건하에서 고농도(10mM)의 GTP(ATP가 아닌)가 p21 단백질에 대한 안티-p21ser항체의 결합을 실제적으로 억제한다는 출원인의 발견에 기인하여 더욱 가능하다.After treatment with anti-p21 ser antibody, GTP binding to immunoprecipitated p21 protein was reduced five-fold, while no decrease was seen in the control non-immune antibody. These results indicate that the anti-p21 ser binding site on the p21 protein overlaps with the GTP binding site. Alternatively, it can be explained that the antibody binds at a certain distance from the GTP binding site to change GTP binding by disturbing the three-component structure of the protein. The first explanation is that (1) Furth et al. Found that polyclonal serum and monoclonal antibodies against various p21 determinants allow GTP binding (see Supra) and (2) high concentrations (10 mM) under mild altered conditions. This is even more possible due to Applicants' finding that GTP (rather than ATP) actually inhibits the binding of anti-p21 ser antibodies to the p21 protein.

본 발명에서는 어느 설명에도 구애받지 않는다.The present invention is not limited to any description.

상기 결과는 부위 12의 아미노산의 변화가 어떻게 p21 단백질을 발암유전자적으로 활성화시키는가의 문제를 제기한다. 부위 12를 인식하는 항체에 의한 GTP 결합의 차단은, 상기 아미노산이 p21과 GTP와의 상호작용에 관련되어 상호작용의 변화가 직접 단백질의 발암유전자성 포텐셜에 기여할 수 있다는 점을 강력히 시사해준다.The results raise the question of how changes in the amino acid at site 12 activate the p21 protein oncogene. Blocking GTP binding by an antibody recognizing region 12 strongly suggests that the amino acid is involved in the interaction of p21 with GTP and that a change in interaction can directly contribute to the oncogenic potential of the protein.

실시예 2Example 2

상기한 바의 수납번호 ATCC CCL 163.3(K-234)의 ATCC로부터 구입된 Kirsten 육종 바이러스로 형질전환된 정상적 쥐의 신장(NRK) 세포에 안티-p21 세린을 용액 ml 당 5mg의 친화성 정제 항체로 미량주입시킨다. Kirsten 육종 바이러스는 부위 12에 세린을 갖는 p21을 생성시킴으로써 세포를 형질전환시킨다. 주입한지 12시간후에, 주입된 세포는 형태학적으로 변화된 것으로 나타나고 정상적인 형질전환되지 않은 NRK 세포를 닮게 된다. 30시간후에 세포를 이의 완전히 형질전환된 상태로 복귀시킨다. 대조군으로서의 비면역 정상 토끼 항체는 아무런 효과도 나타내지 않는다.Anti-p21 serine was injected into normal rat kidney (NRK) cells transformed with Kirsten sarcoma virus purchased from ATCC of Accession No. ATCC CCL 163.3 (K-234) as described above with 5 mg of affinity purified antibody per ml of solution. Micro injection. Kirsten sarcoma virus transforms cells by producing p21 with serine at site 12. After 12 hours of injection, the injected cells appear to have changed morphologically and resemble normal, untransformed NRK cells. After 30 hours the cells are returned to their fully transformed state. Non-immune normal rabbit antibodies as a control show no effect.

또한 부위 12에 아르기닌을 갖는 p21에 의해서 형질전환된 세포에의 안티-p21 세린 항체주입도 아무런 효과를 나타내지 않는다. 이는 안티-p21 세린 항체가 형질전환된 표현형(즉 생체내 단백질의 공지된 생화학적 특성)을 억제하는 반면에 비면역 정상 항체는 억제하지 않음을 나타낸다.In addition, injection of anti-p21 serine antibody into cells transformed with p21 having arginine at site 12 has no effect. This indicates that the anti-p21 serine antibody inhibits the transformed phenotype (ie the known biochemical properties of the protein in vivo) while not the non-immune normal antibody.

상기한 미량주입실험을 반복한다. 새로운 실험에서 주입된 세포는 주입한지(제6a도는 주입 0시간에서의 세포를 나타낸다)24시간후에(제6b도) 형태학적으로 변화했다. 주입한지 36시간후에 주입된 세포는 훨씬 더 변화하여 정상적인 형질전환 안된 그대로의 NRK세포를 닮게된다(참조 : 제6c도). 대조군으로서의 정상적 비면역 토끼 항체는 형질전환된 세포에 아무런 효과도 갖지 않음을 제6d 내지 6f도는 보여주고 있다(6d는 0시간, 6e는 24시간, 6f는 36시간을 각기 나타낸다). 결국 세포는 이의 완전히 형질전환된 상태로 복귀하나 이들은 여전히 살아있다.The micro-injection experiment described above is repeated. In the new experiment, the injected cells changed morphologically 24 hours after injection (Figure 6a shows cells at 0 hours of injection) (Figure 6b). After 36 hours of injection, the injected cells change even more so that they resemble NRK cells as they were without normal transformation (see Figure 6c). Figures 6d-6f show that normal non-immune rabbit antibodies as controls have no effect on the transformed cells (6d is 0 hours, 6e is 24 hours, 6f is 36 hours, respectively). Eventually the cell returns to its fully transformed state but they are still alive.

요약컨대, 본 발명은 단백질의 단일 아미노산 부위에 위치한 아미노산 치환체들을 구별할 수 있는 안티-펩타이드 항혈청(항체)을 제공하는데 있다.In summary, the present invention provides an anti-peptide antiserum (antibody) capable of distinguishing amino acid substituents located at a single amino acid site of a protein.

따라서 상기 항체는 인체의 암을 유발시키는 발암유전자 생성물의 존재를 검출하거나 암의 치료적 응용에 사용할 수 있다. 항체는 부위 12의 글리신이 발린, 세린, 아르기닌, 시스테인, 아스파르트산 또는 알라닌으로 대치되고 시스테인 잔기가 C-말단에서 두번째 위치에 삽입된 것을 제외하고는 정상적 p21 단백질의 아미노산 5 내지 17을 함유하는, 항체(예 : 안티-p21 항혈청)를 생성시키는 특정 펩타이드를 합성함으로써 제조된다. 다른 펩타이드는 반드시 이러한 항체를 생성시키진 않는다. 항체로 면역침전시킬 단백질은 대체로 부분적으로 변질되어 단백질의 에피토프를 노출시킨다. 단백질과 접촉되는 항체는 p21 단백질에 대한 이의 결합을 강화시키기 위해서 친화성 정제될 수 있다.Thus, the antibody can be used for detecting the presence of oncogene products that cause cancer in the human body or for therapeutic applications of cancer. The antibody contains amino acids 5 to 17 of the normal p21 protein, except that glycine at site 12 is replaced with valine, serine, arginine, cysteine, aspartic acid or alanine and the cysteine residue is inserted in the second position at the C-terminus, It is prepared by synthesizing specific peptides that produce antibodies (eg anti-p21 antiserum). Other peptides do not necessarily produce such antibodies. The protein to be immunoprecipitated with the antibody is usually partially altered to expose the epitope of the protein. Antibodies that come into contact with the protein can be affinity purified to enhance their binding to the p21 protein.

안티-p21ser항체는 부위 12에 세린을 갖는 p21 단백질을 면역침전시켜 이의 자동인산화 작용을 정량적으로 억제하는 것으로 밝혀졌다. 또한 항체는 모노클로날 항체 면역흡수 시험에서 GTP에 결합하는 p21V-Ki-ras의 능력을 대폭 감소시킨다. 따라서 아마도 부위 12의 안티-p21ser결합부위가 GTP 결합부위의 일부를 포함하는 것으로 나타난다. 이러한 결과는 p21의 GTP 결합 및 가수분해 작용이 발암유전자의 활성과정에 결정적 역할을 한다는 개념을 강력히 지지한다. 따라서 안티-p21ser항체는 시험관내 및 생체내에서의 p21 단백질 기능의 연구에 대한 강력한 수단으로 제공될 수 있다.Anti-p21 ser antibodies have been found to immunoprecipitate p21 protein with serine at site 12 to quantitatively inhibit its autophosphorylation. Antibodies also significantly reduce the ability of p21V-Ki-ras to bind GTP in monoclonal antibody immunoabsorbance testing. Thus, perhaps the anti-p21 ser binding site at site 12 contains part of the GTP binding site. These results strongly support the concept that G21 binding and hydrolysis of p21 plays a critical role in the activity of oncogenes. Thus, anti-p21 ser antibodies can serve as a powerful means for the study of p21 protein function in vitro and in vivo.

Claims (10)

발암유전자 생성물의 상응하는 프로토-발암유전자 생성물에는 존재하지 않는 특징적 마커 에피토프에 선택적으로 결합하는 항체.An antibody that selectively binds to a characteristic marker epitope that is not present in the corresponding proto-oncogene product of the oncogene product. 제1항에 있어서, 발암유전자 생성물이 p21 단백질의 활성화 형태이고 에피토프가 이의 12위치를 에워쌈을 특징으로 하는 항체.The antibody of claim 1, wherein the oncogene product is an activating form of the p21 protein and the epitope surrounds its 12 position. 제2항에 있어서, 12위치의 아미노산이 발린, 세린, 아르기닌, 시스테인, 아스파르트산 또는 알라닌임을 특징으로 하는 항체.The antibody according to claim 2, wherein the amino acid at position 12 is valine, serine, arginine, cysteine, aspartic acid or alanine. 12위치의 가변 아미노산, 에피토프를 한정하는데 충분한 량의 측부잔기 및 단편의 C-말단에서 두번째 위치에 삽입된 시스테인 잔기로 이루어짐을 특징으로 하는 면역원으로 유용한 펩타이드 단편.12. A peptide fragment useful as an immunogen, comprising a variable amino acid at position 12, an amount of side residues sufficient to define an epitope and a cysteine residue inserted at the C-terminus of the fragment at the second position. 제4항에 있어서, 담체 단백질에 결합되어 있는 펩타이드 단편.The peptide fragment of claim 4 which is bound to a carrier protein. 폴리펩타이드 또는 시료를, 에피토프를 노출시키면서 항원--항체 결합을 거의 억제하지 않는 단백질 변질 시약으로 처리하고 : 폴리펩타이드 또는 시료를, 에피토프에 대한 항체의 결합을 허용하는 조건하에 에피토프에 선택적으로 결합하는 항체와 함께 배양시킨후, 배양물 중의 에피토프와 항체의 면역복합체의 존재를 검출함을 특징으로 하여, 피검자의 세포질 시료중의 폴리펩타이드 또는 발암유전자 생성물을(이때, 폴리펩타이드는 비변질 폴리펩타이드에서는 노출되지 않는 특징적 마커 에피토프를 갖고, 발암유전자 생성물은 프로토-발암유전자 생성물에는 존재하지 않고 비변질 단백질에서는 노출되지 않는 특징적 마커 에피토프를 갖는다)검출하는 방법.The polypeptide or sample is treated with a protein alteration reagent that exposes the epitope and hardly inhibits antigen-antibody binding: selectively binding the polypeptide or sample to the epitope under conditions that allow binding of the antibody to the epitope. After incubation with the antibody, the presence of an epitope and an immunocomplex of the antibody in the culture is detected, thereby producing a polypeptide or a carcinogen product in the cytoplasmic sample of the subject, wherein A characteristic marker epitope that is not exposed, and the oncogene product has a characteristic marker epitope that is not present in the proto-oncogene product and is not exposed in an unaffected protein. 숙주동물을 12위치의 가변 아미노산, 에피토프를 한정하는데 충분한 량의 측부잔기 및 단편의 C-말단에서 두번째 위치에 삽입된 시스테인 잔기로 이루어진 펩타이드 단편으로 면역시키고, 혈청을 수득하여, 수득된 혈청으로부터 항체를 선별함을 특징으로하여, 제2항에 따른 항체를 제조하는 방법.The host animal is immunized with a peptide fragment consisting of a variable amino acid at position 12, a residue sufficient to define an epitope and a cysteine residue inserted at the C-terminus of the fragment at the second position, and a serum obtained to obtain an antibody from the serum obtained. Characterized in that the method for producing an antibody according to claim 2. 특징적 비변질 단백질에서는 노출되지 않는 특징적 마커 에피토프를 갖으며, 에피토프를 노출시키도록 충분히 변질된 부분적으로 변질된 단백질.A partially denatured protein having a characteristic marker epitope that is not exposed in a characteristic unaltered protein and sufficiently altered to expose the epitope. 변질안된 단백질을 변질시약과, 에피토프를 충분히 노출시키나 항원-항체결합을 거의 억제하지 않는 조건하에 접촉시킴을 특징으로 하여, 제8항에 따른 단백질을 제조하는 방법.A method for producing a protein according to claim 8, wherein the unmodified protein is brought into contact with the altering reagent and under conditions that sufficiently expose the epitope but hardly inhibit antigen-antibody binding. 검출가능한 라벨로 표지되거나 표지된 항체에 결합하는 제1 내지 3항중 어느 하나에 따른 항체, 변질완충체, 및 상기에서 항체가 표지되지 않은 경우에는 상기한 항체에 결합하는 표지된 항체를 특징으로 하는 키트.Characterized by an antibody according to any one of claims 1 to 3 which binds to or is labeled with a detectable label, a modified buffer, and a labeled antibody which binds to said antibody if the antibody is not labeled. Kit.
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