LU87361A1 - New DNA sequence encoding transforming growth factor beta 2 - used for large scale expression in eucaryotic cells - Google Patents
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Abstract
Description
öö/B.ο 2.7b 4öö / B.ο 2.7b 4
Λ T 7 C 4 GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURGΛ T 7 C 4 GRAND-DUCHY OF LUXEMBOURG
Brevet N° Jö......./_____v ¥ I * . .Patent No Jö ....... / _____ v ¥ I *. .
Monsieur le Ministre du , ,1,0.....,P.C'fcQbrS .19,3.8 de l’Économie et des Classes MoyennesMr. Minister of,, 1.0 ....., P.C'fcQbrS .19.3.8 of the Economy and the Middle Classes
Tjfrp ^ρΐΐνγ-ρ Service de la Propriété IntellectuelleTjfrp ^ ρΐΐνγ-ρ Intellectual Property Service
î re e vre LUXEMBOURGî re e vre LUXEMBOURG
Demande de Brevet d’invention ........................................................._ (!) I. Requête .....La.......société.....dite:........ONCOGEN. 3005 First Avenue, SEATTLE, _______ ( 2) .Washington 98121, Etats-Unis d’Amérique, repréasntée par__________________Patent Application ............................................ ............._ (!) I. Request ..... The ....... company ..... called: ........ ONCOGEN . 3005 First Avenue, SEATTLE, _______ (2) .Washington 98121, United States of America, represented by__________________
Monsieur Jacques de Muyser, agissant en qualité de mandataire ------------------------------------------------------------------------------------------------:---------------------------------------------------------------------------------- (3) déposant) ce ........dix......octobre 1900.....quatre-vingt huit__________________________________________________ ( 4) à____________________heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg: 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant: "Séquence nucléotidique codant pour le précurseur du__________ ^ 5\ facteur de croissance transformant jÏ2, précurseur dü facteur de croissance transformant β2, et facteur de ......croissance transformant £2."..............................................................................................................................................................................................Mr. Jacques de Muyser, acting as agent ---------------------------------------- ---------------------------------------------------------- ------: ------------------------------------------- --------------------------------------- (3) submitting) this ..... ... ten ...... October 1900 ..... eighty-eight__________________________________________________ (4) at ____________________ hours, at the Ministry of the Economy and the Middle Classes, in Luxembourg: 1. this request for obtaining 'a patent for an invention concerning: "Nucleotide sequence coding for the precursor of __________ ^ 5 \ transforming growth factor j2, precursor of transforming growth factor β2, and ...... transforming growth factor £ 2." .. .................................................. .................................................. .................................................. ......................................
2. la description en langue _______française.............................................de l’invention en trois exemplaires; 3. ................?...................................planches de dessin, en trois exemplaires; 4. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le ..-LQ........octobre 1988 .2. description in French _______ language ........................................... ..of the invention in triplicate; 3. ................? ............................... .... drawing boards, in triplicate; 4. the receipt of the taxes paid to the Luxembourg Registration Office on ..- LQ ........ October 1988.
5. la délégation de pouvoir, datée de.................................................................................................. le..........................................................................................; 6. le document d’ayant cause (autorisation); UV declaré(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont) : ( 6) | .....pas......mentionner________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ •r-1 QJ Q)5. the delegation of power, dated ......................................... .................................................. ....... the.......................................... ................................................; 6. the successor document (authorization); UV declared (s) assuming responsibility for this declaration, that the inventor (s) is (are): (6) | ..... not ...... mention________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ • r-1 QJ Q)
S- "O 'CDS- "O 'CD
CL CO ..............................................................................................................------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- CD ,3 · ^ ................................................................................................................................................................. .....................................................................CL CO ................................................ .................................................. ............-------------------------------------- ---------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------- ------------------------------- CD, 3 · ^ .............. .................................................. .................................................. ............................................... ... .................................................. ................
................................................................................................................................................................................................................................................—..............................- C CD _ ............................................................................................................................................................................................................................................................ __ ........... _ o ro 3 +31-1 co revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de ( 7) 8-S ο Έ .........brevets..............................................................................................................déposée(s)&i(8) aux Etats-Unis d'Amérique "lëS I 1e(Q) »6—eotobre— l„e. 2.5. janvier 1988 et le 18 août 19J8.8 _______ S g -σ S. sous le N° (10) .·75ΒNo. 148.267____________________________No. 234.065___________________________ au nom de (11) s.....inventeurs.______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ élit(élisent) domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg_____________________________________________ .............3.5.., boulevard Royal___________________________________________________________________________________________________________________________________ (12) sollicite(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, avec ajournement de cette délivrance à..........................................6...........................................................................................................mois. (13).................................................. .................................................. .................................................. .................................................. ........................................ — ......... .....................- C CD _ ......................... .................................................. .................................................. .................................................. .................................................. ........................... __ ........... _ o ro 3 + 31-1 co claims ( nt) for the above patent application the priority of one (or more) application (s) of (7) 8-S ο Έ ......... patents ........... .................................................. ................................................. filed (s) & i (8) in the United States of America "lëS I 1e (Q)" 6 - eotobre— l „e. 2.5. January 1988 and August 18, 19J8.8 N ° (10). · 75ΒNo. 148.267 ____________________________ No. 234.065 ________ ___________________ in the name of (11) s ..... inventors .______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ elect (elect) domicile for him / her and, if designated, for his / her representative, in Luxembourg_____________________________________________ ............. 3.5 .., boulevard Royal___________________________________________________________________________________________________________________________________ (12) requests (s) the grant of a patent for the invention for the subject described and represented in the abovementioned appendices, with postponement of this grant to .......... ................................ 6 ................. .................................................. ........................................month. (13)
JktftßpBtent / mandataire: Ά____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (14) -verbal de DépôtJktftßpBtent / authorized representative: Ά ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (14) -verbal de Dépôt
La susdite ; demande de breveTd’invention a été déposée au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Intellectuslleàlmxembourg, en date du: octobre 1988The above; patent application has been filed with the Ministry of the Economy and the Middle Classes, Intellectual Property Service in Luxembourg, dated: October 1988
-J-J
/ ^*· ·*·’λ ' ·% \ / V\ Pr. le Ministre de l’Ec >tfbmie et des Classes Moyennes, à..............——heures / ’t|l / P-d./ ^ * · · * · 'Λ' ·% \ / V \ Pr. The Minister of the Economy and the Middle Classes, at ..............—— hours / 't | l / Pd.
J i \ /» J Le chef du sera« déjà propriété intellectuelle,J i \ / "J The head of the will be" already intellectual property,
v7.Yv7.Y
A 68007_' V'i_PiY _ ΡΧΡΓ .ΓΓΑΤίΠΝ.ς RFTATTVFS A11 FOR MT f Jf [ I (1) s’il y a lieu "Demande de certificat d’addition aubrSVefflRnctpal, à la demande de brevet principal No /...........du............” - (2) inscrire les nom. prénom, profession.A 68007_ 'V'i_PiY _ ΡΧΡΓ .ΓΓΑΤίΠΝ.ς RFTATTVFS A11 FOR MT f Jf [I (1) if applicable "Request for certificate of addition aubrSVefflRnctpal, at main patent application No / .... ....... from ............ ”- (2) enter the last name, first name, profession.
Γ A A A / adresse du demandeur, lorsque celui-ci est un particulier ou les dénomination sociale, forme juridique, adresse du siège social, lorsque le demandeur est une personne morale - (3) inscrire { . /«( (V les nom, prénom, adresse du mandataire agréé, conseil en propriété industrielle, muni d'un pouvoir spécial, s’il y a lieu: "représenté par............agissant en qualité de mandataire" ^ - (4) date de dépôt en toutes lettres - (5) titre de l’invention - (6) inscrire les noms, prénoms, adresses des inventeurs ou l’indication "(voir) désignation séparée (suivra)”, lorsque la dési- ^ a anation se fait ou se fera dans un document séparé, ou encore l’indication "ne pas mentionner", lorsque l’inventeursiene ou sienera un document de non-mention à joindre à une désignation • 88/B.52.784Γ A A A / address of the applicant, when the applicant is an individual or company name, legal form, address of the head office, when the applicant is a legal person - (3) enter {. / "((V the surname, first name, address of the professional representative, industrial property attorney, with special powers, if applicable:" represented by ............ acting as agent "^ - (4) date of filing in full - (5) title of invention - (6) enter the names, first names, addresses of the inventors or the indication" (see) separate designation (will follow ) ”, When the designation is made or will be made in a separate document, or the indication" not to mention ", when the inventor or his own a non-mention document to be attached to a designation • 88 /B.52.784
REVENDICATION DE LA PRIORITECLAIM OF PRIORITY
de la demande de brevet / • Aux Etats-Unis d'Amérique Du 6 octobre 1987 (No. 106.752),' du 25 janvier 1988 (No. 148.267) et ..du 18 août 1988 (No. · 234.065) Mémoire Descriptif déposé à l'appui d'une demande deof the patent application / • In the United States of America October 6, 1987 (No. 106.752), January 25, 1988 (No. 148.267) and .. August 18, 1988 (No. · 234.065) Brief Description filed in support of a request for
BREVET D’INVENTIONPATENT
auat
Luxembourg au nom de : oncogen SEATTLE, Washington 98121 (Etats-Unis d'Amérique) pour: "Séquence nucléotidique codant pour le précurseur du facteur dé croissance transformant ß2précurseur du facteur de croissance transformant |3 2, et facteur de croissance transformant jS2." "Séquence nucléotidique codant pour le précurseur du facteur de croissance transformant ß2, précurseur du facteur de croissance transformant ß2, et facteur de croissance transformant ß2." 5 La présente invention concerne généralement le clonage et l'expression du facteur de croissance transformant humain beta2.Luxembourg on behalf of: oncogen SEATTLE, Washington 98121 (United States of America) for: "Nucleotide sequence coding for the precursor of the transforming growth factor ß2 precursor of the transforming growth factor | 3 2, and transforming growth factor jS2." "Nucleotide sequence encoding the precursor of transforming growth factor ß2, precursor of transforming growth factor ß2, and transforming growth factor ß2." The present invention generally relates to the cloning and expression of the transforming human growth factor beta2.
Dans ce domaine technique, on sait que le facteur de croissance transformant beta (TGF-ß) est 10 un membre d'une famille décrite récemment de polypeptides qui règlent la différenciation et la prolifération cellulaires. D’autres membres de cette famille comprennent la substance inhibitrice de Muller (Cate et al, 1986, Cell 45:685-698), les 15 inhibines (Mason et al, 1985, Nature 318:659-663) et une protéine prédite à partir d'un transcrit du complexe de gène décapentaplégique de la drosophile (Padgett et al, 1987, Nature 325:81-84)In this technical field, the transforming growth factor beta (TGF-ß) is known to be a member of a recently described family of polypeptides which regulate cell differentiation and proliferation. Other members of this family include Muller's inhibitory substance (Cate et al, 1986, Cell 45: 685-698), inhibins (Mason et al, 1985, Nature 318: 659-663) and a protein predicted to from a transcript of the Drosophila decapentaplegic gene complex (Padgett et al, 1987, Nature 325: 81-84)
Le facteur de croissance transformant Beta 20 (TGF-ß) consiste en deux sous-unités identiques liées par ponts disulfures ayant des poids moléculaires de 13 000 (Assoian et al., 1983, J. Biol. Chem. 258:7155-7160 ; Frolik et al, 1983, Proc. Natl. Acad. Sei. USA 80:3676-3680; Frolik et al.The transforming growth factor Beta 20 (TGF-ß) consists of two identical subunits linked by disulfide bridges having molecular weights of 13,000 (Assoian et al., 1983, J. Biol. Chem. 258: 7155-7160; Frolik et al, 1983, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80: 3676-3680; Frolik et al.
25 1984, J. Biol. Chem. 260:10995-11000). Il a été purifié à partir de plusieurs sources de tissu y compris le placenta (Frolik et al., 1983, Nature 325:81-84), les plaquettes sanguines (Childs et al.,1982, Proc. Natl. Acad. Sei. USA 79:5312-5316 ; 30 Assoian et al., 1983; J. Biol. Chem. 258: 7155- 7160), le rein (Roberts et al., 1983, Biochemistry 22:5692-5698), et d'os déminéralisés (Seyedin et 2 al. , 1985, Proc. Natl. Acad._ Sei. USA 82:119-123). En présence de sérum à 10% et de facteur de croissance épidermique, TGF-ß favorise la croissance indépendante de l'ancrage de fibroblastes de reins 5 de rats normaux (Roberts et al., 1981, Proc Natl. Acad. Sei. USA 78:5339-5343; Roberts et al., 1982, Nature 295:417-419 ; Twardzik et al., 1985, J.25 1984, J. Biol. Chem. 260: 10995-11000). It has been purified from several tissue sources including the placenta (Frolik et al., 1983, Nature 325: 81-84), blood platelets (Childs et al., 1982, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79: 5312-5316; Assoian et al., 1983; J. Biol. Chem. 258: 7155- 7160), kidney (Roberts et al., 1983, Biochemistry 22: 5692-5698), and bone demineralized (Seyedin et 2 al., 1985, Proc. Natl. Acad._ Sci. USA 82: 119-123). In the presence of 10% serum and epidermal growth factor, TGF-β promotes growth independent of the anchoring of fibroblasts from kidneys of normal rats (Roberts et al., 1981, Proc Natl. Acad. Sci. USA 78 : 5339-5343; Roberts et al., 1982, Nature 295: 417-419; Twardzik et al., 1985, J.
Cell. Biochem. 28:289-297) ; en présence de sérum à 10% seul, il est capable d'induire la formation de 10 colonies de fibroblastes AKRr-2B (Tucker et al.Cell. Biochem. 28: 289-297); in the presence of 10% serum alone, it is capable of inducing the formation of 10 colonies of AKRr-2B fibroblasts (Tucker et al.
1983, Cancer Res. 43:1518- 1586). TGF-ß s'est aussi révélé causer la différenciation de cellules de mésenchyme de muscles de foetus de rat pour produi-re des macromolécules spécifiques du cartilage 15 (Seyedin et al., 1986, J. Biol. Chem. 261:5693-5695).1983, Cancer Res. 43: 1518-1586). TGF-ß has also been shown to differentiate mesenchyme cells from rat fetus muscles to produce cartilage-specific macromolecules (Seyedin et al., 1986, J. Biol. Chem. 261: 5693-5695 ).
En contraste avec son effet sur la prolifération cellulaire, TGF-ß purifié à partir de plaquettes humaines de même qu'une protéine apparentée 20 du point de vue fonctionnel isolée à partir de cellules de callitriche africain (BSC-l) s'est révélé inhiber la croissance de certaines cellules en •culture (Tucker et al., 1984, Science 226:705-707).In contrast to its effect on cell proliferation, TGF-ß purified from human platelets as well as a functionally related protein isolated from African callitrich cells (BSC-1) has been shown to inhibit the growth of certain cells in culture (Tucker et al., 1984, Science 226: 705-707).
‘TGF-ß s'est aussi révélé inhiber la croissance de 25 plusieurs lignées cellulaires cancéreuses humaines (Roberts et al., 1985, Proc. Natl. Acad. Sei. USA 82:119-123). Cet effet inhibant/stimulant de TGF-ß peut dépendre de plusieurs facteurs y compris le type cellulaire et l'état physiologique des 30 cellules (pour un compte rendu voir Sporn et al., 1986, Science 233:532-534).‘TGF-ß has also been shown to inhibit the growth of several human cancer cell lines (Roberts et al., 1985, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 119-123). This inhibiting / stimulating effect of TGF-ß may depend on several factors including cell type and physiological state of cells (for a review see Sporn et al., 1986, Science 233: 532-534).
Des clones d'ADNc codant pour TGF-ß humain (Derynck et al., 1985, Nature 316:701-705), murin (Derinck et al., 1986, J.Biol. Chem. 261:4377-4379) 4 3 et simien (Sharples et al., 1987, DNA 6:239-244) ont été isolés. L'analyse des séquences d'ADN de ces clones indique que TGF-ß est synthétisé sous forme d'un polypeptide précurseur de grande taille, 5 dont l'extrémité carboxy est clivée pour former le monomère mature de TGF-ß. Une forte homologie de séquences a été trouvée dans toute la protéine précurseur de TGF-ß provenant de toutes les sources ci-dessus.CDNA clones encoding human TGF-β (Derynck et al., 1985, Nature 316: 701-705), murine (Derinck et al., 1986, J. Biol. Chem. 261: 4377-4379) 4 3 and simien (Sharples et al., 1987, DNA 6: 239-244) have been isolated. Analysis of the DNA sequences of these clones indicates that TGF-ß is synthesized as a large precursor polypeptide, the carboxy terminus of which is cleaved to form the mature monomer of TGF-ß. Strong sequence homology was found throughout the TGF-ß precursor protein from all of the above sources.
10 Très récemment, une protéine isolée à partir, d'os bovins déminéralisés a été identifiée comme étant apparentée à TGF-ß (Seyedin et al., 1987, J. Biol. Chem. 262:1946-1949). La protéine a également ' été isolée à partir de plaquettes de porc (Cheifetz 15 et al., 1987, Cell 48:409-415), d'une lignée cellulaire d'adénocarcinome de la prostate humain, PC-3 (Ikeda et al., 1987, Biochemistry 26:2406- 2410), et d'une lignée cellulaire de glioblastome humain (Wrann et'al., 1987, EMBO 6:1633—1636)'. Une séquen-20 ce partielle d'acides aminés de cette protéine indiquait qu'elle était homologue de TGF-ß et a été dénommée TGF-B2. Le TGF-ß humain (Derynck et al., ‘1985, Nature 316:701-705), murin (Derynck et al., 1986, J. Biol. Chem. 261:4377-4379) et simien 25 (Sharples et al., 1987, DNA 6:239-244) décrit précédemment a été dénommé TGF-ßl.Very recently, a protein isolated from demineralized bovine bone has been identified as being related to TGF-ß (Seyedin et al., 1987, J. Biol. Chem. 262: 1946-1949). The protein has also been isolated from pig platelets (Cheifetz 15 et al., 1987, Cell 48: 409-415), from a human prostate adenocarcinoma cell line, PC-3 (Ikeda et al. ., 1987, Biochemistry 26: 2406-2410), and a human glioblastoma cell line (Wrann et'al., 1987, EMBO 6: 1633-1636) '. A partial amino acid sequence of this protein indicated that it was homologous to TGF-ß and was designated TGF-B2. Human TGF-ß (Derynck et al., '1985, Nature 316: 701-705), murine (Derynck et al., 1986, J. Biol. Chem. 261: 4377-4379) and simian 25 (Sharples et al ., 1987, DNA 6: 239-244) described above was called TGF-ß1.
La présente invention a pour objet la production de grandes quantités de TGF-B2 par des cellules hôtes eucaryotes transfectées par des 30 vecteurs d'ADN recombinant contenant une séquence codant pour TGF-B2 contrôlée par des éléments régulateurs d'expression. Dans un mode de réalisation spécifique, des clones d'ADNc codant pour le précurseur de TGF-B2 humain ont été obtenus à 4 4 partir d'une bibliothèque d'ADNc constituée à partir d'une lignée cellulaire d'adénocarcinome de la prostate humain traitée au tamoxifen, PC-3. La séquence d'ADNc d'un tel clone prédit que TGF-B2 5 est synthétisé sous forme d'un précurseur de polypeptide de 442 acides aminés duquel est dérivée la sous-unité mature de TGF-B2 de 112 acides aminés par un clivage protéolytique. Ce précurseur de TGF-B2, dénommé TGF-B2-442, partage une homologie 10 de 41% avec le précurseur de-TGF-ßl. Dans un autre -mode de réalisation, des clones d'ADNc codant pour le précurseur de TGF-B2 simien ont été obtenus à partir d'une bibliothèque d'ADNc constituée à •partir d'une lignée cellulaire de rein de calli-15 triche africain, BCS-40. La séquence d'ADNc d'un tel clone prédit que TGF-ß2 est également synthétisé sous forme d'ion précurseur de polypeptide de 414 acides aminés duquel est dérivée la sous-unité i mature de TGF-ß2 de 112 acides aminés par clivage 20 protéolytique. Ce précurseur de TGFrß2, dénommé TGF-B2-414, a une séquence d'acides aminés de 414 résidus d'acides aminés et est identique à la séquence d'acides aminés de TGF-ß2-442, excepté qu'il contient un seul résidu d'asparagine au lieu 25 de la séquence de 29 acides aminés des résidusThe present invention relates to the production of large quantities of TGF-B2 by eukaryotic host cells transfected with recombinant DNA vectors containing a sequence coding for TGF-B2 controlled by expression regulating elements. In a specific embodiment, cDNA clones encoding the human TGF-B2 precursor were obtained from a library of cDNA constituted from a cell line of human prostate adenocarcinoma treated with tamoxifen, PC-3. The cDNA sequence of such a clone predicts that TGF-B2 5 is synthesized in the form of a polypeptide precursor of 442 amino acids from which the mature TGF-B2 subunit of 112 amino acids is derived by proteolytic cleavage . This TGF-B2 precursor, designated TGF-B2-442, shares 41% homology with the precursor of-TGF-β1. In another embodiment, cDNA clones encoding the simian TGF-B2 precursor were obtained from a cDNA library constructed from a cheat calli-15 kidney cell line African, BCS-40. The cDNA sequence of such a clone predicts that TGF-ß2 is also synthesized as a precursor ion of a 414 amino acid polypeptide from which the mature 112 amino acid TGF-ß2 subunit i is derived by cleavage. proteolytic. This TGFrß2 precursor, named TGF-B2-414, has an amino acid sequence of 414 amino acid residues and is identical to the amino acid sequence of TGF-ß2-442, except that it contains a single asparagine residue instead of the 29 amino acid sequence of the residues
No. 116 à 135 de la séquence de TGF-ß2-442 humain.Nos. 116 to 135 of the sequence of human TGF-ß2-442.
Des clones provenant de la bibliothèque d’ADNc de BSC-40 qui codent pour un précurseur de TGF-B2-442 simien de même que des clones provenant 30 de la bibliothèque d'ADNc de PC-3 humain qui codent pour un précurseur de TGF-B2-414 humain ont également été identifiés. Les précurseurs de TGF-B2-442 humain et simien paraissent être parfaitement « 5 homologues au niveau des acides aminés, comme le sont les précurseurs de TGF-ß2-414 humain et simien.Clones from the BSC-40 cDNA library that encode a precursor of TGF-B2-442 simien as well as clones from the human PC-3 cDNA library that encode a TGF precursor -B2-414 human have also been identified. The precursors of human and simian TGF-B2-442 appear to be perfectly homologous at the amino acid level, as are the precursors of human and simian TGF-ß2-414.
Les monomères matures de 112 acides aminés 5 de TGF-ßl et TGF-ß2 montrent 71 % d'homologie.The mature monomers of 112 amino acids of TGF-ß1 and TGF-ß2 show 71% homology.
Des vecteurs d'expression contenant la séquence mature codant pour TGF-B2 jointe en phase aux séquences de signal et précurseur de TGF-ßl (demande de brevet US en instance et en co-pro-10 priété No. 189 984) ont été construits et utilisés pour transfecter des cellules ovariennes de hamster chinois (cellules CHO). Les transfectants de CHO résultants produisent et secrétent un TGF-B2Expression vectors containing the mature sequence coding for TGF-B2 in phase joined to the signal and precursor sequences of TGF-β1 (US patent application pending and in co-ownership No. 189,984) were constructed and used to transfect Chinese hamster ovary cells (CHO cells). The resulting CHO transfectants produce and secrete a TGF-B2
AAT
*mature, biologiquement actif.* mature, biologically active.
15 Les termes suivants tels qu'utilisés ici au singulier ou au pluriel ont les significations indiquées.The following terms as used herein in the singular or plural have the meanings indicated.
TGF-ß2 : un facteur de croissance transformant ß2 d'origine humaine 20 ou simienne comprenant la séquence d'acides aminés sensiblement telle que représentée à la figure la depuis environ le reste d'acide aminé No. 331 jusqu'à environ le 25 reste d'acide aminé 442.TGF-ß2: a transforming growth factor ß2 of human or simian origin comprising the amino acid sequence substantially as shown in Figure la from about the remainder of amino acid No. 331 to about the remainder amino acid 442.
Précurseur de TGF-B2 : Une famille de molécules de facteur de croissance transformant B2 d'origine humaine ou simienne 30 comprenant une séquence d'acides aminés sensiblement telle que représentée à la figure la depuis i 6 environ le résidu d'acide aminé No. 1 jusqu'à environ le résidu d'acide aminé No.442 dans laquelle la séquence d'acides aminés depuis 5 le résidu d'acide aminé No. 116 jusqu'au résidu d'-acide aminé No. 144 est supprimée et remplacée par un seul résidu d'asparagine.TGF-B2 precursor: A family of transforming growth factor molecules B2 of human or simian origin comprising an amino acid sequence substantially as shown in FIG. 1 a from approximately i 6 the amino acid residue No. 1 to about amino acid residue No. 442 in which the amino acid sequence from amino acid residue No. 116 to amino acid residue No. 144 is deleted and replaced by a single residue of asparagine.
Le terme signifie un précurseur de 10 TGF-Î32 désigné TGF-32-442 ou TGF-B2-414 d'origine humaine ou simienne.The term means a TGF-1332 precursor designated TGF-32-442 or TGF-B2-414 of human or simian origin.
Précurseur de TGF-ßl/ 15 TGF-B2 hybride : Nouvelle molécule de précurseur de facteur de croissance transfo- i mant ß comprenanf la séquence d'acides aminés sensiblement telle 20 que représentée à la figure 1b depuis environ le résidu d'acide aminé No. 1 jusqu'à environ le résidu d'acide aminé No. 390.TGF-ß1 / 15 TGF-B2 hybrid precursor: New growth factor precursor molecule transforming ß comprising the amino acid sequence substantially as shown in Figure 1b from approximately amino acid residue No 1 to about amino acid residue No. 390.
»"
Précurseur 25 de TGF-ßl : Séquences de précurseur et de signal du facteur de croissance transformant ßl simien sensiblement telle que représentée à la figure lb depuis environ le résidu 30 d'acide aminé No.1 jusqu'à environ le résidu d'acide aminé No. 278.TGF-ßl Precursor 25: Precursor and signal sequences of the simian transforming growth factor β1 substantially as shown in Figure 1b from about amino acid residue No.1 to about amino acid residue No. 278.
* 7* 7
Les caractéristiques e_t avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui va suivre et qui se réfère aux figures annexées données à titre d'exemple, dans 5 lesquelles : - la figure la représente la séquence nucléotidique d'ADNc de TGF-ß2-442 humain et la séquence d'acides aminés déduite ; la séquence d'insersion bp 2597 de PC-21 a été sous-clonée dans 10 pEMBL (Dante et al., 1983, Nucleic Acids Res. 11:1645-1654) et séquencée sur les deux brins à l'aide de la réaction de terminaison au didésoxy . nucléotide (Sänger et al., 1977, Proc. Natl. Acad. -Sei. USA 74:5463-5467) ; la séquence codante est 15 montrée et.la séquence d'acides aminés déduite est présentée directement au-dessus ; la séquence de TGF-B2 mature est encadrée et le peptide signal est surmonté d'un trait ; les sites de glycosylation potentielle sont indiqués par des'astérisques ; la 20 flèche indique le site présumé de clivage de la séquence signal; la séquence nucléotidique de l'ADNc de TGF-32-414 simien est identique à la ‘séquence d'ADNc de TGF-ß2-442 humain excepté que les nucléotides 346 à 432 (entre crochets) sont 25 supprimés et remplacés par la séquence AAT, et s excepté que plusieurs changements silencieux de nucléotides ont lieu ailleurs dans la structure (ceci est indiqué par des lettres isolées directement au-dessous du nucléotide modifié) ; la 30 séquence d'acides aminés déduite pour le précurseur de TGF-32-414 simien est identique à la séquence d'acides aminés de précurseur de TGF-ß2-442 humain sauf que l'asparagine remplace les restes d'acides aminés 116 à 144 dans la structure de TGF-B2-442 i 8 humain ; la séquence nucléotidique d'un ADNc de TGF-B2-414 humain a été séquencée dans la région soulignée en traits interrompus et s'est révélée parfaitement homologue de la séquence d'ADNc de 5 TGF-B2-442 humain mis à part que les nucléotides 346 à 432 sont supprimés et remplacés par la séquence AAT ; - la figure lb représente la séquence nucléotidique d'ADN précurseur de TGF-ßl/TGF-ß2 10 hybride et la séquence d'acides aminés déduite ; la. séquence codante est montrée et la séquence d'acides aminés déduite est présentée directement au-dessus ; la séquence de TGF-B2 mature est encadrée '-et le peptide signal précurseur est surmonté d'un 15 trait. Les sites de glycosylation sont indiqués par des astérisques ; la flèche indique le site présumé de clivage de la séquence signal. La séquence de codage mature de TGF-B2 décrite est d'origine humaine. La séquence de codage mature de TGF-B2 20 simien est à peu près identique à la séquence humaine : seuls trois changements silencieux de bases ont lieu et sont indiqués par des lettres ‘isolées directement au-dessöus du nucléotide modifié ; les détails du clonage par ADNc de TGF-B2 25 et la construction ,du gène TGF-ßl/TGF-ß2 hybride * sont donnes dans le texte ; - la figure le représente un diagramme schématique du gène précurseur de TGF-ßl/TGF-ß2 hybride ; 30 - la figure ld représente les sites de l'endonucléase de restriction de pPC-14 (2,2 kb) et pPC-21 (2,3 kb);les régions encadrées indiquent les séquences de codage pour le monomère de TGF-B2 ; ATG représente le codon de méthionine d'initiation; « 9 la distance entre ATG et le site Kpnl dans pPC-21 (2,34 kb) est d'approximativement 420 bp ; la zone noircie indique la position de l'insertion de 84 bp dans pPC-21 (2,3 kb); 5 - la figure le représente une analyse partielle de séquences d'ADN de pPC-14 (2,2 kb) ; un oligonucléotide synthétique 5'-AGGAGCGACGAAG-AGTACTA-3' qui 's'hybridait approximativement 140 bp en amont du site Kpnl à l'intérieur de la séquence 10 d'insertion dans pPC-21 (2,3.kb) a été utilisé pour, amorcer les réactions de séquençage d'ADN ; dans cette région, la séquence de pPC-14 (2,2 kb) (ligne supérieure) est identique à pPC-21 (2,3 kb.) 4 '.jusqu'aux nucléotides codant pour Asn-116 ; 15 l'insertion de 84 bp à l'intérieur du codon Asn-116 de pPC-14 (2,2 kb) qui a été trouvée dans pPC-21 (2,3 kb) est montrée ; le site Kpnl à l'intérieur de la séquence d'insertion est représenté ; - la figure 2 représente des homologies de 20 séquences de précurseurs de TGF-ßl et TGF-B2-442 humain ; a) homologie primaire de séquences : les résidus identiques sont encadrés ; les astérisques •désignent les sites potentiels de glycosylation dans TGF-B2 ; le site potentiel de clivage de la 25 séquence signal et ,1e site de clivage du polypeptide mature sont indiqués ; b) comparaison de matrices de points à l'aide du logitiel Gene Pro; chaque point localise un point où 5 acides aminés sont identiques parmi 10 acides aminés ; les lignes 30 en diagonale indiquent les régions d'homologie ; - la figure 3 représente une analyse au Northern blot de l'ARN polyadénylé de BSC-40 et de PC-3 ; l'ARN polyadénylé a été isolé à-partir de cellules de BSC-40 et de PC-3, fractionné sur un 4 10 gel agarose-formaldéhyde, transféré sur des filtres Hybond-N et hybridé avec une sonde spécifique de TGF-B2 marquée au [32p1, avec pPC-21 (partie A) ou un mélange de sondes spécifiques de TGF-ßl et 5 TGF-132 marquées au [32P] (partie B) (Sharples et al., 1987) comme décrit dans la partie des matériaux et méthodes ·, bande 1, ARN polyadénylé de BSC-4Q (5 microgrammes) j bande 2, ARN polyadénylé de PC-3 (5 microgrammes) ; 10 - la figure 4 représente une analyse auThe characteristics and advantages of the invention will appear better in the detailed description which follows and which refers to the appended figures given by way of example, in which: - Figure la represents the nucleotide sequence of TGF-β2 cDNA -442 human and the deduced amino acid sequence; the bp 2597 insertion sequence of PC-21 was subcloned into 10 pEMBL (Dante et al., 1983, Nucleic Acids Res. 11: 1645-1654) and sequenced on both strands using the reaction of dideoxy termination. nucleotide (Sänger et al., 1977, Proc. Natl. Acad. -Sei. USA 74: 5463-5467); the coding sequence is shown and the deduced amino acid sequence is shown directly above; the mature TGF-B2 sequence is framed and the signal peptide is surmounted by a line; potential glycosylation sites are indicated by asterisks; the arrow indicates the presumed site of cleavage of the signal sequence; the nucleotide sequence of simian TGF-32-414 cDNA is identical to the cDNA sequence of human TGF-ß2-442 except that nucleotides 346 to 432 (in square brackets) are deleted and replaced by the sequence AAT , and s except that several silent nucleotide changes take place elsewhere in the structure (this is indicated by isolated letters directly below the modified nucleotide); the deduced amino acid sequence for the simian TGF-32-414 precursor is identical to the amino acid sequence for human TGF-ß2-442 precursor except that asparagine replaces the amino acid residues 116 to 144 in the structure of human TGF-B2-442 i 8; the nucleotide sequence of a human TGF-B2-414 cDNA has been sequenced in the underlined region in broken lines and has been found to be perfectly homologous to the human TGF-B2-442 cDNA sequence except that the nucleotides 346 to 432 are deleted and replaced by the sequence AAT; FIG. 1b represents the nucleotide sequence of hybrid precursor DNA of TGF-β1 / TGF-ß2 and the deduced amino acid sequence; the. coding sequence is shown and the deduced amino acid sequence is shown directly above; the mature TGF-B2 sequence is boxed -and the precursor signal peptide is surmounted by a line. The glycosylation sites are indicated by asterisks; the arrow indicates the presumed site of cleavage of the signal sequence. The mature coding sequence of TGF-B2 described is of human origin. The mature coding sequence of simian TGF-B2 is approximately identical to the human sequence: only three silent base changes take place and are indicated by letters ‘isolated directly above the modified nucleotide; details of cDNA cloning of TGF-B2 and construction of the hybrid * TGF-ß1 / TGF-ß2 gene are given in the text; - Figure le represents a schematic diagram of the precursor gene of hybrid TGF-ß1 / TGF-ß2; FIG. 1d represents the restriction endonuclease sites of pPC-14 (2.2 kb) and pPC-21 (2.3 kb); the boxed regions indicate the coding sequences for the monomer of TGF-B2 ; ATG represents the initiation methionine codon; “9 the distance between ATG and the KpnI site in pPC-21 (2.34 kb) is approximately 420 bp; the black area indicates the position of the 84 bp insertion in pPC-21 (2.3 kb); 5 - FIG. 1a represents a partial analysis of DNA sequences from pPC-14 (2.2 kb); a synthetic oligonucleotide 5'-AGGAGCGACGAAG-AGTACTA-3 'which' hybridized approximately 140 bp upstream of the Kpnl site within the insertion sequence in pPC-21 (2.3.kb) was used to, initiate DNA sequencing reactions; in this region, the sequence of pPC-14 (2.2 kb) (upper line) is identical to pPC-21 (2.3 kb.) 4 '. up to the nucleotides coding for Asn-116; The insertion of 84 bp inside the codon Asn-116 of pPC-14 (2.2 kb) which was found in pPC-21 (2.3 kb) is shown; the Kpnl site within the insertion sequence is shown; FIG. 2 represents homologies of 20 precursor sequences of TGF-β1 and human TGF-B2-442; a) primary sequence homology: identical residues are boxed; the asterisks • designate the potential glycosylation sites in TGF-B2; the potential cleavage site of the signal sequence and, the cleavage site of the mature polypeptide are indicated; b) comparison of point matrices using Gene Pro software; each point locates a point where 5 amino acids are identical among 10 amino acids; the diagonal lines indicate the regions of homology; FIG. 3 represents a Northern blot analysis of the polyadenylated RNA of BSC-40 and of PC-3; polyadenylated RNA was isolated from BSC-40 and PC-3 cells, fractionated on an agarose-formaldehyde gel, transferred to Hybond-N filters and hybridized with a specific labeled TGF-B2 probe at [32p1, with pPC-21 (part A) or a mixture of specific TGF-β1 and 5 TGF-132 probes labeled with [32P] (part B) (Sharples et al., 1987) as described in the part of materials and methods ·, band 1, polyadenylated RNA of BSC-4Q (5 micrograms) j band 2, polyadenylated RNA of PC-3 (5 micrograms); 10 - FIG. 4 represents an analysis at
Northern blot d'ARN polyadénylé provenant de différentes sources ; l'ARN polyadénylé a été isolé à partir de cellules de MCF-7 (carcinome mammaire humain), de SK-MEL 28 (mélanome humain), de KB 15 (carcinome nasopharyngien) et de HBL-100 (épithélium mammaire humain) et analysé par hybridation au Northern blot avec une sonde spécifique de TGF-S2 (pPC-2l) comme décrit dans la partie matériaux et méthodes ; chaque bande contient S 20 microgrammes d'ARN polyadénylé provenant de cellules de SK-MEL 28 (bande 1), de MCF-7 (bande 2). de HBL-100 (bande 3) ou de KB (bande 4) ; - la figure 5 correspond à un test de bioactivité de TGF-B2 recombinant ; des cellules de 25 clone 36 de 1B9» 12,5 dont la lignée cellulaire a été déposée à l’ATCC (American Type Culture Collection) sous le numéro d'accès CflL 9800. ont été cultivées jusqu'à la confluence dens des bacs de culture de tissus de 100 mm ; les cellules ont été levées trois fois avec un 30 milieu dépourvu de sérum"et ont été mises à innuber pendant 24 heures dans 5 ml de milieu dépourvu de sérum } le milieu a été recueilli, dialysé contre de 1’acide acétique 0»2M, et testé concernant l'inhibition de la synthèse d*ADN dansNorthern blot of polyadenylated RNA from different sources; polyadenylated RNA was isolated from MCF-7 (human breast carcinoma), SK-MEL 28 (human melanoma), KB 15 (nasopharyngeal carcinoma) and HBL-100 (human mammary epithelium) cells and analyzed by hybridization with the Northern blot with a specific probe of TGF-S2 (pPC-21) as described in the materials and methods section; each band contains S 20 micrograms of polyadenylated RNA originating from cells of SK-MEL 28 (band 1), of MCF-7 (band 2). HBL-100 (band 3) or KB (band 4); - Figure 5 corresponds to a test for bioactivity of recombinant TGF-B2; cells of 25 clone 36 of 1B9 "12.5, the cell line of which was deposited at the ATCC (American Type Culture Collection) under the access number CflL 9800. were cultivated until the confluence of the tanks of 100 mm tissue culture; the cells were raised three times with serum-free medium "and were incubated for 24 hours in 5 ml of serum-free medium} the medium was collected, dialyzed against 0" 2M acetic acid, and tested for inhibition of DNA synthesis in
HH
les cellules de CCL64 comme décrit (Gentry et al., 1307, Moi. Coll. Biol. 7«341Ô). Däne oo toefe, 3,3 pg de TOf-Ol purifié naturel otondard ont donné 60 % d'inhibition ; l'activité spécifique du TGF-32 5 purifié naturel a été calculée : elle était environ la moitié de celle de TGF-ßl î et - la figure 6 représente une analyse au Western blot de protéines recombinantes secrétées par le clone 36 de lß9, 12,S dont la lignée 10 cellulaire a été déposée à l'ATCC (American Type culture collection) sous la numei-u u’cuxea crl 0600 j un milieu conditionné dépourvu de sérum dialysé à l'acide provenant de cellules 'du clone 36 de 1ΑΘ, 12,5', a été fractionné par électrophorèse sur gel de SDS-polyacrylamide et 15 analysé par Western blot avec un anti-sérum préparé contre le peptide synthétique NH2-YNTINPEASASPC-COOH comme décrit (Gentry et al., 1987, Mol. Cell. Biol. 7}3418).CCL64 cells as described (Gentry et al., 1307, Moi. Coll. Biol. 7 "3410"). Däne oo toefe, 3.3 μg of natural purified TOf-Ol from Otondard gave 60% inhibition; the specific activity of natural purified TGF-32 5 was calculated: it was approximately half that of TGF-β1 and - Figure 6 represents a Western blot analysis of recombinant proteins secreted by clone 36 of lß9, 12 , S whose cell line 10 has been deposited at the ATCC (American Type culture collection) under the numei-u u'cuxea crl 0600 j a conditioned medium devoid of acid dialyzed serum from cells' of clone 36 of 1ΑΘ, 12.5 ', was fractionated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and analyzed by Western blot with an anti-serum prepared against the synthetic peptide NH2-YNTINPEASASPC-COOH as described (Gentry et al., 1987, Mol Cell Biol. 7} 3418).
T..3 présente invention concerne la production 20 d'une forme mature biologiquement active de TGF-Ö2 à partir d'une séquence codante du gène précurseur de TGF-ß et son produit# Le TGF-B2 mature biologiquement actif peut être produit par le clonage et l'expression de toute la longueur de la séquence de 25 codage du nucléotide du précurseur de TGF-A2 ou de son équivalent fonctionnel dans une cellule hôte qui transforme correctement le précurseur de sorte qu’est produit un TGF-ß2 mature ayant une activité biologique qui virtuellement ne peut pas être 30 distinguée de celle du TGF-ß2 naturel authentique, tes équivalents fonctionnels de la longueur totale de la séquence de codage du nucléotide du précurseur de TGF-B2 comprennent toute séquence 12 d'ADN qui, lorsqu'elle est exprimée à l'intérieur d'une cellule hôte appropriée, est capable de diriger la synthèse, la transformation et l'export de TGF-B2 mature. A cet égard, des séquences de 5 codage de précurseur hybride incluant par exemple la séquence de précurseur de TGF-ßl dans le cadre de lecture de la séquence mature de TGF-B2, peuvent être construites et utilisées pour produire un TGF-B2 biologiquement actif. Le procédé selon 10 l'invention peut être divisé, en les étapes suivantes dans un but de description uniquement : (a) isolement ou production de la séquence de codage pour une forme de précurseur de TGFe-ß2 ; (b) construction d'un vecteur d'expression qui va 15 diriger l'expression d'une séquence de codage de TGF-ß2 ; (c) transfection de cellules hôtes appropriées qui sont capables de répliquer et d'exprimer le gène et de transformer le produit du gène pour'produire la forme mature biologiquement 20 active de TGF-B2 ; (d) identification et purification du TGF-B2 mature biologiquement actif. Le transfectant qui exprime des niveaux élevés de •TGF-ß2 mature bioactif étant identifié, la pratique de l'invention inclue l'expansion de ce clone et 25 l'isolement du produit de gène exprimé.T..3 the present invention relates to the production of a mature biologically active form of TGF-Ö2 from a coding sequence of the precursor gene of TGF-ß and its product # The mature biologically active TGF-B2 can be produced by cloning and expressing the entire length of the nucleotide coding sequence of the TGF-A2 precursor or its functional equivalent in a host cell which correctly transforms the precursor so that a mature TGF-ß2 having been produced a biological activity which virtually cannot be distinguished from that of authentic natural TGF-β2, the functional equivalents of the full length of the nucleotide coding sequence of the TGF-B2 precursor include any DNA sequence which, when 'it is expressed inside an appropriate host cell, is capable of directing the synthesis, transformation and export of mature TGF-B2. In this regard, hybrid precursor coding sequences including, for example, the precursor sequence of TGF-β1 in the context of reading the mature sequence of TGF-B2, can be constructed and used to produce a biologically active TGF-B2 . The method according to the invention can be divided into the following steps for the purpose of description only: (a) isolation or production of the coding sequence for a form of TGFe-β2 precursor; (b) constructing an expression vector which will direct the expression of a coding sequence for TGF-ß2; (c) transfection of appropriate host cells which are capable of replicating and expressing the gene and transforming the gene product to produce the mature, biologically active form of TGF-B2; (d) identification and purification of mature biologically active TGF-B2. The transfectant which expresses high levels of mature bioactive TGF-β2 being identified, the practice of the invention includes expansion of this clone and isolation of the expressed gene product.
Le procédé de*1'invention est démontré ici au moyen d'exemples dans lesquels des ADNc de la région de codage du précurseur de TGF-B2 ont été préparés, clonés, séquencés et utilisés pour 30 construire des vecteurs d'expression qui dirigent l'expression à niveau élevé de TGF-B2 dans des cellules de CHO. Dans un mode de réalisation spécifique, la séquence d'acides aminés complète de la forme mature du TGF-B2 humain a été déterminée « 13 et présente une homologie globale de 71 % avec TGF-ßl. A l'aide de sondes d'oligonucléotiques synthétiques nous avons identifié les clones provenant d'une bibliothèque d'ADNc de PC 3 codant 5 pour TGF-B2. L'analyse de séquences d'ADN de l'un de ces clones a révélé que le TGF-B2, de même que le TGF-ßl, est synthétisé sous forme d'une protéine de précurseur de plus grande taille, dont l'extrémité carboxy est clivée pour produire le 10 monomère de TGF-B2 mature. Tandis qu'il y a une homologie de 71 % entre TGF-ßl et TGF-B2 d'un bout à l'autre des portions matures de ces molécules, il existe seulement un maximum de 31 % d'homologie '•dans le reste du précurseur, ce qui suggère que les 15 régions d'extrémité amine de TGF-ßl et TGF-B2 peuvent être distinctes du point de vue fonctionnel.The method of the invention is demonstrated herein by means of examples in which cDNAs from the coding region of the TGF-B2 precursor have been prepared, cloned, sequenced and used to construct expression vectors which direct the high level expression of TGF-B2 in CHO cells. In a specific embodiment, the complete amino acid sequence of the mature form of human TGF-B2 has been determined "13 and has an overall homology of 71% with TGF-β1. Using synthetic oligonucleotic probes we identified clones from a PC 3 cDNA library encoding 5 for TGF-B2. Analysis of the DNA sequences of one of these clones revealed that TGF-B2, like TGF-ß1, is synthesized as a larger precursor protein, the end of which carboxy is cleaved to produce the mature TGF-B2 monomer. While there is 71% homology between TGF-ßl and TGF-B2 throughout the mature portions of these molecules, there is only a maximum of 31% homology in the rest of the precursor, suggesting that the amine end regions of TGF-β1 and TGF-B2 may be functionally distinct.
Dans un mode dë réalisation spécifique de ) l'invention, l'expression d'un nouveau gène hybride 20 de TGF-ßl/TGF-ß2 dans des cellules de CHO est utilisée pour produire de grandes quantités de TGF-B2 biologiquement actif. Les différents aspects du procédé de l'invention sont décrits plus en détails dans les sous-sections suivantes et dans 25 les exemples qui suivent.In a specific embodiment of the invention, expression of a new hybrid gene for TGF-β1 / TGF-ß2 in CHO cells is used to produce large amounts of biologically active TGF-B2. The various aspects of the process of the invention are described in more detail in the following subsections and in the examples which follow.
La séquence de codage du nucléotide pour TGF-B2 est représentée à la figure la. Dans la pratique du procédé de l'invention, la séquence du nucléotide représentée ici, ou des fragments ou des 30 équivalents fonctionnels de celle-ci, peut être utilisée pour produire les molécules recombinantes qui vont diriger l'expression du produit de TGF-B2 dans des cellules hôtes appropriées. Dans un mode de réalisation spécifique, un gène hybride de « 14 TGF-ßl/TGF-ß2 (figure lb) a é.té construit et utilisé pour transfecter des cellules de CHO. Des transfectants produisant une quantité aussi importante que 500 )ig de TGF-B2 mature biologi-5 quement actif par ml de milieu de culture ont été isolés.The nucleotide coding sequence for TGF-B2 is shown in Figure la. In practicing the method of the invention, the nucleotide sequence shown here, or fragments or functional equivalents thereof, can be used to produce the recombinant molecules that will direct expression of the TGF-B2 product in appropriate host cells. In a specific embodiment, a hybrid gene of "14 TGF-ß1 / TGF-ß2 (Figure 1b) was constructed and used to transfect CHO cells. Transfectants producing as much as 500 µg of mature biologically active TGF-B2 per ml of culture medium have been isolated.
Du fait de la dégénérescence des séquences de codage de nucléotide, d'autres séquences d'ADN qui codent sensiblement pour les mêmes séquences 10 d'acides aminés que celles représentées à la figure-la et la figure lb peuvent être utilisées dans la pratique de la présente invention pour le clonage . et l'expression de TGF-ß2. De telles modifications 'comprennent les délétions, les additions ou les 15 substitutions de différents résidus de nucléotides ayant pour résultat une séquence qui code pour le même produit de gène ou pour un produit de gène équivalent du point de vue fonctionnel. Le produit de gène peut contenir des délétions, des additions 20 ou des substitutions de restes d'acides aminés dans la séquence, ce qui a pour résultat une modification silencieuse produisant ainsi un produit 'bio-actif. De telles substitutions d'acides aminés peuvent être réalisées sur la base de similarité de 25 polarité, de charge, de solubilité, d'hydropho- « bicité, bydrophilicité et/ou de nature amphipathique des résidus impliqués. Par exemple, les acides aminés chargés négativement comprennent l'acide aspartique et l'acide glutamique ; les 30 acides aminés chargés positivement comprennent la lysine et l'arginine ; les acides aminés comportant des groupes de tête polaires non chargés ou des groupes de tête non polaires ayant des'valeurs semblables d'hydrophilicité comprennent les « « 15 suivants : leucine, isoleucine, valine; glycine, alanine; asparagine, glutamine; sérine, thréonine; phénylalanine, tyrosine, la séquence de codage de nucléotide pour 5 TGF-B2 peut être obtenue à partir de sources cellulaires qui produisent une activité semblable à TGF-B2. La séquence de codage peut être obtenue par clonage par ADNc d'ARN isolé et purifié à partir de telles sources cellulaires ou par clonage 10 génomique. L'ADNc ou les bibliothèques génomiques . de clones peuvent être préparés à partir des fragments d'ADN produits à l'aide de procédés bien connus dans la technique comprenant sans ê.treDue to the degeneracy of the nucleotide coding sequences, other DNA sequences which code for substantially the same amino acid sequences as those shown in Figure 1a and Figure 1b may be used in the practice of the present invention for cloning. and expression of TGF-ß2. Such modifications include deletions, additions or substitutions of different nucleotide residues resulting in a sequence which codes for the same gene product or for a functionally equivalent gene product. The gene product may contain deletions, additions or substitutions of amino acid residues in the sequence, which results in a silent modification thereby producing a bioactive product. Such amino acid substitutions can be made on the basis of similarity in polarity, charge, solubility, hydrophobicity, bydrophilicity and / or the amphipathic nature of the residues involved. For example, negatively charged amino acids include aspartic acid and glutamic acid; the 30 positively charged amino acids include lysine and arginine; amino acids having uncharged polar head groups or non-polar head groups having similar values of hydrophilicity include the following: leucine, isoleucine, valine; glycine, alanine; asparagine, glutamine; serine, threonine; phenylalanine, tyrosine, the nucleotide coding sequence for TGF-B2 can be obtained from cellular sources which produce activity similar to TGF-B2. The coding sequence can be obtained by cloning by cDNA from RNA isolated and purified from such cellular sources or by genomic cloning. CDNA or genomic libraries. clones can be prepared from DNA fragments produced using methods well known in the art, including without being
AAT
\ limités à celle-ci l'utilisation d'enzymes de 15 restriction. Les fragments qui codent pour TGF-82 peuvent être identifiés par criblage de telles bibliothèques avec une sonde de nucléotide qui est sensiblement complémentaire de toute portion de la séquence représentée à la figure -la. Des clones de 20 longueur totale, c'est-à-dire ceux contenant la région de codage totale pour le précurseur de TGF-J32 peuvent être choisis en vue de l'expression.the use of restriction enzymes is limited thereto. The fragments which code for TGF-82 can be identified by screening such libraries with a nucleotide probe which is substantially complementary to any portion of the sequence shown in Figure 1a. Full length clones, i.e., those containing the full coding region for the TGF-J32 precursor can be chosen for expression.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la séquence de codage de la figure la 25 peut être synthétisée en entier ou en partie, à l'aide de procédés chimiques bien connus dans la technique. Voir par exemple, Caruthers et al., 1980, Nue. Acids Res. Symp. Ser. 7:215-223 ; Créa et Horn, 1980, Nue Acids. Res. 9(10):2331 ; 30 Matteucci et Carruthers, 1980, Tetrahedron Letters 21:719 et Chow et Kempe, 1981, Nue. Acids. Res. 9(12):2807-2917. Ou bien encore, la protéine pourrait être produite à l'aide de procédés chimiques pour synthétiser la séquence d'acides 4 16 aminés représentée à la figure la en entier ou en partie. Par exemple, des peptides peuvent être synthétisés par des procédés en phase solide sur un instrument Beckman 990, et clivés à partir de la 5 résine comme décrit précédemment (Gentry, L.E., et al, 1983, J. Biol. Chem. 258:11219-11228 ; Gentry, L.E. et Lawton, A., 1986, Virology 152:421-431). La purification peut être réalisée par chromatographie liquide préparative à haute performance. La compo-10 sition des peptides a été confirmée par analyse des. acides aminés.In another embodiment of the invention, the coding sequence of Figure la can be synthesized in whole or in part, using chemical methods well known in the art. See, for example, Caruthers et al., 1980, Nue. Acids Res. Nice. Ser. 7: 215-223; Créa and Horn, 1980, Nue Acids. Res. 9 (10): 2331; 30 Matteucci and Carruthers, 1980, Tetrahedron Letters 21: 719 and Chow and Kempe, 1981, Nude. Acids. Res. 9 (12): 2807-2917. Alternatively, the protein could be produced using chemical methods to synthesize the amino acid sequence shown in Figure la in whole or in part. For example, peptides can be synthesized by solid phase methods on a Beckman 990 instrument, and cleaved from the resin as previously described (Gentry, LE, et al, 1983, J. Biol. Chem. 258: 11219 -11228; Gentry, LE and Lawton, A., 1986, Virology 152: 421-431). The purification can be carried out by high performance preparative liquid chromatography. The composition of the peptides was confirmed by analysis of. amino acids.
Dans un mode de réalisation spécifique, décrit dans les exemples ci-inclus, la séquence de Λ \ codage de TGF-B2 a été obtenue par clonage par ADNc 15 de séquences de codage de précurseur de TGF-B2 humain dérivées d'ARN polyadénylé isolé à partir d'une lignée cellulaire d'adénocarcinome de la prostate humain traitée par tamoxifen, PC3, dont il a été montré précédemment qu'elle- produit TGF-B2.In a specific embodiment, described in the examples included herein, the F \ coding sequence of TGF-B2 was obtained by cloning by cDNA of coding sequences of human TGF-B2 precursor derived from isolated polyadenylated RNA from a human prostate adenocarcinoma cell line treated with tamoxifen, PC3, which it has previously been shown to produce TGF-B2.
20 La région de codage entière d'un clone d'ADNc a été séquencée et comparée à la séquence publiée de TGF-ßl humain (voir figure 2).The entire coding region of a cDNA clone was sequenced and compared to the published sequence of human TGF-β1 (see Figure 2).
L'analyse de séquences d'ADN des clones d'ADNc de TGF-B2 indiquent que TGF-B2 de même que 25 TGF-ßl est synthétisé sous forme d'une protéine précurseur de grande* taille, dont l'extrémité carboxy est clivée pour produire le monomère mature de TGF-B2 de 112 acides aminés. Il a été montré que TGF-B2 a un poids moléculaire de 24 000 composé de 30 deux sous-unités de 13 000 daltons liés par ponts disulfure (Ikeda et al., 1987, Biochemistry 26:2406-2410 ; Cbeifetz et al., 1987, Cell 48:409-415). Ainsi, la production de TGF-B2 nécessite un clivage protéolytique approprié de meme que la « 17 formation de ponts disulfure intra- et intermoléculaires. Une séquence leader hydrophobe à l'extrémité amine (résidu 3-19) est présente dans le précurseur et peut être responsable du fait de 5 diriger la protéine hors de la cellule. Le TGF-B2 mature peut encore être associé à la partie restante du précurseur au cours de ce processus.DNA sequence analysis of TGF-B2 cDNA clones indicates that TGF-B2 as well as TGF-ß1 is synthesized as a large * precursor protein, the carboxy terminus of which is cleaved to produce the mature TGF-B2 monomer of 112 amino acids. TGF-B2 has been shown to have a molecular weight of 24,000 composed of two 13,000 dalton subunits linked by disulfide bridges (Ikeda et al., 1987, Biochemistry 26: 2406-2410; Cbeifetz et al., 1987, Cell 48: 409-415). Thus, the production of TGF-B2 requires appropriate proteolytic cleavage as well as the formation of intra- and intermolecular disulfide bridges. A hydrophobic leader sequence at the amine terminus (residue 3-19) is present in the precursor and may be responsible for directing the protein out of the cell. Mature TGF-B2 can still be associated with the remaining part of the precursor during this process.
TGF-B2 présente 71 % d'homologie avec TGF-ßl dans toute la partie mature du précurseur, ce qui 10 implique une similarité fonctionnelle qui est soutenue par les preuves expérimentales (Seyedin et al., 1987, J. Biol. Chem. 262:1946-1949 ; Cheifetz et al., 1987, Cell 48:409-415). La partie -amine de '· la région précurseur de TGF-ßl provenant de sources 15 humaines, de rongeurs ou de sources simiennes (Derynck et al., 1985, Nature 316:701-705; Derynck et al., 1986, J. Biol. Chem. 261:4377-4379;TGF-B2 has 71% homology with TGF-β1 in the entire mature part of the precursor, which implies a functional similarity which is supported by experimental evidence (Seyedin et al., 1987, J. Biol. Chem. 262 : 1946-1949; Cheifetz et al., 1987, Cell 48: 409-415). The amine portion of the TGF-β1 precursor region from human, rodent or simian sources (Derynck et al., 1985, Nature 316: 701-705; Derynck et al., 1986, J. Biol Chem 261: 4377-4379;
Sharples et al., 1987, DNA 6:239-244) est hautement conservée*et suggère que cette partie'de la 20 molécule peut avoir une fonction biologique importante. Par contraste, il n'y a pas plus de 31 % d'homologie entre les régions précurseur * N-terminales de TGF-ßl et TGF-ß2. Après clivage du peptide signal supposé, le précurseur de TGF-B2 25 contiendrait également davantage d'acides aminés que le précurseur de TGF-ßl. Les différences structurales primaires à l'intérieur de la région de l'extrémité amine des protéines précurseur de TGF-ßl/TGF-ß2 peuvent refléter des différences 30 fonctionnelles. Cependant, des régions homologues de façon significative à l'intérieur des précurseurs sont trouvées dans des blocs isolés suggérant « 18 la conservation de domaines fonctionnels importants même à l'intérieur de la région précurseur N-terminales.Sharples et al., 1987, DNA 6: 239-244) is highly conserved * and suggests that this part of the molecule may have an important biological function. In contrast, there is no more than 31% homology between the N-terminal precursor * regions of TGF-ß1 and TGF-ß2. After cleavage of the supposed signal peptide, the TGF-B2 precursor would also contain more amino acids than the TGF-β1 precursor. Primary structural differences within the amine terminus region of the TGF-β1 / TGF-ß2 precursor proteins may reflect functional differences. However, significantly homologous regions within the precursors are found in isolated blocks suggesting "18 the conservation of important functional domains even within the N-terminal precursor region.
L'analyse par Northern blot a révélé deux 5 classes de dimensions importantes de l'ARNm spécifique de TGF-B2 de 4,1 et 6,5 kb dans les cellules de BSC-40. Les cellules de PC-3 traitées au tamoxifen contiennent trois séquences transcrites de TGF-B2 de 4,1 kb, 5,1 kb et 6,5 kb. 10 Ces messages de dimensions différentes pourraient être le résultat d’épissage d'ARN différentiel, de la polyadénylation, ou des deux comme cela a été décrit pour d'autres gènes (Helfman et al1986, '•Mol Cell. Biol. 6:3582-3595; Sayre et al., 1987, 15 Proc. Natl. Acad, Sei. USA 84:29841-2945). Une analyse préliminaire d'un autre clone d'ADNc de TGF-B2 montre qu'il contient une région non traduite en 3' plus grande d'environ 1 kb que celle de pPC-211 et de pPC-14 et qu'il contiént un site de 20 polyadénylation différent suggérant qu'une autre polyadénylation est un facteur responsable de la production d'ARNm de TGF-B2 multiples observés sur • des Northern blots.Northern blot analysis revealed two large size classes of the 4.1 and 6.5 kb TGF-B2 specific mRNA in BSC-40 cells. PC-3 cells treated with tamoxifen contain three transcribed sequences of TGF-B2 of 4.1 kb, 5.1 kb and 6.5 kb. These different sized messages could be the result of differential RNA splicing, polyadenylation, or both as has been described for other genes (Helfman et al1986, '• Mol Cell. Biol. 6: 3582 -3595; Sayre et al., 1987, 15 Proc. Natl. Acad, Sci. USA 84: 29841-2945). Preliminary analysis of another TGF-B2 cDNA clone shows that it contains a 3 'untranslated region approximately 1 kb larger than that of pPC-211 and pPC-14 and that it contains a different polyadenylation site suggesting that another polyadenylation is a factor responsible for the production of multiple TGF-B2 mRNAs seen on Northern blots.
Les cellules de BSC-40 contiennent des 25 niveaux comparables de séquences transcrites spécifiques de TGF-ß'l et TGF-B2 : les cellules de PC-3 traitées au tamoxifen contiennent davantage d'ARNm de TGF-ßl que TGF-B2 (figure 3B). Ce dernier résultat est inattendu puisque ces cellules 30 produisent davantage de protéine de TGF-B2 que TGF-ßl (Ikeda et al, 1987, Biochemistry 26: 2406-2410) et suggère un niveau de post-transcription de régulation concernant la synthèse de ce modulateur de croissance. Les expériences destinées à compren- 4 19 dre les mécanismes de commande de transcription et de traduction qui conduisent à la production de TGF-ßl et de TGF-B2 sont en cours. La production de quantités adéquates de TGF-B2 par des techniques 5 d'ADN recombinant, comme cela a été fait pour TGF-ßl, devrait encore aider à concevoir des expériences pour explorer les différents effets de cette protéine.BSC-40 cells contain comparable levels of specific transcribed sequences of TGF-ß'l and TGF-B2: PC-3 cells treated with tamoxifen contain more TGF-ßl mRNA than TGF-B2 (Figure 3B). This latter result is unexpected since these cells produce more TGF-B2 protein than TGF-ß1 (Ikeda et al, 1987, Biochemistry 26: 2406-2410) and suggests a level of regulatory post-transcription regarding the synthesis of this protein. growth modulator. Experiments to understand the transcriptional and translational control mechanisms that lead to the production of TGF-β1 and TGF-B2 are underway. The production of adequate amounts of TGF-B2 by recombinant DNA techniques, as has been done for TGF-β1, should further help in designing experiments to explore the different effects of this protein.
Dans un autre mode de réalisation, la 10 séquence de codage de TGF-B2. a été obtenue par clonage par ADNc de séquences de codage de précurseur de TGF-B2 simien dérivées d'ARN polyadénylé isolé à partir d'une lignée cellulaire de jDalli-triche africain, BSC-40. La région codante totale 15 d'un clone d'ADNc a été séquencée. Les précurseurs de TGF-ß2 humain et simien semblent avoir des séquences d'acides aminés identiques, et leurs séquences de nucléotides sçnt à peu près identiques. - 20 Afin d'exprimer une forme mature biologiquement active de TGF-B2 on devrait choisir un système vecteur d'expression/hôte pourvoyant non • seulement à des niveaux élevés de transcription et de traduction mais aussi à l'élaboration correcte 25 du gène produit. Ceci est particulièrement important lorsqu'on utilise la séquence codante entière d'un précurseur de TGF-B2 dans les vecteurs d'expression car la forme mature de TGF-B2 semble être dérivée du produit de précurseur par 30 l'intermédiaire de phénomènes de transformation cellulaire. En outre, un système expression/cellule hôte qui pourvoit à la sécrétion du produit peut être choisi.In another embodiment, the coding sequence of TGF-B2. was obtained by cDNA cloning of coding sequences of simian TGF-B2 precursor derived from polyadenylated RNA isolated from a cell line of African jDalli-cheat, BSC-40. The entire coding region of a cDNA clone was sequenced. The precursors of human and simian TGF-β2 appear to have identical amino acid sequences, and their nucleotide sequences are approximately identical. In order to express a mature, biologically active form of TGF-B2, an expression vector / host system should be chosen which not only provides high levels of transcription and translation, but also the correct production of the gene produced. . This is particularly important when using the entire coding sequence of a TGF-B2 precursor in expression vectors since the mature form of TGF-B2 appears to be derived from the precursor product via transformation phenomena. cellular. In addition, an expression / host cell system which provides for the secretion of the product can be chosen.
4 v 204:20
En particulier, il apparaît que le TGF-B2 mature, un homodimère lié par pont disulfure de 112 acides aminés par sous-unité peut être formé par transformation cellulaire mettant en jeu un clivage 5 protéolytique entre les acides aminés Arg-Ala du précurseur (résidus numéros 330 et.331 à la figure la). En outre, le précurseur de TGF-B2 contient trois sites potentiels de N-glycosylation non trouvés dans la forme mature. La glycosylation 10 appropriée du précurseur peut, être importante pour . la synthèse cellulaire et la libération ou la sécrétion de la molécule mature. En outre, la forme mature de TGF-B2 comprend un dimère à liai-sons 1 disulfure mettant en jeu 9 résidus de cystéine par 15 sous-unité. Certains de ceux-ci sont impliqués dans les ponts disulfure intercaténaires et d'autres dans les ponts disulfure intracaténaires qui modifient la structure et la configuration tertiaires de la molécule mature ^t donc son 20 activité biologique. Ainsi, la capaoité d'une cellule hôte utilisée dans le système d'expression d'exprimer et de transformer correctement le produit du gène de TGF-B2 est importante pour la production d'un TGF-B2 mature biologiquement actif. 25 Une variété- de systèmes hôte animal/vecteurs d'expression (c'est-à-dire des vecteurs qui contiennent les éléments nécessaires pour diriger la réplication, la transcription et la traduction de la séquence de codage de TGF-32 dans une cellule 30 hôte appropriée) peuvent être utilisés aussi bien par l'homme du métier. Ils comprennent mais sans être limités à ceux-ci, les systèmes vecteurs d'expression de virus/cellules hôtes de mammifères (par exemple, cytomégalovirus, virus de vaccine, 4 v 21 adénovirus, et analogues) ; les systèmes vecteurs d'expression de virus d'insectes/cellules d'insectes (par exemple, baculovirus) ; ou des systèmes d'expression de promoteurs non viraux 5 dérivés des génomes de cellules de mammifères (par exemple le promoteur de la métallothionine de souris).In particular, it appears that mature TGF-B2, a disulfide bonded homodimer of 112 amino acids per subunit can be formed by cellular transformation involving a proteolytic cleavage between the amino acids Arg-Ala of the precursor (residues numbers 330 and 331 in figure la). In addition, the TGF-B2 precursor contains three potential N-glycosylation sites not found in the mature form. Appropriate glycosylation of the precursor may be important for. cell synthesis and the release or secretion of the mature molecule. In addition, the mature form of TGF-B2 comprises a disulfide-linked dimer 1 involving 9 cysteine residues per 15 subunits. Some of these are involved in the intercatenarian disulfide bridges and others in the intracatenary disulfide bridges which modify the tertiary structure and configuration of the mature molecule and therefore its biological activity. Thus, the ability of a host cell used in the expression system to properly express and transform the TGF-B2 gene product is important for the production of a mature biologically active TGF-B2. A variety of animal host / expression vector systems (i.e., vectors which contain the elements necessary to direct replication, transcription and translation of the coding sequence of TGF-32 in a cell Suitable host) can be used by those skilled in the art as well. They include, but are not limited to, mammalian virus / host cell expression vector systems (eg, cytomegalovirus, vaccinia virus, 4-21 adenovirus, and the like); insect virus / insect cell expression vector systems (eg, baculovirus); or non-viral promoter expression systems derived from mammalian cell genomes (e.g., the mouse metallothionine promoter).
Les éléments d'expression de ces vecteurs varient en ce qui concerne leur force et leurs 10 spécificités. Selon le système hôte/vecteur utilisé, l'un quelconque parmi un certain nombre d'éléments de transcription et de traduction . appropriés peut être utilisé. Par exemple,- lors du • clonage dans des systèmes cellulaires de 15 mammifères, des promoteurs isolés à partir du génome de cellules de mammifères, (par exemple le promoteur de métallothionine de souris) ou à partir de virus qui se développent dans ces cellules, (par ) exemple le promoteur 7,5K du virus de la vaccine) 20 peuvent être utilisés. Des promoteurs produits par des techniques d'ADN recombinant ou par des techniques synthétiques peuvent également être ‘ utilisés pour pourvoir à la transcription des séquences insérées.The expression elements of these vectors vary with regard to their strength and specificities. Depending on the host / vector system used, any one of a number of transcription and translation elements. can be used. For example, - when cloning into mammalian cellular systems, promoters isolated from the genome of mammalian cells, (eg the mouse metallothionine promoter) or from viruses which develop in these cells, (for example) the 7.5K vaccinia virus promoter) can be used. Promoters produced by recombinant DNA techniques or by synthetic techniques can also be used to provide for transcription of the inserted sequences.
25 Des signaux^d'initiation spécifiques sont i également nécessaires pour une traduction suffisante des séquences insérées de codage des protéines. Ces signaux comprennent le codon ATG d'initiation et les séquences adjacentes. Dans les 30 cas où le gène de TGF-B2 entier y compris son propre codon d'initiation et les séquences adjacentes est inséré dans les vecteurs d'expression appropriés, des signaux de commande de traduction supplémentaires peuvent ne pas être « 22 nécessaires. Cependant, dans les cas où seule une partie de la séquence codante est insérée, des signaux de commande de traduction exogènes, comprenant le codon d'initiation ATG; doivent être 5 fournis. En outre, le codon d'initiation doit être en phase avec le cadre de lecture des séquences de codage de TGF-B2 pour assurer la traduction de la séquence d'insertion entière. Ces signaux de commande de traductions exogènes et les codons 10 d'initiation peuvent être d'origine variée, naturelle ou synthétique. L'efficacité de l'expression peut être améliorée par inclusion de séquences d'atténuation de transcription, _ '•d'éléments d'amélioration, etc.Specific initiation signals are also required for sufficient translation of the inserted protein coding sequences. These signals include the ATG initiation codon and the adjacent sequences. In cases where the entire TGF-B2 gene including its own initiation codon and adjacent sequences is inserted into the appropriate expression vectors, additional translation control signals may not be required. However, in cases where only part of the coding sequence is inserted, exogenous translation control signals, including the ATG initiation codon; must be provided. In addition, the initiation codon must be in phase with the reading frame of the coding sequences of TGF-B2 to ensure translation of the entire insertion sequence. These exogenous translation control signals and the initiation codons can be of varied, natural or synthetic origin. Expression efficiency can be improved by including transcription attenuation sequences, enhancement elements, etc.
15 L'un quelconque des procédés décrits précédemment pour l'insertion de fragments d'ADN dans un vecteur peut être utilisé pour construire des vecteurs d'expression contenant le gène de TGF-ß et les signaux de commande -de transcription/ 20 traduction appropriés. Ces procédés peuvent comprendre des techniques d'ADN recombinant in vitro, des techniques synthétiques et des recombinaisons in vivo (recombinaison génétique).Any of the methods described above for inserting DNA fragments into a vector can be used to construct expression vectors containing the TGF-ß gene and the appropriate transcription / translation control signals. . These methods may include in vitro recombinant DNA techniques, synthetic techniques and in vivo recombinations (genetic recombination).
Dans les cas où un adénovirus est utilisé 25 comme vecteur d'expression, la séquence de codage de TGF-B2 peut être ÎLiée à un complexe de commande de transcription/traductiond'adénovirus, par exemple le dernier promoteur et la séquence leader tripartite. Ce gène chimérique peut ensuite être 30 inséré dans le génome de 1'adénovirus par recombinaison in vitro ou in vivo. L'insertion dans une région non essentielle du génome viral (par exemple, la région El ou E3) va entraîner la formation d'un virus recombinant qui est viable et < 23 capable d'exprimer TGF-B2 dans des hôtes affectés.In cases where an adenovirus is used as an expression vector, the coding sequence of TGF-B2 can be linked to an adenovirus transcription / translation control complex, for example the last promoter and the tripartite leader sequence. This chimeric gene can then be inserted into the genome of the adenovirus by in vitro or in vivo recombination. Insertion into a nonessential region of the viral genome (eg, the E1 or E3 region) will result in the formation of a recombinant virus which is viable and <23 capable of expressing TGF-B2 in affected hosts.
De façon similaire, le promoteur 7,5K de la vaccine peut être utilisé.Similarly, the 7.5K vaccinia promoter can be used.
Un autre système d'expression qui pourrait 5 être utilisé pour exprimer TGF-B2 est un système d'insecte. Dans un tel système, le virus de la polyhedrose nucléaire de Autographe californica (AcNPV) est utilisé en tant que vecteur pour exprimer des gènes étrangers. Le virus se développe 10 dans les cellules de Spodoptera frugiperda. La séquence de codage de TGF-B2 peut être clonée dans des régions non essentielles (par exemple le gène de polyhedrine) du virus et placée sous le»contrôleAnother expression system which could be used to express TGF-B2 is an insect system. In such a system, the Autograph californica nuclear polyhedrosis virus (AcNPV) is used as a vector to express foreign genes. The virus grows in the cells of Spodoptera frugiperda. The coding sequence of TGF-B2 can be cloned into nonessential regions (eg the polyhedrine gene) of the virus and placed under »control
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'.d'un promoteur de AcNPV (par exemple le promoteur 15 de polyhedrine). L'insertion réussie de la séquence de codage de TGF-B2 va entraîner l'inactivation du gène de polyhedrine et la production de virus recombinant non occlus (c'est-à-dire un virus dépourvu du revêtement protéique pour lequel code 20 le gène de polyhedrine). Ces virus recombinants sont ensuite utilisés pour infecter des cellules de Spodoptera frugiperda dans lesquelles le gène -inséré est exprimé.of an AcNPV promoter (for example the polyhedrine promoter). Successful insertion of the TGF-B2 coding sequence will result in the inactivation of the polyhedrine gene and the production of non-occluded recombinant virus (i.e., a virus lacking the protein coating for which the gene codes polyhedrine). These recombinant viruses are then used to infect Spodoptera frugiperda cells in which the -inserted gene is expressed.
En outre, on peut choisir une souche de 25 cellules hôtes qui,module l'expression des séquences insérées, bu qui modifie et transforme le produit de gène de la façon spécifique souhaitée. L'expression de certains promoteurs peut être augmentée en présence de certains inducteurs, (par 30 exemple les ions zinc et cadmium pour les promoteurs de métallothionine). Ainsi, l'expression du TGF-B2 obtenu par génie génétique peut être contrôlée. Ceci est important si le produit de protéine du gène étranger cloné est léthal « 24 vis-à-vis des cellules hôtes. En outre, les modifications (par exemple glycosylation) et les transformations (par exemple clivage) de produits de protéines sont importantes pour la fonction de 5 la protéine. Différentes cellules hôtes ont des mécanismes caractéristiques et spécifiques pour la transformation et la modification post-traduction des protéines. Des lignées cellulaires ou des systèmes hôtes appropriés peuvent être choisis pour 10 assurer la modification et la, transformation correctes de la protéine étrangère exprimée.In addition, a host cell strain can be chosen which modulates the expression of the inserted sequences, or which modifies and transforms the gene product in the specific manner desired. The expression of certain promoters can be increased in the presence of certain inducers (eg zinc and cadmium ions for metallothionine promoters). Thus, the expression of TGF-B2 obtained by genetic engineering can be controlled. This is important if the protein product of the cloned foreign gene is lethal to the host cells. In addition, modifications (eg glycosylation) and transformations (eg cleavage) of protein products are important for the function of the protein. Different host cells have characteristic and specific mechanisms for post-translational transformation and modification of proteins. Appropriate cell lines or host systems can be chosen to ensure correct modification and transformation of the expressed foreign protein.
Les cellules hôtes qui contiennent la séquence de codage de TGF-B2 recombinant et qui 4 expriment le produit mature biologiquement actif 15 peuvent être identifiées par au moins quatre approches générales : (a) hybridation ADN-ADN ; (b) présence ou absence de fonctions de gène • "marqueur" ; (c) estimation du niveau de transcription tel que mesuré par 4'expression des 20 séquences de transcription d'ARNm de TGF-B2 dans la cellule hôte et (d) détection du produit de gène mature tel que mesuré par immunoessai et, -finalement, par son activité, biologique.Host cells which contain the recombinant TGF-B2 coding sequence and which express the mature biologically active product can be identified by at least four general approaches: (a) DNA-DNA hybridization; (b) presence or absence of “marker” gene functions; (c) estimation of the level of transcription as measured by the expression of the transcription sequences of TGF-B2 mRNA in the host cell and (d) detection of the mature gene product as measured by immunoassay and, finally , by its biological activity.
Dans la première approche, la présence de la 25 séquence de codage,de TGF-B2 insérée dans le vecteur d'expression*peut être détectée par hybridation ADN-ADN à l'aide de sondes comprenant les séquences nucléotidiques qui sont homologues de la séquence de codage de TGF-B2 sensiblement comme 30 montré à la figure la, ou de parties ou de dérivés de celle-ci.In the first approach, the presence of the coding sequence, of TGF-B2 inserted into the expression vector * can be detected by DNA-DNA hybridization using probes comprising the nucleotide sequences which are homologous to the sequence encoding TGF-B2 substantially as shown in Figure la, or parts thereof or derivatives thereof.
Dans la seconde approche, le système vecteur d'expression recombinant/hôte peut être identifié et choisi sur la base de la présence ou de « 25 l'absence de certaines fonctions de gène "marqueur" (par exemple, activité de thymidine kinase, résistance aux antibiotiques, résistance au méthotrexate, phénotype de transformation, 5 formation d'un corps d'occlusion dans le baculo-virus, etc.). Par exemple, si la séquence de codage de TGF-Î32 est insérée dans une séquence de gène marqueur du vecteur, les recombinants contenant la séquence de codage de TGF-B2 peuvent être 10 identifiés par l'absence de la fonction de gène marqueur. Ou bien encore, un gène marqueur peut être placé en tandem avec la séquence de TGF-B2 sous le contrôle du même promoteur ou d'un-'promoteur différent utilisé pour commander 15 l'expression de la séquence de codage de TGF-B2. L'expression du marqueur en réponse à l'induction ou à la sélection indique l'expression de la séquence de codage de TGF-B2.In the second approach, the recombinant expression vector / host system can be identified and chosen on the basis of the presence or "absence of certain" marker "gene functions (eg, thymidine kinase activity, resistance antibiotics, methotrexate resistance, transformation phenotype, formation of an occlusion body in baculovirus, etc.). For example, if the coding sequence of TGF-1332 is inserted into a marker gene sequence of the vector, the recombinants containing the coding sequence of TGF-B2 can be identified by the absence of the marker gene function. Alternatively, a marker gene can be placed in tandem with the TGF-B2 sequence under the control of the same promoter or a different promoter used to control expression of the TGF-B2 coding sequence. Expression of the marker in response to induction or selection indicates expression of the TGF-B2 coding sequence.
Dans la troisième approche7 l'activité de 20 transcription pour la région de codage de TGF-B2 peut être évaluée par des essais d'hybridation. Par exemple, l'ARN polyadénylé peut être isolé et analysé par Northern blot à l'aide d'une sonde homologue de la séquence de codage de TGF-D2 ou de 25 parties particulières de celle-ci. Ou bien encore, * les acides nucléiques totaux de la cellule hôte peuvent être extraits et testés en ce qui concerne l'hybridation avec de telles sondes.In the third approach7 the transcription activity for the coding region of TGF-B2 can be assessed by hybridization assays. For example, polyadenylated RNA can be isolated and analyzed by Northern blotting using a probe homologous to the coding sequence of TGF-D2 or to specific parts thereof. Alternatively, the total nucleic acids of the host cell can be extracted and tested for hybridization with such probes.
Dans la quatrième approche, l'expression de 30 la protéine mature produite peut être estimée de façon immunologique, par exemple par des Western blots, des immunoessais tels que la.radioimmunoprécipitation, des immunoessais liés à- des enzymes et analogues. Cependant, le test ultime quant au 4 26 succès du système d'expression inclue la détection du produit de gène de TGF-B2 biologiquement actif. Lorque la cellule hôte secrète le produit de gène, le milieu dépourvu de cellules obtenu à partir de 5 la cellule hôte transfectante cultivée peut être testé pour l'activité de TGF-B2. Lorsque le produit de gène n'est pas secrété, des lysats cellulaires peuvent être testés pour une telle activité. Dans chacun des cas, les essais biologiques tels que 10 l'essai d'inhibition de croissance décrit ici ou la. stimulation de la croissance indépendante de l'ancrage dans des cellules cibles (Twardzik et Sherwin, 1985, J. Cell. Biochem. 28:289-297; '· Delarco et Todaro, 1978, Proc. Natl. Acad. Sei.In the fourth approach, the expression of the mature protein produced can be assessed immunologically, for example by Western blots, immunoassays such as radioimmunoprecipitation, enzyme linked immunoassays and the like. However, the ultimate test for the success of the expression system includes detection of the biologically active TGF-B2 gene product. When the host cell secretes the gene product, the cell-free medium obtained from the cultured transfecting host cell can be tested for TGF-B2 activity. When the gene product is not secreted, cell lysates can be tested for such activity. In each case, bioassays such as the growth inhibition test described herein or la. stimulation of growth independent of anchoring in target cells (Twardzik and Sherwin, 1985, J. Cell. Biochem. 28: 289-297; '· Delarco and Todaro, 1978, Proc. Natl. Acad. Sci.
15 U.S.A. 75:4001-4005) ou analogues peuvent être utilisées.15 U.S.A. 75: 4001-4005) or the like may be used.
Un clone produisant des niveaux élevés de TGF-B2 mature biologiquement actif étant identifié, le clone peut être étendu et le TGF-B2' peut être 20 purifié à l'aide de procédés bien connus dans la technique. De tels procédés comprennent la purification par immunoaffinité, les procédés • Chromatographiques comprenant la chromatographie liquide à haute performance, et analogues.A clone producing high levels of mature biologically active TGF-B2 being identified, the clone can be expanded and TGF-B2 'can be purified using methods well known in the art. Such methods include immunoaffinity purification, chromatographic methods including high performance liquid chromatography, and the like.
25 Les exemples suivants décrivent le clonage par ADNc de séquences de codage de précurseur de TGF-B2 provenant de la lignée cellulaire de l'adénocarcinome de la prostate humain, PC-3, de laquelle le TGF-B2 a été isolé précédemment.The following examples describe the cloning by cDNA of TGF-B2 precursor coding sequences from the human prostate adenocarcinoma cell line, PC-3, from which TGF-B2 was isolated previously.
30 Les modes opératoires suivants, illustrant les matériaux et méthodes, ont été utilisés pour cloner des ADNc codants pour le précurseur de TGF-B2 humain.The following procedures, illustrating materials and methods, were used to clone cDNAs encoding the human TGF-B2 precursor.
4 274 27
La lignée cellulaire de l'adénocarcinome de prostate humain, PC-3, a été cultivée dans un milieu complété au tamoxifen comme décrit (Ikeda et al., 1987, Biochemistry 26:2406-2410). Des cellules 5 de MCF-7 ont été cultivées dans un milieu de Eagle modifié par Dulbecco contenant 10 % de sérum de foetus de veau et 6 unités/ml d'insuline. Toutes les autres lignées cellulaires ont été cultivées dans le même milieu sans insuline. L'ARN 10 polyadénylé a été isolé par chromatographie sur oligo [[dT]-cellulose comme décrit (Purcbio et Fareed, 1979, J. Virol. 29:763-769).The human prostate adenocarcinoma cell line, PC-3, was cultivated in a medium supplemented with tamoxifen as described (Ikeda et al., 1987, Biochemistry 26: 2406-2410). MCF-7 cells were grown in Dulbecco-modified Eagle medium containing 10% fetal calf serum and 6 units / ml insulin. All other cell lines were grown in the same medium without insulin. Polyadenylated RNA was isolated by chromatography on oligo [[dT] -cellulose as described (Purcbio and Fareed, 1979, J. Virol. 29: 763-769).
Un ADNc double brin a été synthétisé à '•partir d'ARN polyadénylé isolé à partir de cellules 15 de PC-3 traitées par le tamoxifen pendant 24 heures comme décrit (Maniatis et al., 1982, dans Molecular Cloning : A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York). Des fractions d'ADNc supérieures à 1000 paires de bases ont été 20 clonées dans lambda gtlO comme décrit (Webb et al., 1987, DNA 6:71-79). La bibliothèque a été tout d'abord criblée en double avec une sonde 24 fois q p •dégénérée marquée au [_ Pj complémentaire d'acides aminés WKWIHEP codant pour l'ADN (sonde 1) qui sont 25 conservés entre TGF-ßl et TGF-B2 : l· 4 28 [5'-GGTTCGTGTATCCATTTCCA-3 ']Double stranded cDNA was synthesized from polyadenylated RNA isolated from PC-3 cells treated with tamoxifen for 24 hours as described (Maniatis et al., 1982, in Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York). CDNA fractions greater than 1000 base pairs were cloned into lambda gt10 as described (Webb et al., 1987, DNA 6: 71-79). The library was first screened in duplicate with a 24 times qp • degenerate probe labeled with [_ Pj complementary amino acids WKWIHEP coding for DNA (probe 1) which are stored between TGF-β1 and TGF- B2: l · 4 28 [5'-GGTTCGTGTATCCATTTCCA-3 ']
C A G C AC A G C A
Les clones positifs ont ensuite été criblés avec 5 une seconde sonde dégénérée 128 fois complémentaire d'acides aminés CFRNVQD codant pour 1'ADN (sonde 2); cinq de ces sept acides aminés sont spécifiques de TGF-B2 : [5'TCTTGAACGTTTCTGAAGCA-3 ']Positive clones were then screened with a second degenerate probe 128 times complementary to amino acids CFRNVQD encoding DNA (probe 2); five of these seven amino acids are specific for TGF-B2: [5'TCTTGAACGTTTCTGAAGCA-3 ']
10 C C A C A A10 C C A C A A
GG
\ T\ T
L'hybridation a été réalisée à 42°C dans 6X de SSC, dans 5X de solution de Denhart, dans le 15 pyrophosphate 0,15 mM, dans 100 microgrammes/ml d'ADN de Îhymus de veau dénaturé,-dans 100 microgrammes/ml d'ARNt de levure et ImM d'EDTA (Maniatis et al., 1982, dans Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, Cold 20 -Spring Harbor, New York). Les filtres ont été lavés à 42°C dans 2XSSC, NaDodSO^ à 0,1 %, quatre fois pendant 30 minutes. On a isolé plusieurs clones d'ADNc qui s'hybridaient aux deux sondes et qui ont été sous-clonés dans pEMBL (Dante et al., 1983, 25 Nucleic Acids Res. 11:1645-1654). Un clone (pPC-21) contenant une séquence d'insertion de 2,6kb a été séquencé sur les deux brins par la réaction de terminaison au didésoxy nucléotide (Sänger et al., 1977, Proc. Natl. Acad. Sei. USA 74:5463-5467) à 30 l'aide de différents fragments de restriction et de délétion d'exonucléase III combinés à un amorçage « 29 d'oligonucléotide spécifique (Henikoff, 1984, Gene 28:351-359). Un autre clone (pPC-14) contenant une séquence d'insertion de 2,2kb a été partiellement séquencé. L'analyse par matrice de points a été 5 réalisée sur un PCAT IBM à l'aide du logiciel Gene Pro de Riverside Scientific Enterprises (Seattle, WA).Hybridization was performed at 42 ° C in 6X SSC, in 5X Denhart solution, in 0.15 mM pyrophosphate, in 100 micrograms / ml denatured calf hymus DNA, -in 100 micrograms / ml of yeast tRNA and ImM of EDTA (Maniatis et al., 1982, in Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, Cold 20 -Spring Harbor, New York). The filters were washed at 42 ° C in 2XSSC, 0.1% NaDodSO 4, four times for 30 minutes. Several cDNA clones were isolated which hybridized to the two probes and which were subcloned into pEMBL (Dante et al., 1983, Nucleic Acids Res. 11: 1645-1654). A clone (pPC-21) containing an insertion sequence of 2.6 kb was sequenced on both strands by the dideoxy nucleotide termination reaction (Sänger et al., 1977, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74 : 5463-5467) using different restriction and deletion fragments of exonuclease III combined with priming "29 of specific oligonucleotide (Henikoff, 1984, Gene 28: 351-359). Another clone (pPC-14) containing an insertion sequence of 2.2 kb has been partially sequenced. The dot matrix analysis was performed on an IBM PCAT using Gene Pro software from Riverside Scientific Enterprises (Seattle, WA).
L'ARN polyadénylé a été fractionné sur un gel agaroseformaldéhyde à 1 % (Lehrach et al., 10 1977, Biochemistry 16:4743-4751), transféré sur une.The polyadenylated RNA was fractionated on a 1% agaroseformaldehyde gel (Lehrach et al., 1977, Biochemistry 16: 4743-4751), transferred to a.
membrane de nylon (Hybond, Amersham), et hybridé avec une sonde marquée au L pl· L'hybridation a été réalisée à 42°C dans du formamide à 50*% 'contenant 0,9 M de NaCL, 50 mM de phosphate de 15 sodium (pH 7), 5mM d'EDTA, 0,1% de NaDodS04, 4X de solution dé Denhardt, 0,4 mg/ml d'ARNt de levure, et 0,25mg/ml d'ADN de thymus de veau dénaturé. Les filtres ont été lavés à 65°C dans 0,25X de SSC, 0,1 % de NaDodSO^, séchés et exposés à un film de 20 rayons X Cronex-4 (DuPont) à l'aide d'écrans d'intensification Lightening Plus (DuPont).nylon membrane (Hybond, Amersham), and hybridized with an L pl labeled probe · Hybridization was carried out at 42 ° C in 50% formamide containing 0.9 M NaCL, 50 mM phosphate 15 sodium (pH 7), 5mM EDTA, 0.1% NaDodSO4, 4X Denhardt's solution, 0.4 mg / ml yeast tRNA, and 0.25 mg / ml calf thymus DNA denatured. Filters were washed at 65 ° C in 0.25X SSC, 0.1% NaDodSO 4, dried and exposed to Cronex-4 X-ray film (DuPont) using intensifying screens Lightening Plus (DuPont).
Une bibliothèque d'ADNc a été construite à •l'aide d'ARN polyadénylé isolé à partir de cellules de PC-3 traitées au tamoxifen. Des observations 25 précédentes indiquaient que le traitement au tamoxifen provoquait*un accroissement de deux à cinq fois la sécrétion de TGF-B2 (Ikeda et al., 1987, Biochemistry 26-2406-2410). La bibliothèque a été criblée avec les sondes 1 et 2 comme décrit 30 ci-dessus. On a obtenu cinq clones qui se sont hybridés aux deux sondes. Un clone, pPC-21, contenant une séquence d'insertion de 2,6kb, a été choisi pour le séquençage. Un autre clone, pPC-14 4 30 contenant une séquence d'insertion de 2,2kb, a été partiellement séquencé. L'ADN et les séquences d'acides aminés déduites sont montrés à la figure 1.A cDNA library was constructed using polyadenylated RNA isolated from PC-3 cells treated with tamoxifen. Previous observations indicated that treatment with tamoxifen caused a 2-5 fold increase in secretion of TGF-B2 (Ikeda et al., 1987, Biochemistry 26-2406-2410). The library was screened with probes 1 and 2 as described above. Five clones were obtained which hybridized to the two probes. A clone, pPC-21, containing an insertion sequence of 2.6 kb, was chosen for sequencing. Another clone, pPC-14 4 30 containing an insertion sequence of 2.2 kb, was partially sequenced. The DNA and deduced amino acid sequences are shown in Figure 1.
pPC-21 contient un seul cadre de lecture 5 ouvert codant pour un polypeptide déduit de 442 acides aminés ; les 112 acides aminés de l'extrémité carboxy comprennent le monomère de TGF-ß2 mature (encadré à la figure la). La première méthionine codée par le cadre de lecture ouvert est 10 immédiatement suivie par une-étendue d'acides aminés hydrophobes et non chargés (surmontée d'un trait à la figure la) caractéristique d'un peptide signal. Ni la séquence nucléotidique codant pour '-cette méthionine ni celles codant pour les deux 15 méthionines suivantes présentes dans le cadre de lecture ouvert ne sont homologues de la séquence de consensus pour la séquence de méthionine d'initiation (kozak, 1986, Cell 44:283-292). Du fait que la traduction débute habituellement avec 20 la première méthionine dans un cadre de lecture ouvert et du fait que des régions homologues de TGF-ßl, comme discuté ci-dessous, surviennent en amont de la seconde méthionine, on a tenté d'attribuer à la première méthionine le site du 25 début de la traduction. Il apparaît alors que TGF-ß2, de même que TGF-ßl, est exprimé en tant que partie d'un précurseur sécrété de bien plus grande taille. Le clone de pPC-21 contient 467 bp en amont de la méthionine supposée d'amorçage et une région 30 non traduite en 3' d'approximativement 800 bp incluant une terminaison poly [A], quinze bases en amont de laquelle est située une séquence signal de polyadénylation (Proudfoot et Brownlee* 1976,pPC-21 contains a single open reading frame encoding a polypeptide derived from 442 amino acids; the 112 amino acids of the carboxy terminus comprise the mature TGF-β2 monomer (boxed in Figure la). The first methionine encoded by the open reading frame is immediately followed by an expanse of hydrophobic and uncharged amino acids (topped by a line in Figure la) characteristic of a signal peptide. Neither the nucleotide sequence coding for '-this methionine nor those coding for the following two methionines present in the open reading frame are homologous to the consensus sequence for the initiating methionine sequence (kozak, 1986, Cell 44: 283-292). Since translation usually begins with the first methionine in an open reading frame and because homologous regions of TGF-β1, as discussed below, occur upstream of the second methionine, an attempt has been made to attribute at the first methionine the site of the start of translation. It then appears that TGF-ß2, like TGF-ß1, is expressed as part of a much larger secreted precursor. The pPC-21 clone contains 467 bp upstream of the supposed priming methionine and a 3 'untranslated region of approximately 800 bp including a poly [A] termination, fifteen bases upstream of which is located a sequence polyadenylation signal (Proudfoot and Brownlee * 1976,
Nature 263:211-214).Nature 263: 211-214).
4 31 L'homologie de séquences de nucléotides à l'intérieur des régions codantes du clone d'ADNc pPC-21 de TGF-ßl et TGF-B2 a été déterminée comme étant de 53 %. Les régions codant pour les 5 protéines matures ont 57 % d'homologie tandis que les régions précurseurs en amont ont 48 % d'homologie. Après alignement optimal des deux séquences, plusieurs insertions de nucléotides ont été notées dans la région précurseur de TGF-ß2, 10 l'une d'elles s'étendant sur.75 nucléotides. On ignore si ces insertions sont dues à la présence d'exons supplémentaires dans TGF-B2. Aucune homologie significative n'a été détectée entre les '.séquences d'ADN dans les régions non codantes des 15 deux clones. En fait, tandis que TGF-ßl comportait des régions étendues non codantes riches en G-C, TGF-ß2 comportait des régions extensives non codantes riches en A-T. Les deux clones d'ADNc contiennent des motifs structuraux répétitifs dans 20 la région non codante en 3', les motifs répétitifs dans TGF-ßl consistant en CCCC (purine) (Sharples et al., 1987, DNA 6:239-244) et dans TGF-B2 en ATG •ou A(pyrimidine) (purine).4 31 The homology of nucleotide sequences within the coding regions of the cDNA clone pPC-21 of TGF-β1 and TGF-B2 was determined to be 53%. The regions encoding the 5 mature proteins have 57% homology while the upstream precursor regions have 48% homology. After optimal alignment of the two sequences, several nucleotide insertions were noted in the precursor region of TGF-ß2, one of which spans. 75 nucleotides. It is unknown whether these insertions are due to the presence of additional exons in TGF-B2. No significant homology was detected between the DNA sequences in the non-coding regions of the two clones. In fact, while TGF-ß1 had extensive non-coding regions rich in G-C, TGF-ß2 had extensive non-coding regions rich in A-T. Both cDNA clones contain repeating structural units in the 3 'non-coding region, the repeating units in TGF-β1 consisting of CCCC (purine) (Sharples et al., 1987, DNA 6: 239-244) and in TGF-B2 in ATG • or A (pyrimidine) (purine).
La localisation des sites de restriction de 25 nombreux clones a révélé qu'un clone, pPC-14, manquait d'un site dé restriction Kpnl situé dans la partie amine de la séquence de codage de TGF-B2. Les sites de restriction de pPC-14 et de pPC-21 sont montrés à la figure ld. pPC-14 a été séquencé 30 sur une étendue d'environ 100 nucléotides correspondant à cette région de la molécule par amorçage spécifique avec un oligonucléotide de 20-mer complémentaire des nucléotides 277 à 296 dans la figure la. Les résultats montrent que le 4 32 clone pPC-14 contient une délétion de 87 nucléotides (positions de nucléotides 346 à 432 dans la figure la ; voir aussi figure le) qui explique le site Kpnl manquant et qui est remplacé 5 par la séquence AAT, le codon pour l'asparagine.The localization of the restriction sites of many clones revealed that one clone, pPC-14, lacked a Kpn1 restriction site located in the amine part of the coding sequence of TGF-B2. The restriction sites of pPC-14 and pPC-21 are shown in Figure 1d. pPC-14 was sequenced over a range of approximately 100 nucleotides corresponding to this region of the molecule by specific priming with a 20-mer oligonucleotide complementary to nucleotides 277 to 296 in FIG. The results show that the 432 pPC-14 clone contains a deletion of 87 nucleotides (nucleotide positions 346 to 432 in FIG. 1a; see also FIG. 1a) which explains the missing Kpnl site and which is replaced by the sequence AAT, the codon for asparagine.
Les résultats suggèrent que le clone pPC-14 code pour un précurseur de TGF-B2 plus court de 414 acides aminés différent de la séquence pour laquelle code pPC-21 seulement en ce que les 10 résidus d'acides aminés 116 à 144 sont supprimés et. remplacés par un seul résidu d'asparagine.The results suggest that the clone pPC-14 codes for a shorter TGF-B2 precursor of 414 amino acids different from the sequence for which code pPC-21 only in that the 10 amino acid residues 116 to 144 are deleted and . replaced by a single residue of asparagine.
Bien que la région codante entière de pPC-14 n'ait pas été déterminée, elle est probablement en * accord parfait avec la séquence de codage de pPC-21 15 puisque, à l'exception du site Kpnl, les sites de restriction des deux clones se recouvrent parfaitement (figure ld). En outre, un clone simien codant pour un précurseur de TGF-ß à 414 acides aminés coritenant la même délétion-de 29 acides 20 aminés et le même remplacement a été identifié comme décrit dans la section 7 en exemple ci-dessous. Ce clone simien a une séquence codante •qui est à peu près identique à celle du clone pPC-21 humain dans les régions 5' et 3' par rapport 25 à la délétion.Although the entire coding region of pPC-14 has not been determined, it is probably in complete agreement with the coding sequence of pPC-21 since, with the exception of the KpnI site, the restriction sites of the two clones overlap perfectly (Figure 1d). In addition, a simian clone encoding a TGF-β precursor with 414 amino acids corresponding to the same deletion of 29 amino acids and the same replacement was identified as described in section 7 as an example below. This simian clone has a coding sequence which is roughly identical to that of the human pPC-21 clone in the 5 'and 3' regions with respect to the deletion.
La figure 2A foontre la séquence protéique déduite de TGF-ßl humain (Derynck et al., 1985, Nature 316:701-705) comparée à celle de TGF-B2-442 humain. On a déterminé que TGF-B2 est homologue à 30 71 % de TGF-ßl humain dans toute la partie mature de la molécule comme décrit précédemment (Marquardt et al. 1987, J. Biol. Chem., sous presse). La partie amine du précurseur en amont de. la molécule mature montre une homologie de 31 % entre TGF-ßl 33 et TGF-ß2-442. La comparaison d'homologie par matrice de points montrée à la figure 2B révèle qu'une homologie significative existe dans plusieurs zones spécifiques des protéines. La 5 comparaison des séquences d'acides aminés N-terminales dans la région supposée de peptide signal ne révèle pas d'homologie significative.Figure 2A shows the deduced protein sequence of human TGF-β1 (Derynck et al., 1985, Nature 316: 701-705) compared to that of human TGF-B2-442. TGF-B2 has been determined to be 71% homologous to human TGF-β1 throughout the mature portion of the molecule as previously described (Marquardt et al. 1987, J. Biol. Chem., In press). The amine part of the precursor upstream of. the mature molecule shows 31% homology between TGF-ß133 and TGF-ß2-442. The comparison of homology by dot matrix shown in FIG. 2B reveals that a significant homology exists in several specific areas of the proteins. Comparison of the N-terminal amino acid sequences in the supposed signal peptide region reveals no significant homology.
Dans TGF-B2, le site de clivage de séquence signal est prédit comme étant situé après l'acide 10 aminé 20 (sérine) et après 1.'acide aminé 29 (glycine) dans TGF-ßl (Von Heijne, 1983, Eur. J Biochem. 133:17-21). Ce site de clivage précède directement le premier bloc d'homologie entre \ TGF-ßl et TGF-B2 qui s'étend sur 34 acides aminés 15 en aval. Après élimination des séquences de signal, les précurseurs de TGF-ßl et TGF-ß2 partageraient des terminaisons N identiques sur les quatre premiers acides aminés, y compris la cystéine en position 4. Quatorze acides aminée en aval de cette 20 extrémité N supposée, 19 acides aminés parmi les 21 acides aminés suivants sont conservés entre TGF-ßl et TGF-B2, un bloc d'homologie plus important que ‘tous ceux déjà vus même dans, la région C-terminale contenant la protéine de TGF-ß mature. Plusieurs 25 autres blocs de forte homologie existent à l'intérieur de la région en amont de la protéine mature comme représenté aux figures 2A et 2B. Ces domaines sont séparés par de longues étendues d'acides aminés non homologues.In TGF-B2, the signal sequence cleavage site is predicted to be located after amino acid 20 (serine) and after amino acid 29 (glycine) in TGF-ß1 (Von Heijne, 1983, Eur. J Biochem. 133: 17-21). This cleavage site directly precedes the first block of homology between \ TGF-β1 and TGF-B2 which spans 34 amino acids downstream. After elimination of the signal sequences, the precursors of TGF-ß1 and TGF-ß2 would share identical N termini on the first four amino acids, including cysteine at position 4. Fourteen amino acids downstream of this supposed N terminus, 19 amino acids among the following 21 amino acids are conserved between TGF-ß1 and TGF-B2, a larger block of homology than 'all those already seen even in the C-terminal region containing the mature TGF-ß protein. Several other blocks of strong homology exist within the region upstream of the mature protein as shown in Figures 2A and 2B. These domains are separated by long stretches of non-homologous amino acids.
30 Le précurseur de TGF-ß2 comporte trois sites potentiels de N-glycosylation (situés au niveau des résidus 72, 168 et 269 à la figure la). Seul le premier site est conservé dans TGF-ßl,.et est situé à l'intérieur d'un bloc plus important de résidus 4 34 conservés, suggérant que ce site potentiel de glycosylation a des caractéristiques structurales et/ou fonctionnelles importantes.The TGF-β2 precursor has three potential N-glycosylation sites (located at residues 72, 168 and 269 in Figure la). Only the first site is conserved in TGF-β1, and is located within a larger block of conserved residues 434, suggesting that this potential glycosylation site has important structural and / or functional characteristics.
Après élimination de la séquence signal, le 5 précurseur de TGF-B2 contiendrait 31 ou 59 acides aminés de plus que sa contrepartie.de TGF-ßl. Un résidu de cystéine supplémentaire dans TGF-62 est situé juste en amont d'une région de grande taille d'acides aminés non homologues qui précède la 10 séquence mature. Comme avec TGF-ßl, le site de clivage de la protéine de TGF-ß2 mature se situe juste après une région de 4-5 acides aminés basiques comme montré à la figure 2A. La région '•mature contient neuf cystéines. La conservation de 15 7 des 9 cystéines est caractéristique des différents membres de la famille de TGF-ß. Les analyses d'hydropathie de TGF-ßl et de TGF-ß2 révèlent des motifs semblables dans le précurseur et dans lès régions matures, les -deux protéines 20 étant généralement de nature hydrophile (données non représentées).After elimination of the signal sequence, the precursor of TGF-B2 would contain 31 or 59 amino acids more than its counterpart of TGF-β1. An additional cysteine residue in TGF-62 is located just upstream of a large non-homologous amino acid region which precedes the mature sequence. As with TGF-ß1, the cleavage site of the mature TGF-ß2 protein is located just after a region of 4-5 basic amino acids as shown in Figure 2A. The mature region contains nine cysteines. The conservation of 15 7 of the 9 cysteines is characteristic of the different members of the TGF-ß family. Hydropathy analyzes of TGF-ß1 and TGF-ß2 reveal similar patterns in the precursor and in mature regions, the two proteins generally being hydrophilic in nature (data not shown).
La figure 3A montre une analyse par Northern ‘blot à l'aide de pPC-21 pour tester l'ARN polyadénylé provenant de BSC-40 (une lignée 25 cellulaire du rein,du callitriche africain) et de cellules de pPC-3 traitées au tamoxifen. Les cellules de PC-3 contiennent trois espèces majeures d'ARNm spécifiques de TGF-B2 ayant une taille de 4,1, 5,1 et 6,5 kb (figure 3A, bande 2) ; les 30 cellules de BSC-40 contiennent de façon prédominante les séquences de transcription de 4,1 et 6,5 kb et des quantités moindres de l'ARN de 5,1 kb (figure 3A, bande 1). Il est à noter que la sonde de pPC-21 ne détecte pas l'espèce d'ARNm spécifique 4 35 de TGF-ßl de 2,5 kb présente dans cette lignée cellulaire dans les conditions d'hybridation utilisées ici. Ces résultats et des observations antérieures (Sharples et al., 1987, DNA 6:239-244) 5 suggèrent que les cellules de BSC-40 contiennent les ARNm spécifiques de TGF-ßl et de TGF-ß2. Afin de démontrer ceci plus clairement, des Northern blots ont été Hybridés à un mélange contenant des quantités égales de sondes de TGF-ßl et de TGF-ß2 10 radio-marquées à la même activité spécifique. La bande 1 de la figure 3B montre que les cellules de BSC-40 contiennent l'ARNm spécifique de TGF-ßl de 2.5 kb de même que les espèces d'ARNm de TGF-ß2 de 4 ^ 4,1 et 6,5 kb : la bande 2 de la figure 3B montre 15 que les cellules de PC-3 traitées au tamoxifen contiennent aussi l'ARNm spécifique de TGF-ßl de 2.5 kb. La figure 3B démontre aussi que les cellules de PC-3 traitées au tamoxifen contiennent davantage'de message spécifique de TGF-ßl que de 20 message spécifique de TGF-B2.Figure 3A shows Northern blot analysis using pPC-21 to test polyadenylated RNA from BSC-40 (a kidney, African callitrich cell line) and pPC-3 cells treated with tamoxifen. The PC-3 cells contain three major species of TGF-B2 specific mRNAs having a size of 4.1, 5.1 and 6.5 kb (Figure 3A, lane 2); BSC-40 cells predominantly contain transcription sequences of 4.1 and 6.5 kb and lesser amounts of RNA of 5.1 kb (Figure 3A, lane 1). It should be noted that the pPC-21 probe does not detect the species of 2.5 kb TGF-β1 specific mRNA 4 present in this cell line under the hybridization conditions used here. These results and previous observations (Sharples et al., 1987, DNA 6: 239-244) 5 suggest that BSC-40 cells contain specific mRNAs for TGF-ß1 and TGF-ß2. In order to demonstrate this more clearly, Northern blots were hybridized to a mixture containing equal amounts of TGF-β1 and TGF-ß2 probes radiolabelled with the same specific activity. Lane 1 in Figure 3B shows that the BSC-40 cells contain the 2.5 kb TGF-ß1 specific mRNA as well as the 4 ^ 4.1 and 6.5 kb TGF-ß2 mRNA species : lane 2 in FIG. 3B shows that the PC-3 cells treated with tamoxifen also contain the 2.5 mb TGF-β1 specific mRNA. Figure 3B also demonstrates that PC-3 cells treated with tamoxifen contain more of a specific TGF-β1 message than a specific message of TGF-B2.
L'identification des clones d'ADNc spécifiques de TGF-B2 nous a permis de cribler pour -l'ARNm de TGF-ß2 dans différentes lignées cellulaires. Le Northern blot montré à la figure 4, 25 montre que des séquences de transcription spécifiques de TGF-ß*2 pourraient être détectées dans HBL100 (une lignée cellulaire épithéliale normale dérivée du lait humain, obtenue du Dr. Greg Schultz), MCF-7 (une lignée cellulaire de carcinome 30 mammaire humain), SK-MEL 28 (une lignée cellulaire de mélanome) et de cellules de KB (une lignée cellulaire de carcinome nasopharyngien) contenant de très faibles niveaux d'ARNm de TGF-.B2.The identification of the TGF-B2 specific cDNA clones enabled us to screen for the TGF-β2 mRNA in different cell lines. The Northern blot shown in Figure 4, shows that specific transcription sequences for TGF-ß * 2 could be detected in HBL100 (a normal epithelial cell line derived from human milk, obtained from Dr. Greg Schultz), MCF-7 (a human mammary carcinoma cell line), SK-MEL 28 (a melanoma cell line) and KB cells (a nasopharyngeal carcinoma cell line) containing very low levels of TGF-.B2 mRNA.
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Les exemples suivants décrivent le clonage par ADNc de séquences de codage de TGF-B2 provenant de la lignée cellulaire du rein du callitriche africain, BSC-40, qui s'est révélée contenir des 5 ARNm spécifiques de TGF-B2 (section 6 ci-dessus). Les résultats indiquent que le TGF-B2 simien, de même que le TGF-B2 humain, est synthétisé comme l'un d'au moins deux précurseurs plus longs desquels est dérivée la molécule de TGF-B2 mature 10 par clivage protéolytique.The following examples describe the cloning by cDNA of TGF-B2 coding sequences from the African callitrichian kidney cell line, BSC-40, which has been shown to contain mRNAs specific for TGF-B2 (section 6 below). above). The results indicate that simian TGF-B2, like human TGF-B2, is synthesized as one of at least two longer precursors from which the mature TGF-B2 molecule is derived by proteolytic cleavage.
Les modes opératoires suivants ont été utilisés pour cloner les ADNc codant pour le précurseur de TGF-B2 simien.The following procedures were used to clone the cDNAs encoding the simian TGF-B2 precursor.
\ Des cellules de BSC-40 ont été cultivées 15 dans un milieu de Eagle modifié par Dulbecco contenant 10 % de sérum de foetus de veau. L'ARN polyadénylé a été isolé par chromatographie sur oligoLdT]-cellulose comme décrit (Purchio et Fareed, 1Ö79, J Virol. 29:763-769^.BSC-40 cells were grown in Eagle medium modified by Dulbecco containing 10% fetal calf serum. Polyadenylated RNA was isolated by chromatography on oligoLdT] -cellulose as described (Purchio and Fareed, 1079, J Virol. 29: 763-769 ^.
20 Un ADNc double brin a été synthétisé à partir d'ARN polyadénylé de BSC-40 comme décrit (Maniatis et al., 1982, Molecular Cloning : A • Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, 371-372) et, après 25 traitement avec EcoRI méthylase, a été lié à des liants d'oligonucléotide contenant un site de reconnaissance d'enzyme de restriction de EcoRI (liants de EcoRI). L'ADNc a été soumis a une digestion avec EcoRI et a été fractionné par 30 chromatographie sur Sephacryl S-1000. Les fractions d'ADNc supérieures à 750 paires de bases ont été rassemblées et liées dans lambda gtlO qui avait été coupé avec EcoRI (Davis et al., 1980, A Manual for Genetic Engineering : Advanced Bacterial Genetics ; « 37A double stranded cDNA was synthesized from polyadenylated RNA from BSC-40 as described (Maniatis et al., 1982, Molecular Cloning: A • Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, 371-372 ) and, after treatment with EcoRI methylase, was linked to oligonucleotide binders containing an EcoRI restriction enzyme recognition site (EcoRI binders). The cDNA was digested with EcoRI and was fractionated by chromatography on Sephacryl S-1000. CDNA fractions greater than 750 base pairs were pooled and linked in lambda gt10 which had been cut with EcoRI (Davis et al., 1980, A Manual for Genetic Engineering: Advanced Bacterial Genetics; "37
Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Sring Harbor, NY), emballées (Grosveld et al., 1981, Gene 13:227-237) et plaquées sur E. coli 0ΟΛΛ rK_mK+hfl.Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Sring Harbor, NY), packaged (Grosveld et al., 1981, Gene 13: 227-237) and plated on E. coli 0ΟΛΛ rK_mK + hfl.
................- OÜU................- OR
La bibliothèque a été criblée par hybridation sur 5 plaque (Bentonet et al., 1977, Science 196:180-182) à des sondes de pPC-21 et de pPC-14 marquées au L P}. Le clone pBSC-40-16, qui a hybridé la sonde pPC-21, et le clone pBSC-40-1, qui a hybridé la sonde pPC-14, ont été isolés et sous-clonés dans 10 pEMBL. La séquence de codage, de TGF-B2 de pBSC-40-1. a été déterminée par séquençage des deux brins à l’aide de la réaction de terminaison au didésoxy nucléotide (Sänger et al., 1977, Proc. NatJ.. Acad.The library was screened by plate hybridization (Bentonet et al., 1977, Science 196: 180-182) to p P-21 and p P-14 labeled probes. The clone pBSC-40-16, which hybridized the pPC-21 probe, and the clone pBSC-40-1, which hybridized the pPC-14 probe, were isolated and subcloned into 10 pEMBL. The coding sequence, from TGF-B2 to pBSC-40-1. was determined by sequencing the two strands using the dideoxy nucleotide termination reaction (Sänger et al., 1977, Proc. NatJ .. Acad.
é \ Sei. USA 74:5463-5467). pBSC-40-16 a été 15 partiellement séquencé.é \ Sei. USA 74: 5463-5467). pBSC-40-16 has been partially sequenced.
Deux clones ont été obtenus à partir d’une bibliothèque d'ADNc de BSC-40 qui se sont hybridés tour à tour avec des sondes construites à partir des séquerices de codage de précurseur de TGF-B2-442 20 et de TGF-B2-414 humain.Two clones were obtained from a cDNA library of BSC-40 which hybridized in turn with probes constructed from the coding sequences of precursor of TGF-B2-442 and TGF-B2- 414 human.
Le clone pBSC-40-16 qui s'est hybridé à la sonde de TGF-B2-442, a été séquencé sur une étendue • de 150 nucléotides (nucléotides 300 à 450 à la figure la) supposée contenir la séquence codante 25 pour le segment de,29 acides aminés depuis la position 346 jusqu'à la position 432 à la figure la. Les résultats montrent que, dans cette région, pBSC-40-16 code pour une séquence d'acides aminés qui est identique à la séquence correspondante du 30 clone d'ADNc de TGF-B2-442 humain, pPC-21, et suggèrent que pBSC-40-16 code pour un précurseur de TGF-B2 de 442 acides aminés.The pBSC-40-16 clone, which hybridized to the TGF-B2-442 probe, was sequenced over a range of 150 nucleotides (nucleotides 300 to 450 in FIG. 1 a) supposed to contain the coding sequence for the segment of, 29 amino acids from position 346 to position 432 in Figure la. The results show that, in this region, pBSC-40-16 codes for an amino acid sequence which is identical to the corresponding sequence of the human TGF-B2-442 cDNA clone, pPC-21, and suggests that pBSC-40-16 codes for a TGF-B2 precursor of 442 amino acids.
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Le clone pBSC-40-1, qui s'est hybridé à la sonde de TGF-B2-414, a été séquencé sur toute la région codante. Les résultats montrent que ce clone code pour un précurseur de TGF-B2 de 414 acides 5 aminés qui est identique au précurseur de TGF-B2-442 humain sauf que les résidus d'acides aminés 116 à 144 de TGF-B2-442 humain sont supprimés et remplacés par un seul résidu d'asparagine. Au niveau du nucléotide, pBSC-40-1 diffère 10 de TGF-B2-442 humain dans la région de délétion : .The clone pBSC-40-1, which hybridized to the TGF-B2-414 probe, was sequenced over the entire coding region. The results show that this clone codes for a TGF-B2 precursor of 414 amino acids which is identical to the precursor of human TGF-B2-442 except that the amino acid residues 116 to 144 of human TGF-B2-442 are deleted and replaced with a single residue of asparagine. At the nucleotide level, pBSC-40-1 differs from human TGF-B2-442 in the deletion region:.
les nucléotides 346 à 432 à la figure la sont supprimés et remplacés par le codon pour l'asparagine, AAT. A l'exception de 13 changements, silencieux de bases, les deux structures sont 15 autrement parfaitement homologues sur le reste de la séquencé codante.nucleotides 346 to 432 in FIG. 1a are deleted and replaced by the codon for asparagine, AAT. With the exception of 13 base-silent changes, the two structures are otherwise perfectly homologous to the rest of the coding sequence.
Les exemples suivants, décrivent l'expression de TGF-B2 mature biolçgiquement actif dans les cellules ovariennes de Hamster chinois (cellules 20 de CHO) transfectées avec un plasmide recombinant contenant la séquence codant pour le TGF-B2 humain mature lié en aval et par encadrement avec la • séquence codant pour le précurseur de TGF-ßl simien, sous le contrôle régulateur des séquences 25 de promoteur de SV40. La séquence de construction a dirigé la synthèse e‘t la sécrétion de TGF-B2 mature biologiquement actif à un niveau d'environ 0,5 mg/L.The following examples describe the expression of biologically active mature TGF-B2 in Chinese Hamster ovary cells (CHO cells) transfected with a recombinant plasmid containing the coding sequence for mature human TGF-B2 linked downstream and framed with the sequence encoding the precursor of TGF-β1 simien, under the regulatory control of the SV40 promoter sequences. The construction sequence directed synthesis and secretion of mature biologically active TGF-B2 to a level of approximately 0.5 mg / L.
Des cellules ovariennes de Hamster chinois 30 (CHO) déficientes en dihydrofolate réductase (dhfr) (Urlaub et Chasin, 1980, Proc. Natl. Acad. Sei.Chinese Hamster ovary (CHO) cells deficient in dihydrofolate reductase (dhfr) (Urlaub and Chasin, 1980, Proc. Natl. Acad. Sci.
U.S.A. 77:4216) ont été propagées dans un milieu F-12 de Ham (Gibco Laboratories, NY) complété par « 39 10 % de sérum bovin foetal (FBS) et 150 μ£/πι1 de L-proline. De la pénicilline et de la streptomycine ont été incorporées à raison de 100 U/ml et lOOjag/ml, respectivement. Les transfectants de CHO 5 ont été cultivés dans un milieu de Eagle modifié par Dulbecco contenant les mêmes compléments que ceux énumérés ci-dessus. Les cellules de CHO et leurs dérivés ont été séparés de leurs supports par trypsination de façon routinière à un rapport de 10 séparation de 1:5.U.S.A. 77: 4216) were propagated in Ham's F-12 medium (Gibco Laboratories, NY) supplemented with "39 10% fetal bovine serum (FBS) and 150 μl £ / πι1 of L-proline. Penicillin and streptomycin were incorporated at 100 U / ml and 100 jag / ml, respectively. The CHO 5 transfectants were cultivated in an Eagle medium modified by Dulbecco containing the same supplements as those listed above. CHO cells and their derivatives were routinely separated from their supports by trypsinization at a separation ratio of 1: 5.
Le Méthotrexate (Sigma, MO) a été préparé à une concentration de réserve de 10 mg/ml dans l'eau. NaOH dilué (0,2 M) a été ajouté afin de \ solubiliser le médicament (pH final de 6). La 15 réserve a été stérilisée par filtration et stockée à - 20°C. Des solutions mères de méthotrexate dans un milieu (100 jiM) ont été maintenues à 4°C pendant pas plus d'un mois.Methotrexate (Sigma, MO) was prepared at a reserve concentration of 10 mg / ml in water. Diluted NaOH (0.2 M) was added to dissolve the drug (final pH 6). The reserve was sterilized by filtration and stored at -20 ° C. Stock solutions of methotrexate in medium (100 µm) were kept at 4 ° C for no more than a month.
Deb enzymes de restrictions, l'ADN ligase 20 T4, la phosphatase intestinale de veau, le fragment de Klenow de l'ADN polymérase I et d'autres réactifs d'ADN ont été achetés auprès de Bethesda • Research Laboratories, MD. Des manipulations standards d'ADN ont été réalisées comme décrit dans 25 Maniatis, T., et al., 1982, Molecular Cloning : A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, New York.Deb restriction enzymes, T4 DNA ligase, calf intestinal phosphatase, Klenow fragment of DNA polymerase I and other DNA reagents were purchased from Bethesda • Research Laboratories, MD. Standard DNA manipulations were performed as described in Maniatis, T., et al., 1982, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, New York.
Le plasmide pSV2 (Bl-TGF-dhfr) qui contient l'ADNc de TGF-ßl et le gène dhfr de souris en 30 tandem de même que des séquences intervenantes de SV40, a été construit comme décrit (Gentry et al., 1987, Mol. Cell. Biol. 7:3418)'.Plasmid pSV2 (B1-TGF-dhfr) which contains the TGF-β1 cDNA and the tandem mouse dhfr gene as well as intervening sequences of SV40, was constructed as described (Gentry et al., 1987, Mol. Cell. Biol. 7: 3418) '.
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Le plasmide pSV2/ßl-ß2/dhfr a été construit comme décrit plus loin aux pages 37, 38 et 39 premier paragraphe.The plasmid pSV2 / ß1-ß2 / dhfr was constructed as described below on pages 37, 38 and 39 first paragraph.
Environ 24 heures après 1'ensemencement de 5 10 cellules de CHO déficientes en dhfr dans des bacs de 100mm, les cultures ont été transfectées avec 20 μg de plasmide pSV2-(ßl-TGF-dhfr) linéarisé par Ndel sous forme d'un précipité de phosphate de calcium (Wigler, M., et al., 1979, Proc. Natl.Approximately 24 hours after seeding 5 × 10 10 dhfr-deficient CHO cells in 100 mm dishes, the cultures were transfected with 20 μg of plasmid pSV2- (ß1-TGF-dhfr) linearized by Ndel in the form of a precipitate. calcium phosphate (Wigler, M., et al., 1979, Proc. Natl.
10 Acad. Sei. U.S.A. 76:1373-1376). Brièvement, 20jng d'ADN linéarisé ont été ajoutés à 1 ml de CaClg stérile 250 mM. Une portion de 1 ml de solution 2X HEPES (280 mM de NaCl, 50 mM de HEPES, 1,4 mM de ·, phosphate de sodium, pH 7,1) a ensuite été ajoutée 15 goutte à goutte, et on a laissé reposer le mélange sur la glace pendant 30 minutes. Puis le précipité a été dispersé goutte à goutte sur les cellules contenant 10 ml du milieu F12. Après incubation à 37°C pendant 4 heures, le milieu_a été éliminé et 20 remplacé par 10 ml de milieu F12 contenant 25 % de glycérol pendant 90 secondes à la température ambiante. Les cellules ont été rincées une fois . avec 20 ml de milieu F12 et· ont été mises à incuber dans le milieu F12 non sélectif (20 ml) pendant 25 encore 48 heures. La sélection des transfectants exprimant dhfr a été accomplie en remplaçant le milieu par DMEM complété par 10 % de FBS dialysé (Gibco, N.Y.) et 150 /ag/ml de L-proline. Des colonies ont été observées après culture des 30 cellules pendant 10-14 jours dans le milieu de sélection. Dix colonies ont été aspirées au moyen d'une pipette pasteur et étalées.10 Acad. Sei. U.S.A. 76: 1373-1376). Briefly, 20 µg of linearized DNA was added to 1 ml of sterile 250 mM CaClg. A 1 ml portion of 2X HEPES solution (280 mM NaCl, 50 mM HEPES, 1.4 mM ·, sodium phosphate, pH 7.1) was then added dropwise, and allowed to stand. mix on ice for 30 minutes. The precipitate was then dispersed dropwise on the cells containing 10 ml of the F12 medium. After incubation at 37 ° C for 4 hours, the medium was removed and replaced with 10 ml of F12 medium containing 25% glycerol for 90 seconds at room temperature. The cells were rinsed once. with 20 ml of F12 medium and · were incubated in the non-selective F12 medium (20 ml) for a further 48 hours. Selection of the dhfr-expressing transfectants was accomplished by replacing the medium with DMEM supplemented with 10% dialyzed FBS (Gibco, N.Y.) and 150 µg / ml L-proline. Colonies were observed after culturing the cells for 10-14 days in the selection medium. Ten colonies were aspirated using a pasteur pipette and spread.
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Des cellules amplifiées à la dihydrofolate réductase (dhfr) ont été dérivées des transfectants primaires essentiellement comme décrit (Gasser, C.S. et Schimke, R.T., 1986, J. Biol. Chem.Cells amplified with dihydrofolate reductase (dhfr) were derived from the primary transfectants essentially as described (Gasser, C.S. and Schimke, R.T., 1986, J. Biol. Chem.
5 261:6938-6946). Après étalement, 105 cellules ont été ensemencées dans des bacs de 100 mm et adaptées à des concentrations croissantes de méthotrexate.5 261: 6938-6946). After spreading, 105 cells were seeded in 100 mm tanks and adapted to increasing concentrations of methotrexate.
La plaque contenant des colonies visibles à la concentration la plus élevée en méthotrexate a été 10 trypsinée et adaptée à cette concentration de méthotrexate pendant au moins deux autres séparations 1:5 de cellules. Des cellules (10 ) ont alors été ensemensées dans des bacs de 100^ mm à 5 Λ ·. fois la concentration de méthotrexate. Le bac 15 contenant des colonies visibles a de nouveau été trypsiné et adapté au milieu contenant le méthotrexate. Les cellules ont été figées de nouveau à différents stades d'amplification dans des milieüx contenant 40 % de FBSL, 10 % de diméthyl 20 sulfoxyde et 50 % de DMEM. Le méthotrexate n'a pas été ajouté au milieu de figeage.The plate containing colonies visible at the highest methotrexate concentration was trypsinized and matched to this concentration of methotrexate during at least two further 1: 5 cell separations. Cells (10) were then seeded in tanks of 100 ^ mm to 5 des ·. times the concentration of methotrexate. Tray 15 containing visible colonies was again trypsinized and adapted to the medium containing methotrexate. The cells were again frozen at different stages of amplification in media containing 40% FBSL, 10% dimethyl sulfoxide and 50% DMEM. Methotrexate was not added to the freezing medium.
Des cellules épithéliales de poumons de - visons, Mv 1 Lu (numéro matricule CCL-64, American Type Culture Collection), qui sont extrêmement 25 sensibles à TGF-ßl, ont été utilisées pour l'essai d'inhibition de croissance. L'essai a été réalisé à -1 ΛΕ l'aide de l'analogue de thymidine 5'-C lJ-iodo-2' desoxyuridine ( IdU) pour estimer la synthèse d'ADN. Une unité d'activité a été définie comme 30 étant la quantité nécessaire pour inhiber 50 % 125 d'incorporation de IdU comparée à des cellules de CCL-64 non traitées.Mink lung epithelial cells, Mv 1 Lu (serial number CCL-64, American Type Culture Collection), which are extremely sensitive to TGF-β1, were used for the growth inhibition assay. The test was performed at -1 ΛΕ using the thymidine analog 5'-C 1J-iodo-2 'desoxyuridine (IdU) to estimate DNA synthesis. One unit of activity was defined as the amount required to inhibit 50% 125 of IdU incorporation compared to untreated CCL-64 cells.
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Pour tester les cellules transfectées en ce qui concerne la sécrétion de TGF-B2 actif, les surnageants dépourvus de sérum ont été recueillis à partir d'une récolte de 24 heures sur les cultures 5 confluentes de cellules et dyalisés largement contre de l'acide acétique 0,2 M . L'acide acétique a été éliminé par lyophilisation et l'échantillon a été redissous dans le milieu de culture complet stérile pour les essais.To test the transfected cells for secretion of active TGF-B2, the serum-free supernatants were collected from a 24-hour harvest from the confluent cell cultures and widely dyalised against acetic acid 0.2 M. The acetic acid was removed by lyophilization and the sample was redissolved in the sterile complete culture medium for the tests.
10 Un gène précurseur de TGF-ß hybride consistant en codage de précurseur de TGF-ßl simien et en séquences non traduites en 5' jointes par encadrement avec le codage mature de TGF-432 humain λ v et avec des séquences non traduites en 3' a été 15 construit comme illustré à la figure le.A hybrid TGF-ß precursor gene consisting of a coding for a simian TGF-ß1 precursor and in 5 'untranslated sequences joined by framing with the mature coding of human TGF-432 λ v and with 3' untranslated sequences was constructed as illustrated in Figure le.
pPC-21 a d'abord subi une digestion avec EcoRI, rempli avec l'enzyme de Klenow, le fragment 2,3 kb lié à pEMBL ayant subi une digestion avec HincII, et utilisé pour transformer E; coli. Deux 20 clones, pPC-21/HincII+ et pPC-21/HincII~, ayant des séquences d'insersion dans des orientations opposées, ont été utilisés pour produire des fragments de digestion de ExoIII se recouvrant par digestion avec SstI et BamHI puis par digestion par 25 ExoIII, réparation de Klenow, reliaison de 1'ADN, et transformation d<ÿ E. coli. Deux clones, Exo 5,9 et Exo 25c se sont révélés contenir différentes longueurs des séquences 5' et 3' respectivement, et ont été sous- clonés dans pEMBL pour produire pEMBL 30 5,9 et pEMBL 25C. pEMBL 5,9 a été mis à digérer avec HinduI, coupé avec des bords francs par l'enzyme de Klenow, mis à digérer avec Kpnl, et le fragment 0,6 kb (fragment l) a été isolé. Exo 25C a été mis à digérer avec EcoRI et Kpnl et le fragment < 43 1,1 kb (fragment 2) a été isolé. pGS62 a été mis à digérer avec BamHI, rempli avec l'enzyme de Klenow, mis à digérer avec EcoRI et lié aux fragments 1 et 2 (pGS62 a été dérivé de pGS20 (Mackett et al, 5 1984, J. Virol. 49:857) par délétion d'un seul sitepPC-21 was first digested with EcoRI, filled with the Klenow enzyme, the 2.3 kb fragment linked to pEMBL digested with HincII, and used to transform E; coli. Two clones, pPC-21 / HincII + and pPC-21 / HincII ~, having insertion sequences in opposite orientations, were used to produce digestion fragments of ExoIII overlapping by digestion with SstI and BamHI then by digestion. by ExoIII, Klenow repair, DNA binding, and E. coli transformation. Two clones, Exo 5.9 and Exo 25c were found to contain different lengths of the 5 'and 3' sequences respectively, and were subcloned into pEMBL to produce pEMBL 5.9 and pEMBL 25C. pEMBL 5.9 was digested with HinduI, cut with blunt edges by the enzyme Klenow, digested with Kpnl, and the 0.6 kb fragment (fragment 1) was isolated. Exo 25C was digested with EcoRI and Kpnl and the fragment <43 1.1 kb (fragment 2) was isolated. pGS62 was digested with BamHI, filled with the Klenow enzyme, digested with EcoRI and linked to fragments 1 and 2 (pGS62 was derived from pGS20 (Mackett et al, 5 1984, J. Virol. 49: 857) by deletion of a single site
EcoRI). Le mélange a été utilisé pour transformer E. coli et pGS62/CIFB a été isolé.EcoRI). The mixture was used to transform E. coli and pGS62 / CIFB was isolated.
pGS62/CIFB a été mis à digérer avec PstI et EcoRI et le fragment de 1600 bp a été isolé et 10 encore mis à digérer avec XhoII. Le fragment XhoII-EcoRI de 400 bp a été isolé (fragment 3). pSV2-beta-TGF (Gentry et al., 1987, Mol. Cell.pGS62 / CIFB was digested with PstI and EcoRI and the 1600 bp fragment was isolated and further digested with XhoII. The 400 bp XhoII-EcoRI fragment was isolated (fragment 3). pSV2-beta-TGF (Gentry et al., 1987, Mol. Cell.
Biol. 7:3418) a été mis à digérer avec Apàl et 4 * EcoRI et le grand fragment de 3000 bp a été isolé 15 (fragment 4).Biol. 7: 3418) was digested with Apa1 and 4 * EcoRI and the large 3000 bp fragment was isolated (fragment 4).
Deux brins complémentaires d'ADN avec les séquences montrées ci-dessous ont été synthétisés, phosphorylés, fusionnés et liés aux fragments "3" et "4" débrits ci-dessus. _Two complementary strands of DNA with the sequences shown below were synthesized, phosphorylated, fused and linked to the "3" and "4" fragments above. _
20 '5 CAA CAT CTG CAA AGC TCC CGG CAC CGC CGA GCT TTG20 '5 CAA CAT CTG CAA AGC TCC CGG CAC CGC CGA GCT TTG
GAT GCG GCC TAT TGC TTT AGA AAT GTG CAG GAT AAIGAT GCG GCC TAT TGC TTT AGA AAT GTG CAG GAT AAI
TGC TGC CTA CGT CCA CTT TAC· ATT GAT TTC AAG AGG 3'TGC TGC CTA CGT CCA CTT TAC · ATT GAT TTC AAG AGG 3 '
5' GATC CCT CTT GAA ATC AAT GTA AAG TGG ACG TAG GCA5 'GATC CCT CTT GAA ATC AAT GTA AAG TGG ACG TAG GCA
GCA ATT ATC CTG CAC ATT TCT AAA GCA ATA GGC CGCGCA ATT ATC CTG CAC ATT TCT AAA GCA ATA GGC CGC
25 ATC CAA AGC TCG GCG GTG CCG GGA GCT TTG CAG ATG25 ATC CAA AGC TCG GCG GTG CCG GGA GCT TTG CAG ATG
TTG GGCC 3'TTG GGCC 3 '
Le mélange de liaison a été utilisé pour transformer Ε^_ coli et pßl/B2 a été isolé.The binding mixture was used to transform Ε ^ _ coli and pßl / B2 was isolated.
Le plasmide pßl/ß2 a été mis à digérer avec 30 EcoRI, rempli avec le fragment de Klenow de l'ADN polymérase I, coupé avec HindlII et le fragment de i 44 1600bp a été isolé : pSV2,ßl/ß2 a été construit en insérant ce fragment dans pSV2, neo qui avait été préalablement mis à digérer avec HindlII et Hpal pour éliminer le neo gène.Plasmid pßl / ß2 was digested with EcoRI, filled with the Klenow fragment of DNA polymerase I, cut with HindIII and the fragment of i 44 1600bp was isolated: pSV2, ßl / ß2 was constructed in inserting this fragment into pSV2, neo which had previously been digested with HindIII and Hpal to eliminate the neo gene.
5 pSV2,ßl/ß2 a été mis à digérer avec Pvul et5 pSV2, ß1 / ß2 was digested with Pvul and
EooRI, rempli avec l'enzyme de Klenow, mis à digérer avec Ndel et le fragment Ndel-EcoRI de 2,6 kb (approximativement) a été isolé et lié à pSV2, dhfr qui avait été mis à digérer avec Ndel et 10 Pvull. Le mélange de liaison a été utilisé pour transformer E. coli et pSV2/ßl/ß2/dhfr a été isolé.EooRI, filled with the Klenow enzyme, digested with Ndel and the 2.6 kb Ndel-EcoRI fragment (approximately) was isolated and linked to pSV2, dhfr which had been digested with Ndel and Pvull. The binding mixture was used to transform E. coli and pSV2 / ß1 / ß2 / dhfr was isolated.
PSV/ßl-ß2/dhfr a été utilisé pour transfecter des cellules de CHO déficientes en dhfr ^ et des cellules amplifiées en dhfr ont été dérivées 15 des transfectants primaires décrits dans matériaux et méthodes ci-dessus.PSV / ß1-ß2 / dhfr was used to transfect dhfr-deficient CHO cells and dhfr-amplified cells were derived from the primary transfectants described in the above materials and methods.
Les clones positifs ont été identifiés par bioessai (inhibition des cellules épithéliales de poumons dfe visons (CCL-64) comme ^décrit (Gentry et 20 al. 1987, Mol. Cell, Biol. 7:3418). Des protéines recombinantes ont également été détectées en pratiquant un Western blot à l'aide d'anti-sérums - anti-peptides préparés contre la séquence NH2-YNTINPEASASPC-C00H (Gentry et al., 1987, Mol.Positive clones were identified by bioassay (inhibition of mink lung epithelial cells (CCL-64) as described (Gentry et al. 1987, Mol. Cell, Biol. 7: 3418). Recombinant proteins were also detected by performing a Western blot using anti-sera - anti-peptides prepared against the NH2-YNTINPEASASPC-C00H sequence (Gentry et al., 1987, Mol.
25 Cell, Biol. 7:3418) qui est présente dans le TGF-B2 mature. *25 Cell, Biol. 7: 3418) which is present in mature TGF-B2. *
Une bande, 1B9, 12,5, s'est révélée secréter 240 ng/ml de TGF-B2 (figure 5). Cette bande a ensuite été clonée en limitant la dilution dans 96 30 plaques à cuves. Un clone, 1B9, 12,5, cl 36, a produit approximativement 500 ng/ml (figure 5).One band, 1B9, 12.5, was found to secrete 240 ng / ml of TGF-B2 (Figure 5). This strip was then cloned by limiting the dilution in 96 30 well plates. One clone, 1B9, 12.5, cl 36, produced approximately 500 ng / ml (Figure 5).
L'analyse de la protéine secrétée par ce clone à l'aide d'un Western blot en utilisant un anti-sérum anti-peptide est présentée à la figure « 45 6, montrant la présence du dimère de TGF-B2 mature de 24 kd de même que la forme précurseur de plus grande taille (approximativement 96 kd).The analysis of the protein secreted by this clone using a Western blot using an anti-peptide antiserum is presented in FIG. 456, showing the presence of the mature 24 kd TGF-B2 dimer as well as the larger precursor form (approximately 96 kd).
Les micro-organismes suivants ont été 5 déposés auprès de la collection de culture de recherche en agriculture (Agricultural Research Culture Collection), Northern Regional Research Center (NRRL) et les numéros de dépôt suivants leurs ont été attribués.The following microorganisms have been deposited with the Agricultural Research Culture Collection, Northern Regional Research Center (NRRL) and have been assigned the following deposit numbers.
10 Microorganisme Plasmide N° de dépôt10 Plasmid microorganism Deposit number
Escherichia coli HB101 pPC-21 _ B-18256 % Escherichia coli HB101 pPC-14 B-18333Escherichia coli HB101 pPC-21 _ B-18256% Escherichia coli HB101 pPC-14 B-18333
Escherichia coli HB101 pBSC-40-1 B-18335Escherichia coli HB101 pBSC-40-1 B-18335
Escherichia coli HB101 pBSC-40-16 B-18334 15 Ovaire d'hamster chinois pSV/ßl-ß2/dhfrEscherichia coli HB101 pBSC-40-16 B-18334 15 Chinese hamster ovary pSV / ßl-ß2 / dhfr
JJ
44
Claims (25)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14826788A | 1988-01-25 | 1988-01-25 | |
US14826788 | 1988-01-25 | ||
US23406588A | 1988-08-18 | 1988-08-18 | |
US23406588 | 1988-08-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
LU87361A1 true LU87361A1 (en) | 1989-05-08 |
Family
ID=26845703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
LU87361A LU87361A1 (en) | 1988-01-25 | 1988-10-10 | New DNA sequence encoding transforming growth factor beta 2 - used for large scale expression in eucaryotic cells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
LU (1) | LU87361A1 (en) |
-
1988
- 1988-10-10 LU LU87361A patent/LU87361A1/en unknown
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