NL8701021A - HUMANE T-PA (U-PA) SUBSTITUTION-MUTANT PROTEINS, CODING RECOMBINANT DNA, TRANSFECTED HOST CELLS, PREPARATION OF THE MUTANT PROTEINS, AND PHARMACEUTICAL PREPARATIONS. - Google Patents

HUMANE T-PA (U-PA) SUBSTITUTION-MUTANT PROTEINS, CODING RECOMBINANT DNA, TRANSFECTED HOST CELLS, PREPARATION OF THE MUTANT PROTEINS, AND PHARMACEUTICAL PREPARATIONS. Download PDF

Info

Publication number
NL8701021A
NL8701021A NL8701021A NL8701021A NL8701021A NL 8701021 A NL8701021 A NL 8701021A NL 8701021 A NL8701021 A NL 8701021A NL 8701021 A NL8701021 A NL 8701021A NL 8701021 A NL8701021 A NL 8701021A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
chain
mutant proteins
human
substitution mutant
dna
Prior art date
Application number
NL8701021A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Stichting Centraal Lab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stichting Centraal Lab filed Critical Stichting Centraal Lab
Priority to NL8701021A priority Critical patent/NL8701021A/en
Priority to PCT/NL1988/000020 priority patent/WO1988008451A1/en
Priority to JP63503616A priority patent/JPH02504462A/en
Priority to EP88903965A priority patent/EP0366661A1/en
Priority to ZA887950A priority patent/ZA887950B/en
Publication of NL8701021A publication Critical patent/NL8701021A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/64Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue
    • C12N9/6421Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue from mammals
    • C12N9/6424Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12N9/6456Plasminogen activators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/02Antithrombotic agents; Anticoagulants; Platelet aggregation inhibitors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/52Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • C07K14/53Colony-stimulating factor [CSF]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/64Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

hh

Nw 9130Nw 9130

Titel: humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwitten, daarvoor coderend recombinant DNA, getransfecteerde gastheercellen, bereiding van de mutant eiwitten, en farmaceutische preparaten.Title: human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins, encoding recombinant DNA, transfected host cells, preparation of the mutant proteins, and pharmaceutical preparations.

De uitvinding heeft betrekking op de constructie van een recombinant DNA molekuul en de expressie van het recombinant DNA molekuul in gastheercellen. Ook heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor 5 het bereiden van humane substitutie mutanten, die zijn opgebouwd uit een segment van het glycoprotelne weefsel-type plasminogeen activator (t-PA) en uit een segment van het glycoprotelne urokinase (u-PA). Tevens betreft de uitvinding farmaceutische preparaten met anti-thrombotische 10 werking.The invention relates to the construction of a recombinant DNA molecule and the expression of the recombinant DNA molecule in host cells. The invention also relates to a method of preparing human substitution mutants, which are composed of a segment of the glycoprotein tissue-type plasminogen activator (t-PA) and a segment of the glycoprotein urokinase (u-PA). The invention also relates to pharmaceutical preparations with an anti-thrombotic effect.

De theoretische gedachte, welke ten grondslag ligt aan de onderhavige uitvinding, namelijk op basis van gegevens over de chromosomale structuur van het t-PA gen (exon-intron verdeling) en de veronderstelde 15 secondaire structuur van het t-PA eiwit, het deleteren-, substitueren en muteren van autonome structurele en functionele domeinen van t-PA, is reeds neergelegd in een eerdere octrooiaanvrage (ff. Pannekoek et al., Europese Octrooiaanvrage 86200223.5 t-PA deleties.The theoretical idea underlying the present invention, namely based on data on the chromosomal structure of the t-PA gene (exon-intron distribution) and the supposed secondary structure of the t-PA protein, the deletion- , substituting and mutating autonomic structural and functional domains of t-PA, has already been laid down in a previous patent application (ff. Pannekoek et al., European Patent Application 86200223.5 t-PA deletions.

20 Het humane glycoprotelne weefsel-type plasminogeen activator (t-PA) is en serine protease, dat wordt gesynthetiseerd in vasculair endotheelcellen, alsook in verschillende cellijnen zoals de Bowes melanoma cellijn (Rifkin et al., 1974; Rijken et al,, 1980). t-PA vervult een 25 essentiële rol in de fibrinolyse, het proces dat verantwoordelijk is voor het oplosbaar maken en derhalve verwijderen van een bloedstolsel. Het enzym t-PA katalyseert de omzetting van hetzymogeen plasminogeen in het actieve serine protease piasmine. Piasmine is het enzym dat 30 primair verantwoordelijk wordt geacht voor het lyseren 870102 1 ψ -2- Μ * van de belangrijkste eiwit-component in bloedstolsels, n.1. fibrine. In afwezigheid van fibrine heeft t-PA slechts een zeer lage plasminogeen activator activiteit, terwijl in aanwezigheid van fibrine de activiteit van 5 t-PA met een factor 100 tot meer dan 1000 wordt versneld. Door deze eigenschap van t-PA wordt piasmine vrijwel uitsluitend gegenereerd op het fibrine-oppervlak van een stolsel, en wordt een systemische vorming van piasmine in de circulatie vermeden. Dergelijke waarnemingen hebben 10 de aandacht getrokken voor t-PA als een nuttig anti-throm-bolyticum. Echter, de isolatie op grote schaal van t-PA uit de natuurlijke omgeving (bloedplasma) zou door de lage concentratie (circa 1 ng per ml) op aanzienlijke praktische en logistieke problemen stuiten. Recombinant 15 DNA technieken kunnen hierin een uitkomst bieden, teneinde relatief grote hoeveelheden te doen produceren. Het is inderdaad aangetoond, dat t-PA gesynthetiseerd met behulp van deze technieken een nuttig preparaat vertegenwoordigt voor de behandeling van patiënten, die getroffen 20 zijn door myoard infarct (Verstraete et al., 1985; Williams et al., 1986). Evenwel, het in deze studies intraveneus toedienen van een effectieve dosis t-PA vereist relatief grote hoeveelheden en kan, in een aantal gevallen, leiden tot de afbraak van andere componenten dan fibrine en 25 tot ongewenste bloedingsneigingen. De noodzaak om bij een anti-thrombotische therapie grote hoeveelheden t-PA toe te dienen hangt met name samen met de snelle klaring van t-PA in vivo (halfwaardetijd is enkele minuten).The human glycoprotein tissue-type plasminogen activator (t-PA) is a serine protease, which is synthesized in vascular endothelial cells, as well as in various cell lines such as the Bowes melanoma cell line (Rifkin et al., 1974; Rijken et al ,, 1980) . t-PA plays an essential role in fibrinolysis, the process responsible for solubilizing and therefore removing a blood clot. The enzyme t-PA catalyzes the conversion of the zymogen plasminogen into the active serine protease piasmin. Piasmine is the enzyme considered primarily responsible for lysing 870102 1 ψ -2- Μ * of the major protein component in blood clots, n.1. fibrin. In the absence of fibrin, t-PA has only very low plasminogen activator activity, while in the presence of fibrin the activity of t-PA is accelerated by a factor of 100 to more than 1000. Due to this property of t-PA, piasmin is generated almost exclusively on the fibrin surface of a clot, avoiding systemic circulation of piasmin in the circulation. Such observations have drawn attention to t-PA as a useful anti-thrombolytic. However, the large-scale isolation of t-PA from the natural environment (blood plasma) would encounter significant practical and logistical problems due to the low concentration (approximately 1 ng per ml). Recombinant DNA techniques can offer a solution here, in order to produce relatively large quantities. Indeed, it has been shown that t-PA synthesized using these techniques represents a useful preparation for the treatment of patients affected by myoard infarction (Verstraete et al., 1985; Williams et al., 1986). However, the intravenous administration of an effective dose of t-PA in these studies requires relatively large amounts and, in some cases, may lead to degradation of components other than fibrin and to unwanted bleeding tendencies. The need to administer large amounts of t-PA in anti-thrombotic therapy is particularly related to the rapid clearance of t-PA in vivo (half-life is several minutes).

Dit fenomeen wordt toegeschreven aan interactie met 30 een hepatische component, via welke t-PA uit de circulatie wordt verwijderd (Emeis et al., 1985), en door inactivatie via complexering met serine protease remmers, met name met de endotheliale plasminogeen activator inhibitor PAI-1 (Sprengers en Kluft, 1987). Derhalve is het wenselijk 35 dat molekulaire varianten van t-PA worden ontwikkeld, die een effectievere anti-thrombolytische werking dan 870102 < * -3- t-PA tentoonspreiden, bijvoorbeeld doordat dergelijke varianten minder efficient worden geremd door PAI-1.This phenomenon is attributed to interaction with a hepatic component, through which t-PA is removed from circulation (Emeis et al., 1985), and by inactivation via complexation with serine protease inhibitors, in particular with the endothelial plasminogen activator inhibitor PAI. -1 (Sprengers and Kluft, 1987). Therefore, it is desirable that molecular variants of t-PA be developed that exhibit a more effective anti-thrombolytic activity than 870102 <-3-t-PA, for example, because such variants are less efficiently inhibited by PAI-1.

Alvorens, de constructie van dergelijke molekulaire varianten en hun eigenschappen te beschrijven, zullen 5 de structurele- en biologische eigenschappen van t-PA kort worden samengevat.Before describing the construction of such molecular variants and their properties, the structural and biological properties of t-PA will be briefly summarized.

t-PA wordt gesynthetiseerd als een uit één keten bestaand molekuul en kan door piasmine worden omgezet tot een uit twee ketens bestaand molekuul, middels het 10 verbreken van een enkele arginine-isoleucine peptide binding (Wallén et al., 1980). Tweeketenig t-PA bestaat uit een amino-terminale "zware" keten (H; 38 kD) en een carboxy-terminale "lichte" keten (L; 34 kD), die bijeen worden gehouden door een enkele disulfide binding.t-PA is synthesized as a single-chain molecule and can be converted into a two-chain molecule by piasmin, by breaking a single arginine-isoleucine peptide bond (Wallén et al., 1980). Two-chain t-PA consists of an amino-terminal "heavy" chain (H; 38 kD) and a carboxy-terminal "light" chain (L; 34 kD), which are held together by a single disulfide bond.

15 Uitgaande van een gezuiverd t-PA preparaat, verkregen uit geconditioneerd medium van gekweekte Bowes melanoma cellen, is de volledige aminozuur volgorde alsook de positie van de asparagine-gekoppelde glycosylering vastgesteld (Pohl et al., 1984).Starting from a purified t-PA preparation obtained from conditioned medium from cultured Bowes melanoma cells, the complete amino acid sequence as well as the position of the asparagine-linked glycosylation has been determined (Pohl et al., 1984).

20 De constructie en isolatie van een recombinant DNA molekuul, dat de volledige genetische informatie voor t-PA (z.g.n. "full-length t-PA copie DNA of cDNA) draagt werd voor de eerste maal gerapporteerd in 1983 (Pennica et al., 1983). Tevens is de productie van biolo-25 gisch actief recombinant t-PA door getransfecteerde weefselkweek cellen gerapporteerd (Goeddel et al., 1983).The construction and isolation of a recombinant DNA molecule that carries the complete genetic information for t-PA (so-called "full-length t-PA copy DNA or cDNA) was first reported in 1983 (Pennica et al., 1983 The production of biologically active recombinant t-PA by transfected tissue culture cells has also been reported (Goeddel et al., 1983).

In de eerstgenoemde studies is vastgesteld, dat t-PA als een z.g.n. "precursor" eiwit wordt gesynthetiseerd, dat bestaat uit 562 aminozuren. De bepaling van de amino-30 zuur volgorde van de amino-terminus van natief t-PAIn the former studies it has been established that t-PA as a so-called. "precursor" protein is synthesized, which consists of 562 amino acids. Determination of the amino-30 sequence of the amino terminus of native t-PA

uit Bowes melanoma cellen toonde aan, dat t-PA voorkomt in twee natuurlijke varianten (Pohl et al., 1984). De S variant bestaat uit 527 aminozuren, terwijl de L variant is samengesteld uit 530 residuen. Concluderend, een 35 amino-terminaal segment van hetzij 32 hetzij 35 aminozuren wordt van het precursor eiwit afgesplitst, teneinde 87(1021 . f -4- twee typen t-PA te genereren. Er zijn geen aanwijzingen, dat andere eigenschappen aan de S- en de L variant toegeschreven moeten worden.Bowes melanoma cells showed that t-PA occurs in two natural variants (Pohl et al., 1984). The S variant consists of 527 amino acids, while the L variant is composed of 530 residues. In conclusion, a 35 amino-terminal segment of either 32 or 35 amino acids is cleaved from the precursor protein to generate 87 (1021. F -4- two types of t-PA. There is no evidence that other properties on the S- and the L variant must be attributed.

Op grond van homologie tussen de aminozuur volgorde 5 van t-PA met die van andere plasma-eiwitten is een model voorgesteld voor de secondaire structuur van t-PA (Pennica et al., 1983; Banyai et al., 1983). In dit model zijn verschillende structurele segmenten, die homologie vertonen met andere plasma eiwitten, geassembleerd tot een samenge-10 steld molekuul, mogelijk opgebouwd uit autonome structurele domeinen. De opheldering van de structuur van het chromosomale t-PA gen (Ny et al., 1984) heeft ondersteuning verleend voor dit hypothetische model. Deze studie toonde aan, dat de voorgestelde structurele domeinen precies 15 gecodeerd worden door hetzij een enkel exon of door een set van naastliggende exons. De H-keten van het t-PA eiwit is dan als volgt samengesteld (vanaf de amino-terminus) : a. het signaal peptide, gevolgd door de pro-sequentie, 20 segmenten die overeenkomst vertonen met het pre-pro gedeelte van ondermeer serum albumine (Patterson en Geiler, 1977; Lawn et al., 1981).Based on homology between the amino acid sequence 5 of t-PA with that of other plasma proteins, a model has been proposed for the secondary structure of t-PA (Pennica et al., 1983; Banyai et al., 1983). In this model, different structural segments, which show homology to other plasma proteins, have been assembled into a assembled molecule, possibly built up from autonomous structural domains. The elucidation of the structure of the chromosomal t-PA gene (Ny et al., 1984) has supported this hypothetical model. This study showed that the proposed structural domains are encoded exactly by either a single exon or a set of adjacent exons. The H chain of the t-PA protein is then composed as follows (from the amino-terminus): a. The signal peptide, followed by the pro-sequence, 20 segments corresponding to the pre-pro part of serum, among others albumin (Patterson and Geiler, 1977; Lawn et al., 1981).

b. het z.g.n. "finger" (F) domein, dat homoloog is met de beschreven type I fingers van fibronectine (Sekiguchi 25 et al., 1981; Petersen et al., 1983).b. the so-called "finger" (F) domain, which is homologous to the described type I fingers of fibronectin (Sekiguchi 25 et al., 1981; Petersen et al., 1983).

c. Het "epidermal growth factor-achtige" (EGF of E) domein, dat structurele overeenkomsten vertoont met zowel humaan- als muize EGF (Savage et al., 1972; Gregory en Preston, 1977).c. The "epidermal growth factor-like" (EGF or E) domain, which has structural similarities to both human and mouse EGF (Savage et al., 1972; Gregory and Preston, 1977).

30 d. Twee zogenoemde "kringle" domeinen (Kl en K2), die ondermeer gekenmerkt worden door corresponderende posities van drie "interne" disulfide bindingen. De kringle structuur was reeds eerder beschreven voor piasmi-nogeen, dat vijf van dergelijke structuren draagt (S ottrup-Jensen 35 et al., 1978).30 d. Two so-called "kringle" domains (K1 and K2), which are characterized inter alia by corresponding positions of three "internal" disulfide bonds. The kringle structure had previously been described for piasmi-nogeen, which bears five such structures (Sottrup-Jensen 35 et al., 1978).

De carboxy-terminale L-keten van t-PA vertoont f 7 β 1 n <5 1 ·" * Ir? *·. ·* g * -5- homologie met de "familie van trypsine-achtige" serine proteasen. Recentelijk is op ons laboratorium aangetoond, dat dit gedeelte van het t-PA molekuul het katalytisch centrum bevat voor de plasminogeen activator activiteit 5 en tevens de voornaamste interactie plaats is voor de fysiologische remmer van t-PA, de endotheliale plasminogeen activator inhibitor PAI-1 (MacDonald et al., 1985; Van Zonneveld et al., 1986a).The carboxy-terminal L chain of t-PA shows f 7 β 1 n <5 1 "* Ir? * ·. · * G * -5- homology with the" family of trypsin-like "serine proteases. demonstrated in our laboratory that this part of the t-PA molecule contains the catalytic center for the plasminogen activator activity 5 and is also the main interaction site for the physiological inhibitor of t-PA, the endothelial plasminogen activator inhibitor PAI-1 (MacDonald et al., 1985; Van Zonneveld et al., 1986a).

Het voornoemde model voor de secondaire structuur 10 van t-PA doet vermoeden, dat de voorgestelde autonome structuren tevens autonome functies zouden kunnen representeren. Deze hypothese heeft, door onderzoek uitgevoerd op ons laboratorium, belangrijke ondersteuning verkregen (Europese Octrooiaanvrage 86200223.5 H. Pannekoek et 15 al., t-PA deleties; Van Zonneveld et al., 1986b). In dit onderzoek zijn t-PA cDNA deletie mutanten geconstrueerd en de door dergelijke t-PA cDNA's gecodeerde mutant eiwitten zijn vervolgens tot expressie gebracht middels transfectie van z.g.n. muize Ltk- cellen met het overeenkomstige 20 t-PA cDNA, waaruit een gedefinieerd gedeelte van het cDNA is gedeleteerd. De resultaten van deze studie toonden aan, dat de mogelijkheid de plasminogeen activator activiteit van t-PA, door de aanwezigheid van fibrine, sterk te versnellen gemedieerd wordt door twee discrete domeinen 25 van het t-PA molekuul, t.w. het finger domein (F) en het kringle domein K2. Tevens kon de versnellende werking van fibrine op de t-PA activiteit gecorreleerd worden met de fibrine-bindende eigenschap van t-PA, die eveneens gemedieerd wordt door de voornoemde twee discrete domeinen.The aforementioned model for the secondary structure 10 of t-PA suggests that the proposed autonomous structures may also represent autonomous functions. This hypothesis has received important support through research conducted in our laboratory (European Patent Application 86200223.5 H. Pannekoek et 15 al., T-PA deletions; Van Zonneveld et al., 1986b). In this study, t-PA cDNA deletion mutants were constructed and the mutant proteins encoded by such t-PA cDNAs were subsequently expressed by transfection of so-called no. mouse Ltk cells with the corresponding 20 t-PA cDNA, from which a defined portion of the cDNA has been deleted. The results of this study showed that the ability to strongly accelerate the plasminogen activator activity of t-PA due to the presence of fibrin is mediated by two discrete domains of the t-PA molecule, i.e. the finger domain (F) and the kringle domain K2. Also, the accelerating action of fibrin on t-PA activity could be correlated with the fibrin binding property of t-PA, which is also mediated by the aforementioned two discrete domains.

30 Geconcludeerd kon worden, dat althans de H-keten van het t-PA eiwit opgebouwd is uit structurele domeinen, die een autonome functie hebben. Deze gevolgtrekking opent de mogelijkheid om specifieke eigenschappen van dit molekuul te combineren met andere molekulen om aldus 35 nieuwe substitutie mutanten te verkrijgen, waarin een nieuwe combinatie van eigenschappen is opgeslagen en B ? 0 ? 1 y -6- op functionele wijze tot uitdrukking komt.It could be concluded that at least the H chain of the t-PA protein is composed of structural domains that have an autonomous function. This inference opens the possibility of combining specific properties of this molecule with other molecules to obtain 35 new substitution mutants, which store a new combination of properties and B? 0? 1 y -6- is expressed in a functional manner.

De uitvinding heeft betrekking op de constructie van cDNA's, coderend voor substitutie-mutanten van t-PA, waarbij een constant gedeelte van het op ons laboratorium 5 geconstrueerde t-PA cDNA gefuseerd is met een verschillend gedeelte van een (partieel) cDNA dat codeert voor de z.g.n. B-keten van het humane urokinase (u-PA) (Verde et al., 1984). Hiermede wordt beoogd een recombinant DNA molekuul te construeren, dat codeert voor een fusie-eiwit 10 waarin eigenschappen van zowel t-PA als u-PA zijn vertegenwoordigd. Urokinase (u-PA) is evenals t-PA een plasminogeen activator en wordt geïsoleerd uit urine of uit geconditioneerd medium van verscheidene gekweekte cellijnen. Er zijn twee verschillende vormen van urinair u-PA geïdentifi-15 ceerd, n.1. een hoog molekulaire (HMW u-PA; 54 kD) en een laag molekulaire (LMW u-PA; 33 kD) vorm, die beide plasminogeen activator activiteit bezitten. LMW u-PA wordt beschouwd als een proteolytisch degradatie product van HMW u-PA. De aminozuur volgorde van zowel HMW u-PA 20 als LMW u-PA, alsook de positie van asparaginine-gekoppelde glycosyleringsplaatsen, is volledig opgehelderd (Günzler et al., 1982a; Günzler et al., 1982b; Steffens et al., 1982). HMW u-PA bestaat uit twee ketens, die door een enkele disulfide binding zijn verbonden. De amino-terminale 25 keten (A-keten) bevat 157 residuen (1 t/m 157) en de carboxy-terminale keten (B-keten) bevat 253 aminozuren (159 t/m 411). LMW u-PA bestaat eveneens uit twee ketens, welke op dezelfde wijze en op dezelfde plaats als HMW u-PA door een disulfide binding zijn verbonden. De amino-ter-30 minale keten (Al) bestaat uit 22 residuen (136 t/m 157) en de carboxy-terminale B-keten is identiek aan de B-keten van HMW u-PA (159 t/m 411).The invention relates to the construction of cDNAs encoding substitution mutants of t-PA, in which a constant part of the t-PA cDNA constructed in our laboratory is fused with a different part of a (partial) cDNA encoding the so-called Human urokinase (u-PA) B chain (Verde et al., 1984). It is the object of this to construct a recombinant DNA molecule encoding a fusion protein 10 in which properties of both t-PA and u-PA are represented. Urokinase (u-PA), like t-PA, is a plasminogen activator and is isolated from urine or conditioned medium from various cultured cell lines. Two different forms of urinary u-PA have been identified, n.1. a high molecular weight (HMW u-PA; 54 kD) and a low molecular weight (LMW u-PA; 33 kD) form, both of which have plasminogen activator activity. LMW u-PA is considered to be a proteolytic degradation product of HMW u-PA. The amino acid sequence of both HMW u-PA 20 and LMW u-PA, as well as the position of asparaginin-linked glycosylation sites, has been fully elucidated (Günzler et al., 1982a; Günzler et al., 1982b; Steffens et al., 1982) . HMW u-PA consists of two chains linked by a single disulfide bond. The amino terminal chain (A chain) contains 157 residues (1 to 157) and the carboxy terminal chain (B chain) contains 253 amino acids (159 to 411). LMW u-PA also consists of two chains, which are linked in the same manner and in the same place as HMW u-PA by a disulfide bond. The amino terminal chain (A1) consists of 22 residues (136 to 157) and the carboxy terminal B chain is identical to the B chain of HMW u-PA (159 to 411).

De constructie en isolatie van een recombinant DNA molekuul, dat de volledige genetische informatie 35 draagt voor humaan u-PA (z.g.n. u-PA cDNA) en de expressie van biologisch actief u-PA, gesynthetiseerd in Escherichia 8?c f ;:<? 1 -7- coli bacteriën, getransformeerd met een plasmide dat u-PA cDNA draagt, is beschreven (Heyneker et al., 1983).The construction and isolation of a recombinant DNA molecule, which carries the complete genetic information for human u-PA (so-called u-PA cDNA) and the expression of biologically active u-PA, synthesized in Escherichia 8? C; 1-7 coli bacteria transformed with a plasmid carrying u-PA cDNA has been described (Heyneker et al., 1983).

De nucleotide volgorde van volledige lengte u-PA cDNA werd in deze studies vastgesteld, zodat de aminozuur 5 volgorde hieruit kon worden afgeleid. u-PA wordt gesynthetiseerd als een precursor molekuul bestaande uit 431 aminozuren. Het amino-terminale segment van 20 aminozuren, dat waarschijnlijk een signaal peptide functie heeft, wordt verwijderd. De aminozuur volgorde van de resterende 10 411 residuen stemt overeen met de volgorde bepaald van een u-PA preparaat, gezuiverd uit urine (Günzler et al., 1982a en 1982b; Steffens et al., 1982).The nucleotide sequence of full-length u-PA cDNA was determined in these studies so that the amino acid sequence could be deduced from this. u-PA is synthesized as a precursor molecule consisting of 431 amino acids. The 20 amino acid amino-terminal segment, which probably has a signal peptide function, is removed. The amino acid sequence of the remaining 10411 residues corresponds to the sequence determined for a u-PA preparation purified from urine (Günzler et al., 1982a and 1982b; Steffens et al., 1982).

Onafhankelijk van de bovenstaande studie is door Blasi en medewerkers (Verde et al., 1984) een u-PA cDNA 15 geconstrueerd, dat tenminste de genetische informatie draagt voor de B-keten van humaan u-PA. Dit recombinant DNA molekuul is in de onderhavige aanvrage gebruikt voor de constructie van "t-PA substitutie mutant cDNA's", terwijl een ander deel is afgeleid van de op ons laborato-20 rium geconstrueerde volledige lengte t-PA cDNA (Van Zonneveld et al., 1986b). Het "u-PA cDNA" construct (Verde et al., 1984) is niet geheel opgebouwd uit cDNA daar eveneens twee ("unspliced") introns aanwezig zijn op dit DNA. Aannemelijk is, dat bij de constructie van 25 dit (partiële) u-PA CDNA is uitgegaan van een boodschapper RNA (mRNA) preparaat, waarin zich mRNA bevond dat nog introns bevatte. De aanwezigheid van deze twee introns in het u-PA cDNA maakt het noodzakelijk bij expressie-studies gebruik te maken van eukaryoten of weefselkweek cellen 30 van eukaryoten als gastheercellen, daar prokaryoten zoals Escherichia coli niet in staat zullen zijn deze introns uit het corresponderende mRNA te elimineren.Independently of the above study, a u-PA cDNA 15 has been constructed by Blasi and co-workers (Verde et al., 1984), which carries at least the genetic information for the B chain of human u-PA. This recombinant DNA molecule has been used in the present application for the construction of "t-PA substitution mutant cDNAs", while another part is derived from the full length t-PA cDNA constructed on our laboratory (Van Zonneveld et al. 1986b). The "u-PA cDNA" construct (Verde et al., 1984) is not entirely composed of cDNA as two ("unspliced") introns are also present on this DNA. It is plausible that the construction of this (partial) u-PA CDNA started from a messenger RNA (mRNA) preparation, which contained mRNA still containing introns. The presence of these two introns in the u-PA cDNA makes it necessary to use eukaryotes or tissue culture cells of eukaryotes as host cells in expression studies, since prokaryotes such as Escherichia coli will not be able to extract these introns from the corresponding mRNA. to eliminate.

Het u-PA eiwit kan, evenals het t-PA eiwit, worden beschouwd als een molekuul dat is opgebouwd uit een 35 aantal discrete domeinen, die ieder een autonome functie vervullen. Uit de waarneming# dat zowel HMW u-PA als LMW u-PA plasminogeen activator activiteit bezit kan 8701.,1 -8- de gevolgtrekking worden getrokken, dat de B-keten het katalytisch centrum van u-PA draagt. De conclusie is in overeenstemming met de observatie, dat de B-keten homologie vertoont met de familie van trypsine-achtige 5 serine proteasen, een conclusie die eveneens voor de L-keten van t-PA werd getrokken. Daarnaast is vastgesteld, dat het amino-terminale fragment (genoemd ATF), welke zich uitstrekt van aminozuur 1 t/m 135, een autonome functie heeft in de binding van HMW u-PA aan een receptor 10 op de buitenmembraan van een monocytaire cellijn (Stoppelli et al., 1985).The u-PA protein, like the t-PA protein, can be considered as a molecule composed of a number of discrete domains, each of which performs an autonomous function. From the observation # that both HMW u-PA and LMW u-PA have plasminogen activator activity, it can be deduced that the B chain carries the catalytic center of u-PA. The conclusion is consistent with the observation that the B chain shows homology to the family of trypsin-like serine proteases, a conclusion also drawn for the L chain of t-PA. In addition, it has been determined that the amino-terminal fragment (called ATF), which extends from amino acids 1 to 135, has an autonomous function in the binding of HMW u-PA to a receptor 10 on the outer membrane of a monocytic cell line ( Stoppelli et al., 1985).

Urokinase (u-PA) is op grote schaal toegepast als anti-thrombolyticum. Echter, u-PA vertoont een eigenschap die dergelijke toepassingen ernstig belemmert.Urokinase (u-PA) has been widely used as an anti-thrombolytic. However, u-PA exhibits a property that seriously hinders such applications.

15 in tegenstelling tot t-PA, bezit u-PA een substantiële plasminogeen activator activiteit in afwezigheid van fibrine. Deze eigenschap heeft tot gevolg, dat bij in vivo toediening zowel circulerend- als aan fibrine gebonden plasminogeen zonder onderscheid wordt omgezet tot piasmine.Unlike t-PA, u-PA has substantial plasminogen activator activity in the absence of fibrin. As a result of this property, when circulating in vivo, both circulating and fibrin-bound plasminogen is converted indiscriminately into piasmin.

20 Systemische vorming van piasmine leidt tot proteolytische degradatie van fibrinogeen en van de bloedstollingsfactoren Factor V en Factor vm, mogelijk resulterend in ernstige bloedingscomplicaties.Systemic formation of piasmin results in proteolytic degradation of fibrinogen and of the blood coagulation factors Factor V and Factor vm, possibly resulting in serious bleeding complications.

De uitvinders zijn er nu in geslaagd om twee verschil-25 lende, humane molekulen (substitutie-mutant cDNA's) te construeren en tot expressie te brengen in gastheercellen. Deze recombinant DNA molekulen bevatten naast een vector-gedeelte een DNA sequentie, die codeert voor het belangrijkste gedeelte van de H-keten van t-PA en een DNA 30 sequentie, die tenminste codeert voor de volledige B-keten van u-PA. Hiermede wordt beoogd de eigenschap, dat de plasminogeen activator activiteit van t-PA sterk versneld wordt door de interactie van het kringle 2 (K2) domein en het finger (F) domein van t-PA met fibrine, toe te 35 voegen aan de plasminogeen activator activiteit van u-PA, welke gelegen is op.de B-keten van u-PA. Hierbij 87 6 1 n-p 1 . V In . r , -9- moet nogmaals benadrukt worden, dat de plasminogeen activator activiteit van u-PA, in afwezigheid van fibrine ("basale activiteit"), aanmerkelijk hoger is dan de basale activiteit van t-PA.The inventors have now succeeded in constructing and expressing two different human molecules (substitution mutant cDNAs) in host cells. In addition to a vector portion, these recombinant DNA molecules contain a DNA sequence encoding the major portion of the H chain of t-PA and a DNA sequence encoding at least the entire B chain of u-PA. The object of this is to add the property that the plasminogen activator activity of t-PA is strongly accelerated by the interaction of the kringle 2 (K2) domain and the finger (F) domain of t-PA with fibrin, to the plasminogen. activator activity of u-PA, which is located on the B chain of u-PA. Hereby 87 6 1 n-p 1. V In. It should be emphasized once again that the plasminogen activator activity of u-PA, in the absence of fibrin ("basal activity"), is significantly higher than the basal activity of t-PA.

5 Verder wordt de uitvinding belichaamd in een werkwijze voor het bereiden van humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwitten, waarbij op een op zichzelf bekende wijze gastheercellen worden gekweekt, die onder toepassing van een dergelijk recombinant DNA zijn getransfecteerd, 10 en de door de gastheercellen geproduceerde humane t-PA(u-PA) substitutie-mutanten daarvan worden gewonnen.Furthermore, the invention is embodied in a method of preparing human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins, wherein host cells are cultured in a manner known per se, which have been transfected using such recombinant DNA. and the human t-PA (u-PA) substitution mutants thereof produced by the host cells are recovered.

Deze humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwitten zijn bij aanwezigheid van fibrine volgens in vitro experimenten actievere plasminogeen activatoren dan t-PA, 15 en zijn bovendien minder gevoelig voor de fysiologische remmer van t-PA, t.w. de endotheliale plasminogeen activator remmer (PAI-1).These human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins are more active plasminogen activators than t-PA, in the presence of fibrin according to in vitro experiments and are also less sensitive to the physiological inhibitor of t-PA, i.e. the endothelial plasminogen activator inhibitor (PAI-1).

Ook wordt de uitvinding belichaamd in een farmaceutisch preparaat met invloed op de bloedstolling en/of 20 op de fibrinolyse, omvattende humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwitten, verkregen onder toepassing van een dergelijke werkwijze, alsmede in gastheercellen, die als gevolg van transfectie met behulp van een recombinant DNA molekuul als bovenstaand gedefinieerd in staat 25 zijn om humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwitten te produceren.The invention is also embodied in a pharmaceutical composition affecting blood clotting and / or fibrinolysis, comprising human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins obtained by such a method, as well as in host cells, which due to transfection using a recombinant DNA molecule as defined above, are able to produce human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins.

Onderstaand zal in detail worden aangegeven, hoe de humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant cDNA's zijn geconstrueerd en tot expressie gebracht zijn. Deze twee 30 mutanten zijn geconstrueerd op een wijze, waarbij rekening werd gehouden met: a) Het aantal aminozuren (arbitrair 14 residuen) dat kringle 2 (K2) van t-PA scheidt van de arginine-isoleucine peptide binding, welke door piasmine wordt verbroken, 35 resulterend in tweeketenig t-PA (Pennica et al., 1983), of 8/01 i ·: 1 -10- b) Het aantal aminozuren (arbitrair 27 residuen) dat de enkele kringle van u-PA scheidt van de lysine-isoleu-cine peptide binding, welke door piasmine wordt verbroken, resulterend in tweeketening u-PA (Heyneker et al., 5 1983).It will be detailed below how the human t-PA (u-PA) substitution mutant cDNAs were constructed and expressed. These two mutants were constructed in a manner that took into account: a) The number of amino acids (arbitrary 14 residues) separating kringle 2 (K2) of t-PA from the arginine-isoleucine peptide bond broken by piasmin , Resulting in two chain t-PA (Pennica et al., 1983), or 1/8 i: 1 -10-b) The number of amino acids (arbitrarily 27 residues) separating the single kringle of u-PA from the lysine -isoleucin peptide bond, which is broken by piasmin, resulting in two chain u-PA (Heyneker et al., 5 1983).

Constructie van t-PA substitutie mutant cDNA'sConstruction of t-PA substitution mutant cDNAs

Uitgangsmaterialen voor de constructies waren 10 twee recombinant DNA plasmiden. Plasmide pSV2/t-PA bevat de volledige genetische informatie (cDNA) voor humaan t-PA en de nucleotide volgorde van dit plasmide is geheel vastgesteld (Mulligan en Berg, 1981; Van Zonneveld et al, 1986b). Daarnaast werd gebruik gemaakt van het plasmide 15 pHUK-1, dat een gedeeltelijk cDNA bevat coderend voor tenminste de B-keten van humaan u-PA (Verde et al., 1984). De nucleotide volgorde van plasmide pHUK-1 is eveneens volledig opgehelderd (Okayama en Berg, 1983;Starting materials for the constructs were two recombinant DNA plasmids. Plasmid pSV2 / t-PA contains the complete genetic information (cDNA) for human t-PA and the nucleotide sequence of this plasmid has been fully established (Mulligan and Berg, 1981; Van Zonneveld et al, 1986b). In addition, use was made of the plasmid pHUK-1, which contains a partial cDNA encoding at least the B chain of human u-PA (Verde et al., 1984). The nucleotide sequence of plasmid pHUK-1 has also been fully elucidated (Okayama and Berg, 1983;

Verde et al., 1984). De nummering van restrictie plaatsen 20 in t-PA cDNA zijn genomen van Pennica et al. (1983), terwijl de nummering van restrictie plaatsen in u-PA DNA en cDNA zijn aangegeven door Verde et al. (1984).Verde et al., 1984). The numbering of restriction sites in t-PA cDNA are taken from Pennica et al. (1983), while the numbering of restriction sites in u-PA DNA and cDNA are indicated by Verde et al. (1984).

Het DNA van plasmide pSV2/t-PA werd volledig gedigereerd met het restrictie endonuclease PstI en daarna 25 gedeeltelijk gedigereerd met het restrictie endonuclease EcoRI, met het oogmerk de restrictie plaats voor EcoRI op positie 1273 niet te "knippen". Als gevolg van deze digestie kon een restrictie fragment worden geïsoleerd, dat correspondeert met het t-PA cDNA segment vanaf EcoRI 30 (positie 801) tot PstI (positie 1312) (Fragment A).The DNA of plasmid pSV2 / t-PA was completely digested with the restriction endonuclease PstI and then partially digested with the restriction endonuclease EcoRI, in order not to "cut" the restriction site for EcoRI at position 1273. As a result of this digestion, a restriction fragment could be isolated, corresponding to the t-PA cDNA segment from EcoRI 30 (position 801) to PstI (position 1312) (Fragment A).

Het DNA van plasmide pHUK-1 werd volledig gedigereerd met de restrictie endonucleases PstI en EcoRI. Als gevolg van deze digestie kon een restrictie fragment worden geïsoleerd, dat correspondeert met het u-PA (c)DNA segment 35 vanaf PstI (positie 386) tot EcoRI (positie 727) (Fragment B) · f: ?.$ < -11-The DNA of plasmid pHUK-1 was completely digested with the restriction endonucleases PstI and EcoRI. As a result of this digestion, a restriction fragment could be isolated, corresponding to the u-PA (c) DNA segment 35 from PstI (position 386) to EcoRI (position 727) (Fragment B) · f:?. $ <-11 -

Het DNA van de vector, zijnde de replicatieve dubbelstrengige vorm van de bacteriofaag M13mp8 ( Vieira en Messing, 1982), werd volledig gedigereerd met het restrictie endonuclease EcoRI. De nu lineaire vector 5 werd gemengd met de Fragmenten A en B en met behulp van het enzym DNA ligase werd vervolgens een recombinant DNA construct bereid, bestaande uit de bovengenoemde drie componenten, waarbij het PstI uiteinde van t-PA (positie 1312) gefuseerd is met het PstI uiteinde van 10 u-pa (positie 386) en de beide EcoRI uiteinden (positie 801 van t-PA en positie 727 van u-PA) gefuseerd zijn met de beide EcoRI uiteinden van M13mp8. Dit construct werd genoemd M13mp8/t-PA:ju-PA.The DNA of the vector, being the replicative double-stranded form of the bacteriophage M13mp8 (Vieira and Messing, 1982), was completely digested with the restriction endonuclease EcoRI. The now linear vector 5 was mixed with Fragments A and B and using the enzyme DNA ligase a recombinant DNA construct was prepared, consisting of the above three components, fusing the Pst I end of t-PA (position 1312) with the PstI end of 10 u-pa (position 386) and the two EcoRI ends (position 801 of t-PA and position 727 of u-PA) are fused with both EcoRI ends of M13mp8. This construct was called M13mp8 / t-PA: ju-PA.

Uitgaande van de enkelstrengige vorm van het DNA i5 van de bacteriofaag M13mp8/t-PA: :u-PA werden met behulp van de z.g.n. "outlooping" methode (Kramer et al., 1984) twee deletie-mutanten geconstrueerd, volgens de overwegingen zoals eerder uiteengezet. Daartoe werden twee z.g.n. "primers" gesynthetiseerd, die ieder een lengte hebben 20 van 36 nucleotiden. De nucleotide volgorde is onderstaand aangegeven:Starting from the single-stranded form of the DNA i5 of the bacteriophage M13mp8 / t-PA: u-PA were used with the aid of the so-called no. "outlooping" method (Kramer et al., 1984) constructed two deletion mutants, according to the considerations set forth previously. To this end, two so-called synthesized "primers", each of 36 nucleotides in length. The nucleotide sequence is indicated below:

Primer I 5' GATGTGCCCTCCTGCTCCCAGTGTGGCCAAAAGACT 3'Primer I 5 'GATGTGCCCTCCTGCTCCCAGTGTGGCCAAAAGACT 3'

(aminozuren) DVPSCS QCGQK T(amino acids) DVPSCS QCGQK T

2525

Primer II 5' GATGTGCCCTCCTGCTCCGGAAAAAAGCCCTCCTCT 3'Primer II 5 'GATGTGCCCTCCTGCTCCGGAAAAAAGCCCTCCTCT 3'

(aminozuren) D VPSCSGKKPSS(amino acids) D VPSCSGKKPSS

N.B. De corresponderende aminozuren zijn met de een-letter code aangegeven.N.B.The corresponding amino acids are indicated with the one-letter code.

3030

De 5' terminale helft van beide primers (18 nucleotiden) zijn identiek aan de baseparen 958 t/m 975 van t-PA cDNA, welke coderen voor de aminozuren aspara-ginezuur (D), valine (V), proline (P), serine (S), cysteine (C) en serine (S). De 3' terminale helft van primer 35 I correspondeert met de baseparen 677 t/m 698 van u-PA DNA en coderen voor de aminozuren glutamine (Q), cysteine £*01021 -12- (C), glycine (G), glutamine (Q), lysine (K) en threonine (T). De 3' terminale helft van primer II correspondeert met de baseparen 638 t/m 655 van u-PA en coderen voor de aminozuren glycine (G), lysine (K)f lysine (K), proline 5 (P), serine (S) en serine (S).The 5 'terminal half of both primers (18 nucleotides) are identical to the base pairs 958 through 975 of t-PA cDNA, which encode the amino acids aspartic acid (D), valine (V), proline (P), serine (S), cysteine (C) and serine (S). The 3 'terminal half of primer 35 I corresponds to base pairs 677 through 698 of u-PA DNA and encode the amino acids glutamine (Q), cysteine £ 01021 -12- (C), glycine (G), glutamine (Q), lysine (K) and threonine (T). The 3 'terminal half of primer II corresponds to the base pairs 638 to 655 of u-PA and encode the amino acids glycine (G), lysine (K) f lysine (K), proline 5 (P), serine (S ) and serine (S).

Door toepassing van de "outloop” methode, waarbij enkelstrengig DNA van de bacteriofaag Ml3mp8/t-PA::u-PA werd gehybridiseerd met hetzij primer I hetzij primer II en vervolgens in vitro een dubbelstrengige hetero-10 duplex wordt gesynthetiseerd, gevolgd door transformatie van geschikte Escherichia coli bacteriën, werden de gewenste deleties aangebracht. Door deze procedure werd een segment t-PA cDNA gedeleteerd, dat ondermeer de EcoRI restrictie plaats op positie 1273 en de PstI restrictie 15 plaats op 1312 bevat. Het segment u-PA, dat werd gedeleteerd, bevat ondermeer de restrictie plaats voor PstI op positie 386. Voor beide constructies is het nu mogelijk na zuivering van de dubbelstrengige vorm van het gemuteerde M13mp8/t-PA::u-PA een EcoRI restrictie fragment te isoleren, dat de gewenste 20 deletie bevat. Bij gebruikmaking van primer I is de lengte van dit fragment 222 baseparen (Fusiefragment A) en bij gebruikmaking van primer II is de lengte van dit fragment 261 baseparen (Fusiefragment B).Using the "outloop" method, in which single-stranded DNA of the bacteriophage Ml3mp8 / t-PA :: u-PA was hybridized with either primer I or primer II and then synthesized a double-stranded hetero-10 duplex in vitro, followed by transformation of suitable Escherichia coli bacteria, the desired deletions were made This section deleted a segment of t-PA cDNA containing, inter alia, the EcoRI restriction site at position 1273 and the PstI restriction site at 1312. The segment u-PA, which was deleted, it contains, inter alia, the restriction site for PstI at position 386. For both constructions it is now possible, after purification of the double-stranded form of the mutated M13mp8 / t-PA :: u-PA, to isolate an EcoRI restriction fragment, which 20 deletion. Using primer I, the length of this fragment is 222 base pairs (Fusion fragment A), and using primer II, the length of this fragment is 261 base pairs (Fusion) ragment B).

In de volgende stappen van de constructies worden 25 de Fusiefragmenten aan de 5' zijde gefuseerd met het aansluitende t-PA cDNA uit de volledige lengte t-PA cDNA en aan de 3' zijde worden de Fusiefragmenten gefuseerd met het aansluitende u-PA (c)DNA, afkomstig van het plasmide pHUK-1. Daartoe werd het DNA van het plasmide 30 pSV2/t-PA (Van Zonneveld et al., 1986b) volledig gedigereerd met de restrictie enzymen HindlII en EcoRI, waardoor een restrictie fragment kon worden geïsoleerd, dat zich uitstrekt van de HindlII restrictie plaats op het vector gedeelte van pSV2/t-PA en de EcoRI plaats op positie 35 801 in het t-PA cDNA gedeelte. Tevens werd pHUK-1 DNAIn the subsequent steps of the constructions, the fusion fragments on the 5 'side are fused with the contiguous full-length t-PA cDNA t-PA cDNA and on the 3' side, the fusion fragments are fused with the contiguous u-PA (c DNA from the plasmid pHUK-1. To this end, the DNA of the plasmid pSV2 / t-PA (Van Zonneveld et al., 1986b) was completely digested with the restriction enzymes HindII and EcoRI, thereby isolating a restriction fragment extending from the HindII restriction site at the vector portion of pSV2 / t-PA and the EcoRI place at position 35 801 in the t-PA cDNA portion. PHUK-1 also became DNA

(Verde et al., 1984) volledig gedigereerd met het restrictie endonuclease PstI en gedeeltelijk met het restrictie 8701021 -13- endonuclease EcoRI, waarbij vermeden werd dat de EcoRI restrictie plaats op positie 1364 word "geknipt". Aldus kon een EcoRI-Pstl fragment worden geïsoleerd, dat correspondeert met de posities 727 en 1969 voor, respectievelijk EcoRI 5 en Pstl op pHUK-1. De vector, die voor de navolgende constructie werd gebruikt is het plasmide pUC19, dat werd gedigereerd met de restrictie endonucleasen Hindlll en Pstl (Yanisch-Peron et al., 1985).(Verde et al., 1984) completely digested with the restriction endonuclease PstI and partly with the restriction 8701021-13-endonuclease EcoRI, avoiding "cutting" the EcoRI restriction site at position 1364. Thus, an EcoRI-Pstl fragment could be isolated, corresponding to positions 727 and 1969 for EcoRI 5 and Pstl at pHUK-1, respectively. The vector used for the following construction is the plasmid pUC19, which was digested with the restriction endonucleases Hindlll and Pstl (Yanisch-Peron et al., 1985).

Het Fusiefragment A (222 baseparen; EcoRI uiteinden) 10 werd gemengd met het HindlII-EcoRI fragment afkomstig van pSV2/t-PA, het EcoRI-PstI fragment afkomstig van pHUK-1 en de gedigereerde vector pUC19. Op dezelfde wijze werd het Fusiefragment B (261 baseparen), afzonderlijk, met dezelfde drie fragmenten gemengd. Na ligering 15 en transformatie van Escherichia coli stam DH1 (Maniatis et al., 1982) konden de gewenste twee verschillende recombinant DNA plasmiden worden geïsoleerd. Deze plasmiden werden genoemd: pUC19/t-PA::u-PA-I en püC19/t-PA::u-PA-II.The Fusion fragment A (222 base pairs; EcoRI ends) was mixed with the HindIII-EcoRI fragment from pSV2 / t-PA, the EcoRI-PstI fragment from pHUK-1 and the digested vector pUC19. In the same manner, Fusion B (261 base pairs) was mixed separately with the same three fragments. After ligation and transformation of Escherichia coli strain DH1 (Maniatis et al., 1982), the desired two different recombinant DNA plasmids could be isolated. These plasmids were named: pUC19 / t-PA :: u-PA-I and püC19 / t-PA :: u-PA-II.

Het DNA van de plasmiden püC19/t-PA::U-PA-I en 20 püC19/t-PA::u-PA-II werd volledig gedigereerd met het restrictie endonuclease Hindlll en gedeeltelijk met het restrictie endonuclease BamHI, waarbij vermeden werd de BamHI plaats in het u-PA DNA gedeelte op positie 1654 te "knippen". Aldus konden twee HindlII-BamHI fragmenten 25 worden geïsoleerd, welke gerelateerd zijn aan de oorspronkelijke "outlooping" met hetzij primer I of primer II, waarvan de Hindlll restrictie plaats afkomstig is van het vector gedeelte van pSV2/t-PA en de BamHI restrictie plaats van het polylinker gedeelte van de vector püC19. In 30 essentie bevatten de HindlII-BamHI fragmenten de fusies tussen t-PA cDNA, coderend voor het belangrijkste gedeelte van de H-keten van t-PA, en de B-keten van u-PA (waarbij het verschil tussen de beide fragmenten tot uitdrukking komt in 13 aminozuren meer bij toepassing van primer 35 ii ten opzichte van de toepassing met primer I). Tenslotte werden de beide HindlII-BamHI afzonderlijk gebruikt om het volledige lengte t-PA cDNA gedeelte op het plasmide pSV2/t-PA te vervangen. Daartoe werd het DNA van plasmide pSV2/t-PA volledig gedigereerd met de restrictie endonucleasen e? c ion -14-The DNA of the plasmids püC19 / t-PA :: U-PA-I and 20 püC19 / t-PA :: u-PA-II was completely digested with the restriction endonuclease Hindlll and partly with the restriction endonuclease BamHI. to "cut" the BamHI site in the u-PA DNA section at position 1654. Thus, two HindIII-BamHI fragments could be isolated, which are related to the original "outlooping" with either primer I or primer II, the HindIII restriction site of which comes from the vector portion of pSV2 / t-PA and the BamHI restriction site of the polylinker portion of the vector püC19. In essence, the HindIII-BamHI fragments contain the fusions between t-PA cDNA, encoding the major part of the H chain of t-PA, and the B chain of u-PA (the difference between the two fragments being expressed in 13 amino acids more when using primer 35 ii compared to using with primer I). Finally, the two HindIII-BamHI were used separately to replace the full length t-PA cDNA portion on the plasmid pSV2 / t-PA. To this end, the DNA of plasmid pSV2 / t-PA was completely digested with the restriction endonucleases e? c ion -14-

HindlII en BglII en het fragment geïsoleerd dat het vector gedeelte bevat. Daar de restrictie endonucleasen BamHI en BglII dezelfde DNA uiteinden genereren, konden vervolgens de bovengenoemde HindlII-BamHI fragmenten 5 geligeerd worden met de gedigereerde vector. Na transformatie van Escherichia coli DH1 bacteriën werden de gewenste twee typen recombinant DNA plasmiden geïsoleerd en gezuiverd (Maniatis et al., 1982). De nucleotide volgorde van de relevante sequenties van deze uiteindelijke plasmiden, 10 genoemd pSV2/t-PA:ju-PA-I en pSV2/t-PA::u-PA-II, werd volledig bepaald door middel van "DNA sequencen" (Sanger et al., 1977) en het relevante gedeelte van de fusie tussen t-PA cDNA en u-PA (c)DNA, alsook de corresponderende aminozuur volgorde, is in Fig. 1 weergegeven. De in 15 de navolgende paragrafen te bespreken mutant eiwitten werden genoemd t-PA::u-PA-I en t-PA::u-PA-II en worden gecodeerd door, respectievelijk, pSV2/t-PA::u-PA-I DNA en pSV2/t-PA::u-PA-II DNA. Tenslotte kan worden vermeld, dat als gevolg van de beschreven constructies, de laatstgenoemde 20 plasmiden nog slechts één intron in het u-PA gedeelte bevatten, welke oorspronkelijk afkomstig is van het plasmide pHUK-1.HindlII and BglII and the fragment isolated containing the vector portion. Since the restriction endonucleases BamHI and BglII generate the same DNA ends, the above HindIII-BamHI fragments could then be ligated with the digested vector. After transformation of Escherichia coli DH1 bacteria, the desired two types of recombinant DNA plasmids were isolated and purified (Maniatis et al., 1982). The nucleotide sequence of the relevant sequences of these final plasmids, named pSV2 / t-PA: ju-PA-I and pSV2 / t-PA :: u-PA-II, was completely determined by "DNA sequencing" ( Sanger et al., 1977) and the relevant portion of the fusion between t-PA cDNA and u-PA (c) DNA, as well as the corresponding amino acid sequence, are shown in FIG. 1 is displayed. The mutant proteins to be discussed in the following sections were named t-PA :: u-PA-I and t-PA :: u-PA-II and are encoded by pSV2 / t-PA :: u-PA, respectively. -I DNA and pSV2 / t-PA :: u-PA-II DNA. Finally, it can be mentioned that as a result of the described constructions, the latter plasmids contain only one intron in the u-PA portion, which originally comes from the plasmid pHUK-1.

Op 28 april 1987 is bij het Centraal Bureau voor Schimmelcultures (CBS) te Baarn gedeponeerd een 13. coli 25 K12 stam DH1 [pSV2/t-PA::u-PA-II], nummer CBS 293.87.On April 28, 1987, a 13. coli 25 K12 strain DH1 [pSV2 / t-PA :: u-PA-II], number CBS 293.87, was deposited with the Central Bureau of Mold Cultures (CBS) in Baarn.

Uit het aldus toegankelijk gemaakte plasmide kan gemakkelijk, bijv. via de outlooping techniek, het kortere plasmide pSV2/t-PA:ïu-PA-I worden geconstrueerd.From the plasmid thus made accessible, the shorter plasmid pSV2 / t-PA: µu-PA-I can easily be constructed, e.g. via the outlooping technique.

30 Expressie van de mutant eiwitten t-PA::u-PA-I en t-PA::u-PA-IIExpression of the mutant proteins t-PA :: u-PA-I and t-PA :: u-PA-II

De muize fibroblast cellijn (mouse· Ltk-) werd gekweekt in z.g.n. "Iscove's minimal medium", waaraan 35 werd toegevoegd, penicilline, streptomycine en 10% (v/v) foetaal kalf serum. Transfectie van deze cellen werd uitgevoerd zoals beschreven (Lopata et al., 1984; Van Zonneveld et al., 1986b). Na transfectie werden de cellen geïncubeerd in het bovengenoemde medium, echter zonder δ7: · ,2 1 -15- foe taal kalf serum. Vijf dagen na de transfectie werden geconditioneerde media geoogst, waarna Tween-80 en natrium-azide werden toegevoegd tot een eindconcentratie van, respectievelijk, 0.01% (v/v) en 0.02% (w/v). Daarna werden de geconditioneerde 5 media gedurende 16 uren bij 4 graden Celsius gedialyseerd tegen een buffer, bestaande uit 50 mM natrium-fosfaat (pH 7.4), 0.01% (v/v) Tween-80 en 0.02% (w/v) natrium-azide. Preparaten, welke op de bovenstaande wijze werden behandeld, werden dan bewaard bij 4 graden Celsius.The mouse fibroblast cell line (mouse · Ltk-) was grown in so-called no. "Iscove's minimal medium" to which was added 35, penicillin, streptomycin and 10% (v / v) fetal calf serum. Transfection of these cells was performed as described (Lopata et al., 1984; Van Zonneveld et al., 1986b). After transfection, the cells were incubated in the above medium, but without δ7: 2, 1 -15 phthal calf serum. Conditioned media was harvested five days after transfection, and Tween-80 and sodium azide were added to a final concentration of 0.01% (v / v) and 0.02% (w / v), respectively. Thereafter, the conditioned media were dialyzed against a buffer consisting of 50 mM sodium phosphate (pH 7.4), 0.01% (v / v) Tween-80 and 0.02% (w / v) sodium for 16 hours at 4 degrees Celsius. azide. Formulations treated in the above manner were then stored at 4 degrees Celsius.

1010

Bepaling concentratie mutant eiwitten in geconditioneerde mediaDetermination of mutant protein concentration in conditioned media

De bepaling van de concentratie van de gesecreteerde 15 mutant eiwitten t-PA:ïu-PA-I, t-PAs:u-PA-II, alsookDetermination of the concentration of the secreted mutant proteins t-PA: uu-PA-I, t-PAs: u-PA-II, as well

van controle transfectie experimenten met pSV2/t-PAof control transfection experiments with pSV2 / t-PA

DNA, coderend voor recombinant t-PA (rt-PA), werd uitgevoerd met behulp van een immunoradiometrische methode (IRMA).DNA encoding recombinant t-PA (rt-PA) was performed using an immunoradiometric method (IRMA).

De IRMA is gebaseerd op de aanwezigheid van kringle 20 1 (KI) van t-PA op alle te onderzoeken eiwitten en deThe IRMA is based on the presence of kringle 20 L (KI) of t-PA on all proteins to be tested and the

beschikbaarheid van twee verschillende monoclonale anti-t-PAavailability of two different monoclonal anti-t-PA

antistoffen gericht tegen KI (Van Zonneveld et al.,antibodies directed against AI (Van Zonneveld et al.,

1986c). Deze twee antistof preparaten zijn genoemd CLB-t-PA1986c). These two antibody preparations are called CLB-t-PA

72 en CLB-t-PA 16 (Van Zonneveld et al., 1986c).72 and CLB-t-PA 16 (Van Zonneveld et al., 1986c).

25 De monoclonale anti-t-PA antistof CLB-t-PA 72 werd gekoppeld aan cyanogeen-bromide geactiveerde Sepharose en geincubeerd in 10.5 raM natrium-fosfaat (pH 7.4), 150 mM natrium-chloride (PBS), waaraan was toegevoegd 1% (w/v) runder serum albumine, 0.1% (v/v) Tween-20 30 en verschillende verdunningen van de geconditioneerde media van de getransfecteerde weefselkweek cellen, welke tevoren met behulp van Amicon centricon 30 filters circa een factor 50 waren geconcentreerd. Vervolgens werd 125 een i-gelabeld IgG-preparaat (15,000 tellen per minuut) 35 van monoclonaal CLB-t-PA 16 aan het bovengenoemde mengsel toegevoegd, teneinde de binding van antigeen aan 8701021 -16- de geïmmobiliseerde monoclonale antistof te kunnen meten.The monoclonal anti-t-PA antibody CLB-t-PA 72 was coupled to cyanogen bromide-activated Sepharose and incubated in 10.5 raM sodium phosphate (pH 7.4), 150 mM sodium chloride (PBS) added 1% (w / v) bovine serum albumin, 0.1% (v / v) Tween-20 and various dilutions of the conditioned media from the transfected tissue culture cells previously concentrated approximately 50-fold using Amicon centricon 30 filters. Then, an i-labeled IgG preparation (15,000 beats per minute) of monoclonal CLB-t-PA 16 was added to the above mixture to measure the binding of antigen to the immobilized monoclonal antibody.

De incubaties werden uitgevoerd in een totaal volume van 0.5 ml gedurende 18 uren bij kamertemperatuur. Tijdens de incubaties werden de mengsels "head-over-head" geroteerd.The incubations were performed in a total volume of 0.5 ml for 18 hours at room temperature. During the incubations, the mixtures were rotated "head-over-head".

5 De Sepharose "beads" werden vijf maal gewassen met een buffer, bevattende 0.9 M natrium-chloride, 0.1% (v/v)The Sepharose beads were washed five times with a buffer containing 0.9 M sodium chloride, 0.1% (v / v)

Tween-20 en 10 mM EDTA en de gebonden radioactiviteit werd gemeten met behulp van een radioactiviteitsteller voor gamma-straling. Verdunningen van een standaard 10 preparaat Bowes melanoma t-PA werden gebruikt als referentie materiaal voor de concentratie bepaling. Een karakteristieke concentratie bepaling gaf de volgende resultaten: rt-PA 16 ng/ml; t-PA::u-PA-I 0.6 ng/ml en t-PA::u-PA-II 0.4 ng/ml zijnde de concentraties in de ongeconcentreerde 15 geconditioneerde media voor getransfecteerde cellen, welke onder vergelijkbare omstandigheden waren behandeld.Tween-20 and 10 mM EDTA and the bound radioactivity was measured using a gamma radiation radioactivity counter. Dilutions of a standard Bowes melanoma t-PA preparation were used as reference material for the concentration determination. A characteristic concentration determination gave the following results: rt-PA 16 ng / ml; t-PA :: u-PA-I 0.6 ng / ml and t-PA :: u-PA-II 0.4 ng / ml being the concentrations in the unconcentrated conditioned media for transfected cells treated under similar conditions.

Het lagere expressie niveau van de mutant plasmino-geen activator eiwitten, in vergelijking met rt-PA, zal mogelijk toegeschreven moeten worden aan de aanwe-20 zigheid van een intron in het u-PA gedeelte van de t-PA substitutie mutanten. Indien "splicing" van dit intron een limiterende stap is, zou dit kunnen resulteren in een lager expressie niveau voor de mutant eiwitten, in vergelijking met de expressie van rt-PA.The lower expression level of the mutant plasminogen activator proteins, compared to rt-PA, may have to be attributed to the presence of an intron in the u-PA portion of the t-PA substitution mutants. If splicing of this intron is a limiting step, it could result in a lower expression level for the mutant proteins, compared to the expression of rt-PA.

2525

Analyse van mutant eiwitten met behulp van gelatine-plas-minoqeen gelelectroforeseAnalysis of mutant proteins using gelatin plasma minoq and gel electrophoresis

Een analyse van de mutant plasminogeen activator 30 eiwitten met behulp van gelatine-plasminogeen gelelectroforese, kan leiden tot conclusies over twee parameters van deze eiwitten, t.w. een semi-kwantitatief inzicht in de plasminogeen activator activiteit in afwezigheid van fibrine en een relatief molekulair gewicht. De bereiding 35 van dergelijke gelen (polyacrylamide, waarin geco-polymeriseerd gelatine en plasminogeen), alsook het principe waarop 870 U'1 . .An analysis of the mutant plasminogen activator proteins using gelatin plasminogen gel electrophoresis can lead to conclusions about two parameters of these proteins, i.e. a semi-quantitative insight into the plasminogen activator activity in the absence of fibrin and a relative molecular weight. The preparation of such gels (polyacrylamide, in which copolymerized gelatin and plasminogen), as well as the principle on which 870 U'1. .

-17- dit analyse systeem is gebaseerd, is reeds eerder beschreven (Van Zonneveld et al., 1986b). De resultaten van deze analyse zijn in Fig. 2 weergegeven.This analysis system is based, has been described previously (Van Zonneveld et al., 1986b). The results of this analysis are shown in FIG. 2 is shown.

Geconcludeerd kan worden, dat beide t-PA substitutie 5 mutanten plasminogeen activator activiteit bezitten.It can be concluded that both t-PA substitution mutants have plasminogen activator activity.

Deze waarneming is in overeenstemming met de vaststelling van de nucleotide volgorde van de mutant DNA1s, waarbij geen stopcodons in het translatie "leesframe" konden worden aangetoond en met de lengte van het relevante 10 coderende gedeelte van de mutant DNA's. Het relatieve molekulair gewicht van t-PA::u-PA-I en t-PA:ïu-PA-II komt overeen met lengte van het betreffende coderende gedeelte van pSV2/t-PA:ïu-PA-I en pSV2/t-PA::u-PA-II, welke correspondeert met respectievelijk, 527 en 540 15 aminozuren.This observation is consistent with the determination of the nucleotide sequence of the mutant DNA1s where no stop codons could be detected in the translation "reading frame" and with the length of the relevant coding portion of the mutant DNAs. The relative molecular weight of t-PA :: u-PA-I and t-PA: uu-PA-II corresponds to the length of the respective coding part of pSV2 / t-PA: uu-PA-I and pSV2 / t -PA :: u-PA-II, which corresponds to 527 and 540 amino acids, respectively.

Kinetiek van plasminogeen activatie door de mutant eiwitten t-PA::u-PA-I en t-PA::u-PA-IIKinetics of plasminogen activation by the mutant proteins t-PA :: u-PA-I and t-PA :: u-PA-II

20 De activatie van Glu-plasminogeen tot piasmine door t-PA::u-PA-I en t-PA::u-PA-II (en door de controles rt-PA en HMW u-PA) werd uitgevoerd bij 37 graden Celsius in een buffer, bestaande uit 0.1 M TRIS-HC1 (pH 7.4), 01% (v/v) Tween-80, 0.57 mM van het chromogene substraat 25 s-2251 en, indien aangegeven, 120 /ug/ml fibrinogeen fragmenten, gegenereerd door digestie met cyanogeen-bromide (genoemd "stimulator") (Verheijen et al., 1982). Het totale reactie-volume was 250 microliter en de reacties werden uitgevoerd in "96-wells" microtiter plaatjes.The activation of Glu plasminogen to piasmin by t-PA :: u-PA-I and t-PA :: u-PA-II (and by the controls rt-PA and HMW u-PA) was performed at 37 degrees Celsius in a buffer consisting of 0.1 M TRIS-HCl (pH 7.4), 01% (v / v) Tween-80, 0.57 mM of the chromogenic substrate 25 s-2251 and, if indicated, 120 µg / ml fibrinogen fragments generated by digestion with cyanogen bromide (termed "stimulator") (Verheijen et al., 1982). The total reaction volume was 250 microliters and the reactions were performed in "96-well" microtiter plates.

30 Een Titertek Multiscan spectrofotometer, uitgerust met een thermostaat, werd gebruikt om de ontwikkeling van de optische dichtheid bij 405 nm gedurende 5 tot 6 uren met intervallen van 10 minuten te vervolgen. Initiële reactie-snelheden werden verkregen door grafisch het 35 verband uit te zetten tussen de toename van de optische dichtheid bij 405 nm per minuut tegen de incubatietijd.A Titertek Multiscan spectrophotometer, equipped with a thermostat, was used to monitor the development of the optical density at 405 nm for 5 to 6 hours at 10 minute intervals. Initial reaction rates were obtained by graphically plotting the relationship between the increase in optical density at 405 nm per minute against the incubation time.

β 7 C 1 £· - 1β 7 C 1 £ - - 1

SS

-18--18-

Onder deze omstandigheden correspondeert een toename van de optische dichtheid bij 405 nm per minuut met 1 eenheid met een hoeveelheid van 40 pmoles piasmine in een volume van 250 microliter (concentratie piasmine 5 160 nM). In afwezigheid van stimulator werd voor 0.2-0.4 ng/ml t-PA::u-PA-I, t-PA::u-PA-II en HMW u-PA de Glu-plasmino-geen concentratie gevarieerd van 0.11 tot 0.55 /uM, terwijl voor 1.6-3.2 ng/ml rt-PA de Glu-plasminogeen concentratie werd gevarieerd van 0.55 tot 4.4 /uM. In 10 aanwezigheid van stimulator (120 /ug/ml) werd de Glu-plasminogeen concentratie gevarieerd van 1.7 tot 27.5 nM voor 0.08-0.2 ng/ml van ieder van de mutant eiwitten, 0.32-0.64 ng/ml rt-PA en 0.1-0.2 ng/ml HMW u-PA. Voor iedere Glu-plasminogeen concentratie, zowel in aan- als afwezigheid van 15 stimulator, werden de experimenten in duplo uitgevoerd en vier maal herhaald. Met behulp van de verkregen resultaten werden z.g.n. "Lineweaver-Burk plots" uitgezet, gebruikmakend van "gewogen” lineaire regressie analyse, waarna de z.g.n. Km- en de v(max) waarden konden worden bepaald.Under these conditions, an increase in optical density at 405 nm per minute corresponds to 1 unit with an amount of 40 pmoles of piasmin in a volume of 250 microliters (concentration of piasmin 5 160 nM). In the absence of stimulator, the Glu-plasmino-no concentration was varied from 0.11 to 0.55 for 0.2-0.4 ng / ml t-PA :: u-PA-I, t-PA :: u-PA-II and HMW u-PA. / µM, while for 1.6-3.2 ng / ml rt-PA the Glu-plasminogen concentration was varied from 0.55 to 4.4 / µM. In the presence of stimulator (120 µg / ml), the Glu-plasminogen concentration was varied from 1.7 to 27.5 nM for 0.08-0.2 ng / ml of each of the mutant proteins, 0.32-0.64 ng / ml rt-PA and 0.1- 0.2 ng / ml HMW u-PA. For each Glu-plasminogen concentration, both in the presence and absence of stimulator, the experiments were run in duplicate and repeated four times. Using the results obtained, so-called no. Plotted "Lineweaver-Burk plots", using "weighted" linear regression analysis, after which the so-called Km and v (max) values could be determined.

20 De z.g.n. k(cat) waarde kon worden berekend door gebruikmaking van de molekulair gewichten van de verschillende plasminogeen activatoren, namelijk t-PA::u-PA-I 72 kD, t-PA::u-PA-II 74 kD, rt-PA 70 kD en HMW u-PA 54 kD. De resultaten zijn in Tabel 1 weergegeven.20 The so-called k (cat) value could be calculated using the molecular weights of the different plasminogen activators, namely t-PA :: u-PA-I 72 kD, t-PA :: u-PA-II 74 kD, rt-PA 70 kD and HMW u-PA 54 kD. The results are shown in Table 1.

25 Deze kinetische analyse staat een aantal gevolgtrek kingen toe, die betrekking hebben op de affiniteit van de verschillende plasminogeen activatoren voor het substraat Glu-plasminogeen (maatstaf is de Km waarde) en de omzettings-snelheid (maatstaf is de k(cat) waarde), in aan- en 30 afwezigheid van het fibrine mimeticum "stimulator".This kinetic analysis allows a number of inferences concerning the affinity of the different plasminogen activators for the substrate Glu-plasminogen (measure is the Km value) and the rate of conversion (measure is the k (cat) value) , in the absence and presence of the fibrin mimetic "stimulator".

In afwezigheid van stimulator is de affiniteit van t-PA::u-PA-I (Km=0.61 /uM) en t-PA::u-PA-II (Km=0.88 /uM) voor Glu-plasminogeen in dezelfde orde van grootte als HMW u-PA (Km=2.2 /uM). Dit resultaat is het gevolg 35 van het feit, dat de mutant eiwitten en HMW u-PA hetzelfde katalytisch centrum dragen, gesitueerd op de B-keten P ? f? *< A 9 1 '*· ί V ü ïj ? -19- van u-PA. De aanwezigheid van verschillende amino-terminale ketens op de mutant eiwitten onderling, alsook in vergelijking met HMW u-PA, heeft geen of vrijwel geen effect op de affiniteit voor het substraat. De affiniteit van de 5 mutant eiwitten voor het substraat is ten minste een factor 57 tot 82 groter dan de affiniteit van rt-PA voor het substraat. De omzettings-snelheden voor de mutant plasminogeen activatoren, rt-PA en HMW u-PA is in dezelfde orde van grootte (0.25-0.65 sec-*-).In the absence of stimulator, the affinity of t-PA :: u-PA-I (Km = 0.61 / uM) and t-PA :: u-PA-II (Km = 0.88 / uM) for Glu plasminogen is of the same order of size as HMW u-PA (Km = 2.2 / uM). This result is due to the fact that the mutant proteins and HMW u-PA carry the same catalytic center located on the B chain P1. f? * <A 9 1 '* · ί V ü ïj? -19- from u-PA. The presence of different amino terminal chains on the mutant proteins among themselves, as well as compared to HMW u-PA, has little or no effect on the affinity for the substrate. The affinity of the 5 mutant proteins to the substrate is at least a factor of 57 to 82 greater than the affinity of rt-PA to the substrate. The conversion rates for the mutant plasminogen activators, rt-PA and HMW u-PA are of the same order of magnitude (0.25-0.65 sec - * -).

10 In aanwezigheid van fibrine, althans stimulator die het effect van fibrine imiteert, neemt voor alle plasminogeen activatoren de affiniteit voor het substraat Glu-plasminogeen sterk toe. Voor de mutant eiwitten t-PA::u-PA-I en t-PA:ïu-PA-II neemt de affiniteit toe 15 met een factor 122 tot 220 (Km van 0.61-0.88 /uM naar 0.005-0.004 /uM), voor rt-PA met een factor van ten minste 3125 (Km van^> 50 /uM naar 0.016 /uM) en voor HMW u-PA met een factor 30 (Km van 2.2 /uM naar 0.073 /uM). Uit deze waarden kan de conclusie worden getrokken, 20 dat de affiniteit voor het substraat Glu-plasminogeen in aanwezigheid van de stimulator een factor 4.1 tot 7.3 toeneemt door de aanwezigheid van de amino-ter-minale t-PA H-keten, in plaats van de amino-terminale u-PA A-keten. Ook in aanwezigheid van stimulator zijn 25 de omzettingssnelheden van de verschillende plasminogeen activatoren niet essentieel verschillend k(cat) 0.26 - 0.45 sec-1 · De vergelijking van de enzymatische activiteit, gerepresenteerd door de quotient k(cat)/Km in aanwezigheid en in afwezigheid van stimulator toont aan, dat deze 30 voor rt-PA toeneemt met een factor van ten minste 2100 (van kleiner dan 0.01 sec-1 /uM"1 naar 21 sec"1 /uM"1), voor t-PA::u-PA-I met een factor 220 (van 0.41 sec"1 /uM-1 naar 90 sec"1 /uM"1), voor t-PA::u-PA-II met een factor 288 (van 0.34 sec-1 /uM"1 naar 98 sec"1 /uM"1) 35 en voor HMW u-PA met een factor 12 (van 0.29 sec"1 /uM"1 naar 3.6 sec"1 /uM"1). De efficiëntere plasminogeen 6/ l;H'2 1 -20- activatie door HMW u-PA in aanwezigheid van stimulator moet worden toegeschreven aan een conformatie verandering van plasminogeen door de stimulator (Lijnen et al., 1984). Ditzelfde fenomeen zal eveneens optreden in de 5 reacties met de mutant plasminogeen activatoren en rt-PA.In the presence of fibrin, at least a stimulator that mimics the effect of fibrin, the affinity for the substrate Glu-plasminogen increases strongly for all plasminogen activators. For the mutant proteins t-PA :: u-PA-I and t-PA: uu-PA-II, the affinity increases by a factor of 122 to 220 (Km from 0.61-0.88 / uM to 0.005-0.004 / uM) , for rt-PA by a factor of at least 3125 (Km from ^> 50 / uM to 0.016 / uM) and for HMW u-PA by a factor of 30 (Km from 2.2 / uM to 0.073 / uM). From these values it can be concluded that the affinity for the substrate Glu-plasminogen in the presence of the stimulator increases by a factor of 4.1 to 7.3 due to the presence of the amino-terminal t-PA H chain, instead of the amino-terminal u-PA A chain. Also, in the presence of stimulator, the conversion rates of the different plasminogen activators are not essentially different k (cat) 0.26 - 0.45 sec-1 · The comparison of the enzymatic activity, represented by the quotient k (cat) / Km in presence and in absence of stimulator shows that it increases for rt-PA by a factor of at least 2100 (from less than 0.01 sec-1 / µM "1 to 21 sec" 1 / µM "1), for t-PA :: u -PA-I by a factor of 220 (from 0.41 sec "1 / uM-1 to 90 sec" 1 / uM "1), for t-PA :: u-PA-II by a factor of 288 (from 0.34 sec-1 / uM "1 to 98 sec" 1 / uM "1) 35 and for HMW u-PA by a factor of 12 (from 0.29 sec" 1 / uM "1 to 3.6 sec" 1 / uM "1). The more efficient plasminogen 6 / l; H'2 1 -20 activation by HMW u-PA in the presence of stimulator must be attributed to a conformational change of plasminogen by the stimulator (Lijnen et al., 1984). The same phenomenon will also occur in the 5 reactions. with the mutant plasminogen activators and rt-PA.

Uit de vergelijking van de enzymatische activiteit [k(cat)/Kml waarde kan derhalve worden geconcludeerd, dat in aanwezigheid van fibrine de mutant eiwitten 4 tot 5 maal effectiever zijn in plasminogeen activatie 10 dan rt-PA en circa 25 effectiever zijn dan HMW u-PA.It can therefore be concluded from the comparison of the enzymatic activity [k (cat) / Kml value that in the presence of fibrin the mutant proteins are 4 to 5 times more effective in plasminogen activation than rt-PA and are approximately 25 more effective than HMW u. -PA.

Op grond van de bevindingen, dat de kinetische parameters van t-PA::u-PA-I en t-PA::u-PA-II in aan- en afwezigheid van "stimulator" niet wezenlijk verschillen, zullen de navolgende experimenten met het mutant eiwit t-PA::u-PA-II 15 worden uitgevoerd. Zoals eerder uiteengezet bevat t-PA::u-PA-II 13 aminozuur residuen meer dan t-PA::u-PA-I.Based on the findings that the kinetic parameters of t-PA :: u-PA-I and t-PA :: u-PA-II do not differ materially in the presence and absence of "stimulator", the following experiments with the mutant protein t-PA :: u-PA-II 15 are performed. As previously explained, t-PA :: u-PA-II contains 13 amino acid residues more than t-PA :: u-PA-I.

Complex vorming van de mutant plasminogeen activatoren met de endotheliale plasminogeen activator remmer (PAI-1) 20 en de remming van de mutant plasminogeen activatoren door PAI-1Complex formation of the mutant plasminogen activators with the endothelial plasminogen activator inhibitor (PAI-1) 20 and the inhibition of the mutant plasminogen activators by PAI-1

De endotheliale plasminogeen activator remmer (PAI-1) wordt beschouwd als de fysiologische remmer 25 van het fibrinolytische proces en derhalve als een belangrijke regulator in vivo van de "netto fibrinolytische activiteit" (overzichtsartikel: Sprengers en Kluft, 1987). PAI-1 wordt ondermeer gesynthetiseerd door gekweekte vasculaire endotheel cellen. PAI-1 complexeert zeer snel zowel 30 met u-PA als met t-PA (tweede-orde reactie constante boven 10? M“1 sec“l (Sprengers en Kluft, 1987). Het complex van de plasminogeen activatoren met PAI-1 is resistent tegen natrium dodecylsulfaat (SDS), zodat de vorming van een complex geanalyseerd kan worden met 35 behulp van SDS-polyacrylamide gelelectroforese technieken. Echter, de activiteit van de plasminogeen activatoren in complex met PAI-1 kan alleen na behandeling met Triton 87 01 ;·;:1 -21- X-100 worden gedemonstreerd (Loskutoff et al., 1983), mogelijk tengevolge van intrinsieke plasminogeen activator activiteit van het complex of tengevolge van dissociatie van plasminogeen activator uit het complex. PAI-1, dat 5 door gekweekte endotheel cellen wordt gesynthetiseerd en gesecreteerd, wordt aangetroffen als een mengsel van inactieve, latente en actieve remmer. De latente vorm kan geactiveerd worden door behandeling met bepaalde chemicaliën, zoals SDS.The endothelial plasminogen activator inhibitor (PAI-1) is considered to be the physiological inhibitor of the fibrinolytic process and thus an important in vivo regulator of the "net fibrinolytic activity" (review article: Sprengers and Kluft, 1987). PAI-1 is synthesized, inter alia, by cultured vascular endothelial cells. PAI-1 very quickly complexes both with u-PA and with t-PA (second-order reaction constant above 10 µM "1 sec" 1 (Sprengers and Kluft, 1987). The complex of the plasminogen activators with PAI-1 is resistant to sodium dodecyl sulfate (SDS), so complex formation can be analyzed using SDS polyacrylamide gel electrophoresis techniques, however, the activity of the plasminogen activators in complex with PAI-1 is only possible after treatment with Triton 87 01 1 -21- X-100 are demonstrated (Loskutoff et al., 1983), possibly due to intrinsic plasminogen activator activity of the complex or due to dissociation of plasminogen activator from the complex. PAI-1, which is cultured endothelial cells are synthesized and secreted, found as a mixture of inactive, latent and active inhibitor.The latent form can be activated by treatment with certain chemicals, such as SDS.

10 Recent is door een aantal groepen PAI-1 cDNA gecon strueerd, dat de volledige genetische informatie draagt voor het humane PAI-1 glycoproteïne (Ny et al., 1986;Recently, a number of groups have constructed PAI-1 cDNA that carries the complete genetic information for the human PAI-1 glycoprotein (Ny et al., 1986;

Pannekoek et al., 1986; Ginsburg et al., 1986; Andreasen et al., 1986). De aminozuur volgorde van PAI-1 kon worden 15 afgeleid na de opheldering van de volledige nucleotide sequentie. De aminozuur volgorde van PAI-1 toont significante homologie met eiwitten, die behoren tot de "familie" van serine protease remmers (z.g.n. serpins). Het werkingsmechanisi van de serpins, met name dat van het prototype alpha-l-an-20 titrypsin met de serine protease elastase, is uitvoerig bestudeerd (Loebermann et al., 1984; Carrell en Boswell, 1986). Het is aannemelijk, dat het werkingsmechanisme van PAI-1 met t-PA en u-PA sterk gelijkt op dat van alpha-l-antitrypsine met elastase. Op grond van deze 25 overwegingen kan worden aangenomen, dat serpins, zoals PAI-1, een 1 : 1 molair complex vormen met het "target" protease.Pannekoek et al., 1986; Ginsburg et al., 1986; Andreasen et al., 1986). The amino acid sequence of PAI-1 could be deduced after the elucidation of the complete nucleotide sequence. The amino acid sequence of PAI-1 shows significant homology to proteins belonging to the "family" of serine protease inhibitors (so-called serpins). The mechanism of action of the serpins, in particular that of the prototype alpha-l-an-20 titrypsin with the serine protease elastase, has been extensively studied (Loebermann et al., 1984; Carrell and Boswell, 1986). It is plausible that the mode of action of PAI-1 with t-PA and u-PA is very similar to that of alpha-1-antitrypsin with elastase. On the basis of these considerations, it can be assumed that serpins, such as PAI-1, form a 1: 1 molar complex with the "target" protease.

De complex vorming van PAI-1 met de mutant plasminogeen activator t-PA:su-PA-II, alsook met de controles 30 rt-PA en HMW u-PA werd als volgt bepaald. 0.2 ng van de plasminogeen activatoren werden afzonderlijk geïncubeerd met een overmaat PAI-1. Daarna werd een buffer toegevoegd, bestaande uit 2% (w/v) sucrose, 5 /ug/ml broomfenol blauw en 2.5% (w/v) SDS en de monsters werden geanalyseerd 35 met behulp van SDS-polyacrylamide gelelectroforese.The complex formation of PAI-1 with the mutant plasminogen activator t-PA: su-PA-II, as well as with the controls rt-PA and HMW u-PA was determined as follows. 0.2 ng of the plasminogen activators were incubated separately with an excess of PAI-1. A buffer consisting of 2% (w / v) sucrose, 5 µg / ml bromophenol blue and 2.5% (w / v) SDS was then added and the samples were analyzed using SDS polyacrylamide gel electrophoresis.

Na electroforese werd een fibrine-agarose indicator 8 7 0 · Λ** 1 -22- gel bereid, die tevens plasminogeen bevatte (Granelli-Piperno en Reich, 1978), en gebruikt als "overlay" voor de met Triton X-100 behandelde SDS-polyacrylamide gel. Door diffusie van hetzij "vrije" plasminogeen activator hetzij 5 gecomplexeerd met PAI-1, kan zowel de activiteit van plasminogeen activatoren semi-kwantitatief worden bepaald en kan tevens het molekulair gewicht van de plasminogeen activator worden vastgelegd. De resultaten zijn in Fig.After electrophoresis, a fibrin agarose indicator 8 7 0 · Λ ** 1 -22 gel was prepared, which also contained plasminogen (Granelli-Piperno and Reich, 1978), and used as an "overlay" for the Triton X-100 treated SDS polyacrylamide gel. By diffusion of either "free" plasminogen activator or complexed with PAI-1, both the activity of plasminogen activators can be determined semi-quantitatively and the molecular weight of the plasminogen activator can also be determined. The results are shown in FIG.

3 weergegeven.3 is shown.

10 Uit de resultaten van deze analyse kunnen twee conclusies worden getrokken. Ten eerste vormt PAI-1 een complex met zowel t-PA::u-PA-II als met de controle plasminogeen activatoren t-PA en HMW u-PA. Deze conclusie kan worden afgeleid uit de waarneming, dat het molekulair 15 gewicht van de plasminogeen activator activiteit toeneemt na preincubatie met PAI-1. Ten tweede kan worden geconstateerd, dat het molekulair gewicht van het complex, dat PAI-1 vormt met t-PA::u-PA-II, rt-PA en HMW u-PA, voor alle plasminogeen activatoren correspondeert met een 1 : 20 1 molair complex. Deze gevolgtrekking is gebaseerd op de waarneming, dat na pre-incubatie met PAI-1, de plasminogeen activator activiteit migreert met een molekulair gewicht, dat correspondeert met de som van de molekulair gewichten van de plasminogeen activatoren (circa 70-74 kD) en 25 van PAI-1 (circa 52 kD).Two conclusions can be drawn from the results of this analysis. First, PAI-1 forms a complex with both t-PA :: u-PA-II and the control plasminogen activators t-PA and HMW u-PA. This conclusion can be deduced from the observation that the molecular weight of the plasminogen activator activity increases after preincubation with PAI-1. Second, it can be noted that the molecular weight of the complex, which forms PAI-1 with t-PA :: u-PA-II, rt-PA and HMW u-PA, corresponds to a 1:20 for all plasminogen activators. 1 molar complex. This conclusion is based on the observation that after pre-incubation with PAI-1, the plasminogen activator activity migrates at a molecular weight, which corresponds to the sum of the molecular weights of the plasminogen activators (approximately 70-74 kD) and 25 of PAI-1 (approximately 52 kD).

De effectiviteit van remming van de mutant plasminogeen activator, rt-PA en HMW u-PA door PAI-1 werd vervolgens bepaald. Hiertoe werd de latente fractie van het PAI-1 preparaat (totaal circa 130 ng) tevoren geactiveerd 30 met SDS (eindconcentratie 0.1% (w/v)). Verschillende verdunningen van het geactiveerde uitgangspreparaat werden behandeld met een gelijk volume (55 /ul) 0.2 M TRIS-HC1 (pH 7.4), 0.2% (v/v) Tween-80, 6% (v/v) Triton X-100 gedurende 15 minuten bij kamertemperatuur. Vervolgens 35 werd in een volume van 30 /ul één van de plasminogeen activatoren toegevoegd, hetgeen overeenkwam met 0.024 87 0-1 02 1-· -23- ng t-PA::u-PA-II, 0.024 ng rt-PA of 0.024 ng HMW u-PA.The effectiveness of inhibition of the mutant plasminogen activator, rt-PA and HMW u-PA by PAI-1 was then determined. To this end, the latent fraction of the PAI-1 preparation (total about 130 ng) was previously activated with SDS (final concentration 0.1% (w / v)). Different dilutions of the activated starting preparation were treated with an equal volume (55 / μl) 0.2 M TRIS-HCl (pH 7.4), 0.2% (v / v) Tween-80, 6% (v / v) Triton X-100 for 15 minutes at room temperature. Then, in a volume of 30 µl, one of the plasminogen activators was added, which corresponded to 0.024 87 0-1 02 1-23-ng t-PA :: u-PA-II, 0.024 ng rt-PA or 0.024 ng HMW u-PA.

De mengsels werden gedurende 30 minuten bij kamertemperatuur geincubeerd. De resterende plasminogeen activator activiteit van de verschillende activatoren werd tenslotte als 5 volgt bepaald. Toegevoegd werd 110 /ul van een mengsel, bevattende 0.1 M TRIS-HC1 (pH 7.4), 0.1% (v/v) Tween-80, humaan Glu-plasminogeen (eindconcentratie 0.11 uM), chromogeen substraat S-2251 (eindconcentratie 0.54 mM) en "stimulator" (120 /ug/ml). De bepaling van de optische 10 dichtheid bij 405 nm, als maat voor de plasminogeen activator activiteit, is reeds in een voorgaande paragraaf toegelicht. De resultaten zijn in Pig. 4 weergegeven.The mixtures were incubated at room temperature for 30 minutes. The residual plasminogen activator activity of the different activators was finally determined as follows. 110 µl of a mixture containing 0.1 M TRIS-HCl (pH 7.4), 0.1% (v / v) Tween-80, human Glu plasminogen (final concentration 0.11 µM), chromogenic substrate S-2251 (final concentration 0.54 mM) was added ) and "stimulator" (120 µg / ml). The determination of the optical density at 405 nm, as a measure of the plasminogen activator activity, has already been explained in a previous section. The results are in Pig. 4 is shown.

Uit de resultaten kunnen de volgende conclusies worden getrokken. Bij vergelijking van de hoeveelheid 15 PAI-1, welke nodig is om de plasminogeen activator activiteit van de verschillende plasminogeen activatoren met 50% te remmen, kan geconstateerd worden, dat circa 5 maal meer PAI-1 vereist is voor de mutant t-PA::u-PA-II dan voor rt-PA of HMW u-PA. Derhalve kan de mutant plasminogeen 20 activator beschouwd worden als een molekuul, dat resistenter is tegen de fysiologische remmer PAI-1 dan rt-PA en HMW u-PA. De dissociatie constanten van de verschillende plasminogeen activator-PAI-1 complexen konden worden bepaald met behulp van een Scatchard-type analyse (Scatchard, 25 1949). In overeenstemming met de bovenstaande conclusie kon de conclusie worden getrokken, dat het complex van rt-PA en HMW u-PA met PAI-1 minder gemakkelijk dissocieert dan het complex van de mutant plasminogeen activatoren met PAI-1. Onderstaand worden de berekende dissociatie 30 constanten weergegeven:The following conclusions can be drawn from the results. By comparing the amount of PAI-1 required to inhibit the plasminogen activator activity of the different plasminogen activators by 50%, it can be observed that approximately 5 times more PAI-1 is required for the mutant t-PA: : u-PA-II then for rt-PA or HMW u-PA. Therefore, the mutant plasminogen activator can be considered as a molecule more resistant to the physiological inhibitor PAI-1 than rt-PA and HMW u-PA. The dissociation constants of the different plasminogen activator-PAI-1 complexes could be determined by a Scatchard type analysis (Scatchard, 1949). In accordance with the above claim, it could be concluded that the complex of rt-PA and HMW u-PA dissociates with PAI-1 less readily than the complex of the mutant plasminogen activators with PAI-1. The calculated dissociation 30 constants are shown below:

Plasminogeen activator KdPlasminogen activator Kd

t-PA::u-PA-II 4.1 x 10“12Mt-PA :: u-PA-II 4.1 x 10 "12M

rt-PA 0.6 x 10”12Mrt-PA 0.6 x 10 ”12M

HMW u-PA 0.24 x10“12MHMW u-PA 0.24 x10 ”12M

8701021 -24-8701021 -24-

Materialen en Methoden DNA analyse: 5Materials and Methods DNA analysis: 5

Het isoleren van plasmide DNA# de analyse van DNA gedigereerd met restrictie endonucleasen met behulp van agarose- en polyacrylamide gelelectroforese, "Southern" blotting, het isoleren van restrictie fragmenten, het 10 merken van DNA met radioactiviteit, hetzij door "nick translatie", hetzij met T4 polynucleotide kinase en de techniek van kolonie-hybridisatie werden uitgevoerd zoals beschreven (Maniatis et al., 1982). Het bepalen van de volgorde van basen in het DNA (DNA sequencen) 15 werd uitgevoerd met de dideoxy methode (Sanger et al., 1977). De gebruikte restrictie endonucleasen en andere enzymen waren gekocht van New England Biolabs (Beverley,Isolation of plasmid DNA # the analysis of DNA digested with restriction endonucleases by agarose and polyacrylamide gel electrophoresis, "Southern" blotting, isolation of restriction fragments, labeling DNA with radioactivity, either by "nick translation", or with T4 polynucleotide kinase and the colony hybridization technique were performed as described (Maniatis et al., 1982). Determining the order of bases in the DNA (DNA sequencing) was performed by the dideoxy method (Sanger et al., 1977). The restriction endonucleases and other enzymes used were purchased from New England Biolabs (Beverley,

Mass., V.S.) en radioactief gemerkte nucleotiden van The Radiochemical Centre (Amersham, Engeland).Mass., USA) and radiolabeled nucleotides from The Radiochemical Center (Amersham, England).

2020

Transfectie van weefselkweek cellen:Transfection of tissue culture cells:

De procedure voor het verkrijgen van "transient" expressie met behulp van getransfecteerde muize Lkt-25 cellen werd uitgevoerd, zoals eerder beschreven (Lopata et al., 1984; Van Zonneveld et al., 1986b).The procedure for obtaining "transient" expression using transfected mouse Lkt-25 cells was performed as previously described (Lopata et al., 1984; Van Zonneveld et al., 1986b).

Gelatine-plasminogeen gelelectroforese: 30 De bereiding van polyacrylamide gelen, die gelatine en plasminogeen bevatten, en het uitvoeren van de electroforetische analyse van monsters met behulp van deze gelen is reeds eerder beschreven (Van Zonneveld et al., 1986b).Gelatin-plasminogen gel electrophoresis: The preparation of polyacrylamide gels, containing gelatin and plasminogen, and conducting the electrophoretic analysis of samples using these gels has been described previously (Van Zonneveld et al., 1986b).

35 Fibrine overlay techniek:35 Fibrin overlay technique:

De bepaling van plasminogeen activator activiteit 870 1 02 1 -25- en het molekulair gewicht behorende bij die activiteit werd uitgevoerd met de fibrine overlay techniek, na SDS-polyacrylamide gelelectroforese van monsters, zoals eerder beschreven (Granelli-Piperno en Reich, 1978).The determination of plasminogen activator activity 870 1 02 1 -25- and the molecular weight associated with that activity was performed by the fibrin overlay technique, after SDS polyacrylamide gel electrophoresis of samples, as previously described (Granelli-Piperno and Reich, 1978).

55

Bepaling van plasminogeen activator activiteit;Determination of plasminogen activator activity;

Bij deze bepaling wordt gebruik gemaakt van het chromogene substraat S-2251, dat specifiek is voor piasmine. 10 Activatie van Glu-plasmirïogeen door rt-PA, Bowes melanoma t-PA en andere t-PA afgeleiden wordt sterk versneld door toevoeging van splitsingsproducten van fibrinogeen, behandeld met cyanogeen-bromide. Deze laatstgenoemde component wordt "stimulator" genoemd (Verheijen et al., 15 1982). Indien de plasminogeen activator activiteit wordt bepaald na pre-incubatie met PAI-1, wordt als PAI-1 preparaat gebruikt hetzij geconditioneerd (serum-vrij) medium van gekweekte humane vasculaire endotheel cellen (concentratie PAI-1; 2.4 /ug/ml) hetzij een gezuiverd 20 preparaat PAI-1 (100 /ug/ml; Lambers et al., 1987).This assay uses the chromogenic substrate S-2251, which is specific for piasmin. Activation of Glu plasmirogen by rt-PA, Bowes melanoma t-PA and other t-PA derivatives is strongly accelerated by addition of fibrinogen cleavage products treated with cyanogen bromide. The latter component is called "stimulator" (Verheijen et al., 1982). If the plasminogen activator activity is determined after pre-incubation with PAI-1, the PAI-1 preparation uses either conditioned (serum-free) medium from cultured human vascular endothelial cells (concentration PAI-1; 2.4 µg / ml) or a purified preparation PAI-1 (100 µg / ml; Lambers et al., 1987).

Met beide preparaten werden overeenkomstige resultaten behaald.Similar results were obtained with both preparations.

Overige materialen; 25 HMW u-PA (tweeketenig) was een gift van Dr. G.Remaining materials; 25 HMW u-PA (two chain) was a gift from Dr. G.

Cassani (Lepetit, Milaan, Italië). Bowes melanoma t-PA (tweeketenig) werd gekocht van Biopool (Umea, Zweden). Glu-plasminogeen, "stimulator" en het chromogene substraat 30 s-2251 werd betrokken van KabiVitrum (Stockholm, Zweden).Cassani (Lepetit, Milan, Italy). Bowes melanoma t-PA (two chain) was purchased from Biopool (Umea, Sweden). Gluplasminogen, "stimulator" and the chromogenic substrate 30s-2251 was purchased from KabiVitrum (Stockholm, Sweden).

£: ? C ·: Γ Γ 1 ί -26- TABEL 1 - stimulator + stimulator PREPARAAT Km k(cat) k(cat)/Km Km k(oat) k(cat)/Km rt-PA >50 0.49 <0.01 0.016 0.34 >21 t-PA::u-PA-I 0.61 0.25 0.41 0.005 0.45 90 t-PA::u-PA-II 0.88 0.30 0.34 0.004 0.39 98 HMW u-PA 2.2 0.65 0.29 0.073 0.26 3.6£:? C ·: Γ Γ 1 ί -26- TABLE 1 - stimulator + stimulator PREPARATION Km k (cat) k (cat) / Km Km k (oat) k (cat) / Km rt-PA> 50 0.49 <0.01 0.016 0.34> 21 t-PA :: u-PA-I 0.61 0.25 0.41 0.005 0.45 90 t-PA :: u-PA-II 0.88 0.30 0.34 0.004 0.39 98 HMW u-PA 2.2 0.65 0.29 0.073 0.26 3.6

De Km waarden zijn weergegeven in ^uM. De k(cat) waarden zijn weergegeven in sec”·*·, zodat de quotient k(cat)/Km de dimensie /UM”·*·.sec”·*· heeft.The Km values are shown in ^ uM. The k (cat) values are shown in sec ”· * ·, so that the quotient k (cat) / Km has the dimension /UMage·*·.sec··*··.

Toelichting bij de Figuren:Explanation of the Figures:

Fig. 1Fig. 1

Aangegeven is de nucleotide volgorde van het cDNA gebied, coderend voor het fusie-gedeelte van, respectievelijk, t-PA::u-PA-I (boven) en t-PA:su-PA-II (onder).The nucleotide sequence of the cDNA region encoding the fusion portion of t-PA :: u-PA-I (top) and t-PA: su-PA-II (bottom), respectively, is indicated.

Tevens zijn de corresponderende aminozuren van de t-PA gedeelten en de u-PA gedeelten aangegeven. De nummering boven de nucleotiden volgorden correspondeert met die van de t-PA nucleotide volgorde (955 etc.) en de u-PA nucleotide volgorde (679 etc., 640 etc.). De nummering onder de aminozuur volgorden correspondeert met die van de t-PA aminozuur volgorde (256 etc.) en de u-PA aminozuur volgorde (147 etc., 134 etc.). De onderstreepte nucleotide volgorde geeft de synthetische primers aan, die voor de constructie van de beide mutanten zijn gebruikt.Also, the corresponding amino acids of the t-PA parts and the u-PA parts are indicated. The numbering above the nucleotide sequences corresponds to that of the t-PA nucleotide sequence (955 etc.) and the u-PA nucleotide sequence (679 etc., 640 etc.). The numbering among the amino acid sequences corresponds to that of the t-PA amino acid sequence (256 etc.) and the u-PA amino acid sequence (147 etc., 134 etc.). The underlined nucleotide sequence indicates the synthetic primers used for the construction of both mutants.

Fig. 2.Fig. 2.

Gelatine-plasminogeen gelelectroforese. De uitvoering 87 0 1 -Ί 4 -27- van deze analyse is weergegeven in de tekst. Achtereenvolgens zijn geanalyseerd: 1. 1 ng Bowes melanoma t-PA (controle); 2. 0.1 ng Bowes melanoma t-PA; 3. 1 ng rt-PA; 4. 0.1 ng rt-PA; 5. 0.1 ng t-PA::u-PA-I; 6. 0.1 ng t-PA::u-PA-II; 5 7. 0.1 ng HMW u-PA. Deze analyse toont aan, dat de activiteit van de t-PA substitutie mutanten, in afwezigheid van fibrine in dit systeem, vergelijkbaar is met HMW u-PA en hoger dan hetzij (natief) Bowes melanoma t-PA, hetzij rt-PA. Links staan de referentie molekulair gewichten 10 70,000 en 54,000 van, respectievelijk, t-PA en HMW u-PA aangegeven.Gelatin-plasminogen gel electrophoresis. The execution 87 0 1 -Ί 4 -27- of this analysis is shown in the text. The following were analyzed successively: 1. 1 ng Bowes melanoma t-PA (control); 2. 0.1 ng Bowes melanoma t-PA; 3.1ng rt-PA; 4.1 ng rt-PA; 5.1 ng t-PA :: u-PA-I; 6.1 ng t-PA :: u-PA-II; 5 7. 0.1 ng HMW u-PA. This analysis shows that the activity of the t-PA substitution mutants, in the absence of fibrin in this system, is comparable to HMW u-PA and higher than either (native) Bowes melanoma t-PA or rt-PA. To the left are reference molecular weights 70,000 and 54,000 of t-PA and HMW u-PA, respectively.

Pig. 3.Pig. 3.

15 Pibrine-overlay na SDS-polyacrylamide gelelectroforese.Pibrin overlay after SDS polyacrylamide gel electrophoresis.

Deze techniek is beschreven in de Materialen en Methoden, terwijl de details zijn weergegeven in de tekst. Achtereenvolgens is, van links naar rechts, geanalyseerd de eventuele complexvorming PAI-1 met één van de plasminogeen activatoren, 20 t-PA::u-PA-II zonder PAI-1 (MW ca. 70,000); t-PA::u-PA-II met PAI-1 (MW groter dan 70,000); rt-PA zonder PAI-1 (MW ca. 70,000); rt-PA met PAI-1 (MW groter dan 70,000); HMW u-PA zonder PAI-1 (MW ca. 54,000); HMW u-PA met PAI-1 (MW groter dan 70,000); geconditioneerd medium 25 van gekweekte humane endotheelcellen (ECCM), bevattende een complex van PAI-1 en t-PA; ECCM, waaraan toegevoegd geconditioneerd medium van gekweekte, ongetransfecteerde muize Ltk~ cellen.This technique is described in the Materials and Methods, while the details are shown in the text. Subsequently, from left to right, the possible complex formation PAI-1 with one of the plasminogen activators, 20 t-PA :: u-PA-II without PAI-1 (MW ca. 70,000) was analyzed; t-PA :: u-PA-II with PAI-1 (MW greater than 70,000); rt-PA without PAI-1 (MW ca. 70,000); rt-PA with PAI-1 (MW greater than 70,000); HMW u-PA without PAI-1 (MW approx. 54,000); HMW u-PA with PAI-1 (MW greater than 70,000); conditioned medium from cultured human endothelial cells (ECCM), containing a complex of PAI-1 and t-PA; ECCM, to which is added conditioned medium from cultured, untransfected mouse Ltk cells.

30 Fig. 4.FIG. 4.

De gegevens over de test voor de bepaling van de remming van de activiteit van de verschillende plasminogeen activatoren door (toenemende hoeveelheden) PAI-1 is 35 uitvoerig beschreven in de tekst.The data on the assay for determining the inhibition of the activity of the various plasminogen activators by (increasing amounts of) PAI-1 has been described in detail in the text.

8 7 «Λ 1 7 r 1 VJ * V :· v’ £* $8 7 «Λ 1 7 r 1 VJ * V: · v '£ * $

Claims (10)

1. Humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwitten, opgebouwd uit een gedeelte van humaan t-PA en een gedeelte van humaan u-PA, waarbij het t-PA deel de H-keten of een gemodificeerde H-keten omvat en in essentie 5 de L-keten mist, en het u-PA deel de B-keten omvat en in essentie de A-keten mist.1. Human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins, made up of a portion of human t-PA and a portion of human u-PA, the t-PA part being the H chain or a modified H chain and essentially 5 lacks the L chain, and the u-PA portion comprises the B chain and essentially lacks the A chain. 2. Humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwitten volgens conclusie 1, waarin het t-PA deel in essentie uit de volledige H-keten bestaat.The human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins according to claim 1, wherein the t-PA portion consists essentially of the entire H chain. 3. Humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwitten volgens conclusie 1, waarin het t-PA deel in essentie bestaat uit een gemodificeerde H-keten welke een of meer K2 domeinen bevat en een of meer van de andere domeinen van de H-keten mist, en/of een of meer F domeinen 15 bevat en een of meer van de andere domeinen van de H-keten mist.The human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins according to claim 1, wherein the t-PA moiety essentially consists of a modified H chain containing one or more K2 domains and one or more of the other domains of the H chain is missing, and / or contains one or more F domains and one or more of the other H chain domains is missing. 4. Humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwitten t-PA::u-PA-I en t-PA:ïu-PA-II.4. Human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins t-PA :: u-PA-I and t-PA: uu-PA-II. 5. Recombinante genetische informatie in de vorm 20 van RNA, enkelstrengs DNA of dubbelstrengs DNA, welke codeert voor humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwitten volgens een van de conclusies 1-4.5. Recombinant genetic information in the form of RNA, single-stranded DNA or double-stranded DNA encoding human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins according to any one of claims 1-4. 6. Recombinante klonerings- en/of expressievector, zoals bijvoorbeeld een plasmide, omvattende een geschikte 25 klonerings- en/of expressievector met daarin ingevoegd recombinante genetische informatie volgens conclusie 5.6. Recombinant cloning and / or expression vector, such as, for example, a plasmid, comprising a suitable cloning and / or expression vector with recombinant genetic information according to claim 5 inserted therein. 7. Recombinante plasmiden püC19/t-PA::u-PA-I; pUC19/-t-PA::u-PA-II; pSV2/t-PA::u-PA-i; en pSV2/t-PA::u-PA-II.7. Recombinant plasmids püC19 / t-PA :: u-PA-I; pUC19 / -t-PA :: u-PA-II; pSV2 / t-PA :: u-PA-i; and pSV2 / t-PA :: u-PA-II. 8. Werkwijze voor het bereiden van humane t-PA (u-PA) 30 substitutie-mutant eiwitten volgens een van de conclusies 1-4, waarbij geschikte gastheercellen worden gekweekt welke onder toepassing van recombinante genetische informatie volgens conclusie 5, in het bijzonder recombi- 8. c i c'; i -32- nant DNA volgens conclusie 6 of conclusie 7, zijn getransformeerd, bijvoorbeeld getransfecteerd, en de door de gastheercellen geproduceerde humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwitten worden gewonnen.8. A method of preparing human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins according to any one of claims 1-4, wherein suitable host cells are cultured using recombinant genetic information according to claim 5, in particular recombi 8. ci c '; The DNA of claim 6 or claim 7 has been transformed, e.g., transfected, and the human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins produced by the host cells are recovered. 9. Gastheercellen, welke onder toepassing van recombi- nante genetische informatie volgens conclusie 5, in het bijzonder recombinant DNA volgens conclusie 6 of conclusie 7, zijn getransformeerd, bijvoorbeeld getransfecteerd, en in staat zijn tot vermenigvuldiging en/of 10 expressie van de recombinante genetische informatie welke codeert voor humane t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwitten volgens een van de conclusies 1-4.Host cells, which are transformed, for example transfected, using recombinant genetic information according to claim 5, in particular recombinant DNA according to claim 6 or claim 7, and capable of multiplication and / or expression of the recombinant genetic information encoding human t-PA (u-PA) substitution mutant proteins according to any one of claims 1-4. 10. Farmaceutische preparaten met invloed op de bloed-stolling en/of op de fibrinolyse, omvattende een humaan 15 t-PA(u-PA) substitutie-mutant eiwit volgens een van de conclusies 1-4 alsmede een of meerdere farmaceutische aanvaardbare dragers, verdunningsmiddelen en/of hulpstoffen. 8. o i ;Pharmaceutical preparations with an effect on blood clotting and / or on fibrinolysis, comprising a human t-PA (u-PA) substitution mutant protein according to any one of claims 1-4 and one or more pharmaceutically acceptable carriers, thinners and / or excipients. 8. o i;
NL8701021A 1987-04-29 1987-04-29 HUMANE T-PA (U-PA) SUBSTITUTION-MUTANT PROTEINS, CODING RECOMBINANT DNA, TRANSFECTED HOST CELLS, PREPARATION OF THE MUTANT PROTEINS, AND PHARMACEUTICAL PREPARATIONS. NL8701021A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8701021A NL8701021A (en) 1987-04-29 1987-04-29 HUMANE T-PA (U-PA) SUBSTITUTION-MUTANT PROTEINS, CODING RECOMBINANT DNA, TRANSFECTED HOST CELLS, PREPARATION OF THE MUTANT PROTEINS, AND PHARMACEUTICAL PREPARATIONS.
PCT/NL1988/000020 WO1988008451A1 (en) 1987-04-29 1988-04-28 HUMAN t-PA(u-PA) SUBSTITUTION-MUTANT PROTEINS, RECOMBINANT DNA CODING THEREFOR, TRANSFECTED HOST CELLS, PREPARATION OF THE MUTANT PROTEINS, AND PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS
JP63503616A JPH02504462A (en) 1987-04-29 1988-04-28 Human t-PA (u-PA) substitution mutant protein, recombinant DNA specifying its genetic information, transfected host cells, preparation of mutant protein and pharmaceutical compositions
EP88903965A EP0366661A1 (en) 1987-04-29 1988-04-28 HUMAN t-PA(u-PA) SUBSTITUTION-MUTANT PROTEINS, RECOMBINANT DNA CODING THEREFOR, TRANSFECTED HOST CELLS, PREPARATION OF THE MUTANT PROTEINS, AND PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS
ZA887950A ZA887950B (en) 1987-04-29 1988-10-24 Human t-pa(u-pa)substitution-mutant proteins,recombinant dna coding therefor,transfected host cells,preparation of the mutant proteins,and pharmaceutical compositions

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8701021A NL8701021A (en) 1987-04-29 1987-04-29 HUMANE T-PA (U-PA) SUBSTITUTION-MUTANT PROTEINS, CODING RECOMBINANT DNA, TRANSFECTED HOST CELLS, PREPARATION OF THE MUTANT PROTEINS, AND PHARMACEUTICAL PREPARATIONS.
NL8701021 1987-04-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8701021A true NL8701021A (en) 1988-11-16

Family

ID=19849934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8701021A NL8701021A (en) 1987-04-29 1987-04-29 HUMANE T-PA (U-PA) SUBSTITUTION-MUTANT PROTEINS, CODING RECOMBINANT DNA, TRANSFECTED HOST CELLS, PREPARATION OF THE MUTANT PROTEINS, AND PHARMACEUTICAL PREPARATIONS.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0366661A1 (en)
JP (1) JPH02504462A (en)
NL (1) NL8701021A (en)
WO (1) WO1988008451A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE462829B (en) * 1989-01-10 1990-09-10 Kabigen Ab THROMBOLYTIC ACTIVE COMPOSITIONS CONTAINING A MODIFIED PLASMINOGEN ACTIVATOR OF A WEAVE TYPE AND A NORMAL HUMAN T-PA, STREPTOKINAS OR HUMANT UROKINAS
US5910481A (en) * 1995-11-13 1999-06-08 Immuno Ag Hybrid proteins with modified activity
US11613744B2 (en) 2018-12-28 2023-03-28 Vertex Pharmaceuticals Incorporated Modified urokinase-type plasminogen activator polypeptides and methods of use
MX2021007843A (en) 2018-12-28 2021-08-11 Vertex Pharma Modified urokinase-type plasminogen activator polypeptides and methods of use.

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8334498D0 (en) * 1983-12-24 1984-02-01 Beecham Group Plc Compounds
NZ215660A (en) * 1985-04-04 1990-03-27 Beecham Group Plc Tissue plasminogen activator modified in the growth factor domain
DE3781420T2 (en) * 1986-01-31 1993-02-25 Central Glass Co Ltd HYBRID PLASMINOGEN ACTIVATOR-LIKE POLYPEPTIDE.

Also Published As

Publication number Publication date
WO1988008451A1 (en) 1988-11-03
JPH02504462A (en) 1990-12-20
EP0366661A1 (en) 1990-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nelles et al. Characterization of recombinant human single chain urokinase-type plasminogen activator mutants produced by site-specific mutagenesis of lysine 158.
Gething et al. Variants of human tissue‐type plasminogen activator that lack specific structural domains of the heavy chain.
EP0370036B1 (en) Modified factor vii/viia
Lawrence et al. Purification of active human plasminogen activator inhibitor 1 from Escherichia coli: comparison with natural and recombinant forms purified from eucaryotic cells
US5656269A (en) Peptide plasminogen activators
US5225537A (en) Methods for producing hybrid phospholipid-binding proteins
Browne et al. A tissue-type plasminogen activator mutant with prolonged clearance in vivo. Effect of removal of the growth factor domain.
Lijnen et al. Biochemical and thrombolytic properties of a low molecular weight form (comprising Leu144 through Leu411) of recombinant single-chain urokinase-type plasminogen activator.
KR0138997B1 (en) Vampire bat salivary plasminogen activators
JPH07147984A (en) Gene coding for polykringleplasminogen activator and vector containing the same
JPH04500157A (en) Tissue plasminogen activator with zymogenic or fibrin-specific properties
EP0234051A1 (en) Tissue-type plasminogen activator mutants; recombinant genetic information coding therefor and process for preparing said mutants; their use and pharmaceutical compositions
Shih et al. Plasminogen and plasminogen activator assembly on the human endothelial cell
Loskutoff et al. Fibrinolytic system of cultured endothelial cells: regulation by plasminogen activator inhibitor
NL8902454A (en) MUTANTS OF THE HUMANE PLASMINOGENIC ACTIVATOR INHIBITOR 1 (PAI-1), THEIR PREPARATION AND USE, AND RECOMBINANT POLYNUCLEOTIDES INCLUDING GENETIC INFORMATION CODING FOR THESE MUTANTS.
NL8701021A (en) HUMANE T-PA (U-PA) SUBSTITUTION-MUTANT PROTEINS, CODING RECOMBINANT DNA, TRANSFECTED HOST CELLS, PREPARATION OF THE MUTANT PROTEINS, AND PHARMACEUTICAL PREPARATIONS.
EP0275606A1 (en) Hybrid plasminogen activators with improved thrombolytic properties and drugs comprising these plasminogen activators
US20120058537A1 (en) Chimeric truncated and mutant variant of tissue plasminogen activator (t-pa) resistant to plasminogen activator inhibitor-1
JP3329340B2 (en) Thrombin-activated plasminogen derivative
US5688664A (en) Thrombin activatable plasminogen analogues
US5556621A (en) Tissue plasminogen activator and method of use
Collen Fibrin-specific thrombolytic therapy
NL8602307A (en) RECOMBINANT DNA MOLEKULA; METHOD FOR PREPARING HUMANE ENDOTHELIAL PLASMINOGEN ACTIVATOR INHIBITOR (PAI) OR A MUTANT THEREOF; PHARMACEUTICAL PREPARATION; TRANSFORMED HOST CELLS.
Pierard et al. Production in eukaryotic cells and characterization of four hybrids of tissue-type and urokinase-type plasminogen activators
EP0386240B1 (en) Novel polypeptide compounds

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed