NO179210B - Method for producing a LIF polypeptide, recombinant DNA molecule encoding the LIF polypeptide and host cell to express this - Google Patents

Method for producing a LIF polypeptide, recombinant DNA molecule encoding the LIF polypeptide and host cell to express this Download PDF

Info

Publication number
NO179210B
NO179210B NO950509A NO950509A NO179210B NO 179210 B NO179210 B NO 179210B NO 950509 A NO950509 A NO 950509A NO 950509 A NO950509 A NO 950509A NO 179210 B NO179210 B NO 179210B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
lif
cells
stated
polypeptide
murine
Prior art date
Application number
NO950509A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO179210C (en
NO950509D0 (en
NO950509L (en
Inventor
David Paul Gearing
Nicholas Martin Gough
Douglas James Hilton
Julie Ann King
Donald Metcalf
Edouard Collins Nice
Nicos Anthony Nicola
Richard John Simpson
Tracy Ann Willson
Original Assignee
Amrad Corp Ltd
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
Priority claimed from PCT/AU1988/000093 external-priority patent/WO1988007548A1/en
Publication of NO950509L publication Critical patent/NO950509L/en
Application filed by Amrad Corp Ltd filed Critical Amrad Corp Ltd
Priority to NO950509A priority Critical patent/NO179210C/en
Publication of NO950509D0 publication Critical patent/NO950509D0/en
Publication of NO179210B publication Critical patent/NO179210B/en
Publication of NO179210C publication Critical patent/NO179210C/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et LIF (leukemiinhiberende faktor) polypeptid, et rekombinant DNA molekyl som koder for et LIF polypeptid samt vertscelle for å uttrykke dette. The present invention relates to a method for producing a LIF (leukemia inhibitory factor) polypeptide, a recombinant DNA molecule that codes for a LIF polypeptide and a host cell to express this.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kravene. These and other features of the invention appear in the patent claims.

Modne blodlegemer fremstilles ved klonal proliferasjon og samtidig differensiering av umodne forløperceller (Metcalf, D. Mature blood cells are produced by clonal proliferation and simultaneous differentiation of immature precursor cells (Metcalf, D.

(1984) The Hemopoietic Colony Stimulating Factors, Elsevier, Amsterdam). For normale hemopoese celler, er de to prosessene med proliferasjon og differensiering knyttet nært sammen slik at de modne cellene med kort levetid suppleres kontinuerlig. Minst fire biokjemiske forskjellige vekstfaktorer, de kolonistimulerende faktorer (CSFer), er in vitro vist å stimulere proliferasjon og differensiering av forløperceller av granulocytter og makrofager: G-CSF, M-CSF, GM-CSF og multi-CSF (IL-3) (se Metcalf, D. (1984) The Hemopoietic Colony Stimulating Factors, Elsevier, Amsterdam). For normal hemopoietic cells, the two processes of proliferation and differentiation are closely linked so that the mature cells with a short lifespan are continuously replenished. At least four biochemically distinct growth factors, the colony-stimulating factors (CSFs), have been shown in vitro to stimulate the proliferation and differentiation of progenitor cells of granulocytes and macrophages: G-CSF, M-CSF, GM-CSF and multi-CSF (IL-3) ( see Metcalf, D.

(1987), Proe. R. Soc. B. 230, 389-423, for nærmere redegjørelse). (1987), Proe. R. Soc. B. 230, 389-423, for further explanation).

I motsetning til normale celler, er leukemi-myeloidceller kjennetegnet ved at proliferasjon og differensiering ikke er koblet sammen slik at umodne stamceller akkumulerer, bibe-holder deres proliferasjonsevne og unnlater å differensiere. Det har vært betydelig uenighet når det gjelder typen av biologiske faktorer som er i stand til å indusere differensieringen av myeloid-leukemiceller in vitro og om visse faktorer er i stand til å indusere differensiering i fravær av proliferasjon. Det er således foreslått at proliferasjon og differensiering nødvendigvis formidles ved hjelp av forskjellige faktorer (Sachs, L. (1982), J. Cell. Physiol. Suppl., 1, 151-164). På den ene side, har to grupper beskrevet og renset en aktivitet (MGI-2 eller D-faktor) som er i stand til å indusere differensiering av den murine myeloid-leukemicellelinje Ml, som ikke stimulerer proliferasjon av normale stamceller (Lipton, J.H. og Sachs, L., 1981), Biochem. Biophys. Acta. 673, 552-569; Tomida, M., Yamamoto-Yamaguchi, Y., og Hozumi, M. (1984) J. Biol. Chem. 259, 10978-10982). På den annen side, har de foreliggende oppfinnere nylig vist at en av CSFene, nemlig G-CSF, er en sterk differensieringsinduserende stimulans for den murine myeloid-leukemicellelinjen, WEHI-3B D<+>, såvel som å være en proliferativ og differen-sierende stimulans for normale celler (Nicola, N.A., Metcalf, D., Matsumoto, M. og Johnson, G.R. (1983), J. Biol. Chem. 258, 9017-9023). Dessuten har Tomida, et.al. (Tomida, M., Yamamoto-Yamaguchi, Y., Hozumi, M., Okabe, T. og Takaka, F. Unlike normal cells, leukemic myeloid cells are characterized by uncoupled proliferation and differentiation so that immature stem cells accumulate, retain their proliferative capacity and fail to differentiate. There has been considerable controversy as to the type of biological factors capable of inducing the differentiation of myeloid leukemia cells in vitro and whether certain factors are capable of inducing differentiation in the absence of proliferation. It has thus been proposed that proliferation and differentiation are necessarily mediated by different factors (Sachs, L. (1982), J. Cell. Physiol. Suppl., 1, 151-164). On the one hand, two groups have described and purified an activity (MGI-2 or D factor) capable of inducing differentiation of the murine myeloid leukemia cell line M1, which does not stimulate proliferation of normal stem cells (Lipton, J.H. and Sachs, L., 1981), Biochem. Biophys. Acta. 673, 552-569; Tomida, M., Yamamoto-Yamaguchi, Y., and Hozumi, M. (1984) J. Biol. Chem. 259, 10978-10982). On the other hand, the present inventors have recently shown that one of the CSFs, namely G-CSF, is a strong differentiation-inducing stimulus for the murine myeloid leukemia cell line, WEHI-3B D<+>, as well as being a proliferative and differentiating telling stimulus for normal cells (Nicola, N.A., Metcalf, D., Matsumoto, M. and Johnson, G.R. (1983), J. Biol. Chem. 258, 9017-9023). Moreover, Tomida, et.al. (Tomida, M., Yamamoto-Yamaguchi, Y., Hozumi, M., Okabe, T. and Takaka, F.

(1986), FEBS Lett., 207, 271-275) vist at rekombinant G-CSF også er i stand til å indusere makrofag differensiering av Ml-celler. Sammenhengen mellom disse faktorer har vært en omdiskutert sak. Situasjonen ble ytterligere komplisert ved at man fant at tumor-nekrosefaktor a(TNFa) er i stand til å stimulere differensieringen av den humane myeloblastcellelinje ML-1 (Takeda, K., Iwamoto, S., Sugimoto, H., Takuma, T., Kawatani, N., Noda, M., Masaki, A., Morise, H., Arimura, H., og Konno, K. (1986) Nature 323, 338-340). (1986), FEBS Lett., 207, 271-275) showed that recombinant G-CSF is also able to induce macrophage differentiation of M1 cells. The connection between these factors has been a hotly debated issue. The situation was further complicated by the finding that tumor necrosis factor α (TNFα) is able to stimulate the differentiation of the human myeloblast cell line ML-1 (Takeda, K., Iwamoto, S., Sugimoto, H., Takuma, T. , Kawatani, N., Noda, M., Masaki, A., Morise, H., Arimura, H., and Konno, K. (1986) Nature 323, 338-340).

I et forsøk på å løse uoverensstemmelsene mellom dataene fra disse gruppene, har man nå biokjemisk fraksjonert mediumet behandlet med Krebs II ascites-tumorceller anvendt i en rekke tidligere undersøkelser og man har vist at det ikke bare inneholder autentisk G-CSF og GM-CSF, aktive og normale stamceller så vel som WEHI-3B D<+> celler, men også to biokjemisk forskjellige, men funksjonelt like, faktorer som er i stand til å indusere differensiering av Ml-celler. Disse sistnevnte faktorer er blitt benevnt leukemi-inhiberende faktor (LIF)-A og (LIF)-B pga. deres evne til å undertrykke proliferasjonen av Ml-leukemiceller in vitro og man har vist at de ikke induserer differensieringen av WEHI-3B D<+> celler og ikke stimulerer proliferasjonen av normale granulocytt/makrofag stamceller. In an attempt to resolve the discrepancies between the data from these groups, the medium treated with Krebs II ascites tumor cells used in a number of previous studies has now been biochemically fractionated and shown to contain not only authentic G-CSF and GM-CSF, active and normal stem cells as well as WEHI-3B D<+> cells, but also two biochemically different, but functionally similar, factors capable of inducing the differentiation of Ml cells. These latter factors have been named leukemia inhibitory factor (LIF)-A and (LIF)-B because their ability to suppress the proliferation of Ml leukemia cells in vitro and it has been shown that they do not induce the differentiation of WEHI-3B D<+> cells and do not stimulate the proliferation of normal granulocyte/macrophage stem cells.

LIF fremstilt i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse er definert som et molekyl med følgende to egenskaper: (1) det har evnen til å undertrykke proliferasjonen av myeloid-leukemiceller slik som Ml celler, med assosiert differensiering av leukemicellene; og (2) det vil konkurrere med et molekyl med den heri definerte sekvens av murin LIF eller human LIF for binding til spesifikke cellulære reseptorer på Ml celler eller murine eller humane makrofager. LIF prepared in accordance with the present invention is defined as a molecule with the following two properties: (1) it has the ability to suppress the proliferation of myeloid leukemia cells such as M1 cells, with associated differentiation of the leukemia cells; and (2) it will compete with a molecule having the herein defined sequence of murine LIF or human LIF for binding to specific cellular receptors on M1 cells or murine or human macrophages.

LIF har potensial for anvendelse som et terapeutisk ikke-proliferativt middel for å undertrykke noen former av myeloid leukemi, så vel som anvendelse som en reaksjonskomponent for å modifisere makrofagfunksjon og andre responser på infeksjoner, og for klinisk testing og undersøkelser i forbindelse med disse. LIF has potential for use as a therapeutic non-proliferative agent to suppress some forms of myeloid leukemia, as well as use as a response component to modify macrophage function and other responses to infections, and for clinical testing and research related thereto.

Uttrykket "polypeptid med LIF aktivitet" som anvendt heri, betegner et polypeptid eller glykopolypeptid med egenskapene til LIF som angitt over, omfattende bl.a. polypeptider med en aminosyresekvens som er helt eller delvis homolog med aminosyresekvensen av enten murin eller human LIF som angitt heri. Dette uttrykk omfatter også polypeptider som er helt eller delvis homologe med bare en del av aminosyresekvensen hos murin eller human LIF forutsatt av at polypeptidet har egenskapene til LIF som angitt over. Uttrykket omfatter videre polypeptider eller glykopolypeptider som er fremstilt ved ekspresjon i en vertscelle, som er inaktive når de uttrykkes, men som bearbeides ved hjelp av vertscellen til å gi aktive molekyler, så vel som polypeptider eller glykopolypeptider som er inaktive når de uttrykkes, men som er selektivt spaltbare in vitro eller in vivo til å gi aktive molekyler. The expression "polypeptide with LIF activity" as used herein, denotes a polypeptide or glycopolypeptide with the properties of LIF as stated above, comprising, inter alia, polypeptides having an amino acid sequence that is wholly or partially homologous to the amino acid sequence of either murine or human LIF as set forth herein. This term also includes polypeptides that are wholly or partially homologous to only part of the amino acid sequence of murine or human LIF provided that the polypeptide has the properties of LIF as indicated above. The term further includes polypeptides or glycopolypeptides produced by expression in a host cell, which are inactive when expressed but which are processed by the host cell to yield active molecules, as well as polypeptides or glycopolypeptides which are inactive when expressed but which are selectively cleavable in vitro or in vivo to yield active molecules.

Murin LIF er et molekyl med følgende biologiske egenskaper: (a) induksjon av makrofag differensiering i celler fra murin myeloid leukemicellelinje Ml med tap av proliferasjonsevne og død av de klonogene leukemiceller, en virkning som er forsterket ved G-CSF; (b) selektiv binding til høyaffinitetsreseptorer på Ml celler og på normale murine monocytter og makrofager fra bukhulen, milten og benmargen, idet antall reseptorer øker med makrofag modning eller funksjonell aktivering, men ikke til granulocyttiske, erytroide eller lymfoide Murine LIF is a molecule with the following biological properties: (a) induction of macrophage differentiation in cells from the murine myeloid leukemia cell line M1 with loss of proliferative capacity and death of the clonogenic leukemia cells, an effect that is enhanced by G-CSF; (b) selective binding to high-affinity receptors on M1 cells and on normal murine monocytes and macrophages from the peritoneal cavity, spleen and bone marrow, the number of receptors increasing with macrophage maturation or functional activation, but not to granulocytic, erythroid or lymphoid

celler fra disse vev; cells from these tissues;

(c) spesifikk binding av 125I-LIF til høyaf f initetsreseptorer er ikke utsatt for konkurranse fra G-CSF, GM-CSF, multi-CSF (interleukin-3), M-CSF, interleukiner 1,2, 4 eller 6, endotoksin eller en rekke andre vekstfaktorer, men er (c) specific binding of 125I-LIF to high-affinity receptors is not subject to competition from G-CSF, GM-CSF, multi-CSF (interleukin-3), M-CSF, interleukins 1,2, 4 or 6, endotoxin or a variety of other growth factors, but is

utsatt for konkurranse fra umerket LIF, exposed to competition from unbranded LIF,

(d) økning ved hjelp av bakteriell endotoksin i serumet hos normale eller atymiske mus, men ikke i endotoksinresi-stente C3H/HeJ mus; (e) fremstilling ved hjelp av forskjellige vev omfattende lunge, spyttkjertel, peritonealceller og benpipe; (f) reduksjon av overlevelsestiden in vitro av normale granulocytt-makrofag progenitorceller ved vekst i fravær av CSF; (g) en manglende evne til å undertrykke proliferasjon eller indusere differensiering av WEHI-3B D<+> murine myeloid-leukemiceller, murine myeloidceller transformert til leukemigenisitet ved infeksjon med retroviruser som uttrykker GM-CSF eller multi-CSF, jfr. murine leukemicellelinjer WEH2 65 og WR19; (h) ingen evne til å stimulere proliferasjonen av normale progenitorceller av granulocytt, makrofag, eosinofil, megakaryocytt, erytroid og mastcelle herkomst, og en manglende evne til å undertrykke klonal proliferasjon eller endre den kvantitative respons overfor stimulering ved CSFer in vitro, av progenitorceller av normale granulocytter, makrofager, megakaryocytter, eosinofile eller naturlige cytotoksiske celler, eller proliferasjonen av celler av de kontinuerlige cellelinjer 32CD1.13 og FDCP-1; (i) en manglende evne til å konkurrere med joderte derivater av granulocytt kolonistimulerende faktor (G-CSF) for binding til spesifikke cellulære reseptorer til tross for (d) increase by bacterial endotoxin in the serum of normal or athymic mice, but not in endotoxin-resistant C3H/HeJ mice; (e) production using various tissues including lung, salivary gland, peritoneal cells and bone marrow; (f) reduction of the survival time in vitro of normal granulocyte-macrophage progenitor cells when grown in the absence of CSF; (g) an inability to suppress proliferation or induce differentiation of WEHI-3B D<+> murine myeloid leukemia cells, murine myeloid cells transformed to leukemiagenicity by infection with retroviruses expressing GM-CSF or multi-CSF, cf. murine leukemia cell lines WEH2 65 and WR19; (h) an inability to stimulate the proliferation of normal progenitor cells of granulocyte, macrophage, eosinophil, megakaryocyte, erythroid and mast cell lineage, and an inability to suppress clonal proliferation or alter the quantitative response to stimulation by CSFs in vitro, of progenitor cells of normal granulocytes, macrophages, megakaryocytes, eosinophils or natural cytotoxic cells, or the proliferation of cells of the continuous cell lines 32CD1.13 and FDCP-1; (i) an inability to compete with iodinated derivatives of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) for binding to specific cellular receptors despite

evnen hos G-CSF til å indusere differensiering i Ml og WEHI-3B D<+> murine myeloide leukemiceller og til å the ability of G-CSF to induce differentiation in M1 and WEHI-3B D<+> murine myeloid leukemia cells and to

forsterke virkningen av LIF på Ml celler; enhance the effect of LIF on Ml cells;

(j) virkningen av LIF har en manglende evne til å bli inhibert ved hjelp av antisera som er produsert spesifikt (j) the action of LIF has an inability to be inhibited by antisera produced specifically

mot tumor-nekrosefaktor (TNF); against tumor necrosis factor (TNF);

(k) transskripter for murin LIF er vesentlig til stede i cytoplasmaet av LB3 og E9.D4 T-celler, de induseres ikke ved lectin concanavalin A i disse celler og er til stede i en rekke andre celletyper. (k) transcripts for murine LIF are substantially present in the cytoplasm of LB3 and E9.D4 T cells, they are not induced by the lectin concanavalin A in these cells and are present in a variety of other cell types.

Murin LIF er også bestemt til å ha følgende egenskaper: Murine LIF is also determined to have the following properties:

(1) et enkelt subenhet-glykoprotein med molekylvekt på 58.000±5000 som bestemt ved elektroforese i 8-25 % gradient polyakrylamidgeler inneholdende natriumdodecylsulfat med eller uten reduksjonsmiddel (2-merkaptoetanol eller ditiotreitol), og en molekylvekt på 23.000±5000 etter behandling med endoglykosidasen, N-glykanase; (m) et isoelektrisk punkt mellom 8,6 og 9,3; (n) primær aminosyresekvens som gitt detaljert i figurene 5, 6 og 10 heri; (o) kodes av nukleotidsekvensen gitt detaljert i figurene 5, 6 og 10 heri; (1) a single subunit glycoprotein with a molecular weight of 58,000±5,000 as determined by electrophoresis in 8-25% gradient polyacrylamide gels containing sodium dodecyl sulfate with or without a reducing agent (2-mercaptoethanol or dithiothreitol), and a molecular weight of 23,000±5,000 after treatment with the endoglycosidase , N-glycanase; (m) an isoelectric point between 8.6 and 9.3; (n) primary amino acid sequence as detailed in Figures 5, 6 and 10 herein; (o) is encoded by the nucleotide sequence detailed in Figures 5, 6 and 10 herein;

(p) en spesifikk aktivitet på 1-2 x 10<8> enheter/mg (hvor 50 (p) a specific activity of 1-2 x 10<8> units/mg (where 50

enheter er definert som mengden LIF som i 1 ml induserer en 50 % reduksjon i klonedannelsen ved murine Ml myeloide units are defined as the amount of LIF that in 1 ml induces a 50% reduction in clone formation in murine M1 myeloid

leukemiceller); leukemia cells);

(q) kodes for av et unikt gen på murin kromosom 11 (som bestemt ved analyse av en gruppe somatiske cellehybrider fra ovarium i mus/kinesisk hamster) avgrenset av restrik-sjonsendonukleåse-spaltingsseter som vist i fig. 15; (q) is encoded by a unique gene on murine chromosome 11 (as determined by analysis of a group of mouse/Chinese hamster ovary somatic cell hybrids) delimited by restriction endonuclease cleavage sites as shown in FIG. 15;

(r) er homolog til en human gensekvens avgrenset, i kromosomal DNA, av restriksjonsendonuklease-spaltingsseter som vist i fig. 23. (r) is homologous to a human gene sequence delimited, in chromosomal DNA, by restriction endonuclease cleavage sites as shown in FIG. 23.

Human LIF er et molekyl med følgende biologiske egenskaper i det native og/eller gjæravledede rekombinante produkt: Human LIF is a molecule with the following biological properties in the native and/or yeast-derived recombinant product:

(a) induksjon av makrofag differensiering i celler av den murine myeloide leukemicellelinje Ml, med tap av proliferasjonsevne og død av de klonogene leukemiceller; (b) ingen evne til å stimulere proliferasjonen av normale humane progenitorceller av granulocytt, makrofag, eosinofil og erytroid herkomst; (c) en evne, i kombinasjon med G-CSF, til delvis å undertrykke proliferasjonen av celler av den humane leukemicellelinje U937 og, i kombinasjon med GM-CSF, proliferasjonen av de humane leukemicellelinjer U937 og HL60; (d) bindes spesifikt til murine LIF reseptorer på Ml celler og murine makrofager og konkurrerer fullstendig med murin <125>I-LIF for binding til slike celler; (e) bindes til spesifikke cellulære reseptorer på den humane hepatomcellelinje Hep-2G. (a) induction of macrophage differentiation in cells of the murine myeloid leukemia cell line M1, with loss of proliferative capacity and death of the clonogenic leukemia cells; (b) no ability to stimulate the proliferation of normal human progenitor cells of granulocyte, macrophage, eosinophil and erythroid lineage; (c) an ability, in combination with G-CSF, to partially suppress the proliferation of cells of the human leukemia cell line U937 and, in combination with GM-CSF, the proliferation of the human leukemia cell lines U937 and HL60; (d) binds specifically to murine LIF receptors on M1 cells and murine macrophages and completely competes with murine <125>I-LIF for binding to such cells; (e) binds to specific cellular receptors on the human hepatoma cell line Hep-2G.

Human LIF er også bestemt til å ha følgende egenskaper: Human LIF is also determined to have the following properties:

(f) er identisk med murin LIF med omtrent 80 % av aminosyre-restene i det modne protein; (g) har den primære aminosyresekvens som er gitt detaljert i figurene 21, 22 og 24; (h) kodes for av et unikt gen bundet i det kromosomale DNA ved restriksjonsendonuklease-spaltingsseter som vist i fig. 23; (i) har, som en del av sekvensen av sitt gen, nukleotidsekvensen som er gitt detaljert i fig. 21. (f) is identical to murine LIF with approximately 80% of the amino acid residues in the mature protein; (g) has the primary amino acid sequence detailed in Figures 21, 22 and 24; (h) is encoded by a unique gene bound in the chromosomal DNA at restriction endonuclease cleavage sites as shown in fig. 23; (i) has, as part of the sequence of its gene, the nucleotide sequence given in detail in fig. 21.

I et første aspekt av den foreliggende oppfinnelse har man tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av et LIF (leukemiinhiberende faktor) polypeptid som er kjennetegnet ved at den omfatter: (a) tilveiebringelse av vertsceller som inneholder et rekombinant DNA molekyl som koder for LIF polypeptidet, i kombinasjon med transkripsjons- og translasjonsregulerende sekvenser, samt seleksjonsmarkør, (b) dyrking av de nevnte celler under betingelser som leder til ekspresjon av polypeptidet, og In a first aspect of the present invention, a method for the production of a LIF (leukemia inhibitory factor) polypeptide has been provided which is characterized in that it comprises: (a) providing host cells containing a recombinant DNA molecule which codes for the LIF polypeptide, in combination with transcriptional and translational regulatory sequences, as well as a selection marker, (b) culturing said cells under conditions leading to expression of the polypeptide, and

(c) utvinning av polypeptidet, (c) recovering the polypeptide;

idet polypeptidet omfatter et modent polypeptid som er minst 78 % homologt med en aminosyresekvens valgt fra dem vist i figurene 10, 22 og 24. wherein the polypeptide comprises a mature polypeptide which is at least 78% homologous to an amino acid sequence selected from those shown in Figures 10, 22 and 24.

Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for fremstilling av en i alt vesentlig ren LIF. Vesentlig ren LIF fremstilles ved hjelp av vertsceller slik som gjærceller, pattedyrceller og E.coli, inneholdende rekombinant DNA molekyler som koder for aminosyresekvensen av LIF, eller noe av denne. The invention provides a method for producing a substantially pure LIF. Substantially pure LIF is produced using host cells such as yeast cells, mammalian cells and E.coli, containing recombinant DNA molecules which code for the amino acid sequence of LIF, or some of it.

Betegnelsen "i alt vesentlig ren form" betegner en form av polypeptid eller glykopolypeptid hvori minst 90 % av polypeptidet eller glykopolypeptidet viser seg som et enkelt bånd ved elektroforese på en passende natriumdodecylsulfat-polyakrylamidgel, idet nevnte bånd er overensstemmende med LIF aktivitet. The term "substantially pure form" denotes a form of polypeptide or glycopolypeptide in which at least 90% of the polypeptide or glycopolypeptide appears as a single band by electrophoresis on a suitable sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel, said band being consistent with LIF activity.

I et annet aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelse et rekombinant DNA molekyl som koder for LIF polypeptidet og som er kjennetegnet ved at det omfatter en nukleotidsekvens som angitt i figurene 5, 10 (baser 1-63), 21 eller 24 (baser 1-543), idet nevnte polypeptid konkurrerer med et polypeptid med en aminosyresekvens som angitt i figurene 10, 22 eller 24 for binding til spesifikke cellulære reseptorer på Ml celler eller murine eller humane makrofager. Det nevnte rekombinante DNA molekyl omfattende en nukleotidsekvens som, ved ekspresjon i en passende vertscelle, koder for LIF polypeptidet er også kjennetegnet ved at den nevnte nukleotidsekvens hybridiserer under betingelser med 6 x SSC, 65°C eller strengere betingelser, til en sekvens av et LIF-kodende innskudd valgt fra de LIF-kodende innskudd av kloner pLIF7.2b, pLIFNKl, pLIFNK3 og pHGLIFBaml som definert i figurene 5, 6, 10 eller 21. Oppfinnelsen omhandler videre en vertscelle som er kjennetegnet ved at den er transformert med et rekombinant DNA molekyl og har evnen til å uttrykke LIF polypeptidet. In another aspect, the present invention relates to a recombinant DNA molecule which codes for the LIF polypeptide and which is characterized by the fact that it comprises a nucleotide sequence as indicated in figures 5, 10 (bases 1-63), 21 or 24 (bases 1-543) , said polypeptide competing with a polypeptide with an amino acid sequence as indicated in Figures 10, 22 or 24 for binding to specific cellular receptors on M1 cells or murine or human macrophages. Said recombinant DNA molecule comprising a nucleotide sequence which, upon expression in a suitable host cell, codes for the LIF polypeptide is also characterized in that said nucleotide sequence hybridizes under conditions of 6 x SSC, 65°C or more stringent conditions, to a sequence of a LIF -coding insert selected from the LIF-coding inserts of clones pLIF7.2b, pLIFNKl, pLIFNK3 and pHGLIFBaml as defined in Figures 5, 6, 10 or 21. The invention further relates to a host cell which is characterized in that it has been transformed with a recombinant DNA molecule and has the ability to express the LIF polypeptide.

I forbindelse med undersøkelser vedrørende LIF, særlig med henblikk på tilveiebringelse av alternative kilder av dette glykoprotein av både murin og human opprinnelse for å mulig-gjøre anvendelse både klinisk og på annen måte, har murin LIF også blitt renset fra Krebs II ascites tumorceller ved hjelp av en effektiv renseprosedyre (som beskrevet nærmere i NO patentsøknad nr. 885339) og er blitt underkastet delvis aminosyresekvensanalyse som et første trinn mot kjemisk eller biosyntetisk produksjon av denne faktor. In connection with investigations concerning LIF, particularly with a view to providing alternative sources of this glycoprotein of both murine and human origin to enable use both clinically and otherwise, murine LIF has also been purified from Krebs II ascites tumor cells using of an efficient purification procedure (as described in more detail in NO patent application no. 885339) and has been subjected to partial amino acid sequence analysis as a first step towards chemical or biosynthetic production of this factor.

LIF som er blitt radioaktivt derivatisert med I<125> er blitt anvendt i et reseptor-konkurranseforsøk for å identifisere celler og vev fra murin og human opprinnelse som syntetiserer og produserer LIF. Som et resultat av denne undersøkelse, har et rekombinant DNA bibliotek av DNA kopier av mRNA fra en av disse kildene blitt screenet og murine LIF-kodende kloner identifisert ved hybridisering med radioaktivt merkede oligonukleotidkodende deler av den tidligere bestemte murine LIF aminosyresekvens, og ovennevnte murine LIF cDNA kloner er blitt underkastet nukleotidsekvensanalyse. Dessuten er den klonede murine LIF-kodende sekvens blitt anvendt som en hybridiseringsprobe for å identifisere et humant gen som koder for en homolog av murin LIF og hybridiseringsbetingelser er blitt etablert hvorunder nevnte hybridisering mellom spesier kan gjennomføres på en effektiv måte. Som et resultat er rekombinante DNA kloner som inneholder DNA sekvenser som koder for den human homolog av murin LIF blitt identifisert. LIF that has been radioactively derivatized with I<125> has been used in a receptor competition assay to identify cells and tissues of murine and human origin that synthesize and produce LIF. As a result of this investigation, a recombinant DNA library of DNA copies of mRNA from one of these sources has been screened and murine LIF-encoding clones identified by hybridization with radiolabeled oligonucleotides encoding portions of the previously determined murine LIF amino acid sequence, and the above-mentioned murine LIF cDNA clones have been subjected to nucleotide sequence analysis. Moreover, the cloned murine LIF coding sequence has been used as a hybridization probe to identify a human gene encoding a homologue of murine LIF and hybridization conditions have been established under which said hybridization between species can be carried out in an efficient manner. As a result, recombinant DNA clones containing DNA sequences encoding the human homologue of murine LIF have been identified.

Som et resultat av denne konstruksjon av LIF-kodende sekvenser, er rekombinante DNA molekyler blitt konstruert som anvender klonede murine eller humane LIF-kodende DNA sekvenser til å styre syntesen av klonalt ren LIF, enten fullstendig eller delvis, i f.eks. dyrkede pattedyrceller, i gjær eller i bakterier. As a result of this construction of LIF-encoding sequences, recombinant DNA molecules have been constructed that use cloned murine or human LIF-encoding DNA sequences to direct the synthesis of clonally pure LIF, either in whole or in part, in e.g. cultured mammalian cells, in yeast or in bacteria.

I en spesiell utførelsesform vedrører oppfinnelsen ekspresjon av klonede humane og murine LIF gener i gjærceller, i fibroblaster og i E.coli, og modifikasjon av det klonede gen slik at det kan uttrykkes slik, så vel som etablering av de biologiske og biokjemiske egenskaper av rekombinant human og murin LIF. In a particular embodiment, the invention relates to expression of cloned human and murine LIF genes in yeast cells, in fibroblasts and in E.coli, and modification of the cloned gene so that it can be expressed as such, as well as establishment of the biological and biochemical properties of recombinant human and murine LIF.

I denne utførelsesform vedrører oppfinnelsen også som nevnt rekombinant DNA molekyl inneholdende nukleotidsekvenser som koder for human eller murin LIF, enten fullstendig eller delvis, i en form hvori nevnte nukleotidsekvenser er i stand til å styre syntesen og produksjonen av human eller murin LIF i gjærceller, fibroblaster eller E.coli, enten fullstendig eller delvis. Det er også tilveiebragt kloningsvektorer (slik som plasmider) og som nevnt vertsceller med slike rekombinant DNA molekyler innskutt deri. I en utførelsesform av oppfinnelsen er de humane og murine LIF gensekvensene modifisert og installert i en gjærekspresjonsvektor, YEpsecl. Gjærceller er blitt transformert med de oppnådde rekombinanter og mediumet som er kondisjonert med de således transformerte gjærceller har vist seg å inneholde en faktor med biologiske egenskaper som er analoge med dem til naturlig human og murin LIF. In this embodiment, the invention also relates, as mentioned, to recombinant DNA molecules containing nucleotide sequences that code for human or murine LIF, either completely or partially, in a form in which said nucleotide sequences are capable of controlling the synthesis and production of human or murine LIF in yeast cells, fibroblasts or E.coli, either in whole or in part. Cloning vectors (such as plasmids) and, as mentioned, host cells with such recombinant DNA molecules inserted into them are also provided. In one embodiment of the invention, the human and murine LIF gene sequences are modified and installed in a yeast expression vector, YEpsecl. Yeast cells have been transformed with the obtained recombinants and the medium conditioned with the thus transformed yeast cells has been shown to contain a factor with biological properties analogous to those of natural human and murine LIF.

Sett på bakgrunn av potensialet for anvendelse av LIF i behandling av pasienter med noen former av myeloid leukemi og pasienter med visse infeksjoner, er det oppnådd farmasøytiske preparater omfattende LIF, særlig human LIF, enten fullstendig eller delvis og som er fremstilt ved f.eks. anvendelse av klonede LIF-kodende DNA sekvenser eller ved kjemisk syntese. De farmasøytiske preparater kan også inneholde minst en annen biologisk regulator av blodlegemer, slik som G-CSF eller GM-CSF. Viewed against the background of the potential for the use of LIF in the treatment of patients with some forms of myeloid leukemia and patients with certain infections, pharmaceutical preparations have been obtained comprising LIF, in particular human LIF, either completely or partially and which are prepared by e.g. use of cloned LIF-coding DNA sequences or by chemical synthesis. The pharmaceutical preparations may also contain at least one other biological regulator of blood cells, such as G-CSF or GM-CSF.

Undereksempel 1 Subexample 1

Det følgende undereksempel viser trinnene anvendt for opp-nåelse av den N-terminale aminosyresekvens og aminosyresekvensene til forskjellige peptider dannet ved proteolytisk spaltning med trypsin eller Staphylococcus V8 protease. The following sub-example shows the steps used to obtain the N-terminal amino acid sequence and the amino acid sequences of various peptides formed by proteolytic cleavage with trypsin or Staphylococcus V8 protease.

LIF renset ved hjelp av prosedyren som beskrevet i eks. 1 i NO patentsøknad nr. 885339 (15 Jig) ble påført på en mikrorør LIF purified using the procedure as described in ex. 1 in NO patent application no. 885339 (15 Jig) was applied to a microtube

(2 mm) kolonne pakket med Brownlee RP 3 00 kuler (C8) og eluert på et HPLC system med en lineær gradient fra 0-60 % aceto-nitril i 0,1 % trifluoreddiksyre. Proteinet eluerte som en enkel topp i et volum på 100 ul. Dette ble påført på en glassfiberskål og ble tørket, for deretter å bli plassert i et sekvenseringskammer i en Applied Biosystem (Model 47OA) gassfaseproteinsekvensator. Proteinet ble sekvensert ved Edman kjemi og fenyltiohydantoinderivatene fra de individuelle aminosyrer ble identifisert ved HPLC på en Applied Biosystems 12OA PTH analysator. (2 mm) column packed with Brownlee RP 300 beads (C8) and eluted on an HPLC system with a linear gradient from 0-60% acetonitrile in 0.1% trifluoroacetic acid. The protein eluted as a single peak in a volume of 100 µl. This was applied to a fiberglass dish and dried, then placed in a sequencing chamber of an Applied Biosystem (Model 47OA) gas phase protein sequencer. The protein was sequenced by Edman chemistry and the phenylthiohydantoin derivatives from the individual amino acids were identified by HPLC on an Applied Biosystems 12OA PTH analyzer.

En separat prøve av LIF (20 Hg) som også var renset ved hjelp av den ovennevnte prosedyre, ble fortynnet til 2 ml i 6 m guanidinhydroklorid, 0,2 M tris-HCl buffer pH 8,5, 2 mM ditiotreitol og inkubert ved 37°C i 2 timer. Deretter ble et 3 0 ganger molart overskudd av jodeddiksyre tilsatt og løs-ningen ble inkubert ved 37°C i ytterligere 15 min. Løsningen ble påført på den samme mikrorør HPLC kolonne og eluert som beskrevet over. Det reduserte og karboksymetylerte derivat av LIF (RCM-LIF) eluerte 3 min. senere fra kolonnen enn ubehand-let LIF og RCM-LIF (200 ul) ble fortynnet til 1 1 med 0,1 M tris-HCL buffer pH 8,0 inneholdende 0,02 % Tween 20, 1 mM CaCl2 og 2 ug TPCK-behandlet trypsin. Denne inkubasjon fikk fortsette i 18 timer ved 37°C og blandingen ble igjen påført på mikrorørkolonnen og eluert på samme måte som beskrevet over. Individuelle peptider viste seg som UV-absorberende topper, og ble samlet individuelt. Noen av disse peptidene ble sekvensert direkte som beskrevet over mens andre ble renset på nytt på den samme kolonne, men ved anvendelse av en 0-60 % acetonitrilgradient i 0,9 % NaCl pH 6,0 før sekvensering. A separate sample of LIF (20 Hg) also purified using the above procedure was diluted to 2 ml in 6 m guanidine hydrochloride, 0.2 M tris-HCl buffer pH 8.5, 2 mM dithiothreitol and incubated at 37 °C for 2 hours. Then a 30-fold molar excess of iodoacetic acid was added and the solution was incubated at 37°C for a further 15 min. The solution was applied to the same microtube HPLC column and eluted as described above. The reduced and carboxymethylated derivative of LIF (RCM-LIF) eluted 3 min. later from the column than untreated LIF and RCM-LIF (200 µl) was diluted to 1 L with 0.1 M tris-HCL buffer pH 8.0 containing 0.02% Tween 20, 1 mM CaCl2 and 2 µg TPCK- trypsin treated. This incubation was allowed to continue for 18 hours at 37°C and the mixture was again applied to the microtube column and eluted in the same manner as described above. Individual peptides appeared as UV-absorbing peaks, and were collected individually. Some of these peptides were sequenced directly as described above while others were repurified on the same column but using a 0-60% acetonitrile gradient in 0.9% NaCl pH 6.0 prior to sequencing.

En andre prøve av RCM-LIF (200 ul = 10 ug) ble fortynnet til A second sample of RCM-LIF (200 µl = 10 µg) was diluted to

1 ml med 0,05 M natriumfosfatbuffer pH 7,8 inneholdende 0,002 M EDTA og 0,02 % Tween 20, og ble spaltet med 2 ug Staphylococcus aureus V8 protease i 18 timer ved 37°C. Reaksjonsblandingen ble påført på den samme mikrorørkolonnen og eluert som beskrevet over. 1 ml of 0.05 M sodium phosphate buffer pH 7.8 containing 0.002 M EDTA and 0.02% Tween 20, and was digested with 2 µg of Staphylococcus aureus V8 protease for 18 hours at 37°C. The reaction mixture was applied to the same microtubule column and eluted as described above.

De 2 6 aminosyrer som definerer LIF fra aminoterminalen ble i rekkefølge funnet å være: N-Pro-Leu-Pro-Ile-Thr-Pro-Val-X-Ala-Thr-X-Ala-Ile-Arg-His-Pro-Cys-His-Gly-Asn-Leu-Met-Asn-Gln-Ile-Lys The 2 6 amino acids defining LIF from the amino terminus were, in order, found to be: N-Pro-Leu-Pro-Ile-Thr-Pro-Val-X-Ala-Thr-X-Ala-Ile-Arg-His-Pro- Cys-His-Gly-Asn-Leu-Met-Asn-Gln-Ile-Lys

Aminosyresekvensene for flere tryptiske peptider ble funnet til å være: The amino acid sequences of several tryptic peptides were found to be:

1. His-Pro-Cys-His-Gly-Asn-Leu-Met-Asn-Gln-Ile-Lys 1. His-Pro-Cys-His-Gly-Asn-Leu-Met-Asn-Gln-Ile-Lys

2. Met-Val-Ala-Tyr ... 2. Met-Val-Ala-Tyr...

3. Gly-Leu-Leu-Ser-Asn-Val-Leu-Cys .. 3. Gly-Leu-Leu-Ser-Asn-Val-Leu-Cys..

4. Leu-Gly-Cys-Gln-Leu-Leu-Gly-Thr-Tyr-Lys 4. Leu-Gly-Cys-Gln-Leu-Leu-Gly-Thr-Tyr-Lys

5. Val-Leu-Asn-Pro-Thr-Ala-Val-Ser-Leu-Gln-Val-Lys 5. Val-Leu-Asn-Pro-Thr-Ala-Val-Ser-Leu-Gln-Val-Lys

6. Asn-Gln-Leu-Ala-Gln-Leu-X-Gly-Ser-Ala-Asn-Ala-Leu-Phe-Leu-Val-Glu-Leu-Tyr .... 6. Asn-Gln-Leu-Ala-Gln-Leu-X-Gly-Ser-Ala-Asn-Ala-Leu-Phe-Leu-Val-Glu-Leu-Tyr ....

7. Leu-Val-Ile-Ser-Tyr... 7. Leu-Val-Ile-Ser-Tyr...

8. Val-Gly-His-Val-Asp-Val-Pro-Val-Pro-Asp-His-Ser-Asp-Lys-Glu-Ala-Phe-Gln. 8. Val-Gly-His-Val-Asp-Val-Pro-Val-Pro-Asp-His-Ser-Asp-Lys-Glu-Ala-Phe-Gln.

9. Leu-X-Ala-Thr-Ile-Asp-Va1-Met-Arg. 9. Leu-X-Ala-Thr-Ile-Asp-Va1-Met-Arg.

10. Gln-Val-Ile-Ser-Val-Val-X-Gln-Ala-Phe. 10. Gln-Val-Ile-Ser-Val-Val-X-Gln-Ala-Phe.

Aminosyre sekvens en for et peptid dannet ved å spalte LIF med V8 protease var: Ala-Phe-Gln-Arg-Lys-Lys-Leu-Gly-Cys-Gln-Leu-Leu^Gly-Thr-Tyr-Lys-Gln-Val-Ile-Ser-Val-Val-Val-Gln-Ala-Phe. Amino acid sequence one for a peptide formed by cleaving LIF with V8 protease was: Ala-Phe-Gln-Arg-Lys-Lys-Leu-Gly-Cys-Gln-Leu-Leu^Gly-Thr-Tyr-Lys-Gln- Val-Ile-Ser-Val-Val-Val-Gln-Ala-Phe.

Undereksempel 2 Subexample 2

Det følgende undereksempel viser trinnene som anvendes for å oppnå radioaktivt derivatisert LIF og for å identifisere LIF kilder ved hjelp av reseptor-konkurranseanalyser. The following sub-example shows the steps used to obtain radioactively derivatized LIF and to identify LIF sources using receptor competition assays.

Fig. 1 er relatert til undereksempel 2: Binding av radiojodert ren LIF (omtrent 2 x IO<5> cpm/ng) til Ml myeloid-leukemiceller ved 0°C. Ml celler (5 x IO<6>) ble inkubert med <125>I-LIF (4 x 105 cpm) med eller uten konkurrerende faktorer i 2 timer hvoretter bundet radioaktivitet ble separert fra ubundet radioaktivitet ved sentrifugering gjennom føtalt kalveserum. Fig. 1 relates to subexample 2: Binding of radioiodinated pure LIF (approximately 2 x 10<5> cpm/ng) to M1 myeloid leukemia cells at 0°C. Ml cells (5 x 10<6>) were incubated with <125>I-LIF (4 x 105 cpm) with or without competing factors for 2 hours after which bound radioactivity was separated from unbound radioactivity by centrifugation through fetal calf serum.

A. Titrering av umerket ren LIF og ren multi-CSF, GM-CSF, G-CSF eller M-CSF som konkurrerende faktorer i indikerte fortynninger (10 |il av hver fortynning tilsatt til et endelig volum på 80 jil) . A. Titration of unlabeled pure LIF and pure multi-CSF, GM-CSF, G-CSF or M-CSF as competing factors in indicated dilutions (10 µl of each dilution added to a final volume of 80 µl).

De høyeste konsentrasjoner av hver var henholdsvis IO<4 >enheter/ml; 3,5 x 10" enheter/ml; 3 x IO<4> enheter/ml; 5 x 10<4 >enheter/ml; 4 x 10<4> enheter/ml. The highest concentrations of each were 10<4 >units/ml, respectively; 3.5 x 10" units/ml; 3 x IO<4> units/ml; 5 x 10<4 >units/ml; 4 x 10<4> units/ml.

B. Evnen som ren LIF eller lipopolysakkarid (LPS) eller konsentrert (4-8 ganger) medium behandlet med forskjellige celler eller serum fra endotoksininjiserte mus har til å konkurrere med <125>I-LIF for binding til Ml celler som over. B. The ability of pure LIF or lipopolysaccharide (LPS) or concentrated (4-8 times) medium treated with various cells or serum from endotoxin-injected mice to compete with <125>I-LIF for binding to M1 cells as above.

LIF renset som beskrevet i eks. 1 i NO patentsøknad nr. 8853 3 9 ble radioaktivt merket med 1<25>I på tyrosin-rester som beskrevet tidligere (Nicola, N.A. og Metcalf, D., J. Cell. Physiol. 128:180-188, 1986) og ga <125>I-LIF med en spesifikk radioaktivitet på omtrent 2 x IO<5> cpm/ng. <125>I-LIF bandt seg spesifikt til Ml myeloide leukemiceller så vel som til murine "voksne" benmargceller, miltceller, tymusceller og peritoneale eksudatceller. Autoradiografisk analyse av cellene indikerte at <125>I-LIF bare bandt spesifikt til makrofager og deres forløperceller, med reseptortall økende med cellemodning og ikke påvisbart for noen andre typer hemopoese celler. Dette foreslår at LIF kan være klinisk nyttig for anvendelse ved modulering av makrofagfunksjonen i en rekke sykdomstilstander. Den spesifikke binding av <125>I-LIF til Ml myeloide leukemiceller eller til peritoneale makrofagpopulasjoner ble inhibert med umerket LIF, men ikke med en rekke andre hemopoese vekstfaktorer, omfattende G-CSF, GM-CSF, M-CSF (CSF-1), multi-CSF (interleukin 3), interleukiner 1,2,4,6, endotoksin eller andre vekstfaktorer (se f.eks. fig. 6). Evnen hos cellebehandlet medium eller celle-ekstrakter til å inhibere bindingen av <1>25I-LIF til slike cellepopulasjoner (radioaktiv reseptoranalyse for LIF) (fig. 6B) tilveiebragte således en spesifikk måling for tilstedeværelsen av LIF produksjon eller lagring ved forskjellige celler og vev. Medium kondisjonert med lektinaktiverte LB3 T celler vil f.eks. sterkt inhibere spesifikk binding av <125>I-LIF til Ml celler og således indikere at LB3 celler produserer LIF. LIF purified as described in ex. 1 in NO patent application no. 8853 3 9 was radioactively labeled with 1<25>I on tyrosine residues as described previously (Nicola, N.A. and Metcalf, D., J. Cell. Physiol. 128:180-188, 1986) and gave <125>I-LIF with a specific radioactivity of about 2 x IO<5> cpm/ng. <125>I-LIF bound specifically to M1 myeloid leukemia cells as well as to murine "adult" bone marrow cells, spleen cells, thymus cells, and peritoneal exudate cells. Autoradiographic analysis of the cells indicated that <125>I-LIF only bound specifically to macrophages and their progenitor cells, with receptor numbers increasing with cell maturation and not detectable for any other types of hemopoietic cells. This suggests that LIF may be clinically useful for application in modulating macrophage function in a number of disease states. The specific binding of <125>I-LIF to Ml myeloid leukemia cells or to peritoneal macrophage populations was inhibited with unlabeled LIF, but not with a variety of other hematopoietic growth factors, including G-CSF, GM-CSF, M-CSF (CSF-1) , multi-CSF (interleukin 3), interleukins 1,2,4,6, endotoxin or other growth factors (see e.g. Fig. 6). The ability of cell-treated medium or cell extracts to inhibit the binding of <1>25I-LIF to such cell populations (radioactive receptor assay for LIF) (Fig. 6B) thus provided a specific measurement for the presence of LIF production or storage by various cells and tissues . Medium conditioned with lectin-activated LB3 T cells will e.g. strongly inhibit specific binding of <125>I-LIF to M1 cells and thus indicate that LB3 cells produce LIF.

EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1

Det følgende eksempel viser trinnene som anvendes for opp-nåelse av en klonet komplementær DNA kopi av mRNA som koder for murin LIF. Figurene 2 til 5 omhandler forskjellige trinn i metoden som er beskrevet i det etterfølgende. Figur 2 omhandler trinn 1 av kloningen av LIF cDNA kloner: akkumulering av mRNAer for hemopoese vekstregulatorer i cytoplasmaet av LB3 celler etter stimulering med lectin concanavalin A. Cytoplasmisk polyadenylert RNA (5 ug) fra WEHI-3B D" celler (spor 1), T celle klon LB3 celler dyrket ved IO<6 >celler/ml med 5 ug/ml concanavalin A i 5 timer (spor 2), og ustimulerte LB3 celler (spor 3) ble elektroforesebehandlet på formaldehyd-agarosegeler, overført til nitrocellulose og hybridisert med en <32>P-GM-CSF probe (felt a) eller en <32>P-multi-CSF probe (felt b) (for detaljer se Kelso, A., Metcalf, D. og Gough, N.M., J. Immunol. 136:1718-1725, 1986). Figur 3 vedrører trinn 3 av kloningen av LIF cDNA kloner: syntetisk oligonukleotid anvendt for identifisering av LIF kloner. En del av aminosyresekvensen av murin LIF nær den N-terminale enden (restene 15-26, se undereks. 1) er vist i øverste linje, de mulige kombinasjoner av mRNA sekvenser som kunne kode for dette peptid er vist i midten og oligonukleotidproben komplementær til denne mRNA sekvensen er vist nederst. Merk at for alle aminosyrerester unntatt Cys 17 og His 18, er oligonukleotidet bare komplementært til kodonene som oftest anvendes i pattedyr-kodeområder (Grantham et.al., The following example shows the steps used to obtain a cloned complementary DNA copy of the mRNA encoding murine LIF. Figures 2 to 5 deal with different steps in the method which is described in the following. Figure 2 deals with step 1 of the cloning of LIF cDNA clones: accumulation of mRNAs for hemopoiesis growth regulators in the cytoplasm of LB3 cells after stimulation with the lectin concanavalin A. Cytoplasmic polyadenylated RNA (5 µg) from WEHI-3B D" cells (lane 1), T cell clone LB3 cells cultured at 10<6 >cells/ml with 5 µg/ml concanavalin A for 5 hours (lane 2), and unstimulated LB3 cells (lane 3) were electrophoresed on formaldehyde-agarose gels, transferred to nitrocellulose and hybridized with a <32>P-GM-CSF probe (lane a) or a <32>P-multi-CSF probe (lane b) (for details see Kelso, A., Metcalf, D. and Gough, N.M., J. Immunol. 136:1718-1725, 1986). Figure 3 relates to step 3 of the cloning of LIF cDNA clones: synthetic oligonucleotide used for identification of LIF clones. A portion of the amino acid sequence of murine LIF near the N-terminal end (residues 15-26, see subex. 1) is shown in the top line, the possible combinations of mRNA sequences that could code for this peptide are shown in the middle and etc. the igonucleotide probe complementary to this mRNA sequence is shown at the bottom. Note that for all amino acid residues except Cys 17 and His 18, the oligonucleotide is only complementary to the codons most commonly used in mammalian coding regions (Grantham et.al.,

Nucleic Acids Res. 9:43-77, 1981). For Cys 17 er sekvensen komplementær til begge kodoner. For His 18, er oligonukleotidet komplementært til CAU kodonet som er mindre hyppig anvendt. Det var usannsynlig at CAC kodonet ville anvendes da det ville danne, i konjunksjon med nabo Gly kodonet, det uvanlige CpG dinukleotidet (Swartz et.al, J. Biol. Chem. 238:1961-1967, 1962). Figur 4 vedrører trinn 4 i kloningen av LIF cDNA kloner: Identifiseringen av LIF cDNA kloner ved hybridisering med oligonukleotidet som illustrert i fig. 3. Figur 5 vedrører trinn 5 av kloningen av LIF cDNA kloner: nukleotidsekvens cDNA klon pLIF7.2b og LIF aminosyresekvens. Sekvensen av den mRNA synonyme kjede av cDNA er ført opp fra 5' til 3' med den forutsagte aminosyresekvens av LIF gitt over. Tallene i slutten av linjer indikerer stillingen av sluttresten (aminosyre eller nukleotid) på denne linje. Aminosyresekvensen er nummerert fortløpende fra den første rest kodet i dette klon. Aminosyresekvensområder bestemt ved analyse av proteinet har en strek over. Der er ingen uoverensstemmelser mellom de to. Pro 9 var den N-terminale rest bestemt ved direkte aminosyresekvensanalyse (undereks. 1). Syv potensielle N-bundne glykosyleringsseter (Neuberger, A. et.al. i Glycoproteins, Gottschalk, A., ed., Elsevier, Amsterdam, side 450-490, 1972) er indikert med stjerner og fire potensielle O-bundne glykosyleringsseter (Takahashi, N. et.al., Proe. Nati. Acad. Sei. USA, 81: 2021-2025, 1984) med skraveringer. Nucleic Acids Res. 9:43-77, 1981). For Cys 17, the sequence is complementary to both codons. For His 18, the oligonucleotide is complementary to the less frequently used CAU codon. It was unlikely that the CAC codon would be used as it would form, in conjunction with the neighboring Gly codon, the unusual CpG dinucleotide (Swartz et.al, J. Biol. Chem. 238:1961-1967, 1962). Figure 4 relates to step 4 in the cloning of LIF cDNA clones: The identification of LIF cDNA clones by hybridization with the oligonucleotide as illustrated in fig. 3. Figure 5 relates to step 5 of the cloning of LIF cDNA clones: nucleotide sequence cDNA clone pLIF7.2b and LIF amino acid sequence. The sequence of the mRNA synonymous strand of the cDNA is listed from 5' to 3' with the predicted amino acid sequence of LIF given above. The numbers at the end of lines indicate the position of the final residue (amino acid or nucleotide) on that line. The amino acid sequence is numbered consecutively from the first residue encoded in this clone. Amino acid sequence regions determined by analysis of the protein are underlined. There are no discrepancies between the two. Pro 9 was the N-terminal residue determined by direct amino acid sequence analysis (subex. 1). Seven potential N-linked glycosylation sites (Neuberger, A. et.al. in Glycoproteins, Gottschalk, A., ed., Elsevier, Amsterdam, pages 450-490, 1972) are indicated by asterisks and four potential O-linked glycosylation sites (Takahashi , N. et.al., Proe. Nat. Acad. Sei. USA, 81: 2021-2025, 1984) with shading.

Trinn 1: Fremstilling av RNA inneholdende LIF mRNA. Celler av klonet murin T cellelinje LB3 (Kelso, A. og Metcalf, D. Exptl. Hematol. 13:7-15, 1985) ble stimulert med leetin concanavalin A i 6 timer for å øke akkumuleringen i cytoplasmaet av mRNAer som koder for forskjellige faktorer som regulerer veksten og differensieringen av hemopoese celler. Step 1: Preparation of RNA containing LIF mRNA. Cells of the cloned murine T cell line LB3 (Kelso, A. and Metcalf, D. Exptl. Hematol. 13:7-15, 1985) were stimulated with leetin concanavalin A for 6 hours to increase the accumulation in the cytoplasm of mRNAs encoding various factors that regulate the growth and differentiation of hemopoiesis cells.

(Kelso, A., Metcalf, D. og Gough, N.M., J. Immunol. 136:1718-1725, 1986). (Fig. 2 viser f.eks. den økte produksjon av mRNA (Kelso, A., Metcalf, D. and Gough, N.M., J. Immunol. 136:1718-1725, 1986). (Fig. 2 shows, for example, the increased production of mRNA

som koder for de hemopoese vekstfaktorer GM-CSF og multi-CSF i celler som er stimulert slik.) Cytoplasmisk RNA ble fremstilt fra 5 x IO<8> concanavalin A-stimulerte LB3 celler ved anvend- which encodes the hemopoietic growth factors GM-CSF and multi-CSF in cells stimulated in this way.) Cytoplasmic RNA was prepared from 5 x IO<8> concanavalin A-stimulated LB3 cells by using

else av en teknikk som er beskrevet tidligere (Gough, N.M., J. Mol. Biol. 165:683-699, 1983). Polyadenylerte mRNA molekyler by a technique described previously (Gough, N.M., J. Mol. Biol. 165:683-699, 1983). Polyadenylated mRNA molecules

ble skilt fra ribosomal RNA ved to omganger med kromatografi på oligo-dT cellulose ved anvendelse av standard prosedyrer (Maniatis, T. et.al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, was separated from ribosomal RNA by two rounds of chromatography on oligo-dT cellulose using standard procedures (Maniatis, T. et.al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor,

New York, 1982). New York, 1982).

Senere er det ved Northern blotting funnet at i motsetning til mRNAer for GM-CSF og multi-CSF, er LIF mRNA tilstede vesentlig i LB3 celler og dens tallrikhet økes ikke ved concanavalin A stimulering (Gearing, D.P. et.al., Later, it was found by Northern blotting that unlike mRNAs for GM-CSF and multi-CSF, LIF mRNA is present substantially in LB3 cells and its abundance is not increased by concanavalin A stimulation (Gearing, D.P. et.al.,

EMBO J. 6: 3995-4002, 1987). EMBO J. 6: 3995-4002, 1987).

Trinn 2: Syntese og kloning av et bibliotek av LB3 cDNA molekyler. Step 2: Synthesis and cloning of a library of LB3 cDNA molecules.

Dobbeltrådede DNA kopier av LB3 mRNA fremstilt som beskrevet Double-stranded DNA copies of LB3 mRNA prepared as described

over ble syntetisert ved standard prosedyre (Maniatis, T. above was synthesized by standard procedure (Maniatis, T.

et.al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, New York, 1982 et.al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, New York, 1982

og Gough, N.M. et.al., Nature 309:763-767 1984). Kort fortalt ble 10 (ig cytoplasmisk polyadenylert LB3 mRNA anvendt som et templat for syntese av enkeltrådet komplementær DNA (cDNA) i en reaksjon katalysert ved aviær myeloblastosevirus revers transkriptase og initiert med oligo-dT. Etter fullført reaksjon, ble mRNA nedbrutt ved inkubasjon ved 65°C i 1 time i 0,3 M NaOH, 1 mM EDTA. Etter nøytralisering av basen og utvinning av cDNA ved hjelp av etanolpresipitering, ble den enkeltrådede cDNA omdannet til dobbeltrådet i en reaksjon katalysert ved hjelp av Klenow fragmentet av E.coli DNA polymerase I. "Hårnålssløyfe" strukturen av cDNA ble deretter kuttet ved behandling med enkeltrådet spesifikk nuklease Sl og deretter ble forlengelser av deoksycytidinrester (med lengde omtrent 20-30 rester) knyttet til hver ende av den dobbeltrådede cDNA ved anvendelse av enzymet terminal deoksy-nukleotidyltransferase som beskrevet (Michelson, A.M. og and Gough, N.M. et al., Nature 309:763-767 1984). Briefly, 10 µg of cytoplasmic polyadenylated LB3 mRNA was used as a template for the synthesis of single-stranded complementary DNA (cDNA) in a reaction catalyzed by avian myeloblastosis virus reverse transcriptase and initiated with oligo-dT. After completion of the reaction, the mRNA was degraded by incubation at 65 °C for 1 h in 0.3 M NaOH, 1 mM EDTA After neutralization of the base and extraction of cDNA by ethanol precipitation, the single-stranded cDNA was converted to double-stranded in a reaction catalyzed by the Klenow fragment of E.coli DNA polymerase I. The "hairpin loop" structure of the cDNA was then cut by treatment with single-stranded specific nuclease S1 and then extensions of deoxycytidine residues (approximately 20-30 residues in length) were attached to each end of the double-stranded cDNA using the enzyme terminal deoxynucleotidyl transferase as described (Michelson, A.M. and

Orkin, S. J. Biol. Chem. 257:14773-14782, 1982). cDNA forlenget med dC ble fraksjonert ved elektroforese på en 1,5 % agarosegel og molekyler med en lengde som er større enn 500 bp ble utvunnet og annealet til et plasmid DNA molekyl (pJL3, Gough, N.M. et.al., EMBO J. 4:645:653, 1984) som var spaltet med restriksjonsendonukleasen Sac 1 og hvortil forlengelser av deoksyguanosinrester var tilknyttet (Michelson, A.M. og Orkin, J., J. Biol. Chem. 257:14773-14782, 1982). Det forlengede cDNA og plasmidmolekyler ble annealet som beskrevet (Gough, N.M. et.al., Biochemistry 19:2702-2710, 1980) og E.coli MC1061 Orkin, S. J. Biol. Chem. 257:14773-14782, 1982). cDNA extended with dC was fractionated by electrophoresis on a 1.5% agarose gel and molecules with a length greater than 500 bp were recovered and annealed to a plasmid DNA molecule (pJL3, Gough, N.M. et.al., EMBO J. 4 :645:653, 1984) which was cleaved with the restriction endonuclease Sac 1 and to which extensions of deoxyguanosine residues were attached (Michelson, A.M. and Orkin, J., J. Biol. Chem. 257:14773-14782, 1982). The extended cDNA and plasmid molecules were annealed as described (Gough, N.M. et.al., Biochemistry 19:2702-2710, 1980) and E.coli MC1061

(Casadaban, M. og Cohen, S., J. Mol. Biol. 138:179-207, 1980) (Casadaban, M. and Cohen, S., J. Mol. Biol. 138:179-207, 1980)

transformert med den baseparannealede cDNA/plasmidblanding og omtrent 50.000 uavhengig transformerte bakteriekolonier ble utvalgt ved vekst på agarplater inneholdende 10 ug/ml ampicillin. De transformerte bakteriekolonier ble fjernet fra agarplatene ved vasking med flytende vekstmedium inneholdende 50 ug/ml ampicillin og lagret som 10 uavhengige pooler i 10 % glycerol ved -70°C. transformed with the base-paired cDNA/plasmid mixture and approximately 50,000 independently transformed bacterial colonies were selected by growth on agar plates containing 10 µg/ml ampicillin. The transformed bacterial colonies were removed from the agar plates by washing with liquid growth medium containing 50 µg/ml ampicillin and stored as 10 independent pools in 10% glycerol at -70°C.

Trinn 3: Design av oligonukleotidprober. Step 3: Design of Oligonucleotide Probes.

En sekvens på 2 6 aminosyrer på den aminoterminale ende av LIF og rester fra 11 forskjellige peptider avledet ved spalting av LIF med trypsin og V8 protease er bestemt (se undereks. 1) . Disse aminosyresekvenser ga basis for design av oligonukleotider komplementære til bestemte definerte områder av mRNA som koder for LIF for anvendelse som hybridiseringsprober for å identifisere cDNA kloner svarende til LIF mRNA. A sequence of 26 amino acids at the amino-terminal end of LIF and residues from 11 different peptides derived by cleavage of LIF with trypsin and V8 protease has been determined (see subex. 1). These amino acid sequences provided the basis for the design of oligonucleotides complementary to certain defined regions of mRNA encoding LIF for use as hybridization probes to identify cDNA clones corresponding to LIF mRNA.

Hver naturlig forekommende aminosyre er kodet for i dens tilsvarende mRNA ved en spesifikk kombinasjon av 3 ribonukleo-sidtrifosfater (et kodon) (f.eks. Watson, J. Molecular Biology of the Gene, 3rd ed., Benjamin/Cummings, Menlo Park, Calif., 1976). Visse aminosyrer er spesifisert ved kun ett kodon, mens andre er spesifisert ved så mange som 6 forskjellige kodone.r (f.eks. Watson, J. Molecular biology of the Gene, supra). Da derfor en rekke forskjellige kombinasjoner av nukleotidsekvenser faktisk vil kunne kode for enhver spesiell aminosyresekvens, vil derfor en rekke forskjellige degenererte oligonukleotider måtte bli konstruert for å imøtekomme hver mulig sekvens som potensielt koder for dette peptid. Der er imidlertid visse tekniske vanskeligheter ved anvendelse av meget degenererte oligonukleotider som hybridiseringsprober. Da imidlertid, for en gitt aminosyre, ikke alle kodoner anvendes med ekvivalent hyppighet (Grantham, R. et.al., Nucleic Acids Res. 9:43-73, 1981) og da, i pattedyrgenomet, CpG dinukleotidet er underrepresentert, idet det forekommer i bare 20 til 25 % av hyppigheten forventet ut fra basesammen-setningen (Swartz, M.N. et.al., J. Biol. Chem. 238:1961-1967, 1962), er det ofte mulig å forutsi den sannsynlige nukleotidsekvens som koder for et gitt peptid og således redusere kompleksiteten av en gitt oligonukleotidprobe. Ut fra det forutgående ble en rekke oligonukleotider svarende til forskjellige LIF peptider utformet og syntetisert ved hjelp av standard prosedyrer. Each naturally occurring amino acid is coded for in its corresponding mRNA by a specific combination of 3 ribonucleoside triphosphates (a codon) (eg, Watson, J. Molecular Biology of the Gene, 3rd ed., Benjamin/Cummings, Menlo Park, Calif., 1976). Certain amino acids are specified by only one codon, while others are specified by as many as 6 different codons (eg, Watson, J. Molecular biology of the Gene, supra). Therefore, since a number of different combinations of nucleotide sequences will actually be able to code for any particular amino acid sequence, a number of different degenerate oligonucleotides will therefore have to be constructed to accommodate every possible sequence that potentially codes for that peptide. However, there are certain technical difficulties when using highly degenerate oligonucleotides as hybridization probes. Since, however, for a given amino acid, not all codons are used with equivalent frequency (Grantham, R. et.al., Nucleic Acids Res. 9:43-73, 1981) and then, in the mammalian genome, the CpG dinucleotide is underrepresented, as it occur at only 20 to 25% of the frequency expected from the base composition (Swartz, M.N. et.al., J. Biol. Chem. 238:1961-1967, 1962), it is often possible to predict the likely nucleotide sequence that encodes for a given peptide and thus reduce the complexity of a given oligonucleotide probe. Based on the foregoing, a number of oligonucleotides corresponding to different LIF peptides were designed and synthesized using standard procedures.

Trinn 4: Screening av et LB3 cDNA bibliotek for LIF-kodende kloner. Step 4: Screening of an LB3 cDNA library for LIF-encoding clones.

For screening av kolonier av bakterier ved hybridisering med oligonukleotidprober, ble 10.000-15.000 bakteriekolonier fra hver ansamling (pool) av ovennevnte LB3 cDNA bibliotek dyrket på agarplater (inneholdende 50 |Xg/ml ampicillin) , overført til nitrocellulosefilter-skåler og plasmid-DNA ble amplifisert ved inkubasjon av filterne på agarskåler inneholdende 200 |ig/ml kloramfenikol (Hanahan, D. og Meselson, M. Gene 10:63-67, 1980). Etter ny vekst av kolonier på den opprinnelige plate, ble et annet nitrocellulosefilter fremstilt som over. Masterplaten ble dyrket på nytt og deretter lagret ved 4°C. Plasmid DNA ble frigjort fra bakteriekolonier og fiksert til nitrocellulosefilterne som beskrevet tidligere (Maniatis, T. et.al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, New York, 1982). Før hybridisering ble filterne inkubert i flere timer ved 37°C i 0,9 M NaCl, 0,09 M natriumcitrat, 0,2 % Ficoll., 0,2 % polyvinylpyrrolidon, 0,2 % bovint serumalbumin, 50 ug/ml varmedenaturert laksespermie DNA, 50 ug/ml E.coli tRNA, 0,1 M ATP og 2 mM natriumpyrofosfat. Hybridisering ble gjennomført i den samme løsning inneholdende ytterligere 0,1 % NP40, ved 37°C i 18 timer. 500 ng av det syntetiske oligonukleotid som vist i fig. 8, ble radioaktivt merket i en reaksjon katalysert ved hjelp av polynukleotidkinase og inneholdende 500 jiCi [y-<32>P]ATP (spesifikk aktivitet 2000-3000 Ci/mmol) . [y-<32>P]ATP som ikke var innlemmet ble deretter separert fra det radioaktivt merkede oligonukleotid ved hjelp av ionebytterkromatografi på en NACS-PREPAC kolonne (Bethesda Research Laboratories) i henhold til produsentens instruksjoner. Radioaktivt merket oligonukleotid ble inkludert i hybridiseringsreaksjonen ved en konsentrasjon på omtrent 2 0 ng/ml. Etter hybridisering ble filterne omfattende vasket i 0,9 M NaCl, 0,09 M natriumcitrat, 0,1 % natriumdodecylsulfat ved forskjellige temperaturer (som beskrevet under) og etter hver vask, ble filterne autoradiografert. For screening colonies of bacteria by hybridization with oligonucleotide probes, 10,000-15,000 bacterial colonies from each pool of the above LB3 cDNA library were grown on agar plates (containing 50 µg/ml ampicillin), transferred to nitrocellulose filter dishes and plasmid DNA was amplified by incubation of the filters on agar plates containing 200 µg/ml chloramphenicol (Hanahan, D. and Meselson, M. Gene 10:63-67, 1980). After regrowth of colonies on the original plate, another nitrocellulose filter was prepared as above. The master plate was cultured again and then stored at 4°C. Plasmid DNA was released from bacterial colonies and fixed to the nitrocellulose filters as described previously (Maniatis, T. et.al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, New York, 1982). Before hybridization, the filters were incubated for several hours at 37°C in 0.9 M NaCl, 0.09 M sodium citrate, 0.2% Ficoll., 0.2% polyvinylpyrrolidone, 0.2% bovine serum albumin, 50 µg/ml heat denatured salmon sperm DNA, 50 ug/ml E.coli tRNA, 0.1 M ATP and 2 mM sodium pyrophosphate. Hybridization was carried out in the same solution containing an additional 0.1% NP40, at 37°C for 18 hours. 500 ng of the synthetic oligonucleotide as shown in fig. 8, was radioactively labeled in a reaction catalyzed by polynucleotide kinase and containing 500 jiCi [γ-<32>P]ATP (specific activity 2000-3000 Ci/mmol). Unincorporated [γ-<32>P]ATP was then separated from the radiolabeled oligonucleotide by ion exchange chromatography on a NACS-PREPAC column (Bethesda Research Laboratories) according to the manufacturer's instructions. Radiolabeled oligonucleotide was included in the hybridization reaction at a concentration of approximately 20 ng/ml. After hybridization, the filters were extensively washed in 0.9 M NaCl, 0.09 M sodium citrate, 0.1% sodium dodecyl sulfate at various temperatures (as described below) and after each wash, the filters were autoradiographed.

Begrunnelsen for å utføre flere påfølgende vaskinger var at ved lavere temperaturer vil alle kloner, med selv en liten grad av homologi med oligonukleotidet (så lite som omtrent 15 nukleotider), vise seg som autoradiografiske flekker som fremkommer på duplikatfiltere. Når temperaturen økes, vil oligonukleotidproben forsvinne fra kloner med det laveste homologinivå og de tilsvarende autoradiografiske signaler vil således gå tapt. Kloner med den høyeste grad av homologi (og således kloner som representerer de beste kandidater for inneholdelse av LIF cDNA sekvenser) vil bibeholde hybridisering ved den høyeste temperatur. Ved denne strategi er det således mulig å fokusere direkte på de sterkeste kandidater. Fig. 4 viser opptredenen til et sett kloner på et dobbelt filterpar inneholdende 15.000 LB3 cDNA kloner når vaske-temperaturen ble økt fra 46°C til 66°C. Flere kloner bibeholdt bare hybridisering til oligonukleotidet ved lavere temperaturer, mens flere bibeholdt hybridiseringen selv ved 66°C (f.eks. klonene 1 og 2). De sistnevnte kloner ble således utvalgt for ytterligere analyser og de tilsvarende bakteriekolonier ble fjernet fra masterplatene, renset og plasmid DNA ble fremstilt fra hvert bakterieklon ved hjelp av standard prosedyrer (Maniatis, T. et.al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, 1982). Innledende strukturanalyser av disse kloner (ved fastsettelse av størrelsen av det innskutte cDNA, ved kartlegging av lokaliseringen av spaltingsseter for forskjellige restriksjonsendonukleaser og ved testing for hybridisering med forskjellige oligonukleotider svarende til forskjellige LIF peptider) indikerte at hvert av disse kloner faktisk var identiske; dvs. at de representerte forskjellige isolater av samme opprinnelige kloning. Således ble ytterligere detaljerte analyser gjennomført bare på ett klon, pLIF7.2b. The rationale for performing multiple successive washes was that at lower temperatures, all clones with even a small degree of homology to the oligonucleotide (as little as about 15 nucleotides) would show up as autoradiographic spots appearing on duplicate filters. When the temperature is increased, the oligonucleotide probe will disappear from clones with the lowest level of homology and the corresponding autoradiographic signals will thus be lost. Clones with the highest degree of homology (and thus clones that represent the best candidates for containing LIF cDNA sequences) will retain hybridization at the highest temperature. With this strategy, it is thus possible to focus directly on the strongest candidates. Fig. 4 shows the performance of a set of clones on a double filter pair containing 15,000 LB3 cDNA clones when the wash temperature was increased from 46°C to 66°C. Several clones only retained hybridization to the oligonucleotide at lower temperatures, while several retained hybridization even at 66°C (eg clones 1 and 2). The latter clones were thus selected for further analysis and the corresponding bacterial colonies were removed from the master plates, purified and plasmid DNA was prepared from each bacterial clone using standard procedures (Maniatis, T. et.al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, 1982 ). Initial structural analyzes of these clones (by determining the size of the inserted cDNA, by mapping the location of cleavage sites for different restriction endonucleases and by testing for hybridization with different oligonucleotides corresponding to different LIF peptides) indicated that each of these clones were indeed identical; i.e., they represented different isolates of the same original clone. Thus, further detailed analyzes were carried out only on one clone, pLIF7.2b.

Trinn 5: Bestemmelse av nukleotidsekvensen til pLIF7. 2b. Step 5: Determination of the nucleotide sequence of pLIF7. 2b.

Nukleotidsekvensanalyse av cDNA delen av klon pLIF7.2b ble gjennomført ved dideoksykjedetermineringsmetoden (Sanger, F. et.al., Proe. Nati. Acad. Sei., USA 74:5463-5467, 1977), ved anvendelse av alkalisk eller varmedenaturert dobbeltrådet plasmid DNA som templat, med en rekke oligonukleotider komplementære både til områdene av vektoren (pJL3) som flankerer cDNA og til sekvenser i cDNA innskuddet som primere, og ved anvendelse av både Klenow-fragmentet av E.coli DNA polymerase I og aviær myeloblastosevirus revers transkriptase som polymeraser i sekvenseringsreaksjonene. Sekvensen som således er bestemt for cDNA delen av klon pLIF7.2b er vist i fig. 5. Slike analyser bekrefter at dette klon virkelig inneholder en DNA kopi av et mRNA med evne til å kode for LIF-molekylet, da alle aminosyresekvensene som er bestemt tidligere for forskjellige peptider av LIF-molekylet kan bli funnet innen den eneste translasjonsleseramme som strekker seg over hele cDNA og ikke er avbrutt av stopp-kodoner. Dette klon inneholder imidlertid ikke en fullstendig kopi av LIF kodeområdet da (a): det ikke, ved 5'-enden, strekker seg forbi et område som koder for en antatt hydrofob ledersekvens initiert ved et metionin-kodon og (b): det inkluderer ikke, på sin 3'-ende, et "in-frame" translasjonsstoppkodon. Ved 5'-enden strekker det seg imidlertid forbi begynnelsen av det området som koder for det modne protein som bestemt ved sammenligning med den tidligere bestemte aminoterminale aminosyresekvens (rest Pro 9 i fig. 5) . Nucleotide sequence analysis of the cDNA portion of clone pLIF7.2b was carried out by the dideoxy chain termination method (Sanger, F. et.al., Proe. Nati. Acad. Sei., USA 74:5463-5467, 1977), using alkaline or heat-denatured double-stranded plasmid DNA as template, with a series of oligonucleotides complementary both to the regions of the vector (pJL3) flanking the cDNA and to sequences in the cDNA insert as primers, and using both the Klenow fragment of E.coli DNA polymerase I and avian myeloblastosis virus reverse transcriptase as polymerases in the sequencing reactions. The sequence thus determined for the cDNA part of clone pLIF7.2b is shown in fig. 5. Such analyzes confirm that this clone indeed contains a DNA copy of an mRNA capable of encoding the LIF molecule, as all the amino acid sequences previously determined for different peptides of the LIF molecule can be found within the single translational reading frame spanning over the entire cDNA and is not interrupted by stop codons. However, this clone does not contain a complete copy of the LIF coding region as (a): it does not, at the 5' end, extend past a region encoding a putative hydrophobic leader sequence initiated at a methionine codon and (b): it includes not, at its 3' end, an "in-frame" translational stop codon. At the 5' end, however, it extends past the beginning of the region that codes for the mature protein as determined by comparison with the previously determined amino-terminal amino acid sequence (residue Pro 9 in Fig. 5).

EKSEMPEL 2 EXAMPLE 2

Det følgende eksempel beskriver trinnene som anvendes for å konstruere en kopi i full lengde av det murine LIF kodeområde, installere dette kodeområdet i en gjærekspresjonsvektor og fremstille murin LIF. Figurene 6-9 vedrører forskjellige trinn i metoden som er beskrevet under. Figur 6: vedrører trinn 1 av ekspresjonen av murin LIF i gjærceller: den C-terminale aminosyresekvens av LIF. Aminosyresekvensen på den C-terminale ende av pLIF7.2b leserammen er vist over sekvensen av en Staphylococcal V8 protease og et tryptisk peptid avledet fra LIF renset fra Krebs ascites tumorceller. Merk at disse sistnevnte peptider strekker seg forbi pLIF7.2b LIF sekvensen med 9 aminosyrer og terminerer ved den samme rest. Nukleotidet og aminosyresekvensen i det tilsvarende området av klon pLIFNKl er vist i nederste linje, som bekrefter C-terminalen påvist ved direkte aminosyresekvensering. Nummereringsystemet er det samme som i fig. 5. Figur 7: Vedrører trinn 2 av ekspresjonen av murin LIF i gjærceller: rekonstruksjon av pLIF7.2b cDNA for innføring i gjærekspresjonsvektoren, YEpsecl. Partiell nukleotidsekvens av pLIF7.2b cDNA og dens kodede aminosyresekvens er vist i øverste linje. Nummereringen er i overensstemmelse med figurene 5 og 6. Den andre og tredje linjen viser sekvensen av henholdsvis pLIFmutl og pLIFmut2. Stjerner indikerer stoppkodoner. Restriksjonsseter (Barn HI, Hind III og Eco RI) anvendt for kloning i YEpsecl (Baldari, C. et.al., EMBO J. 6: 229-234, 1987) og pGEX-2T (Smith, D.B. og Johnson, K.G., Gene, 1988) er indikert. Bunnlinjen viser partiell sekvens av K.lactis killertoksin signalsekvens i YEpsecl. Sekvensen Gly- The following example describes the steps used to construct a full-length copy of the murine LIF coding region, install this coding region into a yeast expression vector, and prepare murine LIF. Figures 6-9 relate to different steps in the method described below. Figure 6: concerns step 1 of the expression of murine LIF in yeast cells: the C-terminal amino acid sequence of LIF. The amino acid sequence at the C-terminal end of the pLIF7.2b reading frame is shown above the sequence of a Staphylococcal V8 protease and a tryptic peptide derived from LIF purified from Krebs ascites tumor cells. Note that these latter peptides extend past the pLIF7.2b LIF sequence by 9 amino acids and terminate at the same residue. The nucleotide and amino acid sequence in the corresponding region of clone pLIFNK1 is shown in the bottom line, which confirms the C terminus detected by direct amino acid sequencing. The numbering system is the same as in fig. 5. Figure 7: Regarding step 2 of the expression of murine LIF in yeast cells: reconstruction of pLIF7.2b cDNA for introduction into the yeast expression vector, YEpsecl. Partial nucleotide sequence of pLIF7.2b cDNA and its encoded amino acid sequence are shown in the top row. The numbering is in accordance with Figures 5 and 6. The second and third lines show the sequence of pLIFmut1 and pLIFmut2 respectively. Asterisks indicate stop codons. Restriction sites (Barn HI, Hind III and Eco RI) used for cloning in YEpsecl (Baldari, C. et.al., EMBO J. 6: 229-234, 1987) and pGEX-2T (Smith, D.B. and Johnson, K.G., Gene, 1988) is indicated. The bottom line shows the partial sequence of the K.lactis killer toxin signal sequence in YEpsecl. The sequence Gly-

Ser kodet ved Barn HI restriksjonssetet gjenkjennes på effektiv måte av signalpeptidase (Baldari, C. et.al, EMBO J. 6: 229-234, 1987) . Figur 8: vedrører trinn 4 i ekspresjonen av murin LIF i gjærceller: den biologiske aktivitet av gjæravledet rekombinant LIF i kulturer av Ml leukemiceller. Titrering i Ml kulturer av gjæravledet rekombinant LIF (-•-) mot renset nativ LIF-A (-o-j viser lik konsentrasjonsavhengig induksjon av differensiering i Ml kolonier (felt A) og undertrykkelse av kolonidannelse (felt B). Hvert punkt representerer gjennom-snittsverdien fra duplikatkulturer. Figur 9: vedrører trinn 5 av ekspresjonen av murin LIF i gjærceller: evnen som forskjellige fortynninger av autentisk nativ murin LIF-A (-o-), kondisjonert medium fra gjærceller inneholdende LIFmutl/YEpsecl rekombinant indusert med galaktose (-•-), og kondisjonert medium fra de samme gjærceller, men ikke indusert med galaktose (-+-), har til å konkurrere med nativ <125>I-LIF-A for binding til cellulære reseptorer på murine peritonealceller. Ser encoded by the Barn HI restriction site is efficiently recognized by signal peptidase (Baldari, C. et.al, EMBO J. 6: 229-234, 1987). Figure 8: concerns step 4 in the expression of murine LIF in yeast cells: the biological activity of yeast-derived recombinant LIF in cultures of Ml leukemia cells. Titration in M1 cultures of yeast-derived recombinant LIF (-•-) against purified native LIF-A (-o-j) shows equal concentration-dependent induction of differentiation in M1 colonies (panel A) and suppression of colony formation (panel B). Each point represents the mean value from duplicate cultures Figure 9: concerns step 5 of the expression of murine LIF in yeast cells: the ability as different dilutions of authentic native murine LIF-A (-o-), conditioned medium from yeast cells containing LIFmut1/YEpsec1 recombinant induced with galactose (-•- ), and conditioned medium from the same yeast cells, but not induced with galactose (-+-), tend to compete with native <125>I-LIF-A for binding to cellular receptors on murine peritoneal cells.

Trinn 1: bestemmelse av aminosyresekvensen i C-terminalen av murin LIF. Step 1: determination of the amino acid sequence of the C-terminus of murine LIF.

cDNA klon pLIF7.2b i eks. 1 inneholder en ufullstendig kopi av murin LIF mRNA. Ved 5'-enden, koder cDNA for 8 rester som er N-terminale til den første resten bestemt ved N-terminal aminosyresekvensanalyse (Pro 9 i fig. 5). Ved 3'-enden er imidlertid pLIF7.2b ufullstendig da den ikke inneholder et "in frame" translasjonsstoppkodon. Inspeksjon av aminosyresekvensen til to LIF peptider bestemt ved direkte aminosyresekvensering (undereks. 1) foreslår at pLIF7.2b kun manglet 27 nukleotider av kodeområdet i 3'-enden. Som vist i fig. 6, startet et V8-avledet peptid ved resten Ala 162 i cDNA-sekvensen og strakte seg forbi aminosyresekvensen utledet fra cDNA klonet med 9 rester. Et tryptisk peptid inneholdt i V8 peptidet terminerte ved den samme rest, og foreslår at Phe 187 cDNA clone pLIF7.2b in ex. 1 contains an incomplete copy of murine LIF mRNA. At the 5' end, the cDNA encodes 8 residues N-terminal to the first residue determined by N-terminal amino acid sequence analysis (Pro 9 in Fig. 5). At the 3' end, however, pLIF7.2b is incomplete as it does not contain an "in frame" translational stop codon. Inspection of the amino acid sequence of two LIF peptides determined by direct amino acid sequencing (subex. 1) suggests that pLIF7.2b was missing only 27 nucleotides of the coding region at the 3' end. As shown in fig. 6, a V8-derived peptide started at residue Ala 162 in the cDNA sequence and extended past the amino acid sequence deduced from the cDNA clone by 9 residues. A tryptic peptide contained in the V8 peptide terminated at the same residue, suggesting that Phe 187

er den C-terminale rest til proteinet. For å bekrefte denne konklusjon, ble et LIF cDNA klon som overlapper med pLIF7.2b og strekker seg mot 3' isolert og underkastet nukleotidsekvensanalyse. is the C-terminal residue of the protein. To confirm this conclusion, a LIF cDNA clone overlapping with pLIF7.2b and extending towards 3' was isolated and subjected to nucleotide sequence analysis.

For å konstruere og kartlegge et passende cDNA bibliotek hvorfra man kan isolere et slik klon, ble en rekke forskjellige mRNA prøver screenet ved hjelp av Northern blot hybridisering for å identifisere RNA-prøvene med høyeste konsentrasjon av LIF mRNA molekyler. Cytoplasmisk polyadenylert RNA, fremstilt i alt vesentlig som beskrevet tidligere (Gough, N.M., J. Mol. Biol. 165: 683-699, 1983), ble fraksjonert på 1 % agarosegeler inneholdende 20 mM morfo-linopropansulfonsyre (MOPS), 5 mM natriumacetat, 1 mM EDTA (pH 7,0) pluss 6 % (vekt/vekt) formaldehyd, filtere inneholdende RNA ble neddyppet i 2 x SSC, inneholdende 0,2 % Ficoll, 0,2 % polyvinylpyrrolidon, 0,2 % bovint serumalbumin, 2 mM natriumpyrofosfat, 1 mM ATP, 50 ug/ml denaturert laksespermie DNA og 50 Jig/ml E.coli tRNA, ved 67°C i flere timer. Hybridisering var i samme buffer pluss 0,1 % SDS ved 67°C. Proben anvendt til å påvise LIF transkripter bestod av et omtrentlig 750 bp Eco RI - Hind III fragment inneholdende cDNA innskuddet av pLIF7.2b subklonet i pSP65. Dette fragment inneholder ikke bare cDNA sekvensen, men også G-C forlengelser og omtrent 150 bp av pJL3 vektor sekvensen. Riboprober av omtrent 2 x IO<9> cpm/ug ble avledet ved transkripsjon av denne SP6 sub-klonen ved anvendelse av reagenser fra BRESA (Adelaide). Proben ble inkludert i hybridisering ved omtrent 2 x IO<7 >cpm/ml. Filterne ble vasket omfattende i 2 x SSC, 2 mM EDTA, 0,1 % SDS ved 67°C og til slutt i 0,2 x SSC ved 67°C før autoradiografi. In order to construct and map a suitable cDNA library from which to isolate such a clone, a number of different mRNA samples were screened using Northern blot hybridization to identify the RNA samples with the highest concentration of LIF mRNA molecules. Cytoplasmic polyadenylated RNA, prepared essentially as described previously (Gough, N.M., J. Mol. Biol. 165: 683-699, 1983), was fractionated on 1% agarose gels containing 20 mM morpholinopropane sulfonic acid (MOPS), 5 mM sodium acetate , 1 mM EDTA (pH 7.0) plus 6% (w/w) formaldehyde, filters containing RNA were immersed in 2 x SSC, containing 0.2% Ficoll, 0.2% polyvinylpyrrolidone, 0.2% bovine serum albumin, 2 mM sodium pyrophosphate, 1 mM ATP, 50 µg/ml denatured salmon sperm DNA and 50 µg/ml E.coli tRNA, at 67°C for several hours. Hybridization was in the same buffer plus 0.1% SDS at 67°C. The probe used to detect LIF transcripts consisted of an approximately 750 bp Eco RI - Hind III fragment containing the cDNA insert of pLIF7.2b subcloned into pSP65. This fragment contains not only the cDNA sequence, but also G-C extensions and approximately 150 bp of the pJL3 vector sequence. Riboprobes of approximately 2 x 10<9> cpm/µg were derived by transcription of this SP6 sub-clone using reagents from BRESA (Adelaide). The probe was included in hybridization at approximately 2 x 10<7 >cpm/ml. The filters were washed extensively in 2 x SSC, 2 mM EDTA, 0.1% SDS at 67°C and finally in 0.2 x SSC at 67°C before autoradiography.

Slike analyser viste at LIF transkripter var tilstede i små mengder i en rekke hemopoese cellelinjer og at der var betydelig variasjon i mengden av LIF mRNA i forskjellige batcher av Krebs RNA. To batcher av Krebs ascites tumorcelle RNA ble valgt for syntese av to cDNA bibliotek. cDNA bibliotek ble konstruert ved anvendelse av reagenser fra Amersham Such analyzes showed that LIF transcripts were present in small amounts in a number of haemopoiesis cell lines and that there was considerable variation in the amount of LIF mRNA in different batches of Krebs RNA. Two batches of Krebs ascites tumor cell RNA were selected for synthesis of two cDNA libraries. cDNA library was constructed using reagents from Amersham

(Produkt nr. RPN.1256 og RPN.1257) og med anvendelse av leverandørens instruksjoner; idet kloningsvektoren var XGT10. Omtrent 4 x IO<5> rekombinante kloner ble oppnådd og screenet ved hybridisering med et oligonukleotid svarende til en sekvens på 3 6 rester ved 3'-enden av pLIF7.2b sekvensen: nukleotidene 500-535 (inklusive) i fig. 5. (Product no. RPN.1256 and RPN.1257) and using the supplier's instructions; the cloning vector being XGT10. Approximately 4 x 10<5> recombinant clones were obtained and screened by hybridization with an oligonucleotide corresponding to a sequence of 36 residues at the 3'-end of the pLIF7.2b sequence: nucleotides 500-535 (inclusive) in fig. 5.

Fag-plaquer som representerer Krebs cDNA biblioteket ble dyrket i en densitet på omtrent 50.000 plaques pr. 10 cm petriskål, overført i duplikat til nitrocellulose og behandlet ved anvendelse av standard teknikker (Maniatis, T. et.al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, 1982). Før hybridisering, ble filterne inkubert i flere timer ved 37°C i 6 x SSC (SSC = 0,15 M NaCl, 0,015 M natriumcitrat), 0,2 % Ficoll, Phage plaques representing the Krebs cDNA library were grown at a density of approximately 50,000 plaques per 10 cm petri dish, transferred in duplicate to nitrocellulose and processed using standard techniques (Maniatis, T. et.al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, 1982). Before hybridization, the filters were incubated for several hours at 37°C in 6 x SSC (SSC = 0.15 M NaCl, 0.015 M sodium citrate), 0.2% Ficoll,

0,2 % polyvinylpyrrolidon, 0,2 % bovint serumalbumin, 2 mM natriumpyrofosfat, 1 mM ATP, 50 mg/ml denaturert laksespermie DNA og 50 u/ml E.coli tRNA. Hybridisering utføres i samme løsning inneholdende 0,1 % NP40, ved 37°C i 16-18 timer. Ovennevnte oligonukleotidprobe, som var radioaktivt merket ved anvendelse av [y-<32>P] ATP og polynukleotidkinase til en spesifikk aktivitet på omtrent IO<9> cpm/ug og separert fra ikke-innlemmet markør ved ionebytterkromatografi på NACS kolonne (Bethesda Research Laboratories), var inkludert i hybridiseringen i en konsentrasjon på omtrent 20 ng/ml. Etter hybridisering ble filterne vasket omfattende i 6 x SSC, 0,1 % natriumdodecylsulfat ved 60°C. En plaque som representerer klon A.LIFNK1, positiv på duplikatfiltere, ble plukket og screenet på nytt ved en lavere densitet, som før. 0.2% polyvinylpyrrolidone, 0.2% bovine serum albumin, 2 mM sodium pyrophosphate, 1 mM ATP, 50 mg/ml denatured salmon sperm DNA and 50 u/ml E.coli tRNA. Hybridization is carried out in the same solution containing 0.1% NP40, at 37°C for 16-18 hours. The above oligonucleotide probe, which was radiolabeled using [γ-<32>P] ATP and polynucleotide kinase to a specific activity of about 10<9> cpm/ug and separated from unincorporated label by ion exchange chromatography on a NACS column (Bethesda Research Laboratories ), was included in the hybridization at a concentration of approximately 20 ng/ml. After hybridization, the filters were washed extensively in 6 x SSC, 0.1% sodium dodecyl sulfate at 60°C. A plaque representing clone A.LIFNK1, positive on duplicate filters, was picked and screened again at a lower density, as before.

cDNA innskuddet på omtrent 950 bp i X.LIFNK1, som hybridiserte med ovennevnte oligonukleotid, ble subklonet inn i en plasmid-vektor (pEMBL8+, Dente, L. et.al, Nucl. Acids Res. 11: 1645-1655, 1983) til å danne klon pLIFNKl. Nukleotidsekvensanalyse av cDNA innskuddet i pLIFNKl ble utført ved hjelp av dideoksykjedetermineringsmetoden (Sanger, F. et.al., Proe. Nati. Acad. Sei., USA 74: 5463-5467, 1977) ved anvendelse av alkalie-denaturert dobbeltrådet plasmid DNA som templat (Chen, E.Y. og Seeburg, P.H., DNA 4: 165-170, 1985), en rekke oligonukleo- The cDNA insert of approximately 950 bp in X.LIFNK1, which hybridized with the above oligonucleotide, was subcloned into a plasmid vector (pEMBL8+, Dente, L. et.al, Nucl. Acids Res. 11: 1645-1655, 1983) to to form clone pLIFNK1. Nucleotide sequence analysis of the cDNA inserted into pLIFNK1 was performed by the dideoxy chain termination method (Sanger, F. et.al., Proe. Nat. Acad. Sei., USA 74: 5463-5467, 1977) using alkali-denatured double-stranded plasmid DNA as template (Chen, E.Y. and Seeburg, P.H., DNA 4: 165-170, 1985), a series of oligonucleo-

tider som var komplementære både til områder i vektoren som omgir cDNA og til sekvensene inne i cDNA innskuddet som primere, og ved anvendelse av både Klenow-fragmentet av E.coli DNA polymerase og AMV revers transkriptase som polymerase i sekvenseringsreaksjonene. Nukleotidsekvensen av en del av cDNA innskuddet i pLIFNKl er vist i figur 6. Aminosyresekvensen spesifisert ved pLIFNKl er identisk i den C-terminale ende med de 9 aminosyrer som var forutsagt ved direkte aminosyresekvensering til å utgjøre den C-terminale enden av LIF, og bekrefter at Phe 187 er den C-terminale rest av LIF, da, i pLIFNKl cDNA sekvensen, kodonet for denne rest umiddelbart er etterfulgt av et "in frame" translasjons stoppkodon. times that were complementary both to regions of the vector surrounding the cDNA and to the sequences inside the cDNA insert as primers, and using both the Klenow fragment of E.coli DNA polymerase and AMV reverse transcriptase as polymerase in the sequencing reactions. The nucleotide sequence of part of the cDNA inserted into pLIFNKl is shown in Figure 6. The amino acid sequence specified by pLIFNKl is identical at the C-terminal end to the 9 amino acids that were predicted by direct amino acid sequencing to constitute the C-terminal end of LIF, and confirms that Phe 187 is the C-terminal residue of LIF, then, in the pLIFNK1 cDNA sequence, the codon for this residue is immediately followed by an "in frame" translational stop codon.

Trinn 2: Konstruksjon av et LIF kodonområde i en gjærekspresjonsvektor. Step 2: Construction of a LIF codon region in a yeast expression vector.

Initial produksjon av proteinet kodet av LIF cDNA klonene ble oppnådd i et eukaryotisk system (gjær), slik at det uttrykte produkt vil være glykosylert, utskilt og riktig sammenfoldet. Den anvendte ekspresjonsvektor, YEpsecl (Baldari, C. et.al., EMBI J. 6: 229-234, 1987), tilveiebringer en N-terminal ledersekvens avledet fra killer toksingenet av Kluyveromyces lactis, som tidligere er vist å styre den effektive sekresjon av interleukin 1 (Baldari, C. et.al., EMBO J. 6: 229-234, 1987), transkribert fra en galaktoseinduserbar hybrid GAL-CYC promoter. Initial production of the protein encoded by the LIF cDNA clones was achieved in a eukaryotic system (yeast), so that the expressed product will be glycosylated, secreted and correctly folded. The expression vector used, YEpsecl (Baldari, C. et.al., EMBI J. 6: 229-234, 1987), provides an N-terminal leader sequence derived from the killer toxin gene of Kluyveromyces lactis, which has previously been shown to direct the efficient secretion of interleukin 1 (Baldari, C. et.al., EMBO J. 6: 229-234, 1987), transcribed from a galactose-inducible hybrid GAL-CYC promoter.

For å uttrykke proteinet kodet av pLIF7.2b i denne vektor, var det nødvendig å modifisere cDNA på flere måter (se fig. 7). Ved 5'-enden var det nødvendig, ikke bare å fjerne de få nukleotidene som spesifiserer den partielle pattedyr ledersekvens, men også å inkludere et passende restriksjonsendonuklease-spaltingssete (Barn HI) for å tillate insertion "in-frame" med K.lactis lederen og bibeholde et passende signalpeptidase-spaltingssete (Gly-Ser). I 3'-enden ble to versjoner av det kodende området for LIF konstruert. En versjon (LIFmutl) ble konstruert slik at et stoppkodon fulgte umiddelbart etter det siste kodon av pLIF7.2b (Gin 178). Den andre versjon (LIFmut2) ble konstruert ved å tilføye en sekvens som koder for de 9 aminosyrerester som er kjent for å være fraværende fra pLIF7.2b (se over), etterfulgt av et "in-frame" translasjons-stoppkodon. Et passende restriksjonsendonuklease-spaltingssete (Hind III) kompletterte begge de konstruerte versjoner. Alle disse modifikasjoner ble oppnådd ved hjelp av oligonukleotidmediert mutagenese: det omtrentlige 750 bp Eco RI - Hind III fragmentet som bærer det 535 bp cDNA innskuddet av pLIF7.2b, bundet ved hjelp av G-C forlengelser og en del av pJL3 vektoren ble subklonet inn i plasmid pEMBL8+ (Dente, L. et.al., Nucl. Acids Res. 11: 1645-1655, 1983) og enkeltrådet DNA ble fremstilt som beskrevet (Cesarini, G. og Murray, J.A.H. i Setlow, J.K. og Hollaender, A. (eds), Genetic Engineering: Principles and Methods, Plenum Press, New York, vol. 8, 1987). In vitro mutagenese ble gjennomført som beskrevet (Nisbet, I.T. og Beilharz, M.W., Gene Anal. Techn. 2: 23-29, 1985), ved anvendelse av oligonukleotider med henholdsvis 35, 51 og 61 baser, for å modifisere 5'-enden og 3'-enden av cDNA som angitt over. Barn HI - Hind III fragmenter inneholdende de modifiserte LIF cDNA sekvenser ble ligert inn i plasmid YEpsecl og nukleotidsekvensen av innskuddene i de oppnådde rekombinanter ble bestemt. To express the protein encoded by pLIF7.2b in this vector, it was necessary to modify the cDNA in several ways (see Fig. 7). At the 5' end it was necessary not only to remove the few nucleotides specifying the partial mammalian leader sequence, but also to include an appropriate restriction endonuclease cleavage site (Barn HI) to allow insertion "in-frame" with the K.lactis leader and retaining an appropriate signal peptidase cleavage site (Gly-Ser). At the 3' end, two versions of the coding region for LIF were constructed. A version (LIFmut1) was constructed such that a stop codon followed immediately after the last codon of pLIF7.2b (Gin 178). The second version (LIFmut2) was constructed by adding a sequence encoding the 9 amino acid residues known to be absent from pLIF7.2b (see above), followed by an "in-frame" translational stop codon. An appropriate restriction endonuclease cleavage site (Hind III) complemented both constructed versions. All these modifications were achieved by means of oligonucleotide-mediated mutagenesis: the approximately 750 bp Eco RI - Hind III fragment carrying the 535 bp cDNA insert of pLIF7.2b, ligated by means of G-C extensions and part of the pJL3 vector was subcloned into plasmid pEMBL8+ (Dente, L. et.al., Nucl. Acids Res. 11: 1645-1655, 1983) and single-stranded DNA was prepared as described (Cesarini, G. and Murray, J.A.H. in Setlow, J.K. and Hollaender, A. ( eds), Genetic Engineering: Principles and Methods, Plenum Press, New York, vol. 8, 1987). In vitro mutagenesis was carried out as described (Nisbet, I.T. and Beilharz, M.W., Gene Anal. Techn. 2: 23-29, 1985), using oligonucleotides of 35, 51 and 61 bases, respectively, to modify the 5' end and the 3' end of the cDNA as indicated above. Barn HI - Hind III fragments containing the modified LIF cDNA sequences were ligated into plasmid YEpsecl and the nucleotide sequence of the inserts in the obtained recombinants was determined.

Trinn 3: Innføring av YEpsecl/LIF rekombinanter i gjærceller. Step 3: Introduction of YEpsecl/LIF recombinants into yeast cells.

S.cerevisiae stamme GY41 (leu2 ura3 adel his4 met2 trp5 gall S.cerevisiae strain GY41 (leu2 ura3 adel his4 met2 trp5 gall

cir+; x 4003-5b fra Yeast Genetic Stock Centre, Berkeley) ble transformert ved hjelp av polyetylenglykolmetoden (Klebe, R.J. et.al., Gene 25: 333-341, 1983). Transformanter ble utvalgt og holdt på et syntetisk minimalt medium (2 % karbonkilde, 0,67 % gjær-nitrogenbase (Difco) supplert med 50 ug/ml av de nødvendige aminosyrer) under uracil deprivasjon. Ekspresjon av innskudd-sekvenser i plasmid YEpsecl ble oppnådd ved å dyrke transformanter i enten et ikke-selektivt fullstendig medium (1 % gjærekstrakt, 2 % pepton) eller i et syntetisk minimalt medium, idet hvert inneholder 2 % galaktose. cir+; x 4003-5b from the Yeast Genetic Stock Centre, Berkeley) was transformed by the polyethylene glycol method (Klebe, R.J. et.al., Gene 25: 333-341, 1983). Transformants were selected and maintained on a synthetic minimal medium (2% carbon source, 0.67% yeast nitrogen base (Difco) supplemented with 50 µg/ml of the required amino acids) under uracil deprivation. Expression of insert sequences in plasmid YEpsecl was achieved by growing transformants in either a non-selective complete medium (1% yeast extract, 2% peptone) or in a synthetic minimal medium, each containing 2% galactose.

Trinn 4: Bestemmelse av de biologiske egenskaper for gjæravledet LIF. Step 4: Determination of the biological properties of the yeast-derived LIF.

Forsøk vedrørende differensierings-induserende aktivitet og leukemi-undertrykkende aktivitet av gjærkondisjonert medium ble gjennomført i 1 ml kulturer inneholdende 300 Ml celler (fra Dr. M. Hozumi, Saitama Cancer Research Centre, Japan) i Dulbeccos modifiserte Eagles medium med en sluttkonsentrasjon på 20 % føtalt kalveserum og 0,3 % agar. Material som skulle analyseres ble tilsatt i seriefortynnede 0,1 ml volumer til dyrkingsskålen før tilsetning av cellesuspensjonen i agarmedium. Kulturene ble inkubert i 7 døgn i en fullstendig fuktet atmosfære ved 10 % C02. Kulturene ble bedømt ved anvendelse av et disseksjonsmikroskop ved 3 5 gangers forstør-relse, en bedømming som differensierte alle kolonier med en rosett av dispergerte celler eller som totalt besto av dispergerte celler. Morfologisk undersøkelse av koloniene ble gjennomført ved å fiksere hele kulturen med 1 ml 2,5 % glutaraldehyd, hvorpå tørre kulturer ble farget på mikroskop-glassplater ved anvendelse av acetylcholinesterase/Luxol Fast Blue/Haematoxylin. Experiments concerning differentiation-inducing activity and leukemia-suppressive activity of yeast-conditioned medium were carried out in 1 ml cultures containing 300 ml cells (from Dr. M. Hozumi, Saitama Cancer Research Centre, Japan) in Dulbecco's modified Eagle's medium with a final concentration of 20% fetal calf serum and 0.3% agar. Material to be analyzed was added in serially diluted 0.1 ml volumes to the culture dish before adding the cell suspension in agar medium. The cultures were incubated for 7 days in a fully humidified atmosphere at 10% CO 2 . The cultures were scored using a dissecting microscope at 35x magnification, a score that differentiated all colonies with a rosette of dispersed cells or that consisted entirely of dispersed cells. Morphological examination of the colonies was carried out by fixing the whole culture with 1 ml of 2.5% glutaraldehyde, after which dry cultures were stained on microscope slides using acetylcholinesterase/Luxol Fast Blue/Haematoxylin.

Målinger for kolonistimulerende aktivitet ble gjennomført ved anvendelse av 75.000 C57BL benmargsceller som beskrevet tidligere (Metcalf, D., The Hemopoietic Colony Stimulating Factors Elsevier, Amsterdam, 1984) . Analyser vedrørende differensieringinduserende aktivitet på WEHI-3B D<+> celler ble gjennomført som beskrevet tidligere (Nicola, N. et.al., J. Biol. Chem. 258: 9017-9023, 1983). Measurements for colony stimulating activity were carried out using 75,000 C57BL bone marrow cells as described previously (Metcalf, D., The Hemopoietic Colony Stimulating Factors Elsevier, Amsterdam, 1984). Assays regarding differentiation-inducing activity on WEHI-3B D<+> cells were carried out as described previously (Nicola, N. et.al., J. Biol. Chem. 258: 9017-9023, 1983).

Medium fra gjærkulturer inneholdende det kodende område i full lengde (LIFmut2), men ikke fra kulturer av ikke-transformert gjær, gjær inneholdende vektoren YEpsecl alene, eller gjær inneholdende det ufullstendige kodeområde (LIFmutl), er i stand til å indusere typisk makrofag differensiering i kulturer av Ml kolonier (fig. 8A). Som tilfellet med renset nativ LIF, vil det gjæravledede material, med økende konsentrasjoner, også progressivt redusere antall og størrelse av Ml kolonier som utvikler seg (fig. 8B). Sammenligning med renset nativ LIF indikerer at det gjærkondisjonerte medium inneholdt opp til 16.000 enheter/ml (omtrent 130 ng/ml) av LIF. Gjæravledet LIF, som renset nativ LIF-A, mislykkes i å stimulere kolonidannelse med normale granulocytt-makrofag-progenitorceller eller å indusere differensiering i, eller undertrykke proliferasjon av WEHI-3B D<+> leukemikolonier. Medium from yeast cultures containing the full-length coding region (LIFmut2), but not from cultures of non-transformed yeast, yeast containing the vector YEpsecl alone, or yeast containing the incomplete coding region (LIFmut1), is able to induce typical macrophage differentiation in cultures of M1 colonies (Fig. 8A). As is the case with purified native LIF, the yeast-derived material, with increasing concentrations, will also progressively reduce the number and size of M1 colonies that develop (Fig. 8B). Comparison with purified native LIF indicates that the yeast-conditioned medium contained up to 16,000 units/ml (approximately 130 ng/ml) of LIF. Yeast-derived LIF, which purified native LIF-A, fails to stimulate colony formation with normal granulocyte-macrophage progenitor cells or to induce differentiation in, or suppress proliferation of, WEHI-3B D<+> leukemia colonies.

Størrelsesfraksjonering på en Sephacryl S-200 kolonne, indikerte at gjæravledet LIF eluerte samtidig med proteiner med tilsynelatende molekylvekter fra 67.000 til 150.000 Dalton, sammenlignet med 58.000 Dalton for LIF avledet fra Krebs-celler. Size fractionation on a Sephacryl S-200 column indicated that yeast-derived LIF co-eluted with proteins with apparent molecular weights from 67,000 to 150,000 Daltons, compared to 58,000 Daltons for LIF derived from Krebs cells.

Fravær av LIF aktivitet i medium kondisjonert med gjær inneholdende et ufullstendig kodeområde (LIFmutl) foreslår at de ni hydrofobe C-terminale rester som mangler i denne konstruerte enhet kan være nødvendig for LIF funksjon. Mens disse rester kan virke sammen med reseptoren, kan de også utgjøre en del av en hydrofob kjerne i proteinet, og således kan deres fravær forhindre rett sammenfolding. Alternativt kan de i noen henseender være nødvendig for effektiv sekresjon av LIF. Absence of LIF activity in medium conditioned with yeast containing an incomplete coding region (LIFmut1) suggests that the nine hydrophobic C-terminal residues missing in this engineered unit may be required for LIF function. While these residues may interact with the receptor, they may also form part of a hydrophobic core in the protein, and thus their absence may prevent correct folding. Alternatively, they may in some respects be required for efficient secretion of LIF.

Trinn 5: Reseptorbindingsspesifisitet av gjæravledet murin LIF og renset nativ LIF-A fra Krebs II ascites celle behandlet medium. Step 5: Receptor binding specificity of yeast-derived murine LIF and purified native LIF-A from Krebs II ascites cell treated medium.

Renset murin LIF-A (se eks. 1 i NO patentsøknad nr. 885339) ble jodert som angitt tidligere (undereks. 2). Peritonealceller ble høstet ved utskylling fra mus hvori en stor mengde makrofager var blitt indusert i bukhulen med tioglykolat. Disse cellene ble vasket og resuspendert til 2,5 x 10<6>/50 ul i Hepes-bufret RPMI medium inneholdende 10 % føtalt kalveserum. Celler i 50 ul prøver ble inkubert med 200.000 cpm <125>I-LIF-A (10 ul, i samme medium) og 10 ul kontrollmedium eller serie-fortynninger av ikke-merket ren murin LIF-A eller gjæravledet murin LIF, fortynnet to ganger. Ved passende konsentrasjoner konkurrerte supernatant fra galaktoseindusert gjær inneholdende LIFmut2 konstruert enhet (fig. 7) med 12<5>I-LIF-A for binding til dens reseptorer på peritonealceller mens ikke-indusert gjærsupernatant ikke konkurrerte (fig. 9). Graden av konkurranse var lik den for autentisk nativ LIF-A, som indikerer at gjæravledet LIF-A inneholdt all informasjon som var nødvendig for binding til LIF-A cellulære reseptorer. Purified murine LIF-A (see ex. 1 in NO patent application no. 885339) was iodinated as indicated previously (subex. 2). Peritoneal cells were harvested by lavage from mice in which a large amount of macrophages had been induced in the peritoneal cavity with thioglycolate. These cells were washed and resuspended to 2.5 x 10<6>/50 µl in Hepes-buffered RPMI medium containing 10% fetal calf serum. Cells in 50 µl samples were incubated with 200,000 cpm <125>I-LIF-A (10 µl, in the same medium) and 10 µl control medium or serial dilutions of unlabeled pure murine LIF-A or yeast-derived murine LIF, diluted two times. At appropriate concentrations, supernatant from galactose-induced yeast containing the LIFmut2 construct (Fig. 7) competed with 12<5>I-LIF-A for binding to its receptors on peritoneal cells, whereas uninduced yeast supernatant did not (Fig. 9). The degree of competition was similar to that of authentic native LIF-A, indicating that the yeast-derived LIF-A contained all the information necessary for binding to LIF-A cellular receptors.

EKSEMPEL 3 EXAMPLE 3

Det følgende eksempel viser trinnene anvendt for å uttrykke rekombinant murin LIF i pattedyrceller. The following example shows the steps used to express recombinant murine LIF in mammalian cells.

Ledsagende figur 10 vedrører trinn 1 i metoden som er beskrevet under: Nukleotidsekvensen av cDNA delen av klon PLIFNK3 . Nukleotidsekvensen av den mRNA-synonyme tråd er tilstede i orienteringen 5' til 3' med den utledede aminosyresekvens av LIF gitt over. Den N-terminale aminosyrerest som er bestemt tidligere er indikert som +1. Accompanying figure 10 relates to step 1 of the method described under: The nucleotide sequence of the cDNA part of clone PLIFNK3. The nucleotide sequence of the mRNA synonymous strand is present in the orientation 5' to 3' with the deduced amino acid sequence of LIF given above. The N-terminal amino acid residue determined previously is indicated as +1.

Eco RI setet i 5'-enden av cDNA og Xba I setet som spenner over stoppkodonet (anvendt ved innskyting av LIF kodeområdet i pMP-Zen i trinn 2) er indikert. The Eco RI site at the 5' end of the cDNA and the Xba I site spanning the stop codon (used when inserting the LIF coding region into pMP-Zen in step 2) are indicated.

Trinn 1: Bestemmelse av aminosyresekvensen av den N-terminale ledersekvens av murin LIF. Step 1: Determination of the amino acid sequence of the N-terminal leader sequence of murine LIF.

cDNA klonene pLIF7.2b og pLIFNKl (se over) inneholder ufullstendige kopier av LIF mRNA. Skjønt de sammen inneholder det fullstendige kodeområdet for den modne del av LIF proteinet, inneholder de ikke den fullstendige hydrofobe ledersekvens som er nødvendig for sekresjon av LIF fra pattedyrceller. The cDNA clones pLIF7.2b and pLIFNKl (see above) contain incomplete copies of LIF mRNA. Although together they contain the complete coding region for the mature part of the LIF protein, they do not contain the complete hydrophobic leader sequence required for secretion of LIF from mammalian cells.

For å isolere et cDNA klon som inneholder området som koder for den hydrofobe leder, ble det foretatt screening (som over) av ytterligere IO<6> cDNA kloner konstruert som over (eks. 2), ved anvendelse av samme batch av Krebs mRNA som et templat, ved anvendelse av to nukleotider som prober tilsvarende en sekvens av 35 rester ved 5'-enden og 3 6 rester ved 3'-enden av pLIF7.2b sekvensen (nukleotidene 67-102 og 500-535 i fig. 5). To isolate a cDNA clone containing the region coding for the hydrophobic leader, additional IO<6> cDNA clones constructed as above (Ex. 2) were screened (as above), using the same batch of Krebs mRNA as a template, using two nucleotides that probe corresponding to a sequence of 35 residues at the 5'-end and 36 residues at the 3'-end of the pLIF7.2b sequence (nucleotides 67-102 and 500-535 in Fig. 5).

To plaques som representerer klonene A,LIFNK2 og Å,LIFNK3, som var positive på duplikat-filtere ble plukket og screenet på nytt ved lavere tetthet, som tidligere. Da Å.LIFNK3 ble vist å hybridisere med hver av de to anvendte oligonukleotider, ble denne valgt for ytterligere analyser. Two plaques representing clones A,LIFNK2 and Å,LIFNK3 that were positive on duplicate filters were picked and rescreened at lower density, as before. When Å.LIFNK3 was shown to hybridize with each of the two oligonucleotides used, this was chosen for further analyses.

cDNA innskuddet på omtrent 1400 bp i A.LIFNK3 ble subklonet inn i plasmidvektoren pEMBL 8" (Dente, L. , et.al., Nucleic Acids Res. 11:1645-1655, 1983) for å danne klon pLIFNK3. Nukleotidsekvensanalyse av cDNA innskuddet av pLIFNK3 ble gjennomført som for pLIF7.2b og pLIFNKl (over). The cDNA insert of approximately 1400 bp in A.LIFNK3 was subcloned into the plasmid vector pEMBL 8" (Dente, L., et.al., Nucleic Acids Res. 11:1645-1655, 1983) to form clone pLIFNK3. Nucleotide sequence analysis of the cDNA the insertion of pLIFNK3 was carried out as for pLIF7.2b and pLIFNK1 (above).

Nukleotidsekvensen av cDNA innskuddet i pLIFNK3 er vist i fig. 10, og indikerer at pLIFNK3 inneholder et fullstendig LIF-kodende område: der er et initieringskodon (AUG) i 23-25 stillingen i pLIFNK3 sekvensen, som går forut for en sekvens som koder for en typisk hydrofob ledersekvens på 24 aminosyrerester.. Kodeområdet strekker seg til samme translasjons-stoppkodon som definert tidligere ved pLIFNKl (over). The nucleotide sequence of the cDNA insert in pLIFNK3 is shown in fig. 10, and indicates that pLIFNK3 contains a complete LIF coding region: there is an initiation codon (AUG) in the 23-25 position of the pLIFNK3 sequence, which precedes a sequence that codes for a typical hydrophobic leader sequence of 24 amino acid residues. The coding region extends to the same translational stop codon as defined earlier by pLIFNK1 (above).

Trinn 2: Introduksjon av et LIF kodende område i en pattedyr-ekspresj onsvektor. Step 2: Introduction of a LIF coding region into a mammalian expression vector.

Den pattedyr-ekspresjonsvektor som ble valgt initialt var den retrovirale ekspresjonsvektor pMP-Zen. Vektoren er avledet fra Moloney murin leukemivirus-basert vektor pZIPNeo SV(X) The mammalian expression vector chosen initially was the retroviral expression vector pMP-Zen. The vector is derived from the Moloney murine leukemia virus-based vector pZIPNeo SV(X)

(Cepko, C.L. et.al., Cell 37:1053-1062, 1984) ved utelatelse av neo<R> genet sammen med nærliggende SV40 og plasmidsekvenser, idet man har tilbake et Xho I ekspresjonssete. 3'-området av vektoren er også modifisert til å innlemme enhanceren fra den lange terminale repetisjon (LTR) av det myeloproliferative sarkomvirus (MPSV) (Bowtel, D.D.L. et.al., Mol. Biol. Med. 4:229-250, 1987). Denne vektor ble først og fremst valgt siden LIF/PMP-Zen rekombinanten kan "pakkes" inn i hjelperfrie infeksiøse retroviruspartikler ved passering gjennom \|/2 celler (Cepko, C.L. et.al., Cell 37:1053-1062, 1984) by omitting the neo<R> gene along with nearby SV40 and plasmid sequences, retaining an Xho I expression site. The 3' region of the vector is also modified to incorporate the long terminal repeat (LTR) enhancer of the myeloproliferative sarcoma virus (MPSV) (Bowtel, D.D.L. et.al., Mol. Biol. Med. 4:229-250, 1987 ). This vector was primarily chosen since the LIF/PMP-Zen recombinant can be "packaged" into helper-free infectious retrovirus particles by passage through \|/2 cells

(Mann, R., et.al., Cell, 33:153-159, 1983). Slike viruspar-tikler kan så anvendes for effektivt å introdusere (ved infeksjon) LIF/pMP-Zen rekombinanten inn i en rekke murine celletyper (Mann, R. et.al., Cell 33:153-159, 1983). For det andre er denne spesielle vektor, som anvender MPSV LTRer for ekspresjon av det fremmende kodeområdet, blitt vist å styre den effektive ekspresjon av annen bestemt hemopoese vekst og andre differensieringsfaktorer omfattende GM-CSF. (Mann, R., et al., Cell, 33:153-159, 1983). Such virus particles can then be used to effectively introduce (by infection) the LIF/pMP-Zen recombinant into a number of murine cell types (Mann, R. et.al., Cell 33:153-159, 1983). Second, this particular vector, which uses MPSV LTRs for expression of the promoter coding region, has been shown to direct the efficient expression of other specific hematopoietic growth and differentiation factors including GM-CSF.

Segmentet av pLIFNK3 er valgt for innskytelse inn i pMP-Zen som strekker seg fra stilling 1 (et Eco Ri sete) til stilling 630 (et Xba 1 sete som spenner over stoppkodonet) - se fig. 10. Dette segment ble valgt da det ikke inneholder stort mer enn det området som koder for pre-LIF og utelukker hele det 3' utranslaterte området, som kan inneholde sekvenser som gir mRNA ustabilitet (f.eks. Shaw, G. og Kamen, R., Cell 46:659-667, 1986; Verma, I.M. og Sassone-Corsi, P., Cell 51: 513-514, 1987). For å innskyte dette segment i pMP-Zen, ble det først innskutt mellom Eco RI og Xba I setene av pIC20H (Marsh, J.L. et.al., Gene 32: 481-485, 1984) ved hjelp av standard teknikker (Maniatis et.al., 1982, supra). cDNA innskuddet ble deretter gjenvunnet fra polylinkeren av pIC20H plasmidet ved Sal I pluss Xho I spalting, idet man således får dannet et LIF cDNA fragment med kohesive ender som er passende for å innskyte i Xho I kloningssetet av pMP-Zen. Innskytningen av LIF cDNA fragmentet inn i pMP-Zen ble oppnådd ved hjelp av standard teknikker (Maniatis et.al., 1982, supra). The segment of pLIFNK3 is selected for insertion into pMP-Zen extending from position 1 (an Eco Ri site) to position 630 (an Xba 1 site spanning the stop codon) - see fig. 10. This segment was chosen as it contains little more than the region coding for pre-LIF and excludes the entire 3' untranslated region, which may contain sequences that confer mRNA instability (eg Shaw, G. and Kamen, R., Cell 46:659-667, 1986; Verma, I.M. and Sassone-Corsi, P., Cell 51: 513-514, 1987). To insert this segment into pMP-Zen, it was first inserted between the Eco RI and Xba I sites of pIC20H (Marsh, J.L. et.al., Gene 32: 481-485, 1984) using standard techniques (Maniatis et. al., 1982, supra). The cDNA insert was then recovered from the polylinker of the pIC20H plasmid by Sal I plus Xho I cleavage, thus forming a LIF cDNA fragment with cohesive ends suitable for inserting into the Xho I cloning site of pMP-Zen. The insertion of the LIF cDNA fragment into pMP-Zen was accomplished by standard techniques (Maniatis et al., 1982, supra).

Trinn 3 : Introduksjon av pMP-Zen/LIF rekombinanten inn i murine fibroblaster. Step 3: Introduction of the pMP-Zen/LIF recombinant into murine fibroblasts.

pMP-Zen/LIF DNA ble innført i vj/2 f ibroblaster ved hjelp av elektroporering (Potter et.al., PNAS 81:7161-7165, 1984). pMP-Zen/LIF DNA was introduced into vj/2 fibroblasts by electroporation (Potter et al., PNAS 81:7161-7165, 1984).

30 ug pMP-Zen/LIF DNA pluss 3 ug pSV2Neo DNA (Southern, P.J. og Berg, P., J. Mol. App. Genet 1:327-341, 1982) ble blandet med 1 x IO<6>\jf2 fibroblaster i 1 ml DME/10 % FCS (Dulbeccos modified Eagles medium inneholdende 10 % føtalt kalveserum) og underkastet en puls på 500v ved en kapasitans på 25 uF (ved anvendelse av en BioRad Gene-Pulser model No. 1652078). Transfektanter ble initialt utvalgt på basis av resistens overfor det antibiotiske G418 gitt ved pSV2Neo DNA. G418 resistente Xf2 celler ble selektert i 400 ug/ml G418 ved hjelp av standard prosedyrer (Mann, R. et.al, Cell 33: 153-159, 1983) . Av de 19 G418-resistente kloner som ble undersøkt, inneholdt 2 også pMP-Zen/LIF konstruksjonen som bestemt ved LIF aktivitet detekterbar i \ y2 kondisjonert medium. 30 µg of pMP-Zen/LIF DNA plus 3 µg of pSV2Neo DNA (Southern, P.J. and Berg, P., J. Mol. App. Genet 1:327-341, 1982) were mixed with 1 x 10<6>\jf2 fibroblasts in 1 ml DME/10% FCS (Dulbecco's modified Eagle's medium containing 10% fetal calf serum) and subjected to a pulse of 500v at a capacitance of 25 uF (using a BioRad Gene-Pulser model No. 1652078). Transfectants were initially selected on the basis of resistance to the antibiotic G418 conferred by pSV2Neo DNA. G418 resistant Xf2 cells were selected in 400 µg/ml G418 using standard procedures (Mann, R. et.al, Cell 33: 153-159, 1983). Of the 19 G418-resistant clones examined, 2 also contained the pMP-Zen/LIF construct as determined by LIF activity detectable in γ2 conditioned medium.

Trinn 4: Bestemmelse av de biologiske egenskaper for vj/2 — avledet LIF. Step 4: Determination of the biological properties of vj/2 — derived LIF.

Analyser for differensieringsinduserende aktivitet og leukemi-undertrykkende aktivitet av kondisjonert medium fra pMP-Zen/LIF inneholdende \}/2 celler ble gjennomført som beskrevet tidligere. Medium fra kulturer fra IO<6> \\ f2 celler i 3 ml DME/10 % FCS ble målt for differensieringsinduserende aktivitet. Resultatene for to positive kulturer er vist i følgende tabell: Assays for differentiation-inducing activity and leukemia-suppressive activity of conditioned medium from pMP-Zen/LIF containing \}/2 cells were carried out as described previously. Medium from cultures of IO<6> \\ f2 cells in 3 ml DME/10% FCS was measured for differentiation-inducing activity. The results for two positive cultures are shown in the following table:

Således kan signifikante nivåer av biologisk aktiv rekombinant murin LIF fremstilles i dette ekspresjonssystem. Thus, significant levels of biologically active recombinant murine LIF can be produced in this expression system.

Trinn 5: Transmisjon av pMP-Zen/LIF retrovirus \|/2 celler til hemopoese celler. Step 5: Transmission of pMP-Zen/LIF retrovirus \|/2 cells to hemopoietic cells.

Infeksiøs pMP-Zen/LIF retrovirus kunne overføres fra "moder \j/2-cellelinjene til hemopoese celler av linjen FDC-P1 (Dexter, T.M. et.al., J. Exp. Med. 152:1036-1047, 1980) ved ko-dyrking. 10<6>\|/2 celler ble blandet med IO<6> FDC-P1 celler i 10 ml DME/10 % FCS inneholdende den optimale konsentrasjon av WEHI-3BD" kondisjonert medium for vekst av FDC-Pl celler. Etter 2 døgns inkubasjon, ble de ikke-adhererte FDC-Pl celler fjernet, vasket fri fra alle adhererte \y2 celler og dyrket i 16 timer i 3 ml av det samme medium. Behandlet medium ble høstet og målt for differensieringsinduserende og leukemi-undertrykkende Infectious pMP-Zen/LIF retrovirus could be transferred from the "parental \j/2 cell lines to hemopoietic cells of the line FDC-P1 (Dexter, T.M. et.al., J. Exp. Med. 152:1036-1047, 1980) by co-cultivation. 10<6>\|/2 cells were mixed with 10<6> FDC-P1 cells in 10 ml DME/10% FCS containing the optimal concentration of WEHI-3BD" conditioned medium for the growth of FDC-P1 cells . After 2 days' incubation, the non-adherent FDC-P1 cells were removed, washed free of all adhered γ2 cells and cultured for 16 hours in 3 ml of the same medium. Treated medium was harvested and measured for differentiation-inducing and leukemia-suppressive

aktivitet som beskrevet tidligere. Resultatene er vist i følgende tabell: activity as described earlier. The results are shown in the following table:

Således er \y2 kloner, \j/2-lla og \|/2-lld, i stand til å trans-mittere biologisk aktive pMP-Zen/LIF retrovirus til hemopoese celler. Disse kloner vil derfor kunne anvendes til infeksjon av normale murine hemopoese progenitorceller som kan anvendes til å rekonstituere hemopoese systemet til strålebehandlet mus for å studere virkningene av høynivå-ekspresjon av nativ LIF på normal murin hemopoese, på en måte som er analog med den anvendt for Zen/GM-CSF virusinfeksjon. Thus, \y2 clones, \j/2-lla and \|/2-lld, are capable of transmitting biologically active pMP-Zen/LIF retroviruses to hemopoietic cells. These clones will therefore be able to be used to infect normal murine hemopoiesis progenitor cells which can be used to reconstitute the hemopoiesis system of radiation-treated mice to study the effects of high-level expression of native LIF on normal murine hemopoiesis, in a manner analogous to that used for Zen/GM-CSF virus infection.

EKSEMPEL 4 EXAMPLE 4

Det følgende eksempel viser trinnene anvendt for å uttrykke rekombinant murin LIF i E.coli celler. The following example shows the steps used to express recombinant murine LIF in E.coli cells.

Ledsagende fig. 11 vedrører trinn 1 i metoden som er beskrevet under: Nukleotidsekvensen i glutation-S-transferase/trombin-spaltingssete/LIF koblingen i plasmid pGEX-2T/LIF, og sekvensen i koplingen av kodet fusjonsprotein. Den C-terminale ende av glutation-S-transferase, trombin-spaltingssetet og den N-terminale ende av de murine LIF deler av det tredelte fusjonsprotein sammen med nukleotidsekvensen som koder for denne aminosyresekvens er vist. Det forventede sete for spalting ved hjelp av trombin er indikert med en pil. Accompanying fig. 11 relates to step 1 of the method described under: The nucleotide sequence in the glutathione-S-transferase/thrombin cleavage site/LIF link in plasmid pGEX-2T/LIF, and the sequence in the link of the coded fusion protein. The C-terminal end of glutathione-S-transferase, the thrombin cleavage site and the N-terminal end of the murine LIF parts of the tripartite fusion protein together with the nucleotide sequence encoding this amino acid sequence are shown. The expected site of cleavage by thrombin is indicated by an arrow.

Trinn 1: Introduksjon av et LIF-kodende område inn i en E.coli ekspresjonsvektor. Step 1: Introduction of a LIF coding region into an E.coli expression vector.

Ekspresjonsvektoren anvendt for å uttrykke LIF i E.coli var pGEX-2T (Smith, D.B. og Johnson, K.S., Gene, 1988), som styrer syntesen av fremmede polypeptider som fusjoner med C-terminalen av Sj26, en 26kD glutation-S-transferase (E.C. 2.5.1.18) kodet for av den parasittiske helmint Schistosoma japonicum. I de fleste tilfeller har fusjonsproteiner vist seg å være oppløselige i vandige løsninger og kan renses fra urene bakterielysater under ikke-denaturerende betingelser ved hjelp av affinitetskromatografi på immobilisert glutation. Den spesielle vektor pGEX-2T er blitt konstruert slik at glutation-S-transferase bæreren kan spaltes fra fusjonsproteinet ved spalting med setespesifikt proteasetrombin. The expression vector used to express LIF in E.coli was pGEX-2T (Smith, D.B. and Johnson, K.S., Gene, 1988), which directs the synthesis of foreign polypeptides as fusions to the C-terminus of Sj26, a 26kD glutathione-S-transferase. (E.C. 2.5.1.18) encoded by the parasitic helminth Schistosoma japonicum. In most cases, fusion proteins have been shown to be soluble in aqueous solutions and can be purified from impure bacterial lysates under non-denaturing conditions by affinity chromatography on immobilized glutathione. The special vector pGEX-2T has been constructed so that the glutathione-S-transferase carrier can be cleaved from the fusion protein by cleavage with the site-specific protease thrombin.

Det fullstendige kodeområde av murin LIF, avledet fra plasmid pLIFmut2 (se eks. 2 og fig. 7 over) ble innført som et Barn HI - EcoRI fragment inn i det multiple kloningssete av pGEX-2T (Smith D.B. og Johnson, K.S., supra), og således plassere det LIF-kodende området 3' og i samme translasjonsleseramme som den til glutation-S-transferasen og trombin-spaltingssetet. Således vil LIF-proteinet være lokalisert C-terminalt til disse elementene i et tredelt glutation-S-transferase/trombin-spaltingssete/LIF fusjonsprotein (se fig. 11). Det skal bemerkes at stillingen av trombin-spaltingssetet er slik at to aminosyrerester (Gly-Ser) vil være heftet til den N-terminale ende av LIF proteinet etter trombinspalting. Konstruksjonen av ovennevnte plasmid, pGEX-2T/LIF, ble oppnådd ved standard teknikker, og plasmidet ble innført i E.coli NM 522 (Gough, J.A. og Murray, N.M., J. Mol. Biol. 166: 1-19, 1983) ved hjelp av standard teknikker. The complete coding region of murine LIF, derived from plasmid pLIFmut2 (see Ex. 2 and Fig. 7 above) was inserted as a Barn HI - EcoRI fragment into the multiple cloning site of pGEX-2T (Smith D.B. and Johnson, K.S., supra) , thus placing the LIF coding region 3' and in the same translational reading frame as that of the glutathione S-transferase and thrombin cleavage site. Thus, the LIF protein will be located C-terminal to these elements in a tripartite glutathione-S-transferase/thrombin cleavage site/LIF fusion protein (see Fig. 11). It should be noted that the position of the thrombin cleavage site is such that two amino acid residues (Gly-Ser) will be attached to the N-terminal end of the LIF protein after thrombin cleavage. The construction of the above plasmid, pGEX-2T/LIF, was achieved by standard techniques and the plasmid was introduced into E.coli NM 522 (Gough, J.A. and Murray, N.M., J. Mol. Biol. 166: 1-19, 1983) using standard techniques.

Trinn 2: Ekspresjon og rensing av glutation-S-transferase/LIF fusj onsprotein. Step 2: Expression and purification of glutathione-S-transferase/LIF fusion protein.

For å indusere ekspresjonen av glutation S-transferase/LIF fusjonsproteinet, ble 10 ml kulturer av E.coli NM 522 celler inneholdende pGEX-2T/LIF dyrket til logaritmisk fase i Luria ekstrakt, og isopropyl~P-D-tiogalaktopyranosid ble tilsatt til en konsentrasjon på 0,1 mM. Etter ytterligere 4 timers vekst, hvorunder glutation-S-transferase/LIF genet uttrykkes, ble cellene høstet ved sentrifugering og resuspendert i 1 ml muse-tonisitet fosfatbufret saltløsning (MTPBS:150 mM NaCl, 16 mM Na2HP04, 4 mM NaH2P04, pH 7,3). Celler ble lysert på is ved hjelp av forsiktig lydbehandling og etter tilsetning av Triton X-100 til 1 %, ble nedbrutt cellemateriale fjernet ved sentrifugering (10.000 g, 5 min. 4°C) . Den klarede supernatant ble blandet ved romtemperatur i et 50 ml polypropylenrør på en roterende plate med 200 jxl 50 % glutation-agarosekuler (svovelbinding, Sigma). (Før anvendelse, ble kulene for-svellet i MTPBS, vasket to ganger i den samme buffer og lagret 1 MTPBS ved 4°C i form av en 50 % oppløsning, volum/volum. ) Etter absorpsjon (5 min.), ble kulene samlet ved sentrifugering (500 g, 1 min.) og vasket tre ganger i MTPBS/Triton X-100. Glutation-S-transferase/LIF fusjonsproteinet ble deretter eluert ved konkurranse med fri glutation: kulene ble inkubert med 100 ul 50 mM Tris. HCl, 5 mM redusert glutation (pH 7,5) i 2 min. ved romtemperatur og kulene ble fjernet ved sentri-fuger ing. Elueringstrinnet ble gjennomført to ganger, og de to prøvene på 100 ul av eluatet ble samlet. To induce the expression of the glutathione S-transferase/LIF fusion protein, 10 ml cultures of E.coli NM 522 cells containing pGEX-2T/LIF were grown to logarithmic phase in Luria extract, and isopropyl~β-D-thiogalactopyranoside was added to a concentration of 0.1 mM. After a further 4 hours of growth, during which the glutathione-S-transferase/LIF gene is expressed, the cells were harvested by centrifugation and resuspended in 1 ml of mouse tonicity phosphate-buffered saline (MTPBS: 150 mM NaCl, 16 mM Na2HP04, 4 mM NaH2PO4, pH 7, 3). Cells were lysed on ice by gentle sonication and after addition of Triton X-100 to 1%, degraded cell material was removed by centrifugation (10,000 g, 5 min. 4°C). The clarified supernatant was mixed at room temperature in a 50 ml polypropylene tube on a rotating plate with 200 µl 50% glutathione agarose beads (sulfur bond, Sigma). (Before use, the beads were pre-swollen in MTPBS, washed twice in the same buffer and stored in 1 MTPBS at 4°C as a 50% solution, v/v. ) After absorption (5 min.), the beads were collected by centrifugation (500 g, 1 min.) and washed three times in MTPBS/Triton X-100. The glutathione-S-transferase/LIF fusion protein was then eluted by competition with free glutathione: the beads were incubated with 100 µl of 50 mM Tris. HCl, 5 mM reduced glutathione (pH 7.5) for 2 min. at room temperature and the spheres were removed by centrifugation. The elution step was carried out twice, and the two samples of 100 µl of the eluate were pooled.

100 ul av glutation-S-transferase/LIF fusjonsproteinet ble behandlet med trombin som beskrevet (Smith, D.B. og Johnson, K. S., supra). 100 µl of the glutathione-S-transferase/LIF fusion protein was treated with thrombin as described (Smith, D.B. and Johnson, K.S., supra).

1 ul prøver av ikke-spaltet og trombinspaltet glutation-S-transf erase LIF fusjonsproteiner ble elektroforesebehandlet på en Pharmacia Phast Gel (8-25 % polyakrylamid-gradient gel). Etter farging med Coomassie Blue, fremkom en enkel protein-spesie med relativ molekylvekt -4 6 kDa i det ikke-spaltede preparat, og i det trombin-spaltede preparat fremkom to hovedbånd på ~2 6 kDa og -20 kDa (svarende til de forventede størrelser av henholdsvis fusjonsproteinet (46 kDa), glutation-S-transferase (26 kDa) og LIF proteinene (20 kDa)). Ved å estimere massen av de Coomassie-fargede bånd på denne gel, ble utbyttet av glutation-S-transferase/LIF protein fra den opprinnelige 10 ml E.coli kultur estimert til å være -1,5 ug. 1 µl samples of uncleaved and thrombin-cleaved glutathione-S-transferase LIF fusion proteins were electrophoresed on a Pharmacia Phast Gel (8-25% polyacrylamide gradient gel). After staining with Coomassie Blue, a single protein species with a relative molecular weight of -4 6 kDa appeared in the non-cleaved preparation, and in the thrombin-cleaved preparation two major bands of ~2 6 kDa and -20 kDa appeared (corresponding to the expected sizes of the fusion protein (46 kDa), glutathione-S-transferase (26 kDa) and LIF proteins (20 kDa) respectively). By estimating the mass of the Coomassie-stained bands on this gel, the yield of glutathione-S-transferase/LIF protein from the original 10 ml E.coli culture was estimated to be -1.5 µg.

Analyser for differensieringsinduserende aktivitet og leukemi-undertrykkende aktivitet av både glutation-S-transferase/LIF fusjonsprotein og det trombin-spaltéde LIF preparat, ble utført ved anvendelse av murine Ml celler (som beskrevet tidligere). Begge preparater av LIF ble bestemt til å være biologiske aktive, med spesifikke aktiviteter ut over 7xl0<6 >enheter/mg. Assays for differentiation-inducing activity and leukemia-suppressive activity of both the glutathione-S-transferase/LIF fusion protein and the thrombin-cleaved LIF preparation were performed using murine M1 cells (as described previously). Both preparations of LIF were determined to be biologically active, with specific activities in excess of 7x10<6 >units/mg.

EKSEMPEL 5 EXAMPLE 5

Det følgende eksempel viser trinnene anvendt til å bestemme om det murine genom inneholder noen andre gener som er nær beslektet med genet som koder for sekvensen tilstede i klon pLIF7.2b (eks. 1), og utledning av et kart av lokaliseringen av restriksjonsendonuklease-spaltingsseter rundt LIF-genet. The following example shows the steps used to determine whether the murine genome contains any other genes closely related to the gene encoding the sequence present in clone pLIF7.2b (Ex. 1), and deriving a map of the location of restriction endonuclease cleavage sites around the LIF gene.

De ledsagende figurer vedrører forskjellige trinn i metoden som er beskrevet under: Figur 13: vedrører trinn 1: hybridisering av mus DNA med en pLIF7.2b-avledet probe under mere og mindre stringente betingelser. BALB/c lever DNA spaltet med de indikerte restrik-sjonsenzymer ble undersøkt med hensyn på LIF gensekvenser som beskrevet i eks. 5 trinn 1. I det venstre felt, ble hybridisering gjennomført ved 65°C i 2 x SSC, og endelig vasking ble utført ved 65°C i 0,2 x SSC. I det høyre felt, ble hybridisering og vasking begge gjennomført i 6 x SSC ved 65°C. I det venstre felt, var lineær pLIF7.2b plasmid DNA (5,6 kb) inkludert i en mengde ekvivalent til 10 og 1 kopier pr. haploid musegenom (henholdsvis 400 pg og 40 pg) med antatt molekylvekt for det haploide musegenom på 3 x IO<9> bp (Laird, C.D., Chromosoma, 32: 378-406, 1971). Størrelsen av hybridiserings-genomfragmentene er indikert. Figur 14: vedrører trinn 2: Hybridisering av mus DNA spaltet med forskjellige restriksjonsendonukleaser, enten alene eller i parvise kombinasjoner, med en mus LIF probe. Spaltet DNA ble elektroforesebehandlet på 0,8 % agarosegeler og hybridisert med pLIF7.2b cDNA fragmentet som beskrevet i eks. 5, trinn 1, under meget stringente betingelser. Figur 15: vedrører trinn 2: Restriksjonsendonuklease-spaltingskart av det murine LIF gen. Området til kromosomal DNA inneholdende sekvenser svarende til cDNA klonet pLIF7.2b er indikert med en firkant. Restriksjonssetene gitt over (Eco R5) og under (Xba I, Barn HI, Pst I og Stu I) hovedlinjen, er ikke blitt orientert mht. hovedlinjen. Den relative lokalisering av seter innen komplekset under linjen er som indikert. Figur 16: vedrører trinn 3: Kromosomal bestemmelse av det murine LIF gen. I felt 1 var BALB/c musembryo-DNA elektroforesebehandlet, i felt 2 DNA fra ovarieceller fra kinesisk hamster og i felt 3-8 DNA fra hybridklonene I-18A HAT, I-18A-2a-8AG; EBS 58; EBS 11; EBS 4; og I-13A-la-8AG (Cory, S. et.al, EMBO J. 2: 213-216, 1983). Det murine kromosominnhold av disse hybrider er gitt i Cory S. et.al., (EMBO J. 2: 213-216, 1983). All DNA ble spaltet med Barn HI. Stillingen til 3 kbp Barn HI fragmentet som bærer det murine LIF gen er indikert . The accompanying figures relate to different steps in the method described below: Figure 13: relates to step 1: hybridization of mouse DNA with a pLIF7.2b-derived probe under more and less stringent conditions. BALB/c liver DNA cleaved with the indicated restriction enzymes was examined with respect to LIF gene sequences as described in ex. 5 step 1. In the left lane, hybridization was performed at 65°C in 2 x SSC, and final washing was performed at 65°C in 0.2 x SSC. In the right lane, hybridization and washing were both carried out in 6 x SSC at 65°C. In the left lane, linear pLIF7.2b plasmid DNA (5.6 kb) was included in an amount equivalent to 10 and 1 copy per haploid mouse genome (400 pg and 40 pg, respectively) with an estimated molecular weight for the haploid mouse genome of 3 x 10<9> bp (Laird, C.D., Chromosoma, 32: 378-406, 1971). The size of the hybridization genome fragments is indicated. Figure 14: relates to step 2: Hybridization of mouse DNA cleaved with different restriction endonucleases, either alone or in paired combinations, with a mouse LIF probe. The cleaved DNA was electrophoresed on 0.8% agarose gels and hybridized with the pLIF7.2b cDNA fragment as described in ex. 5, step 1, under very stringent conditions. Figure 15: relates to step 2: Restriction endonuclease cleavage map of the murine LIF gene. The region of chromosomal DNA containing sequences corresponding to the cDNA clone pLIF7.2b is indicated by a square. The restriction seats provided above (Eco R5) and below (Xba I, Barn HI, Pst I and Stu I) the main line, have not been briefed regarding the main line. The relative location of seats within the complex below the line is as indicated. Figure 16: relates to step 3: Chromosomal determination of the murine LIF gene. In field 1 BALB/c mouse embryo DNA was electrophoresed, in field 2 DNA from Chinese hamster ovary cells and in fields 3-8 DNA from the hybrid clones I-18A HAT, I-18A-2a-8AG; EBS 58; EBS 11; EBS 4; and I-13A-la-8AG (Cory, S. et al, EMBO J. 2: 213-216, 1983). The murine chromosome content of these hybrids is given in Cory S. et.al., (EMBO J. 2: 213-216, 1983). All DNA was digested with Barn HI. The position of the 3 kbp Barn HI fragment carrying the murine LIF gene is indicated.

Trinn 1: Bestemmelse av antall LIF-relaterte gener i det murine genom. Step 1: Determination of the number of LIF-related genes in the murine genome.

På bakgrunn av dataene (se eks. 1 i NO patentsøknad nr. 885339) om at medium kondisjonert med Krebs II celler inneholder to biokjemisk separerbare, men funksjonelt like faktorer som er i stand til å indusere differensieringen av Ml celler (LIF-A og LIF-B), ønsket man å bestemme hvor mange gener der er i det murine genom relatert til spesiene som er renset og klonet. Southern blotting av murin genom DNA spaltet med forskjellige restriksjonsendonukleaser ble derfor hybridisert med en probe avledet fra pLIF7.2b under både meget stringente og mindre stringente betingelser. On the basis of the data (see ex. 1 in NO patent application no. 885339) that medium conditioned with Krebs II cells contains two biochemically separable but functionally similar factors which are capable of inducing the differentiation of M1 cells (LIF-A and LIF -B), one wanted to determine how many genes there are in the murine genome related to the species that have been purified and cloned. Southern blotting of murine genome DNA cleaved with different restriction endonucleases was therefore hybridized with a probe derived from pLIF7.2b under both highly stringent and less stringent conditions.

20 (lg prøver av genom DNA med høy molekylvekt fra BALB/c muselever ble spaltet fullstendig med forskjellige restriksjonsendonukleaser, fraksjonert ved elektroforese i 0,8 % agarosegeler og overført til nitrocellulose. Før hybridisering, ble filterne inkubert i flere timer ved 65°C i enten 6 x SSC (lite stringente betingelser) eller 2 x SSC (meget stringente betingelser) (SSC = 0,15 M NaCl, 0,015 M natriumcitrat), 0,2 % Ficoll, 0,2 % polyvinylpyrrolidon, 0,2 % bovint serumalbumin, 2 mM natriumpyrofosfat, 1 mM ATP, 50 Jig/ml denaturert laksespermie DNA og 50 ug/ml E.coli tRNA. Hybridiseringen gjennomføres i den samme løsning inneholdende 0. 1 % SDS, ved 65°C i 16 - 18 timer. Filterne ble deretter vasket i enten 6 x SSC, 0,1 % SDS ved 65°C (lite stringente betingelser) eller i 2 x SSC, 0,1 % SDS ved 65°C, etterfulgt av 0,2 x SSC, ved 65°C (meget stringente betingelser) som gitt detaljert i teksten i fig. 13. Hybridiseringsproben som ble anvendt var som tidligere gitt, det omtrentlige 750 bp Eco RI - Hind III fragmentet som spenner over cDNA innskuddet i pLIF7.2b radioaktivt merket til en spesifikk aktivitet på omtrent 4 x IO<8> cpm/ug ved nick-translasjon og inkludert i hybridiseringen ved en konsentrasjon på omtrent 2 x IO<7 >cpm/ml. 20 (lg samples of high molecular weight genomic DNA from BALB/c mouse livers were digested completely with various restriction endonucleases, fractionated by electrophoresis in 0.8% agarose gels and transferred to nitrocellulose. Before hybridization, the filters were incubated for several hours at 65°C in either 6 x SSC (low stringency conditions) or 2 x SSC (high stringency conditions) (SSC = 0.15 M NaCl, 0.015 M sodium citrate), 0.2% Ficoll, 0.2% polyvinylpyrrolidone, 0.2% bovine serum albumin . were then washed in either 6 x SSC, 0.1% SDS at 65°C (low stringency conditions) or in 2 x SSC, 0.1% SDS at 65°C, followed by 0.2 x SSC, at 65° C (very stringent conditions) as given in detail in the text of Fig. 13. The hybridization probe used was as previously given, the approximate 750 bp Eco RI - Hind III fragment spanning the cDNA insert in pLIF7.2b radiolabeled to a specific activity of about 4 x 10<8> cpm/ug by nick translation and included in the hybridization at a concentration of about 2 x 10< 7 >cpm/ml.

I muselever DNA (fig. 13) så vel som i DNA fra Krebs II celler, LB3 T celler og WEHI265 monocyttiske celler (ikke vist) detekterte LIF proben unike Eco RI Barn HI og Hind III fragmenter på omtrent henholdsvis 11,3 og 13 kbp. Det samme hybridiseringsmønster var tydelig ved både meget (0,2 x SSC, 65°C) og mindre stringente betingelser (6 x SSC, 65°C) (fig. In mouse liver DNA (Fig. 13) as well as in DNA from Krebs II cells, LB3 T cells and WEHI265 monocytic cells (not shown), the LIF probe detected unique Eco RI Barn HI and Hind III fragments of approximately 11.3 and 13 kbp, respectively . The same hybridization pattern was evident at both highly (0.2 x SSC, 65°C) and less stringent conditions (6 x SSC, 65°C) (Fig.

13). Ved hybridisering under mindre stringente betingelser og vaskeforhold fremkom ingen ytterligere bånd. Likeledes ble også unike hybridiseringsfragmenter påvist i Pst I, Stu I, Sac 1, Eco R5 og Bgl II spaltet genom DNA (fig. 13). Dessuten, i forsøket som er vist i fig. 11, var pLIF7.2b plasmid DNA inkludert ved en konsentrasjon som var ekvivalent med 10 og 1 kopier per haploide musegenom (spor 1 og 2). Hybridiserings-intensiteten av de genome LIF sekvenser var ikke særlig forskjellig fra intensiteten til den unike genstandard (spor 2) . 13). When hybridizing under less stringent conditions and washing conditions, no further bands appeared. Likewise, unique hybridization fragments were also detected in Pst I, Stu I, Sac 1, Eco R5 and Bgl II cleaved genomic DNA (Fig. 13). Moreover, in the experiment shown in Fig. 11, pLIF7.2b plasmid DNA was included at a concentration equivalent to 10 and 1 copy per haploid mouse genome (lanes 1 and 2). The hybridization intensity of the genomic LIF sequences was not very different from the intensity of the unique gene standard (lane 2).

Sett under ett, indikerer dataene i det foregående at LIF genet er unikt i det murine genom, uten nære slektninger. Således er det lite trolig at de to spesiene av LIF er produkter av forskjellige gener, men at de heller representerer posttranskripsjons- eller posttranslasjons-varianter av det samme genprodukt. Taken together, the foregoing data indicate that the LIF gene is unique in the murine genome, with no close relatives. Thus, it is unlikely that the two species of LIF are products of different genes, but rather that they represent post-transcriptional or post-translational variants of the same gene product.

Trinn 2: Utledning av et restriksjonsendonuklease-spaltingskart av det murine LIF gen. Step 2: Derivation of a restriction endonuclease cleavage map of the murine LIF gene.

For å bestemme plasseringen av restriksjonsendonuklease-spaltingsseter i og rundt det murine LIF gen, og således tilveiebringe et molekylært fingerprint av dette gen, ble DNA fra muselever eller fra Krebs ascites tumorceller spaltet med forskjellige restriksjonsendonukleaser og underkastet Southern blotting som beskrevet i trinn 1 (under meget stringente hybridiserings- og vaskebetingelser). Eksempler på slike forsøk er vist i fig. 14. Analyser av størrelsen av spal-tingsproduktene gjør det mulig å danne et kart av lokaliseringen av hvert spaltingssete rundt LIF genet (fig. 15). In order to determine the location of restriction endonuclease cleavage sites in and around the murine LIF gene, and thus provide a molecular fingerprint of this gene, DNA from mouse livers or from Krebs ascites tumor cells was digested with different restriction endonucleases and subjected to Southern blotting as described in step 1 (under very stringent hybridization and washing conditions). Examples of such experiments are shown in fig. 14. Analyzes of the size of the cleavage products make it possible to create a map of the location of each cleavage site around the LIF gene (fig. 15).

Trinn 3: Kromosomal bestemmelse av det murine LIF gen. Step 3: Chromosomal determination of the murine LIF gene.

For å bestemme kromosomet hvorpå mus LIF genet er plassert, ble DNA fra ovarie somatiske cellehybrid cellelinjer fra seks mus/kinesisk hamster undersøkt og som inneholder forskjellige musekromosomer (Cory, S. et.al., EMBO J. 2: 213-216, 1983; Francke, U. et.al., Cytogenet. Cell. Genet. 19: 57-84, 1977). Southern blot analyser gjennomført som beskrevet i trinn 1 (ved anvendelse av meget stringente hybridiserings- og vaskebetingelser) indikerte at 3 kbp Barn HI fragmentet som inneholder det murine LIF gen var fraværende i alle hybridene (fig. 16). Da kromosom 11 er det eneste musekromosom som ikke er inneholdt i noen av disse linjene (Cory, S. et.al., EMBO J. 2: 213-216, 1983), en karakterisering av mus/kinesisk hamster hybrider (Francke, U. et.al., Cytogenet. Cell. Genet. 19: 57-84, 1977), er det sannsynlig at LIF genet er på dette kromosom. Av samme grunn har også det murine GM-CSF gen (Barlow, D.P. et.al-, EMBO J. 6: 617-623, 1987) og Multi-CSF gen (Iheo, J.N. og Kozak, C.A., National Cancer Institute, Frederick Cancer Research Facility, Annual Report, 1984) blitt tillagt kromosom 11, noe som er bekreftet ved hjelp av genetiske bindingsundersøkelser (Barlow, D.P. et.al., EMBI J. 6: 617-623, 1987) . To determine the chromosome on which the mouse LIF gene is located, DNA from ovarian somatic cell hybrid cell lines from six mouse/Chinese hamsters was examined and which contain different mouse chromosomes (Cory, S. et.al., EMBO J. 2: 213-216, 1983 ; Francke, U. et.al., Cytogenet. Cell. Genet. 19: 57-84, 1977). Southern blot analyzes carried out as described in step 1 (using very stringent hybridization and washing conditions) indicated that the 3 kbp Barn HI fragment containing the murine LIF gene was absent in all the hybrids (fig. 16). As chromosome 11 is the only mouse chromosome not contained in any of these lines (Cory, S. et.al., EMBO J. 2: 213-216, 1983), a characterization of mouse/Chinese hamster hybrids (Francke, U . et.al., Cytogenet. Cell. Genet. 19: 57-84, 1977), it is likely that the LIF gene is on this chromosome. For the same reason, it also has the murine GM-CSF gene (Barlow, D.P. et.al-, EMBO J. 6: 617-623, 1987) and the Multi-CSF gene (Iheo, J.N. and Kozak, C.A., National Cancer Institute, Frederick Cancer Research Facility, Annual Report, 1984) has been assigned to chromosome 11, which has been confirmed by genetic linkage studies (Barlow, D.P. et.al., EMBI J. 6: 617-623, 1987).

EKSEMPEL 6 EXAMPLE 6

Det følgende eksempel viser trinnene som anvendes for å etablere betingelser hvorunder det klonede murine LIF cDNA kan anvendes for å identifisere, ved hybridisering, et humant gen eller mRNA eller rekombinant DNA kloner inneholdende humane LIF-kodende sekvenser. The following example shows the steps used to establish conditions under which the cloned murine LIF cDNA can be used to identify, by hybridization, a human gene or mRNA or recombinant DNA clones containing human LIF coding sequences.

Den ledsagende figur (fig. 17) vedrører trinn 2 i metoden som er beskrevet under: hybridisering av <32>P-merket fragment av cDNA fra klon pLIF7.2b under forskjellige betingelser til genom DNA av både museopprinnelse og human opprinnelse. I hvert tilfelle, inneholder spor 1 15 ug murin (LB3) DNA og spor 2 og 3 inneholder 15 ug human DNA (fra henholdsvis cellelinjene Raji eller Ramos). Betingelsene ved hybridisering og vasking som anvendes for hvert filter er beskrevet i trinn 2. Det omtrentlige 10 kbp Eco RI fragment inneholdende det murine LIF gen, og det omtrentlige 9 kbp Eco RI fragment inneholdende den humane homolog, er vist med piler. Molekylvekt-standarder er gitt til venstre. To forskjellige auto-radiograf iske avbildninger (16 timer og 62 timer) er vist. The accompanying figure (Fig. 17) relates to step 2 of the method described under: hybridization of <32>P-labeled fragment of cDNA from clone pLIF7.2b under different conditions to genomic DNA of both mouse and human origin. In each case, lane 1 contains 15 µg murine (LB3) DNA and lanes 2 and 3 contain 15 µg human DNA (from Raji or Ramos cell lines, respectively). The hybridization and washing conditions used for each filter are described in step 2. The approximate 10 kbp Eco RI fragment containing the murine LIF gene, and the approximate 9 kbp Eco RI fragment containing the human homolog, are shown with arrows. Molecular weight standards are given to the left. Two different auto-radiographic images (16 hours and 62 hours) are shown.

Trinn 1: Fremstilling og radioaktiv merking av et fragment av cDNA fra pLIF7.2b. Step 1: Preparation and radioactive labeling of a fragment of cDNA from pLIF7.2b.

pLIF7.2b plasmid DNA ble amplifisert ved vekst i E.coli MC1061 (Casadaban, M. og Cohen, S., J. Mol. Biol. 138:179-207, 1980), ekstrahert fra E.coli cellene ved hjelp av standard prosedyrer (Maniatis, J. et.al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, pLIF7.2b plasmid DNA was amplified by growth in E.coli MC1061 (Casadaban, M. and Cohen, S., J. Mol. Biol. 138:179-207, 1980), extracted from the E.coli cells using standard procedures (Maniatis, J. et.al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor,

New York, 1982) og renset ved hjelp av CsCl-gradient sentrifugering. pLIF7.2b plasmid DNA som således var renset ble spaltet med restriksjonsendonukleaser Eco RI og Hind III for å frigjøre et cDNA-holdig fragment på -770 bp fra vektoren (pJL3), som ble løst fra vektorsekvenser ved elektroforese gjennom en 1,5 % agarosegel. New York, 1982) and purified by CsCl gradient centrifugation. pLIF7.2b plasmid DNA thus purified was digested with restriction endonucleases Eco RI and Hind III to release a cDNA-containing fragment of -770 bp from the vector (pJL3), which was resolved from vector sequences by electrophoresis through a 1.5% agarose gel .

200 ng pLIF7.2 cDNA fragment som således var renset, ble radioaktivt merket til en spesifikk aktivitet på omtrent 3 x IO<8> cpm/ug ved hjelp av nick-translasjon (Rigby, P.W.J., Dieckmann, M., Rhodes, C. og Berg, P., J. Mol. Biol. 113: 237-251, 1977) i en reaksjon inneholdende 100 uCi [a<32>P]-dATP. Det radioaktivt merkede cDNA fragment ble renset fra uinkorporert markør ved presipitering i nærvær av 1 M natriumper-klorat og 33 % isopropanol. 200 ng pLIF7.2 cDNA fragment thus purified was radiolabeled to a specific activity of approximately 3 x 10<8> cpm/ug by nick translation (Rigby, P.W.J., Dieckmann, M., Rhodes, C. and Berg, P., J. Mol. Biol. 113: 237-251, 1977) in a reaction containing 100 µCi [α<32>P]-dATP. The radioactively labeled cDNA fragment was purified from unincorporated label by precipitation in the presence of 1 M sodium perchlorate and 33% isopropanol.

Trinn 2: Hybridisering av Southern blot av mus og human genom DNA med en pLIF7.2b cDNA probe. Step 2: Hybridization of Southern blot of mouse and human genome DNA with a pLIF7.2b cDNA probe.

Genom DNA (15 ug) med høy molekylvekt fra den murine T-cellelinje LB3 (felt 1) og fra to humane B-cellelinjer (Raji og Ramos; felt 2 og 3) spaltet med restriksjonsendonukleasen Eco RI ble elektroforesebehandlet gjennom en 0,8 % agarosegel og overført til nitrocellulose ved anvendelse av standard teknikker (Southern, E.M., J. Mol. Biol. 98:503-517, 1975). Fem identiske Southern blot ble fremstilt inneholdende hvert av disse tre DNAer. Før hybridisering ble filterne inkubert i flere timer ved 55°C i enten 0,9 M NaCl, 0,09 M natriumcitrat, 0,2 % Ficoll, 0,2 % polyvinylpyrrolidon, 0,2 % bovint serumalbumin, 50 ug/ml varmedenaturert laksespermie DNA, 50 ug/ml E.coli tRNA, 0,1 mM ATP og 2 mM natriumpyrofosfat (filtere a, b, c, d) eller i 0,3M NaCl, 0,03 M natriumcitrat, med de samme tilsatte bestanddeler (filter e). Hybridisering med <32>P-merket pLIF7.2b cDNA fremstilt i trinn 1 ble gjennomført i de samme løsningene som prehybridiseringen, inneholdende ytterligere 0,1 % natriumdodecylsulfat, ved 55°C (filtere a, b, c) , eller 65°C (filtere d, e) i 16 timer. <32>P-merket cDNA ble denaturert ved koking før hybridisering og ble inkludert i hybridiseringsreaksjonen ved -10<7> cpm/ml. High molecular weight genomic DNA (15 µg) from the murine T-cell line LB3 (lane 1) and from two human B-cell lines (Raji and Ramos; lanes 2 and 3) digested with the restriction endonuclease Eco RI was electrophoresed through a 0.8% agarose gel and transferred to nitrocellulose using standard techniques (Southern, E.M., J. Mol. Biol. 98:503-517, 1975). Five identical Southern blots were prepared containing each of these three DNAs. Before hybridization, the filters were incubated for several hours at 55°C in either 0.9 M NaCl, 0.09 M sodium citrate, 0.2% Ficoll, 0.2% polyvinylpyrrolidone, 0.2% bovine serum albumin, 50 µg/ml heat denatured salmon sperm DNA, 50 ug/ml E.coli tRNA, 0.1 mM ATP and 2 mM sodium pyrophosphate (filters a, b, c, d) or in 0.3 M NaCl, 0.03 M sodium citrate, with the same added ingredients ( filter e). Hybridization with <32>P-labeled pLIF7.2b cDNA prepared in step 1 was carried out in the same solutions as the prehybridization, containing an additional 0.1% sodium dodecyl sulfate, at 55°C (filters a, b, c), or 65°C (filters d, e) for 16 hours. <32>P-labeled cDNA was denatured by boiling before hybridization and was included in the hybridization reaction at -10<7> cpm/ml.

Etter hybridisering ble filterne vasket i enten 0,9 M NaCl, 0,09 M natriumcitrat, 0,1 % natriumdodecylsulfat ved 55°C (filter a) 60°C (filter b) eller 65°C (filterne c, d) eller i 0,3M NaCl, 0,03 M natriumcitrat, 0,1 % natriumdodecylsulfat ved 65°C (filter e). Etter grundig vasking ble filterne autoradiografert ved -70°C ved anvendelse av Kodak XAR-5 film og to forsterkningsskjermer. Fig. 17 viser resultatene av et slikt forsøk, hvori to av hybridiserings/vaskesysternene som er beskrevet (filterne d og e) tillot at både det murine LIF gen (tilstede på et omtrentlig 10 kbp Eco RI fragment) og det humane LIF gen (tilstede på et omtrentlig 9 kbp Eco RI fragment) ble påvist over ikke-spesifikk restbakgrunnshybridi-sering. Alle andre forhold som ble testet ga et uaksepterbart høyt nivå av bakgrunnshybridisering (filterne a, b, c). After hybridization, the filters were washed in either 0.9 M NaCl, 0.09 M sodium citrate, 0.1% sodium dodecyl sulfate at 55°C (filter a) 60°C (filter b) or 65°C (filters c, d) or in 0.3M NaCl, 0.03M sodium citrate, 0.1% sodium dodecyl sulfate at 65°C (filter e). After thorough washing, the filters were autoradiographed at -70°C using Kodak XAR-5 film and two intensifying screens. Fig. 17 shows the results of such an experiment, in which two of the hybridization/washing systems described (filters d and e) allowed both the murine LIF gene (present on an approximately 10 kbp Eco RI fragment) and the human LIF gene (present on an approximately 9 kbp Eco RI fragment) was detected over non-specific residual background hybridization. All other conditions tested gave an unacceptably high level of background hybridization (filters a, b, c).

EKSEMPEL 7 EXAMPLE 7

Det følgende eksempel viser trinnene som anvendes for å oppnå et klonet humant gen homologt til murin LIF. The following example shows the steps used to obtain a cloned human gene homologous to murine LIF.

De ledsagende figurer vedrører forskjellige trinn i metoden som er beskrevet under. Figur 18: vedrører trinn 1 i kloningen av det humane LIF gen: påvisning av LIF genet ved hjelp av Southern blot hybridisering ved anvendelse av en mus LIF cDNA probe. Genom DNA fra den humane cellelinje RAMOS ble spaltet med de indikerte restriksjonsendonukleaser og hybridisert under betingelser beskrevet i eks. 6, trinn 1, med et mus cDNA fragment avledet fra pLIF7.2b. Figur 19: vedrører trinn 1 i kloningen av det humane LIF gen: påvisning av LIF genet ved hjelp av Southern blot hybridisering ved anvendelse av en mus LIF cDNA probe under en rekke hybridiseringsbetingelser. Genom DNA fra den humane cellelinje RAMOS (H) eller muselever DNA (M) spaltet med restriksjonsendonuklease Barn HI ble hybridisert med en murin LIF cDNA probe (pLIF7.2b) under en rekke hybridiserings- og vaskebetingelser. Temperaturer og konsentrasjoner av SSC anvendt for hybridisering er indikert i den øverste linjen, og vaskebetingelsene i den andre linjen (se eks. 7, trinn 1). Figur 20: vedrører trinn 2 i kloningen av det humane LIF gen: restriksjonsendonukleasespalting av tre mulige LIF gen kloner. 1 ug DNA fra A. fag av klonene A.HGLIF1, XHGLIF2 og X.HGLIF3 ble spaltet med Sal I, Barn HI eller Pst I, elektroforesebehandlet på en 0,8 % agarosegel (venstre felt), overført til nitrocellulose og hybridisert (som gitt tidligere) med PLIF7.2 cDNA. De omtrentlige størrelser av hybridiseringsfragmentene er indikert. Figur 21: vedrører trinn 3 i kloningen av det humane LIF gen: nukleotidsekvensen av den mRNA-synonyme tråd av et 1,3 kbp segment av XHGLIl som spenner over det humane LIF gen (H), er gitt i en 5' til 3' orientering. Tilsvarende nukleotidsekvens av det murine LIF mRNA (M) avledet fra cDNA kloner pLIF7.2b, pLIFNKl og pLIFNK3 er oppstilt under det humane gen og er gitt i mindre bokstavtyper. Identiteter mellom musesekvenser og de humane sekvenser er indikert med stjerner. Den antatte N-terminale rest av moden human LIF, ved analogi med muse LIF, er gitt som +1. Figur 22: vedrører trinn 3 i kloningen av det humane LIF gen: aminosyresekvens av human LIF og sammenligning med muse LIF. Aminosyresekvensen av moden murin LIF (M) som bestemt ved direkte aminosyresekvensering, og analyser av cDNA klonene pFLIF7.2b, pLIFNKl og pLIFNK3 er gitt i øverste linje, med den tilsvarende sekvens av human LIF (H), som utledet fra sekvens- The accompanying figures relate to various steps in the method described below. Figure 18: relates to step 1 in the cloning of the human LIF gene: detection of the LIF gene by means of Southern blot hybridization using a mouse LIF cDNA probe. Genomic DNA from the human cell line RAMOS was cleaved with the indicated restriction endonucleases and hybridized under conditions described in ex. 6, step 1, with a mouse cDNA fragment derived from pLIF7.2b. Figure 19: relates to step 1 in the cloning of the human LIF gene: detection of the LIF gene by means of Southern blot hybridization using a mouse LIF cDNA probe under a variety of hybridization conditions. Genomic DNA from the human cell line RAMOS (H) or mouse liver DNA (M) cleaved with restriction endonuclease Barn HI was hybridized with a murine LIF cDNA probe (pLIF7.2b) under a series of hybridization and washing conditions. Temperatures and concentrations of SSC used for hybridization are indicated in the top line, and wash conditions in the second line (see Ex. 7, step 1). Figure 20: relates to step 2 in the cloning of the human LIF gene: restriction endonuclease digestion of three possible LIF gene clones. 1 µg DNA from A. phage of clones A.HGLIF1, XHGLIF2 and X.HGLIF3 was digested with Sal I, Barn HI or Pst I, electrophoresed on a 0.8% agarose gel (left panel), transferred to nitrocellulose and hybridized (as given previously) with PLIF7.2 cDNA. The approximate sizes of the hybridization fragments are indicated. Figure 21: relates to step 3 in the cloning of the human LIF gene: the nucleotide sequence of the mRNA-synonymous strand of a 1.3 kbp segment of XHGLI1 spanning the human LIF gene (H) is given in a 5' to 3' briefing. Corresponding nucleotide sequence of the murine LIF mRNA (M) derived from cDNA clones pLIF7.2b, pLIFNK1 and pLIFNK3 is listed below the human gene and is given in lowercase letters. Identities between mouse sequences and the human sequences are indicated by asterisks. The putative N-terminal residue of mature human LIF, by analogy with mouse LIF, is given as +1. Figure 22: relates to step 3 in the cloning of the human LIF gene: amino acid sequence of human LIF and comparison with mouse LIF. The amino acid sequence of mature murine LIF (M) as determined by direct amino acid sequencing, and analyzes of the cDNA clones pFLIF7.2b, pLIFNKl and pLIFNK3 is given in the top row, with the corresponding sequence of human LIF (H), as deduced from sequence-

en av Å.HGLIF1, gitt under. Identiteter er indikert med stjerner. one of Å.HGLIF1, given below. Identities are indicated by asterisks.

Figur 23: vedrører trinn 4 i kloningen av det humane LIF gen: restriksjonsendonuklease-spaltingskart av det humane LIF gen. Exoner av det humane gen homologe med pLIF7.2b (fig. 21) er indikert som firkanter. Retningen for transkripsjon av genet er indikert ved pilen under linjen. Figure 23: relates to step 4 in the cloning of the human LIF gene: restriction endonuclease cleavage map of the human LIF gene. Exons of the human gene homologous to pLIF7.2b (Fig. 21) are indicated as squares. The direction of transcription of the gene is indicated by the arrow below the line.

Trinn 1: Påvisning av humant LIF gen med en museprobe. Step 1: Detection of human LIF gene with a mouse probe.

En metode er angitt tidligere for anvendelse av et radioaktivt merket fragment av mus LIF cDNA klonet pLIF7.2b som en hybridiseringsprobe for å detektere det humane LIF gen. A method has been described previously for the use of a radioactively labeled fragment of mouse LIF cDNA cloned pLIF7.2b as a hybridization probe to detect the human LIF gene.

Figur 18 viser at denne metoden tillater at det humane LIF gen detekteres i human genom DNA spaltet med en rekke restriksjonsendonukleaser. Analyser slik som denne, og andre geler som ikke er vist, åpenbarte størrelsene av DNA fragmenter dannet ved hjelp av en rekke restriksjonsendonukleaser hvorpå det humane LIF gen er lokalisert. Slike data er viktige i de påfølgende trinn i dette eksempel, ikke bare for å etablere betingelser hvorunder museproben kan anvendes som en hybridiseringsprobe for å detektere det humane, men også for å tilveiebringe diagnostiske restriksjonskart data til hjelp i identifisering av humane genome LIF kloner. Figure 18 shows that this method allows the human LIF gene to be detected in human genome DNA cleaved with a number of restriction endonucleases. Analyzes such as this, and other gels not shown, revealed the sizes of DNA fragments formed by a variety of restriction endonucleases on which the human LIF gene is located. Such data are important in the subsequent steps of this example, not only to establish conditions under which the mouse probe can be used as a hybridization probe to detect the human, but also to provide diagnostic restriction map data to aid in the identification of human genome LIF clones.

En større grad av homologi mellom musesekvenser og de humane LIF sekvenser var tydelig når mus og human genom DNA spaltet med Barn HI ble hybridisert med en mus LIF cDNA probe under en rekke hybridiserings- og vaskeforhold, (fig. 19). Når betingelsene som gjelder hybridisering og vasking ble mer stringente slik at bakgrunnsflekker ble redusert, viste det seg et unikt fragment på ~3 kbp som hybridiserer med museproben. Det humane gen bibeholdt tydelig vesentlig hybridisering selv ved 65°C i 0,2 x SSC. A greater degree of homology between mouse sequences and the human LIF sequences was evident when mouse and human genome DNA cleaved with Barn HI was hybridized with a mouse LIF cDNA probe under a variety of hybridization and washing conditions, (fig. 19). When the hybridization and washing conditions were made more stringent so that background staining was reduced, a unique ∼3 kbp fragment hybridizing with the mouse probe appeared. The human gene clearly retained significant hybridization even at 65°C in 0.2 x SSC.

Trinn 2: Screening av et humant genom bibliotek og isolering av et klon inneholdende LIF genet. Step 2: Screening of a human genome library and isolation of a clone containing the LIF gene.

Et bibliotek av human genom DNA, delvis spaltet med Sau 3A og ligert inn i X fag kloningsvektor EMBL3A, ble screenet for LIF genholdige kloner ved hybridisering med mus cDNA som en probe. Fragmentet av LIF cDNA ble radioaktivt merket og hybridi-seringsbetingelsene var som gitt over (eks. 1). Kort sagt ble fag-plaques som representerer det genome bibliotek dyrket i en tetthet på -50.000 plaques pr. 10 cm petriskål og overført til mikrocellulose som beskrevet (Maniatis, T. et.al., Molecular A library of human genomic DNA, partially digested with Sau 3A and ligated into the X phage cloning vector EMBL3A, was screened for LIF gene-containing clones by hybridization with mouse cDNA as a probe. The fragment of LIF cDNA was radioactively labeled and the hybridization conditions were as given above (ex. 1). Briefly, phage plaques representing the genome library were grown at a density of -50,000 plaques per 10 cm Petri dish and transferred to microcellulose as described (Maniatis, T. et.al., Molecular

Cloning, Cold Spring Harbor, 1982). Før hybridisering ble filtere inkubert i flere timer ved 65°C i 6 x SSC (SSC = Cloning, Cold Spring Harbor, 1982). Before hybridization, filters were incubated for several hours at 65°C in 6 x SSC (SSC =

0,15 M NaCl, 0,015 M natriumcitrat), 0,2 % Ficoll, 0,2 % polyvinylpyrrolidon, 0,2 % bovint serumalbumin, 2 mM natriumpyrofosfat, 1 mM ATP, 50 ug/ml denaturert laksespermie DNA og 50 ug/ml E.coli tRNA. Hybridisering som i den samme løsning inneholdende 0,1 % SDS, ved 65°C i 16-18 timer. LIF cDNA fragmentet, radioaktivt merket ved hjelp av nick-translasjon ved anvendelse av [a<32>P] dATP til en spesifikk aktivitet på -2 x IO<8> cpm/ug ble inkludert i hybridiseringen ved en konsentrasjon på -2 x IO<6> cpm/ml. Etter hybridisering ble filterne vasket grundig i 6 x SSC, 0,1 % natriumdodecylsulfat ved 65°C og deretter autoradiografert. Plaques som var positive på duplikatfiltere ble plukket og screenet på nytt ved lavere densitet, som tidligere. 0.15 M NaCl, 0.015 M sodium citrate), 0.2% Ficoll, 0.2% polyvinylpyrrolidone, 0.2% bovine serum albumin, 2 mM sodium pyrophosphate, 1 mM ATP, 50 ug/ml denatured salmon sperm DNA and 50 ug/ml E. coli tRNA. Hybridization as in the same solution containing 0.1% SDS, at 65°C for 16-18 hours. The LIF cDNA fragment, radiolabeled by nick-translation using [a<32>P] dATP to a specific activity of -2 x 10<8> cpm/ug was included in the hybridization at a concentration of -2 x 10 <6> cpm/ml. After hybridization, the filters were washed thoroughly in 6 x SSC, 0.1% sodium dodecyl sulfate at 65°C and then autoradiographed. Plaques that were positive on duplicate filters were picked and screened again at a lower density, as before.

Tre kloner ble således identifisert og renset: XHGLIF1, 2 og 3. For å bestemme sammenhengen mellom disse kloner og for å bestemme hvilke, om noen, som inneholder det humane LIF gen, ble DNA fremstilt fra hvert klon og spaltet med disse restriksjonsendonukleaser: Sal I som frigjør hele segmentet av klonet genom DNA og Barn HI og Pst I som spalter i og rundt LIF-genet til å danne karakteristiske fragmenter på henholdsvis -3 kbp og 1,8 kbp og 0,6 kbp (som bestemt over). Etter spalting av rekombinant fag DNAer og ny oppløsning ved hjelp av elektroforese på agarosegeler (fig. 20, venstre felt), ble DNA overført til nitrocellulose og hybridisert med mus LIF cDNA proben (under betingelsene som er gitt over) for å frigjøre fragmenter inneholdende LIF genet (fig. 20, høyre felt). Denne analysen viste at (a) alle tre kloner viste seg å være identiske; (b) alle inneholder et -9 kbp segment av genom DNA inneholdende et område som er homologt med mus LIF proben; Three clones were thus identified and purified: XHGLIF1, 2 and 3. To determine the relationship between these clones and to determine which, if any, contain the human LIF gene, DNA was prepared from each clone and digested with these restriction endonucleases: Sal I which releases the entire segment of cloned genomic DNA and Barn HI and Pst I which cleave in and around the LIF gene to form characteristic fragments of -3 kbp and 1.8 kbp and 0.6 kbp respectively (as determined above). After cleavage of recombinant phage DNAs and reresolution by electrophoresis on agarose gels (Fig. 20, left panel), the DNA was transferred to nitrocellulose and hybridized with the mouse LIF cDNA probe (under the conditions given above) to release fragments containing LIF the gene (Fig. 20, right panel). This analysis showed that (a) all three clones turned out to be identical; (b) all contain a -9 kbp segment of genomic DNA containing a region homologous to the mouse LIF probe;

(c) området som er homologt med mus cDNA er tilstede på et (c) the region homologous to mouse cDNA is present on a

3 kbp Barn HI fragment og på 1,8 og 0,6 kbp Pst I fragmenter, egenskaper til det humane LIF gen (se over). Således konkluderte man med at alle tre kloner inneholder et segment av kromosomal DNA som omfatter det humane LIF gen. 3 kbp Barn HI fragment and 1.8 and 0.6 kbp Pst I fragments, characteristics of the human LIF gene (see above). Thus, it was concluded that all three clones contain a segment of chromosomal DNA that includes the human LIF gene.

Trinn 3: Bestemmelse av nukleotidsekvensen av det humane LIF gen. Step 3: Determination of the nucleotide sequence of the human LIF gene.

~3 kbp Barn HI fragmentet av ?iHGLIFl som er vist over til å hybridisere med mus LIF cDNA proben ble reklonet inn i plasmidvektoren pEMBL8<+> og førte til klon pHGLIFBaml og ble underkastet nukleotidsekvensanalyse. Nukleotidsekvensering ble gjennomført ved hjelp av dideoksykjede-termineringsmetoden (Sanger, F. et.al., Pro. Nati. Acad. Sei., USA. 74: 5463-5467, 1977) ved anvendelse av alkalisk denaturert dobbeltrådet plasmid DNA som templat, en rekke oligonukleotider som er komplementære til sekvensene i genet som primere og ved anvendelse av både Klenow fragmentet av E.coli DNA polymerase I og aviær myeloblastosevirus revers transkriptase som polymeraser i sekvenseringsreaksjonene. The ~3 kbp Barn HI fragment of ?iHGLIFl shown above to hybridize with the mouse LIF cDNA probe was recloned into the plasmid vector pEMBL8<+> leading to clone pHGLIFBaml and subjected to nucleotide sequence analysis. Nucleotide sequencing was carried out by the dideoxy chain termination method (Sanger, F. et.al., Pro. Nati. Acad. Sei., USA. 74: 5463-5467, 1977) using alkaline denatured double-stranded plasmid DNA as template, a series of oligonucleotides that are complementary to the sequences in the gene as primers and using both the Klenow fragment of E.coli DNA polymerase I and avian myeloblastosis virus reverse transcriptase as polymerases in the sequencing reactions.

Hele nukleotidsekvensen av Barn HI fragmentet som spenner over LIF genet (2840bp) ble bestemt, hvorav 12 97bp er vist i fig. 21. Oppstilling av denne sekvens med den murine LIF mRNA sekvens viste at sekvensene som koder for det modne humane LIF protein er tilstede på to exoner separert ved hjelp av et intron på 693bp (fig. 21). For området som koder for det modne protein er der en høy grad av homologi mellom de to spesier både på nukleotid og aminosyresekvensnivået. Innen exon 1 er der 88 % nukleinsyresekvens-homologi (114/129 rester sammenlignet) og 91 % aminosyresekvens-homologi (39/43) for området som koder for det modne protein (stilling 58-186). Exon 2 er noe mindre homolog, 77 % på nukleotidnivået (318/411) og 74 % på aminosyrenivået (101/136) i kodeområdet. Når man ser på det modne protein som et hele, er mus og humane LIF sekvenser bestemt her identiske i 140 av 179 stillinger (78 %) uten innskudd eller delesjoner (fig. 22). Dessuten er mange av forskjellene meget konservative substitusjoner (Lys:Arg, Glu:Asp og Leu:Val:Ala). The entire nucleotide sequence of the Barn HI fragment spanning the LIF gene (2840bp) was determined, of which 12 97bp are shown in fig. 21. Alignment of this sequence with the murine LIF mRNA sequence showed that the sequences coding for the mature human LIF protein are present on two exons separated by an intron of 693bp (fig. 21). For the region that codes for the mature protein, there is a high degree of homology between the two species both at the nucleotide and amino acid sequence level. Within exon 1 there is 88% nucleic acid sequence homology (114/129 residues compared) and 91% amino acid sequence homology (39/43) for the region coding for the mature protein (position 58-186). Exon 2 is somewhat less homologous, 77% at the nucleotide level (318/411) and 74% at the amino acid level (101/136) in the coding region. When looking at the mature protein as a whole, mouse and human LIF sequences determined here are identical in 140 out of 179 positions (78%) without insertions or deletions (Fig. 22). Also, many of the differences are very conservative substitutions (Lys:Arg, Glu:Asp and Leu:Val:Ala).

I 5'-enden av kodonet for den N-terminale prolinrest av moden LIF, (stilling 58 i fig. 21), er det humane gen homologt med den murine LIF mRNA gjennom et område som koder for det meste av den hydrofobe leder. Hele lederen er imidlertid ikke kodet på dette exon, da mRNA og gensekvensene divergerer i et typisk RNA spleisested (TCCCCAG) (Mount, S.M., Nucleic Acids Res. 10:459-472, 1982). Exonet som spesifiserer det 5' utranslaterte området og de første rester av lederen er ikke tilstede innen 1097 bp 5' av dette spleisested. I mus LIF genet, er exonet som spesifiserer de første 6 aminosyrerester til den hydrofobe leder lokalisert -1,5 kbp 5' av det analoge spleisested. At the 5' end of the codon for the N-terminal proline residue of mature LIF, (position 58 in Fig. 21), the human gene is homologous to the murine LIF mRNA through a region encoding most of the hydrophobic leader. However, the entire leader is not encoded on this exon, as the mRNA and gene sequences diverge in a typical RNA splice site (TCCCCAG) (Mount, S.M., Nucleic Acids Res. 10:459-472, 1982). The exon specifying the 5' untranslated region and the first residues of the leader are not present within 1097 bp 5' of this splice site. In the mouse LIF gene, the exon specifying the first 6 amino acid residues of the hydrophobic leader is located -1.5 kbp 5' of the analogous splice site.

Trinn 4: Derivasjon av et restriksjonsendonuklease-spaltingskart av det humane LIF gen. Step 4: Derivation of a restriction endonuclease cleavage map of the human LIF gene.

For å bestemme plasseringen av restriksjonsendonuklease-spaltingssetene i og omkring det humane LIF gen, og således tilveiebringe et molekylært fingerprint av dette gen, ble human genom DNA (fra RAMOS cellelinjen) spaltet med forskjellige restriksjonsendonukleaser alene og i parvise kombinasjoner og underkastet Southern blot analyser som beskrevet i eks. 5, med unntak av at proben som ble anvendt var 3 kbp Barn HI fragmentet avledet fra pHGLIFBaml beskrevet i trinn 3 over og radioaktivt merket ved hjelp av nick-translasjon. Analyser av de således utledede data (ikke vist) så vel som det som er vist i fig. 18 og utledet fra analyser av A.HGLIF1 og pHGLIFBaml, gav restriks jonsendonuklease-spaltings-kartet som er vist i fig. 23. In order to determine the location of the restriction endonuclease cleavage sites in and around the human LIF gene, and thus provide a molecular fingerprint of this gene, human genome DNA (from the RAMOS cell line) was cleaved with different restriction endonucleases alone and in pairwise combinations and subjected to Southern blot analyzes as described in ex. 5, except that the probe used was the 3 kbp Barn HI fragment derived from pHGLIFBaml described in step 3 above and radioactively labeled by means of nick translation. Analyzes of the thus derived data (not shown) as well as that shown in Fig. 18 and derived from analyzes of A.HGLIF1 and pHGLIFBaml, yielded the restriction endonuclease cleavage map shown in FIG. 23.

EKSEMPEL 8 EXAMPLE 8

Det følgende eksempel gir i detalj modifikasjoner som er utført på det klonede humane LIF genet for å tillate ekspresjon i gjærceller og bestemmelse av de biologiske og biokjemiske egenskaper av det rekombinante humane LIF som således er utledet. The following example details modifications made to the cloned human LIF gene to allow expression in yeast cells and determination of the biological and biochemical properties of the recombinant human LIF thus derived.

Figur 12: vedrører trinn 1: oligonukleotider anvendt til å modifisere det humane LIF gen for innlemmelse i YEpsecl. Oligonukleotid (a) svarer til 5'-enden av kodeområdet (restene 31 til 69 i fig. 21). Oligonukleotid (b) svarer til midten av kodeområdet (restene 163 til 186 og 880 til 903 i fig. 21). Figure 12: relates to step 1: oligonucleotides used to modify the human LIF gene for incorporation into YEpsecl. Oligonucleotide (a) corresponds to the 5' end of the coding region (residues 31 to 69 in Fig. 21). Oligonucleotide (b) corresponds to the middle of the coding region (residues 163 to 186 and 880 to 903 in Fig. 21).

Den delen av dette oligonukleotid som er komplementær til exon 1 er understreket med tankestreker, og den som er komplementær til exon 2 med prikker. Oligonukleotid (c) svarer til 3'-enden av kodeområdet (fra stilling 1279 i fig. 21). Oligonukleotidene (a) og (b) introduserer de indikerte restrik-sj onsendonuklease-spaltingsseter. Figur 24: vedrører trinn 1: nukleotidsekvens av, og aminosyresekvens kodet for av, det syntetiske humane LIF cDNA utledet ved mutagenese av det klonede humane LIF gen. Barn HI og Hind III spaltingsseter innført ved oligonukleotidene (a) og (c) (fig. 12) er indikert. Den antatte N-terminale aminosyre til modent LIF (ved analogi med musen) er angitt som +1. Figur 25: vedrører tinn 3: Induksjon av differensiering i kolonier av Ml leukemiceller ved fortynninger av renset nativ murin LIF (o o) og behandlet medium fra gjærceller inneholdende YEpsecl/HLIF rekombinanten indusert med galaktose (• •). Medium fra ikke-induserte gjærkulturer inneholdende YEpsecl/HLIF rekombinanten (o o) var inaktivt. Gjennom-snittlige data fra gjentatte 7 døgns kulturer er gitt. Figur 26: vedrører trinn 4: konkurranse mellom gjæravledet HLIF og nativ murin 125I-LIF for binding til spesifikke reseptorer på murine Ml celler. Fortynninger av autentisk nativ murin LIF-A (o o) , rekombinant murin LIF (• •) og behandlet medium fra gjærceller inneholdende YEpsecl/HLIF konstruksjon som var uindusert (■ ■) og indusert med galaktose (□ □) ble testet for evnen til å konkurrere med nativ <125>I-LIF-A for bindingen til cellulære reseptorer på murine Ml celler ved 37°C, som gitt tidligere. The part of this oligonucleotide which is complementary to exon 1 is underlined with dashes, and that which is complementary to exon 2 with dots. Oligonucleotide (c) corresponds to the 3' end of the coding region (from position 1279 in Fig. 21). Oligonucleotides (a) and (b) introduce the indicated restriction endonuclease cleavage sites. Figure 24: relates to step 1: nucleotide sequence of, and amino acid sequence coded for, the synthetic human LIF cDNA derived by mutagenesis of the cloned human LIF gene. Barn HI and Hind III cleavage sites introduced by oligonucleotides (a) and (c) (Fig. 12) are indicated. The putative N-terminal amino acid of mature LIF (by analogy with the mouse) is indicated as +1. Figure 25: relates to tin 3: Induction of differentiation in colonies of M1 leukemia cells by dilutions of purified native murine LIF (o o) and treated medium from yeast cells containing the YEpsecl/HLIF recombinant induced with galactose (• •). Medium from non-induced yeast cultures containing the YEpsecl/HLIF recombinant (o o) was inactive. Average data from repeated 7-day cultures are given. Figure 26: relates to step 4: competition between yeast-derived HLIF and native murine 125I-LIF for binding to specific receptors on murine M1 cells. Dilutions of authentic native murine LIF-A (o o) , recombinant murine LIF (• •) and treated medium from yeast cells containing the YEpsecl/HLIF construct that were uninduced (■ ■) and induced with galactose (□ □) were tested for the ability to compete with native <125>I-LIF-A for binding to cellular receptors on murine M1 cells at 37°C, as previously reported.

Trinn 1: Modifisering av det humane LIF gen for ekspresjon i gjær. Step 1: Modification of the human LIF gene for expression in yeast.

Isoleringen av et rekombinant DNA klon inneholdende det humane LIF gen og nukleotidsekvensen av det ovennevnte gen er gitt tidligere (eks. 7). Nukleotidsekvensen til 1297bp av DNA som spenner over de to exoner som koder for det modne humane LIF protein er vist i fig. 21. The isolation of a recombinant DNA clone containing the human LIF gene and the nucleotide sequence of the above-mentioned gene has been given previously (ex. 7). The nucleotide sequence of 1297 bp of DNA spanning the two exons that code for the mature human LIF protein is shown in fig. 21.

Murin rekombinant LIF er tidligere fremstilt i gjærceller ved anvendelse av gjærekspresjonsvektoren, YEpsecl (eks. 2). Denne vektor tilveiebringer en N-terminal ledersekvens utledet fra killer toksingenet av Kluyveromyces lactis, transkribert fra en galaktoseinduserbar hybrid GAL-CYC promoter. Murine recombinant LIF has previously been produced in yeast cells using the yeast expression vector, YEpsecl (Ex. 2). This vector provides an N-terminal leader sequence derived from the killer toxin gene of Kluyveromyces lactis, transcribed from a galactose-inducible hybrid GAL-CYC promoter.

For å uttrykke proteinet kodet av det humane LIF gen i denne vektor, var det nødvendig å modifisere genet på flere måter. In order to express the protein encoded by the human LIF gene in this vector, it was necessary to modify the gene in several ways.

I 5'-enden av området som koder for det modne protein ble et spaltingssete for restriksjonsendonuklease Barn HI introdusert for å tillate innskudd i rammen med K.lactis leder og å bibeholde et passende signalpeptidase-spaltingssete (Gly-Ser). Den samme modifikasjon som tidligere ble anvendt på mus cDNA (pLIF7.2b) ble gjennomført her. I midten ble den 693 bp intervenerende sekvens fjernet, med sammenkobling av to exoner i samme translasjonsleseramme. I 3'-enden ble et andre translasjons-stoppkodon introdusert umiddelbart 3' av det naturlige stoppkodon, etterfulgt av et Hind III sete for innskytelse i YEpsecl. Alle modifikasjoner ble oppnådd ved oligonukleotid-formidlet mutagenese: ~3 kbp BAM HI fragmentet som spenner over LIF genet ble subklonet inn i plasmidet pEMBL8+, (Dente, L. et.al., Nucleic Acids Res. 11:1645-1655, 1983) og enkeltrådet DNA ble fremstilt ved Fl superinfeksjon. In vitro mutagenese ble gjennomført som beskrevet (Nisbet, I.T. og Beilharz, M.W., Gene Anal. Techn. 2:23 29, 1985), ved anvendelse av oligonukleotider av henholdsvis 39, 48 og 39 baser for å modifisere 5'-enden, midten og 3'-enden av genet som gitt over (fig. 12). Nukleotidsekvensen til det modifiserte humane LIF kodende området er gitt i fig. 24. At the 5' end of the region coding for the mature protein, a restriction endonuclease Barn HI cleavage site was introduced to allow insertion in frame with the K. lactis leader and to retain an appropriate signal peptidase cleavage site (Gly-Ser). The same modification as previously applied to mouse cDNA (pLIF7.2b) was carried out here. In the middle, the 693 bp intervening sequence was removed, joining two exons in the same translational reading frame. At the 3' end, a second translational stop codon was introduced immediately 3' of the natural stop codon, followed by a Hind III site for insertion into YEpsecl. All modifications were achieved by oligonucleotide-mediated mutagenesis: the ~3 kbp BAM HI fragment spanning the LIF gene was subcloned into the plasmid pEMBL8+, (Dente, L. et.al., Nucleic Acids Res. 11:1645-1655, 1983) and single-stranded DNA was prepared by Fl superinfection. In vitro mutagenesis was carried out as described (Nisbet, I.T. and Beilharz, M.W., Gene Anal. Techn. 2:23 29, 1985), using oligonucleotides of 39, 48 and 39 bases, respectively, to modify the 5' end, the middle and the 3' end of the gene as given above (Fig. 12). The nucleotide sequence of the modified human LIF coding region is given in fig. 24.

Trinn 2: Introduksjon av YEpsecl/HLIF rekombinanten inn i gjærceller. Step 2: Introduction of the YEpsecl/HLIF recombinant into yeast cells.

S.cerevisiae stamme GYl<+>(leu2 ura3 ade2 trpl cir+; fra G. Cesareni, EMBL Heidelberg) ble transformert ved hjelp av polyetylenglykol-metoden (Klebe, R.J. et.al., Gene 25: 333-341, 1983). Transformanter ble valgt og holdt på et syntetisk minimalt medium (2 % karbonkilde, 0,67 % gjærnitrogenbase (Difco) tilsatt 50 ug/ml av de påkrevde aminosyrer) under urasildeprivasjon. Rekombinant HLIF ble fremstilt ved hvilken som helst av de to metoder. Enten (1), ble Ura<+> transformanter dyrket til stasjonær fase i et ikke-selektivt medium inneholdende 2 % galaktose, og mediumet ble analysert for LIF aktivitet eller (2), Ura<+> transformanter ble dyrket til stasjonær fase i et selektivt minimalt medium inneholdende 2 % glukose. Cellene ble deretter vasket og resuspendert i det samme volum av det selektive minimale medium inneholdende 2 % etanol og dyrket i 8 timer for å overvinne glukose-represjon. Transkripsjon av HILF innskuddet ble deretter indusert ved å fortynne cellene (1:10) i et syntetisk minimalt medium inneholdende 2 % galaktose. Prøver av kultursuper-natanten ble fjernet ved forskjellige tidsrom etter induksjon, filtrert gjennom Millipore filtre (0,2 |im) og analysert direkte for LIF aktivitet. S.cerevisiae strain GY1<+>(leu2 ura3 ade2 trpl cir+; from G. Cesareni, EMBL Heidelberg) was transformed by the polyethylene glycol method (Klebe, R.J. et.al., Gene 25: 333-341, 1983). Transformants were selected and maintained on a synthetic minimal medium (2% carbon source, 0.67% yeast nitrogen base (Difco) supplemented with 50 µg/ml of the required amino acids) under uracil deprivation. Recombinant HLIF was prepared by either of the two methods. Either (1), Ura<+> transformants were grown to stationary phase in a non-selective medium containing 2% galactose, and the medium was assayed for LIF activity or (2), Ura<+> transformants were grown to stationary phase in a selective minimal medium containing 2% glucose. The cells were then washed and resuspended in the same volume of the selective minimal medium containing 2% ethanol and cultured for 8 h to overcome glucose repression. Transcription of the HILF insert was then induced by diluting the cells (1:10) in a synthetic minimal medium containing 2% galactose. Samples of the culture supernatant were removed at various times after induction, filtered through Millipore filters (0.2 µm) and analyzed directly for LIF activity.

Trinn 3: Bestemmelse av de biologiske egenskaper for gjæravledet HLIF. Step 3: Determination of the biological properties of the yeast-derived HLIF.

Sett på bakgrunn av den høye grad av sekvenslikhet mellom mus og human LIF, ble aktiviteten av gjæravledet human LIF på murine Ml celler vurdert. Analyser av differensieringsinduserende aktivitet og leukemi-undertrykkende aktivitet av gjærkondisjonert medium ble gjennomført i 1 ml kulturer inneholdende 3 00 murine Ml celler (fra Dr M. Hozumi, Saitama Cancer Research Centre, Japan) i Dulbeccos modifiserte Eagle's medium med en sluttkonsentrasjon på 20 % føtalt kalveserum og 0,3 % agar. Materialer som skulle analyseres ble tilsatt i seriefortynnede 0,1 ml volumer til dyrkingsskålene før tilsetningen av cellesuspensjonen i agarmedium. Kulturene ble inkubert i 7 døgn i en atmosfære som var mettet med fuktighet på 10 % C02 i luft. Kulturene ble bedømt ved anvendelse av et disseksjonsmikroskop ved 35 ganger forstørrelse, en bedømming som differensierte kolonier med en rosett av dispergerte celler eller som helt var sammensatt av dispergerte celler. Morfologisk undersøkelse av koloniene ble gjennomført ved å fiksere hele kulturen med 1 ml 2,5 % glutaraldehyd hvoretter de tørre kulturer ble farget på mikroskop-glassplater ved anvendelse av acetylcholinesterase/Luxol Fast Blue/Haema-toxylin. Given the high degree of sequence similarity between mouse and human LIF, the activity of yeast-derived human LIF on murine M1 cells was assessed. Assays of differentiation-inducing activity and leukemia-suppressive activity of yeast-conditioned medium were carried out in 1 ml cultures containing 300 murine Ml cells (from Dr M. Hozumi, Saitama Cancer Research Centre, Japan) in Dulbecco's modified Eagle's medium with a final concentration of 20% fetal calf serum and 0.3% agar. Materials to be analyzed were added in serially diluted 0.1 ml volumes to the culture dishes before the addition of the cell suspension in agar medium. The cultures were incubated for 7 days in an atmosphere saturated with humidity of 10% CO 2 in air. The cultures were scored using a dissecting microscope at 35x magnification, a score that differentiated colonies with a rosette of dispersed cells or that were composed entirely of dispersed cells. Morphological examination of the colonies was carried out by fixing the whole culture with 1 ml of 2.5% glutaraldehyde after which the dry cultures were stained on microscope slides using acetylcholinesterase/Luxol Fast Blue/Haema-toxylin.

Medium fra galaktoseinduserte kulturer av gjær inneholdende det humane kodende området i YEpsecl, men ikke fra uinduserte kulturer av de samme gjærceller, fra kulturer av ikke-transformert gjær eller gjær inneholdende vektoren YEpsecl alene, er i stand til å indusere typisk makrofag-differensiering i kulturer av Ml kolonier (fig. 25). Som med murin LIF, reduserte også det gjærutledede humane material progressivt antall og størrelse av Ml kolonier som utviklet seg med økende konsentrasjoner. Sammenligning med renset nativ murin LIF indikerte at gjærbehandlet medium inneholdt opp til 50.000 enheter/ml av human LIF. Medium from galactose-induced cultures of yeast containing the human coding region of YEpsecl, but not from uninduced cultures of the same yeast cells, from cultures of non-transformed yeast or yeast containing the vector YEpsecl alone, is able to induce typical macrophage differentiation in cultures of Ml colonies (Fig. 25). As with murine LIF, the yeast-derived human material also progressively reduced the number and size of M1 colonies that developed with increasing concentrations. Comparison with purified native murine LIF indicated that yeast-treated medium contained up to 50,000 units/ml of human LIF.

Trinn 4: Reseptorbindings-spesifisitet av gjæravledet human Step 4: Yeast-derived human receptor binding specificity

LIF. LIFE.

Renset murin LIF-A ble jodert som angitt tidligere. Ml celler ble vasket og resuspendert til 2,5 x 10<6>/50 ul i Hepes-bufret RPMI medium inneholdende 10 % føtalt kalveserum. Celler i 50 ul prøver ble inkubert med 200.000 cpm av 125I-LIF-A (10 ul i samme medium) og 10 ul kontrollmedium eller seriefortyn-ninger (fortynnet to ganger) av ikke-merket ren murin LIF-A eller behandlet medium fra galaktoseinduserte eller uinduserte kulturer av gjærtransformanter inneholdende YEpsecl/HLIF kons truks j onen. Purified murine LIF-A was iodinated as indicated previously. Ml cells were washed and resuspended to 2.5 x 10<6>/50 µl in Hepes-buffered RPMI medium containing 10% fetal calf serum. Cells in 50 µl samples were incubated with 200,000 cpm of 125 I-LIF-A (10 µl in the same medium) and 10 µl control medium or serial dilutions (diluted twofold) of unlabeled pure murine LIF-A or treated medium from galactose-induced or uninduced cultures of yeast transformants containing the YEpsecl/HLIF construct.

Medium behandlet med galaktoseinduserte gjærceller inneholdende YEpsecl/HLIF rekombinanten er i stand til å konkurrere med nativ murin <125>I-LIF-A for binding til spesifikke cellulære reseptorer på murine Ml celler i samme grad som nativ og rekombinant murin LIF-A, ved 37°C. (Fig. 26) og ved 0°C (ikke vist). Medium fra uinduserte gjærceller og fra gjærceller inneholdende vektoren YEpsecl alene konkurrerte ikke. Således synes der å være en sterk konservering av reseptor-bindings-området i murin og human LIF, som er overensstemmende med den høye graden av primær aminosyresekvenslikhet. Medium treated with galactose-induced yeast cells containing the YEpsecl/HLIF recombinant is able to compete with native murine <125>I-LIF-A for binding to specific cellular receptors on murine M1 cells to the same extent as native and recombinant murine LIF-A, at 37°C. (Fig. 26) and at 0°C (not shown). Medium from uninduced yeast cells and from yeast cells containing the vector YEpsecl alone did not compete. Thus, there appears to be a strong conservation of the receptor-binding region in murine and human LIF, which is consistent with the high degree of primary amino acid sequence similarity.

Trinn 5: Rensing, sekvensering og jodering av gjæravledet human LIF. Step 5: Purification, sequencing and iodination of yeast-derived human LIF.

Human LIF i medium behandlet med galaktoseinduserte gjærceller inneholdende YEpsecl/HLIF rekombinanten ble renset ved anvendelse av trinnene 2 og 4 i eks. 1 i NO patentsøknad nr. 885339 med unntak av at LIF aktiviteten som binder seg til DEAE-Sepharosé CL-6E- kolonnen og som elueres med salt-gradienten ble samlet i trinn 2. Renset gjæravledet human LIF ble merket med radioaktivt jod ved å inkubere 1 (lg human LIF i 50 ul 0,2 M natriumfosfatbuffer, pH 7,2, med 1 mCi Na 125I Human LIF in medium treated with galactose-induced yeast cells containing the YEpsecl/HLIF recombinant was purified using steps 2 and 4 in Ex. 1 in NO patent application no. 885339 with the exception that the LIF activity that binds to the DEAE-Sepharosé CL-6E column and is eluted with the salt gradient was collected in step 2. Purified yeast-derived human LIF was labeled with radioactive iodine by incubating 1 (lg human LIF in 50 µl 0.2 M sodium phosphate buffer, pH 7.2, with 1 mCi Na 125I

(2,7 ul) og 5 ul 0,2 mM ICI i 2 M NaCl i 60 sek. <125>I-LIF ble separert fra uinkorporert 125I ved at reaksjonsblandingen ble ført gjennom en kolonne av Sephadex G-25 M (Pharmacia) ekvilibrert i fosfat-bufret (20 mM, pH 7,4) saltoppløsning (0,15 M) inneholdende 0,02 % Tween 20 og 0,02 % natriumazid. Human <125>I-LIF ble elektroforesebehandlet på en 8-25 % gradient natriumdodecylsulfat-polyakrylamidgel som et eneste bredt bånd med tilsynelatende molekylvekt på 170.000. Human <125>I-LIF bandt seg spesifikt til murine Ml celler og benmargceller og (2.7 µl) and 5 µl of 0.2 mM ICI in 2 M NaCl for 60 sec. <125>I-LIF was separated from unincorporated 125I by passing the reaction mixture through a column of Sephadex G-25 M (Pharmacia) equilibrated in phosphate-buffered (20 mM, pH 7.4) saline (0.15 M) containing 0.02% Tween 20 and 0.02% sodium azide. Human <125>I-LIF was electrophoresed on an 8-25% gradient sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel as a single broad band with an apparent molecular weight of 170,000. Human <125>I-LIF bound specifically to murine Ml cells and bone marrow cells and

bekreftet evnen som human LIF har til å binde seg til murine LIF reseptorer. Renset gjæravledet human LIF (omtrent 10 ug) confirmed the ability of human LIF to bind to murine LIF receptors. Purified yeast-derived human LIF (approximately 10 µg)

ble underkastet aminoterminal aminosyresekvensering som beskrevet i undereks. 1 og ga en eneste sekvens: was subjected to amino-terminal amino acid sequencing as described in subex. 1 and yielded a single sequence:

Ile-Thr-Pro-Val-X-Ala Ile-Thr-Pro-Val-X-Ala

Denne er identisk med den forutsagte aminosyresekvens av human This is identical to the predicted amino acid sequence of human

LIF (fig. 22) med unntak av at sekvensen begynner ved den LIF (Fig. 22) except that the sequence begins at it

fjerde aminosyren sammenlignet med starten av murinsekvensen (se undereks. 1) som er: fourth amino acid compared to the start of the murine sequence (see subex. 1) which is:

Pro-Leu-Pro-Ile-Thr-Pro-Val-Asn-Ala Pro-Leu-Pro-Ile-Thr-Pro-Val-Asn-Ala

Dette indikerer at den rensede gjæravledede humane LIF mangler This indicates that the purified yeast-derived human LIF is lacking

de tilsvarende første tre aminosyrer til musesekvensen, men er enda biologisk aktiv og enda i stand til å binde til den murine LIF reseptor. De første tre aminosyrer viser seg således å være unnværlige for den biologiske aktiviteten til the corresponding first three amino acids to the mouse sequence, but is still biologically active and still able to bind to the murine LIF receptor. The first three amino acids thus prove to be indispensable for the biological activity of

LIF. LIFE.

Claims (21)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et LIF (leukemi-inhiberende faktor) polypeptid, karakterisert ved at den omfatter: (a) tilveiebringelse av vertsceller som inneholder et rekombinant DNA molekyl som koder for LIF polypeptidet, i kombinasjon med transkripsjons- og translasjonsregulerende sekvenser, samt seleksjonsmarkør, (b) dyrking av de nevnte celler under betingelser som leder til ekspresjon av polypeptidet, og (c) utvinning av polypeptidet, idet polypeptidet omfatter et modent polypeptid som er minst 78 % homologt med en aminosyresekvens valgt fra dem vist i figurene 10, 22 og 24.1. Method for producing a LIF (leukemia inhibitory factor) polypeptide, characterized in that it comprises: (a) providing host cells containing a recombinant DNA molecule that codes for the LIF polypeptide, in combination with transcriptional and translational regulatory sequences, as well as a selection marker, (b) culturing said cells under conditions leading to expression of the polypeptide, and (c) recovery of the polypeptide, wherein the polypeptide comprises a mature polypeptide which is at least 78% homologous to an amino acid sequence selected from those shown in Figures 10, 22 and 24. 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det modne polypeptid har fullstendig homologi med aminosyresekvensen som vist i figur 24.2. Method as stated in claim 1, characterized in that the mature polypeptide has complete homology with the amino acid sequence as shown in figure 24. 3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at polypeptidet er glykosylert ved hjelp av vertscellen.3. Method as stated in claim 1, characterized in that the polypeptide is glycosylated with the help of the host cell. 4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at promoteren er en galaktoseinduserbar hybrid GAL-CYC promoter.4. Method as stated in claim 1, characterized in that the promoter is a galactose-inducible hybrid GAL-CYC promoter. 5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at signalsekvensen som koder for ekspresjon av en ledersekvens som styrer sekresjonen av polypeptidet er avledet fra signalsekvensen i killertoksin-genet av Kluyveromyces lactis.5. Method as stated in claim 1, characterized in that the signal sequence which codes for expression of a leader sequence which controls the secretion of the polypeptide is derived from the signal sequence in the killer toxin gene of Kluyveromyces lactis. 6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at vektoren er avledet fra Moloney murin leukemivirus.6. Method as stated in claim 1, characterized in that the vector is derived from Moloney murine leukemia virus. 7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at vektoren ytterligere omfatter LTR enhanceren av myeloproliferativ sarkomavirus.7. Method as stated in claim 6, characterized in that the vector further comprises the LTR enhancer of myeloproliferative sarcoma virus. 8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at vektoren mangler den 3' utranslaterte region i nativ LIF mRNA.8. Method as stated in claim 7, characterized in that the vector lacks the 3' untranslated region in native LIF mRNA. 9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at vektoren er en som styrer ekspresjonen av et glutation-S-transferase/LIF fusj onsprotein.9. Method as stated in claim 1, characterized in that the vector is one that directs the expression of a glutathione-S-transferase/LIF fusion protein. 10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at vektoren er en som styrer ekspresjonen av et glutation-S-transferase/trombin-spaltingssete/LIF fusj onsprotein.10. Method as stated in claim 9, characterized in that the vector is one that directs the expression of a glutathione S-transferase/thrombin cleavage site/LIF fusion protein. 11. Rekombinant DNA molekyl som koder for et LIF polypeptid, karakterisert ved at det omfatter en nukleotidsekvens som angitt i figurene 5, 10 (baser 1-63), 21 eller 24 (baser 1-543), idet nevnte polypeptid konkurrerer med et polypeptid med en aminosyresekvens som angitt i figurene 10, 22 eller 24 for binding til spesifikke cellulære reseptorer på Ml celler eller murine eller humane makrofager.11. Recombinant DNA molecule that codes for a LIF polypeptide, characterized in that it comprises a nucleotide sequence as indicated in figures 5, 10 (bases 1-63), 21 or 24 (bases 1-543), said polypeptide competing with a polypeptide with an amino acid sequence as indicated in figures 10, 22 or 24 for binding to specific cellular receptors on M1 cells or murine or human macrophages. 12. Rekombinant DNA molekyl som angitt i krav 11 omfattende en nukleotidsekvens som, ved ekspresjon i en passende vertscelle, koder for LIF polypeptidet, karakterisert ved at den nevnte nukleotidsekvens hybridiserer under betingelser med 6 x SSC, 65°C eller strengere betingelser, til en sekvens av et LIF-kodende innskudd valgt fra de LIF-kodende innskudd i kloner pLIF7.2b, pLIFNKl, pLIFNK3 og pHGLIFBaml som definert i figurene 5, 6, 10 eller 21.12. Recombinant DNA molecule as set forth in claim 11 comprising a nucleotide sequence which, upon expression in a suitable host cell, codes for the LIF polypeptide, characterized in that said nucleotide sequence hybridizes under conditions of 6 x SSC, 65°C or stricter conditions, to a sequence of a LIF-coding insert selected from the LIF-coding inserts in clones pLIF7.2b, pLIFNKl, pLIFNK3 and pHGLIFBaml as defined in Figures 5, 6, 10 or 21. 13. Molekyl som angitt i krav 12, karakterisert ved at det ferdige polypeptid har fullstendig homologi med aminosyresekvensen som vist i figur 24.13. Molecule as stated in claim 12, characterized in that the finished polypeptide has complete homology with the amino acid sequence as shown in figure 24. 14. Molekyl som angitt i krav 11 - 13, karakterisert ved at det ytterligere omfatter et replikasjonsutgangspunkt hvorved det nevnte molekyl gjøres egnet for anvendelse som en kloningsvektor.14. Molecule as stated in claims 11 - 13, characterized in that it further comprises a replication starting point whereby said molecule is made suitable for use as a cloning vector. 15. Molekyl som angitt i krav 14, karakterisert ved at det ytterligere omfatter en promotersekvens som er operabelt bundet til den nevnte nukleotidsekvens hvorved det nevnte molekyl gjøres egnet for anvendelse som en ekspresjonsvektor.15. Molecule as stated in claim 14, characterized in that it further comprises a promoter sequence which is operably linked to the said nucleotide sequence whereby the said molecule is made suitable for use as an expression vector. 16. Vertscelle, karakterisert ved at den er transformert med et rekombinant DNA molekyl som angitt i krav 11 og har evnen til å uttrykke LIF polypeptidet.16. Host cell, characterized in that it is transformed with a recombinant DNA molecule as stated in claim 11 and has the ability to express the LIF polypeptide. 17. Vertscelle som angitt i krav 16, karakterisert ved at vertscellen er en gjærcelle.17. Host cell as stated in claim 16, characterized in that the host cell is a yeast cell. 18. Vertscelle som angitt i krav 17, karakterisert ved at vertscellen er av arten Saccharomyces cerevisiae.18. Host cell as stated in claim 17, characterized in that the host cell is of the species Saccharomyces cerevisiae. 19. Vertscelle som angitt i krav 16, karakterisert ved at vertscellen er en pattedyrcelle.19. Host cell as stated in claim 16, characterized in that the host cell is a mammalian cell. 20. Fremgangsmåte som angitt i krav 19, karakterisert ved at vertscellen er hemopoese celler.20. Method as stated in claim 19, characterized in that the host cell is haemopoietic cells. 21. Fremgangsmåte som angitt i krav 16, karakterisert ved at vertscellen er E. coli celler.21. Method as stated in claim 16, characterized in that the host cell is E. coli cells.
NO950509A 1987-04-02 1995-02-10 Method for producing a LIF polypeptide, recombinant DNA molecule encoding the LIF polypeptide and host cell to express this NO179210C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO950509A NO179210C (en) 1987-04-02 1995-02-10 Method for producing a LIF polypeptide, recombinant DNA molecule encoding the LIF polypeptide and host cell to express this

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPI120987 1987-04-02
AUPI331787 1987-07-24
AUPI490387 1987-10-15
AUPI600587 1987-12-21
PCT/AU1988/000093 WO1988007548A1 (en) 1987-04-02 1988-03-31 Leukaemia-inhibitory factor
NO885339A NO178265C (en) 1987-04-02 1988-11-30 Leukemia inhibiting factor for in vitro use, method of purifying it, its use for in vitro testing and / or diagnosis, and diagnostic reagent or probe
NO950509A NO179210C (en) 1987-04-02 1995-02-10 Method for producing a LIF polypeptide, recombinant DNA molecule encoding the LIF polypeptide and host cell to express this

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO950509L NO950509L (en) 1989-02-01
NO950509D0 NO950509D0 (en) 1995-02-10
NO179210B true NO179210B (en) 1996-05-20
NO179210C NO179210C (en) 1996-08-28

Family

ID=27542919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO950509A NO179210C (en) 1987-04-02 1995-02-10 Method for producing a LIF polypeptide, recombinant DNA molecule encoding the LIF polypeptide and host cell to express this

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO179210C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO179210C (en) 1996-08-28
NO950509D0 (en) 1995-02-10
NO950509L (en) 1989-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK174970B1 (en) Leukemia-inhibiting factor (LIF), DNA encoding it, host cells with DNA and method for producing LIF
JP2740417B2 (en) Preparation method of human nerve growth factor by genetic recombination
EP0489116B1 (en) Fusion proteins comprising gm-csf and il-3
JPS61501627A (en) DNA encoding human erythropoietin
JPH02501925A (en) Human interleukin-3 protein
CN101014626A (en) Glycosylated immunoglobulin and immunoadhesin comprising the same
NL8900178A (en) GROWTH REGULATING CLYCOPROTEINS.
JPH01501283A (en) Novel type of colony stimulating factor-1
DK175865B1 (en) Interleukin-7
KR20000019788A (en) Recombinant microorganism expressing fused protein of plamodium of coli anthrotoxin ii signal peptide and anthro growth hormone, and method for producing anthro growth hormone using the same
JPH06505631A (en) Megakaryocyte stimulating factor
CN113637068B (en) Recombinant I-type humanized collagen C1L5T and preparation method and application thereof
NO301482B1 (en) Process for Preparation of Purified Recombinant Human IL-3 Analog Protein Comprising Met3huIL-3 (Pro8Asp15Asp70), Isolated DNA Sequence, Recombinant Expression Vector and Yeast Host Cell
HUT54411A (en) Process for producing mutants of human interleukine-3
BRPI9610977A2 (en) multifunctional hematopoietic receptor agonists
AU609128B2 (en) Leukaemia-inhibitory factor
CA2213512A1 (en) Method for producing bioactive fusion protein
JPS6363199B2 (en)
NO179210B (en) Method for producing a LIF polypeptide, recombinant DNA molecule encoding the LIF polypeptide and host cell to express this
Nishizawa et al. Biologically active human and mouse nerve growth factors secreted by the yeast Saccharomyces cerevisiae
US20030004098A1 (en) Leukaemia inhibitory factor
JPS62502305A (en) How to improve polypeptide production
KR0121322B1 (en) Recombinant dna molecules and host cells for production of leukemia inhibitory factor
NZ224105A (en) Leukaemia inhibitory factor
HU207342B (en) Process for producing human or mouceleukemie inhibitor factor /lif/ and pharmaceutical compositions of lif activity and process for purifying lif after or without glycozilation

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired