NO310029B1 - Process for Preparation of huBMP-2 Class I (BMP-2) and II (BMP-4) - Google Patents
Process for Preparation of huBMP-2 Class I (BMP-2) and II (BMP-4) Download PDFInfo
- Publication number
- NO310029B1 NO310029B1 NO963788A NO963788A NO310029B1 NO 310029 B1 NO310029 B1 NO 310029B1 NO 963788 A NO963788 A NO 963788A NO 963788 A NO963788 A NO 963788A NO 310029 B1 NO310029 B1 NO 310029B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sequence
- bone
- class
- hubmp
- protein
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 41
- 108010049931 Bone Morphogenetic Protein 2 Proteins 0.000 title claims description 22
- 102100024506 Bone morphogenetic protein 2 Human genes 0.000 title claims description 22
- 108010049955 Bone Morphogenetic Protein 4 Proteins 0.000 title claims description 7
- 102100024505 Bone morphogenetic protein 4 Human genes 0.000 title claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 16
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 92
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 68
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 68
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims description 57
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 50
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 49
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 49
- 230000008468 bone growth Effects 0.000 claims description 30
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 claims description 28
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 8
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 claims description 8
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 7
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 claims description 5
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 83
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 63
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 54
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 43
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 38
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 35
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 32
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 32
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 description 30
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 28
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 27
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 26
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 20
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 17
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 15
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 14
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 13
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 12
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 101100408682 Caenorhabditis elegans pmt-2 gene Proteins 0.000 description 11
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 11
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 11
- 241001515965 unidentified phage Species 0.000 description 11
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 10
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 10
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 10
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 10
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 10
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 10
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 10
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 9
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 9
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 8
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 108010049951 Bone Morphogenetic Protein 3 Proteins 0.000 description 7
- 102100024504 Bone morphogenetic protein 3 Human genes 0.000 description 7
- 102100040895 Growth/differentiation factor 10 Human genes 0.000 description 7
- 101710194458 Growth/differentiation factor 10 Proteins 0.000 description 7
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 7
- 241000894007 species Species 0.000 description 7
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 101000695352 Homo sapiens Bone morphogenetic protein 1 Proteins 0.000 description 6
- 108090000144 Human Proteins Proteins 0.000 description 6
- 102000003839 Human Proteins Human genes 0.000 description 6
- 229920002684 Sepharose Polymers 0.000 description 6
- 108010022394 Threonine synthase Proteins 0.000 description 6
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 6
- 102000004419 dihydrofolate reductase Human genes 0.000 description 6
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 6
- PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N guanidinium chloride Chemical compound [Cl-].NC(N)=[NH2+] PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 6
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 6
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- 108090000654 Bone morphogenetic protein 1 Proteins 0.000 description 5
- 102100028728 Bone morphogenetic protein 1 Human genes 0.000 description 5
- FBOZXECLQNJBKD-ZDUSSCGKSA-N L-methotrexate Chemical compound C=1N=C2N=C(N)N=C(N)C2=NC=1CN(C)C1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 FBOZXECLQNJBKD-ZDUSSCGKSA-N 0.000 description 5
- OKIZCWYLBDKLSU-UHFFFAOYSA-M N,N,N-Trimethylmethanaminium chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)C OKIZCWYLBDKLSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 5
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 5
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 5
- 229960000485 methotrexate Drugs 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 5
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 4
- 102000004594 DNA Polymerase I Human genes 0.000 description 4
- 108010017826 DNA Polymerase I Proteins 0.000 description 4
- 230000006820 DNA synthesis Effects 0.000 description 4
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108091026898 Leader sequence (mRNA) Proteins 0.000 description 4
- 108700026244 Open Reading Frames Proteins 0.000 description 4
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 4
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 4
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 4
- 238000000376 autoradiography Methods 0.000 description 4
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000001155 isoelectric focusing Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 4
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 4
- 238000001890 transfection Methods 0.000 description 4
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 4
- 241000701161 unidentified adenovirus Species 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 3
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 3
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 3
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 3
- 101000762375 Homo sapiens Bone morphogenetic protein 3 Proteins 0.000 description 3
- 108020005187 Oligonucleotide Probes Proteins 0.000 description 3
- 241000276498 Pollachius virens Species 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 3
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 3
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 3
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 3
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000002751 oligonucleotide probe Substances 0.000 description 3
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 3
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 3
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 description 2
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 description 2
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N Asparagine Natural products OC(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 2
- 108010054576 Deoxyribonuclease EcoRI Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 2
- 102000002746 Inhibins Human genes 0.000 description 2
- 108010004250 Inhibins Proteins 0.000 description 2
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 description 2
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108020005067 RNA Splice Sites Proteins 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 206010061363 Skeletal injury Diseases 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 125000000637 arginyl group Chemical group N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)* 0.000 description 2
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 description 2
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000022159 cartilage development Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 210000004978 chinese hamster ovary cell Anatomy 0.000 description 2
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- WZRZTHMJPHPAMU-UHFFFAOYSA-L disodium;(3e)-3-[(4-amino-3-sulfonatophenyl)-(4-amino-3-sulfophenyl)methylidene]-6-imino-5-methylcyclohexa-1,4-diene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].C1=C(S([O-])(=O)=O)C(=N)C(C)=CC1=C(C=1C=C(C(N)=CC=1)S([O-])(=O)=O)C1=CC=C(N)C(S(O)(=O)=O)=C1 WZRZTHMJPHPAMU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 2
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 102000045875 human BMP1 Human genes 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 239000000893 inhibin Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical group 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 2
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 description 2
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 2
- 239000012723 sample buffer Substances 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 2
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 description 2
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 description 1
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 1
- 101800000263 Acidic protein Proteins 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000008940 Alkaline Phosphatase assay kit Methods 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 208000003044 Closed Fractures Diseases 0.000 description 1
- 101100007328 Cocos nucifera COS-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 108020004635 Complementary DNA Proteins 0.000 description 1
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 description 1
- 241000699802 Cricetulus griseus Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-WFVLMXAXSA-N DEAE-cellulose Chemical compound OC1C(O)C(O)C(CO)O[C@H]1O[C@@H]1C(CO)OC(O)C(O)C1O GUBGYTABKSRVRQ-WFVLMXAXSA-N 0.000 description 1
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 239000003298 DNA probe Substances 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 108700003483 Drosophila dpp Proteins 0.000 description 1
- 102400001368 Epidermal growth factor Human genes 0.000 description 1
- 101800003838 Epidermal growth factor Proteins 0.000 description 1
- 241001131785 Escherichia coli HB101 Species 0.000 description 1
- 101000658546 Escherichia coli Type I restriction enzyme EcoEI endonuclease subunit Proteins 0.000 description 1
- 241000701959 Escherichia virus Lambda Species 0.000 description 1
- 241000206602 Eukaryota Species 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010014173 Factor X Proteins 0.000 description 1
- 108700028146 Genetic Enhancer Elements Proteins 0.000 description 1
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 1
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 101000762366 Homo sapiens Bone morphogenetic protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 101000599951 Homo sapiens Insulin-like growth factor I Proteins 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 101150088952 IGF1 gene Proteins 0.000 description 1
- 102100037852 Insulin-like growth factor I Human genes 0.000 description 1
- GHAZCVNUKKZTLG-UHFFFAOYSA-N N-ethyl-succinimide Natural products CCN1C(=O)CCC1=O GHAZCVNUKKZTLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HDFGOPSGAURCEO-UHFFFAOYSA-N N-ethylmaleimide Chemical compound CCN1C(=O)C=CC1=O HDFGOPSGAURCEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000002565 Open Fractures Diseases 0.000 description 1
- 241000906034 Orthops Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002732 Polyanhydride Polymers 0.000 description 1
- 108010021757 Polynucleotide 5'-Hydroxyl-Kinase Proteins 0.000 description 1
- 102000008422 Polynucleotide 5'-hydroxyl-kinase Human genes 0.000 description 1
- 101800004937 Protein C Proteins 0.000 description 1
- 102000017975 Protein C Human genes 0.000 description 1
- 102000016611 Proteoglycans Human genes 0.000 description 1
- 108010067787 Proteoglycans Proteins 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 101100218949 Rattus norvegicus Bmp3 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000012722 SDS sample buffer Substances 0.000 description 1
- 101800001700 Saposin-D Proteins 0.000 description 1
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- 108091036066 Three prime untranslated region Proteins 0.000 description 1
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 1
- 102000004887 Transforming Growth Factor beta Human genes 0.000 description 1
- 108090001012 Transforming Growth Factor beta Proteins 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- LPQOADBMXVRBNX-UHFFFAOYSA-N ac1ldcw0 Chemical compound Cl.C1CN(C)CCN1C1=C(F)C=C2C(=O)C(C(O)=O)=CN3CCSC1=C32 LPQOADBMXVRBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VJHCJDRQFCCTHL-UHFFFAOYSA-N acetic acid 2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal Chemical compound CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O VJHCJDRQFCCTHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 1
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003462 bioceramic Substances 0.000 description 1
- 239000005312 bioglass Substances 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000010072 bone remodeling Effects 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000021235 carbamoylation Effects 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 210000001612 chondrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000003636 conditioned culture medium Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002316 cosmetic surgery Methods 0.000 description 1
- CTMZLDSMFCVUNX-VMIOUTBZSA-N cytidylyl-(3'->5')-guanosine Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=C(C(N=C(N)N3)=O)N=C2)O)[C@@H](CO)O1 CTMZLDSMFCVUNX-VMIOUTBZSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 229940116977 epidermal growth factor Drugs 0.000 description 1
- 238000012869 ethanol precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000013613 expression plasmid Substances 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 239000012894 fetal calf serum Substances 0.000 description 1
- 210000003754 fetus Anatomy 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000007903 gelatin capsule Substances 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000007952 growth promoter Substances 0.000 description 1
- 229960000789 guanidine hydrochloride Drugs 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 102000045896 human BMP2 Human genes 0.000 description 1
- 102000045888 human BMP3 Human genes 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 108091005979 iodinated proteins Proteins 0.000 description 1
- PGLTVOMIXTUURA-UHFFFAOYSA-N iodoacetamide Chemical compound NC(=O)CI PGLTVOMIXTUURA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000013289 male long evans rat Methods 0.000 description 1
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 230000003458 metachromatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000001823 molecular biology technique Methods 0.000 description 1
- 230000000921 morphogenic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000318 mullerian duct Anatomy 0.000 description 1
- 229920002113 octoxynol Polymers 0.000 description 1
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 description 1
- 210000002997 osteoclast Anatomy 0.000 description 1
- 201000008968 osteosarcoma Diseases 0.000 description 1
- 210000001672 ovary Anatomy 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 208000028169 periodontal disease Diseases 0.000 description 1
- YBYRMVIVWMBXKQ-UHFFFAOYSA-N phenylmethanesulfonyl fluoride Chemical compound FS(=O)(=O)CC1=CC=CC=C1 YBYRMVIVWMBXKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 230000007505 plaque formation Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 230000008488 polyadenylation Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000004481 post-translational protein modification Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 1
- 229960000856 protein c Drugs 0.000 description 1
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 1
- 238000010188 recombinant method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002342 ribonucleoside Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 230000002381 testicular Effects 0.000 description 1
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 1
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- ZRKFYGHZFMAOKI-QMGMOQQFSA-N tgfbeta Chemical compound C([C@H](NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](N)CCSC)C(C)C)[C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O)C1=CC=C(O)C=C1 ZRKFYGHZFMAOKI-QMGMOQQFSA-N 0.000 description 1
- 229950003937 tolonium Drugs 0.000 description 1
- HNONEKILPDHFOL-UHFFFAOYSA-M tolonium chloride Chemical compound [Cl-].C1=C(C)C(N)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 HNONEKILPDHFOL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- VBEQCZHXXJYVRD-GACYYNSASA-N uroanthelone Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(O)=O)C(C)C)[C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC=1NC=NC=1)NC(=O)[C@H](CCSC)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CNC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CS)NC(=O)CNC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O)C(C)C)[C@@H](C)CC)C1=CC=C(O)C=C1 VBEQCZHXXJYVRD-GACYYNSASA-N 0.000 description 1
- 125000005287 vanadyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelsen vedrører fremgangsmåter for fremstilling av nye proteiner. Disse proteinene har mulighet for indusering av brusk- og bendannelse. The present invention relates to methods for the production of new proteins. These proteins have the possibility of inducing cartilage and bone formation.
Ben er et høyt spesialisert vev kjennetegnet ved omfattende matriks-struktur som dannes av fibrøse bunter av proteinet kollagen, og proteoglykaner, ikke-kollagenholdige proteiner, lipider og sure proteiner. Fremgangsmåtene for bendannelse og fornyings/preparering av benvev, som skjer kontinuerlig gjennom livet, utføres av spesialiserte celler. Normal dannelse av langskaft-skjelettdelene hos fostere forutgår for dannelsen av en bruskmodell. Benvekst utføres antagelig av "osteoblaster" (ben-dannende celler), mens ommodellering av ben utføres antageligvis av ben-resorberende celler, som kalles "osteoklaster" og osteoblaster. Forskjellige knokkeldannende, brusk-induserende og ben-induserende faktorer er blitt beskrevet. Se f.eks. Europa patentsøknad 148,155 og 159,016 angående diskusjoner derav. Bone is a highly specialized tissue characterized by extensive matrix structure formed by fibrous bundles of the protein collagen, and proteoglycans, non-collagenous proteins, lipids and acidic proteins. The processes of bone formation and renewal/preparation of bone tissue, which occur continuously throughout life, are carried out by specialized cells. Normal formation of the long shaft skeletal parts in fetuses precedes the formation of a cartilage model. Bone growth is presumably carried out by "osteoblasts" (bone-forming cells), while bone remodeling is presumably carried out by bone-resorbing cells, called "osteoclasts" and osteoblasts. Various bone-forming, cartilage-inducing and bone-inducing factors have been described. See e.g. European Patent Application 148,155 and 159,016 regarding discussions thereof.
Det er fremstilt nye proteiner i renset form. Fire av de nye proteinene er betegnet BMP-1, BMP-2 klasse I (eller BMP-2), BMP-3, og BMP-2 klasse II (eller BMP-4) hvori BMP er ben-morfogen protein. To av disse, BMP-2 og BMP-4, er proteiner fremstilt ifølge oppfinnelsen. Proteinene er kjennetegnet ved peptidsekvenser som er de samme som eller i vesentlig grad homologe til aminosyresekvensene illustrert i tabellene II til og med VIII nedenfor. De har mulighet for indusering av bendannelse ved et forutbestemt sted. Disse ben-induserende faktorene er videre kjennetegnet ved biokjemiske og biologiske egenskaper som innbefatter en aktivitet ved en konsentrasjon på 10 til lOOOng/gram ben i en in vivo rotte-bendannende analyse som er beskrevet nedenfor. Proteinene fremstilt i denne oppfinnelsen kan bli kodet av DNA-sekvensene beskrevet i tabellene eller av sekvenser som har mulighet for å hybridisere dertil og som koder for polypeptider ved benvekstfaktor biologiske egenskaper eller andre modifiserte sekvenser som demonstrerer slike egenskaper. New proteins have been produced in purified form. Four of the new proteins are designated BMP-1, BMP-2 class I (or BMP-2), BMP-3, and BMP-2 class II (or BMP-4) where BMP is bone morphogenic protein. Two of these, BMP-2 and BMP-4, are proteins produced according to the invention. The proteins are characterized by peptide sequences that are the same as or substantially homologous to the amino acid sequences illustrated in Tables II through VIII below. They have the possibility of inducing bone formation at a predetermined location. These bone-inducing factors are further characterized by biochemical and biological properties that include an activity at a concentration of 10 to 1000 ng/gram of bone in an in vivo rat bone-forming assay described below. The proteins produced in this invention can be encoded by the DNA sequences described in the tables or by sequences that have the possibility of hybridizing thereto and that encode polypeptides with bone growth factor biological properties or other modified sequences that demonstrate such properties.
Et av proteinene betegnes BMP-1. En del av det humane BMP-1 eller hBMP-1 er kjennetegnet av den samme eller i vesentlig grad den samme peptidsekvensen som aminosyre #1 til og med #37 i tabell V nedenfor, som står for et genomisk hBMP-1 fragment eller aminosyre #1 til og med aminosyre #730 i tabell VI som står for hBMP-1 cDNA. hBMP-1 eller en beslektet ben-induserende faktor kan videre bli kjennetegnet ved i hvert fall en del av disse sekvensene. Disse peptid-sekvensene er kodet av den samme eller vesentlig den samme DNA-sekvensen, som fremstilt i nukleotid #3440 til og med nukleotid #3550 i tabell V og i nukleotid #36 til og med nukleotid #2225 i tabell VI, respektivt. Disse hBMP-1 polypeptidene er videre kjennetegnet ved at de kan indusere bendannelse. hBMP-1 demonstrerer .aktivitet i en in vivo rotte bendannelse-analyse ved en konsentrasjon på 10 til lOOOng/gram ben. One of the proteins is called BMP-1. A portion of the human BMP-1 or hBMP-1 is characterized by the same or substantially the same peptide sequence as amino acids #1 through #37 in Table V below, which stand for a genomic hBMP-1 fragment or amino acid # 1 through amino acid #730 in Table VI which stands for hBMP-1 cDNA. hBMP-1 or a related bone-inducing factor can further be characterized by at least part of these sequences. These peptide sequences are encoded by the same or substantially the same DNA sequence as set forth in nucleotide #3440 through nucleotide #3550 in Table V and in nucleotide #36 through nucleotide #2225 in Table VI, respectively. These hBMP-1 polypeptides are further characterized by the fact that they can induce bone formation. hBMP-1 demonstrates activity in an in vivo rat bone formation assay at a concentration of 10 to 1000 ng/gram of bone.
Den homologe bovine vekstfaktor betegnes bBMP-1, og er kjennetegnet ved en peptidsekvens som inneholder den samme eller vesentlig den samme sekvensen som den til aminosyre #1 til og med aminosyre #37 i tabell II som står for et genomisk bBMP-1 fragment. Denne peptidsekvensen blir kodet fra den samme eller vesentlig den samme DNA-sekvensen som fremstilt i nukleotid #294 til og med nukleotid #404 i tabell II. Den bovine peptidsekvensen identifisert i tabell II nedenfor har også en lengde på 37 aminosyrer. bBMP-1 er videre kjennetegnet ved at det kan indusere bendannelse. The homologous bovine growth factor is designated bBMP-1, and is characterized by a peptide sequence that contains the same or substantially the same sequence as that of amino acid #1 through amino acid #37 in Table II which stands for a genomic bBMP-1 fragment. This peptide sequence is encoded from the same or substantially the same DNA sequence as provided in nucleotide #294 through nucleotide #404 of Table II. The bovine peptide sequence identified in Table II below is also 37 amino acids in length. bBMP-1 is further characterized by the fact that it can induce bone formation.
Et annet beninduserende proteinpreparat fremstilt i denne oppfinnelsen er betegnet BMP-2 klasse I (eller BMP-2). Det er kjennetegnet ved i hvert fall en del av en peptidsekvens som er den samme eller vesentlig den samme som det til aminosyre #1 til og med aminosyre #396 i tabell VII som står for cDNA hBMP-2 klasse I. Denne peptidsekvensen blir kodet av den samme eller vesentlig den samme sekvensen, som fremstilt i nukleotid #356 til og med nukleotid #1543 i tabell VII. Den humane peptidsekvensen identifisert i tabell VII har en lengde på 396 aminosyrer. hBMP-2 eller beslektede ben-induserende proteiner kan også kjennetegnes ved minst en del av denne peptidsekvensen. hBMP-2 klasse I blir videre kjennetegnet ved muligheten for å indusere bendannelse. Another bone-inducing protein preparation prepared in this invention is designated BMP-2 class I (or BMP-2). It is characterized by at least a portion of a peptide sequence that is the same or substantially the same as that of amino acid #1 through amino acid #396 in Table VII representing cDNA hBMP-2 class I. This peptide sequence is encoded by the same or substantially the same sequence as set forth in nucleotide #356 through nucleotide #1543 of Table VII. The human peptide sequence identified in Table VII is 396 amino acids in length. hBMP-2 or related bone-inducing proteins can also be characterized by at least part of this peptide sequence. hBMP-2 class I is further characterized by the ability to induce bone formation.
Det homologe bovine ben-induserende proteinet betegnet bBMP-2 klasse I (eller bBMP-2), har en DNA-sekvens som er identifisert i tabell III som representerer den genome sekvensen. Denne bovine DNA-sekvensen har en 129 aminosyre-kodende sekvens etterfulgt av omtrent 205 nukleotider (presumptiv 3' ikke-kodende sekvens). bBMP-2, klasse I er videre kjennetegnet ved muligheten for å indusere bendannelse. Et beninduserende proteinpreparat i oppfinnelsen er betegnet BMP-2 klasse II eller BMP-4. Det ,humane proteinet hBMP-2 klasse II (eller hBMP-4) er kjennetegnet ved minst en del av den samme eller vesentlig den samme peptidsekvensen mellom aminosyre #1 til og med aminosyre #408 i tabell VIII, som står for cDNA'et til hBMP-2 klasse II. Denne peptidsekvensen blir kodet av minst en del av den samme eller vesentlig den samme DNA-sekvensen som fremstilt i nukleotid #403 til og med nukleotid #1626 i tabell VIII. Denne faktoren er videre kjennetegnet ved muligheten til å indusere bendannelse. The homologous bovine bone-inducing protein designated bBMP-2 class I (or bBMP-2) has a DNA sequence identified in Table III that represents the genomic sequence. This bovine DNA sequence has a 129 amino acid coding sequence followed by approximately 205 nucleotides (presumptive 3' non-coding sequence). bBMP-2, class I is further characterized by the ability to induce bone formation. A bone-inducing protein preparation in the invention is designated BMP-2 class II or BMP-4. The human protein hBMP-2 class II (or hBMP-4) is characterized by at least part of the same or substantially the same peptide sequence between amino acid #1 through amino acid #408 in Table VIII, which represents the cDNA of hBMP-2 class II. This peptide sequence is encoded by at least a portion of the same or substantially the same DNA sequence as set forth in nucleotide #403 through nucleotide #1626 of Table VIII. This factor is further characterized by the ability to induce bone formation.
Enda en annen ben-induserende faktor er representert ved det bovine homologe bBMP-3. bBMP-3 er kjennetegnet ved DNA-sekvensen og aminosyresekvensen i tabell IV A og B som står for den bovine genome sekvensen. Det blir kjennetegnet av minst en del av en peptidsekvens som er den samme eller vesentlig den samme som aminosyre #1 til og med aminosyre #175 i tabell IV A og B. BMP-3 er videre kjennetegnet ved muligheten til å indusere bendannelse. Den bovine faktoren kan bli benyttet som et verktøy for å oppnå det analoge humane BMP-3 proteinet eller andre pattedyr-ben-induserende proteiner. En riktig karakterisering av denne bovine ben-induserende faktoren tilveiebringer det essensielle "ut-gangspunktet" for fremgangsmåten som benytter denne sekvensen. Denne fremgangsmåten, som benytter teknikker som er kjent innen genteknologi, innbefatter bruk av den bovine DNA-sekvensen som en probe for å screene et humant genomisk eller cDNA-bibliotek; og identifisering av DNA-sekvensene som hybridiserer til probene. En klon med en sekvens som hybridiserer blir renset ved plaque-dannelse og DNA'et isolert derifra, subklonet og utsatt for DNA-sekvensanalyse. Humant hBMP-3 protein er fremstilt ved bruk av denne fremgangsmåten. Yet another bone-inducing factor is represented by the bovine homolog bBMP-3. bBMP-3 is characterized by the DNA sequence and the amino acid sequence in Table IV A and B which stand for the bovine genome sequence. It is characterized by at least a portion of a peptide sequence that is the same or substantially the same as amino acid #1 through amino acid #175 in Table IV A and B. BMP-3 is further characterized by the ability to induce bone formation. The bovine factor can be used as a tool to obtain the analogous human BMP-3 protein or other mammalian bone-inducing proteins. A proper characterization of this bovine bone-inducing factor provides the essential "starting point" for the method using this sequence. This method, using techniques known in genetic engineering, involves using the bovine DNA sequence as a probe to screen a human genomic or cDNA library; and identifying the DNA sequences that hybridize to the probes. A clone with a sequence that hybridizes is purified by plaque formation and the DNA isolated therefrom, subcloned and subjected to DNA sequence analysis. Human hBMP-3 protein is prepared using this method.
Foreliggende oppfinnelse omfatter en fremgangsmåte for fremstilling av huBMP-2 klasse I (BMP-2), kjennetegnet ved at den innbefatter dyrking av en mikroorganisme transformert med en vektor inneholdende en DNA-sekvens som koder for huBMP-1 i et egnet kulturmedium, hvor nevntne DNA-sekvens er nukleotidsekvensen som følger: The present invention comprises a method for the production of huBMP-2 class I (BMP-2), characterized in that it includes the cultivation of a microorganism transformed with a vector containing a DNA sequence that codes for huBMP-1 in a suitable culture medium, where the DNA sequence is the nucleotide sequence as follows:
og isolering av huBMP-2 klasse I fra nevnte kulturmedium. and isolating huBMP-2 class I from said culture medium.
Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for fremstilling av huBMP-2 klasse II (BMP-4), kjennetegnet ved at den innbefatter dyrking av en mikroorganisme transformert med en vektor inneholdende en DNA-sekvens som koder for huBMP-2 klasse II i et egnet kulturmedium, hvor nevnte DNA-sekvens er nukleotidsekvensen som følger: og hvor DNA-sekvensen er i relativ forbindelse med en ekspresjonskontrollsekvens derfor, og isolering av huBMP-2 klasse II fra nevnte kulturmedium. The invention also includes a method for the production of huBMP-2 class II (BMP-4), characterized in that it includes the cultivation of a microorganism transformed with a vector containing a DNA sequence that codes for huBMP-2 class II in a suitable culture medium, wherein said DNA sequence is the nucleotide sequence as follows: and wherein said DNA sequence is in relative association with an expression control sequence therefore, and isolating huBMP-2 class II from said culture medium.
Videre omfatter oppfinnelsen cDNA-sekvens, kjennetegnet ved at den blir valgt fra gruppen bestående av: a. cDNA-sekvens som koder for huBMP-2 klasse I som innbefatter nukleotidsekvensen ifølge krav 1 eller en sekvens som hybridiseres dertil under stringente betingelser og som ved ekspresjon koder for et protein som har de samme egenskaper som huBMP-2 klasse I; og Furthermore, the invention comprises cDNA sequence, characterized in that it is selected from the group consisting of: a. cDNA sequence that codes for huBMP-2 class I that includes the nucleotide sequence according to claim 1 or a sequence that hybridizes to it under stringent conditions and that upon expression encodes a protein that has the same properties as huBMP-2 class I; and
b. cDNA-sekvens som koder for huBMP-2 klasse II som innbefatter nukleotidsekvensen ifølge krav 2 eller en sekvens som hybridiseres dertil under stringente betingelser og som ved ekspresjon koder for et protein som har de samme egenskaper som huBMP-2 klasse II. b. cDNA sequence that codes for huBMP-2 class II that includes the nucleotide sequence according to claim 2 or a sequence that hybridizes thereto under stringent conditions and that upon expression codes for a protein that has the same properties as huBMP-2 class II.
Omfattet er også vektor, kjennetegnet ved at den inneholder og kan uttrykke en DNA-sekvens som koder for ,et humant benvekstinduserende protein, hvorpå DNA-sekvensen koder for proteinet som blir valgt fra gruppen bestående av: a. en DNA-sekvens som koder for huBMP-2 klasse I som innbefatter nukleotidsekvensen ifølge krav 1; og b. en DNA-sekvens som koder for huBMP-2 klasse II som innbefatter nukleotidsekvensen ifølge krav 2 eller en sekvens som hybridiseres dertil under stringente betingelser og som ved ekspresjon koder for et protein som har de samme egenskapene som huBMP-2 klasse II, samt mikroorganisme, kjennetegnet ved at den inneholder og kan uttrykke vektoren som tidligere nevnt, og at den velges fra gruppen bestående av en bakterie-celle, en gjær-celle og en mammalsk celle. Also included is vector, characterized in that it contains and can express a DNA sequence that codes for a human bone growth-inducing protein, whereupon the DNA sequence codes for the protein that is selected from the group consisting of: a. a DNA sequence that codes for huBMP-2 class I comprising the nucleotide sequence of claim 1; and b. a DNA sequence that codes for huBMP-2 class II that includes the nucleotide sequence according to claim 2 or a sequence that hybridizes thereto under stringent conditions and that upon expression codes for a protein that has the same properties as huBMP-2 class II, as well as microorganism, characterized by the fact that it contains and can express the vector as previously mentioned, and that it is selected from the group consisting of a bacterial cell, a yeast cell and a mammalian cell.
Benvekst-faktorene som tilveiebringes heri innbefatter også faktorer som koder fra sekvensene som ligner sekvensene i The bone growth factors provided herein also include factors encoding from the sequences similar to the sequences of
tabellene II - VIII, men hvorpå modifikasjoner er naturlig innbefattet (f.eks. alleliske variasjoner i nukleotidsekvens som kan resultere i amlnosyre-forandringer i polypeptidet) eller som er med vilje konstruert. For eksempel, syntetiske polypeptider kan helt eller delvis duplikere kontinuerlige sekvenser av aminosyreresidiene i tabellene II - VIII. Disse sekvensene kan i kraft av å dele primære, sekundære eller tertiære strukturelle og konformasjons-karaktertrekk med benvekstfaktor polypeptider i tabellene II - VIII derfor inneholde felles benvekstfaktor biologiske egenskaper. De kan derfor bli benyttet som biologisk aktive substuenter for naturlig forekommende benvekstfaktor-polypeptider i terapeutiske fremgangsmåter. Tables II - VIII, but on which modifications are naturally included (eg allelic variations in nucleotide sequence which can result in amino acid changes in the polypeptide) or which are intentionally engineered. For example, synthetic polypeptides may fully or partially duplicate contiguous sequences of the amino acid residues in Tables II - VIII. By virtue of sharing primary, secondary or tertiary structural and conformational features with bone growth factor polypeptides in tables II - VIII, these sequences may therefore contain common bone growth factor biological properties. They can therefore be used as biologically active substances for naturally occurring bone growth factor polypeptides in therapeutic methods.
Andre spesifikke mutasjoner i sekvensene til benvekstfaktor-ene beskrevet heri innbefatter modifikasjoner av en eller begge av glykosyleringssetene. Ingen glykosylering eller bare delvis glykosylering resulterer fra aminosyresubstitu-sjon ved en eller begge asparagin-bundet glykosyleringsgjen-kjennings-seter som er tilstede i sekvensen til benvekstfakt-orene vist i tabellene II - VIII. Asparagin-bundet glykosylerings-gjenkjenningssetene innbefatter tripeptid-sekvensene som blir spesifikt gjenkjent av hensiktsmessige cellulære glykosyleringsenzymer. Disse tripeptidsekvensene innbefatter enten asparagin-X-threonin eller asparagin-X-serin, hvor X vanligvis er en hvilken som helst aminosyre. Forskjellige aminosyresubstitusjoner eller delesjoner ved en eller begge av den første eller tredje aminosyreposisjonene til et glykosylerings-gjenkjenningssete (og/eller aminsyredelesjon ved den andre posisjonen) resulterer i ikke-glykosylering ved den modifiserte tripeptid-sekvensen. Other specific mutations in the sequences of the bone growth factors described herein include modifications of one or both of the glycosylation sites. No glycosylation or only partial glycosylation results from amino acid substitution at one or both asparagine-linked glycosylation recognition sites present in the sequence of the bone growth factors shown in Tables II-VIII. The asparagine-linked glycosylation recognition sites include the tripeptide sequences that are specifically recognized by appropriate cellular glycosylation enzymes. These tripeptide sequences include either asparagine-X-threonine or asparagine-X-serine, where X is usually any amino acid. Different amino acid substitutions or deletions at one or both of the first or third amino acid positions of a glycosylation recognition site (and/or amino acid deletion at the second position) result in non-glycosylation at the modified tripeptide sequence.
Denne oppfinnelsen innbefatter også de nye DNA-sekvensene, som ikke har noen tilknytning til DNA-sekvenser som koder for andre proteinholdige materialer, og som koder ved ekspresjon for benvekstfaktorer. Disse DNA-sekvensene innbefatter de som er fremstilt i tabellene VII og VIII i en 5' til 3' retning og de sekvensene som hybridiserer under stringente hybridiserings-betingelser [se T. Maniatis et al, Molecular This invention also includes the new DNA sequences, which have no connection with DNA sequences which code for other proteinaceous materials, and which code, when expressed, for bone growth factors. These DNA sequences include those prepared in Tables VII and VIII in a 5' to 3' direction and those sequences that hybridize under stringent hybridization conditions [see T. Maniatis et al, Molecular
Cloning (A Laboratory Manual), Cold Spring Harbor Laboratory Cloning (A Laboratory Manual), Cold Spring Harbor Laboratory
(1982), sidene 387 til 389] til DNA-sekvensene i tabellene VII og VIII. (1982), pages 387 to 389] to the DNA sequences in Tables VII and VIII.
DNA-sekvenser som hybridiserer til sekvensene i tabell VII og VIII under andre hybridiseringsbetingelser og som kode ved ekspresjon for benvekstfaktorer som har benvekstfaktor-biologiske egenskaper også koder for benvekstfaktorer i denne oppfinnelsen. For eksempel, en DNA-sekvens som deler områder med signifikant homologi, f.eks. glykosyleringsseter eller disulfid-bindingsseter, med sekvensene i tabellene VII og VIII og som koder for en benvekstf aktor som har en eller flere benvekstfaktor-biologiske egenskaper koder helt klart for et medlem av denne nye vekstfaktorfamilien, selv om ikke en slik DNA-sekvens ville hybridisere stringent til sekvensen i tabellene VII og VIII. DNA sequences that hybridize to the sequences in Tables VII and VIII under other hybridization conditions and that code upon expression for bone growth factors having bone growth factor biological properties also code for bone growth factors of this invention. For example, a DNA sequence that shares regions of significant homology, e.g. glycosylation sites or disulfide bond sites, with the sequences in Tables VII and VIII and encoding a bone growth factor having one or more bone growth factor biological properties clearly encodes a member of this new growth factor family, even though such a DNA sequence would not hybridize strictly to the sequence in Tables VII and VIII.
DNA-sekvensene som koder for benvekstfaktor-polypeptider som. kodes av sekvensene i tabellene VII og VIII, men som har forskjellig kodon-sekvenser på grunn av degenerasjon av den genetiske koden eller alleliske variasjoner (naturlig forekommende baseforandringer i arts-populasjonen som kan eller behøver ikke å resultere i aminosyreforandring) koder også for de nye vekstfaktorene beskrevet heri. Variasjoner i DNA-sekvensene i tabellene VII og VIII som skyldes punktmuta-sjoner eller som skyldes induserte modifikasjoner for å øke aktiviteten, halveringstiden eller fremstilling av polypeptidene som kodes fra denne DNA-sekvensen er også innbefattet i denne oppfinnelsen. The DNA sequences encoding bone growth factor polypeptides such as. encoded by the sequences in Tables VII and VIII, but which have different codon sequences due to degeneration of the genetic code or allelic variations (naturally occurring base changes in the species population that may or may not result in amino acid change) also encode the new the growth factors described herein. Variations in the DNA sequences in Tables VII and VIII which are due to point mutations or which are due to induced modifications to increase the activity, half-life or production of the polypeptides encoded from this DNA sequence are also included in this invention.
Fremstilling av nye benvekstinduserende faktorer innbefatter dyrking av egnede celler eller cellelinjer, som er blitt transformert med en DNA-sekvens som ved ekspresjon koder for et nytt benvekstfaktor-polypeptid i oppfinnelsen, under kontroll av kjente regulatoriske sekvenser. Egnede celler eller cellelinjer kan innbefatte pattedyrceller, såsom kinesisk hamster ovarie-celler (CHO). Seleksjon av egnede pattedyr-vertsceller og fremgangsmåter for transformasjon, oppdyrking, ampi ifikasjon, screening og produktfremstilling og rensing er kjent innenfor fagområdet. Se, f.eks., Gething og Sambrook, Nature, 293:620-625 (1981), eller alternativt, Kaufman et al, Mol. Cell. Biol., 5(7 ):1750-1759 (1985) eller Howley et al, U.S. Patent 4,419,446. En annen egnet pattedyr-cellelinje, som er beskrevet i de vedlagte eksemplene er ape COS-1 cellelinje. En annen nyttig pattedyr-cellelinje er CV-1 cellelinje. Production of new bone growth-inducing factors includes cultivation of suitable cells or cell lines, which have been transformed with a DNA sequence which, upon expression, codes for a new bone growth factor polypeptide of the invention, under the control of known regulatory sequences. Suitable cells or cell lines may include mammalian cells, such as Chinese hamster ovary (CHO) cells. Selection of suitable mammalian host cells and methods for transformation, cultivation, amplification, screening and product manufacture and purification are known within the field. See, e.g., Gething and Sambrook, Nature, 293:620-625 (1981), or alternatively, Kaufman et al., Mol. Cell. Biol., 5(7 ):1750-1759 (1985) or Howley et al, U.S. Patent 4,419,446. Another suitable mammalian cell line, which is described in the attached examples, is the monkey COS-1 cell line. Another useful mammalian cell line is the CV-1 cell line.
Bakterieceller er egnede verter. For eksempel, de forskjellige E. coli stammene (f.eks. HB101, MC1061) er velkjente vertsceller innenfor bioteknologi-området. Forskjellige B. subtilis, Pseudomonas-stammer, andre bakterier og lignende kan også bli benyttet i denne fremgangsmåten. Bacterial cells are suitable hosts. For example, the various E. coli strains (eg, HB101, MC1061) are well-known host cells in the biotechnology field. Various B. subtilis, Pseudomonas strains, other bacteria and the like can also be used in this method.
Mange gjærcellestammer som er kjent innenfor fagområdet er også tilgjengelige som vertsceller for ekspresjon av polypeptidene i denne oppfinnelsen. I tillegg, når det er ønskelig, kan insekts-celler bli benyttet som vertsceller i fremgangsmåtene i denne oppfinnelsen. Se f.eks. Miller et al, Genetic Engineering, 8:277-298 (Plenum Press 1986) og referanser som er beskrevet deri. Many yeast cell strains known in the art are also available as host cells for expression of the polypeptides of this invention. In addition, when desired, insect cells can be used as host cells in the methods of this invention. See e.g. Miller et al, Genetic Engineering, 8:277-298 (Plenum Press 1986) and references therein.
Vektorene ifølge oppfinnelsen inneholder fortrinnsvis hele den nye DNA-sekvensen som er beskrevet ovenfor som koder for nye faktorer i denne oppfinnelsen. Disse vektorene inneholder i tillegg hensiktsmessige ekspresjonskontroll-sekvenser som tillater ekspresjon av beninduserende proteinsekvenser. Vektorer som inneholder modifiserte sekvenser som beskrevet ovenfor er også innbefattet i denne oppfinnelsen og nyttige ved fremstilling av beninduserende proteiner. Vektorene kan bli benyttet i fremgangsmåten som transformerer cellelinjer og som inneholder selekterte regulatoriske sekvenser i operativ assosiasjon med DNA-kodingssekvensene til oppfinnelsen som kan lede replikasjonen og ekspresjonen derav i selekterte vertsceller. Egnede regulatoriske sekvenser for slike vektorer er kjent for de som kjenner fagområdet og kan bli selektert avhengig av de selekterte vertsceller. Slik seleksjon er rutine og danner ikke deler av denne oppfinnelsen . The vectors according to the invention preferably contain the entire new DNA sequence described above which codes for new factors in this invention. These vectors additionally contain appropriate expression control sequences that allow expression of bone-inducing protein sequences. Vectors containing modified sequences as described above are also included in this invention and useful in the production of bone-inducing proteins. The vectors can be used in the method which transforms cell lines and which contain selected regulatory sequences in operative association with the DNA coding sequences of the invention which can direct the replication and expression thereof in selected host cells. Suitable regulatory sequences for such vectors are known to those skilled in the art and can be selected depending on the selected host cells. Such selection is routine and does not form part of this invention.
Et protein fremstilt ifølge oppfinnelsen, som induserer benvekst i de tilfeller hvor ben normalt ikke dannes, kan benyttes til leging av benbrudd. Et knokkeldannende preparat som innbefatter en eller flere av proteinene i denne oppfinnelsen kan ha profylaktisk bruk ved lukkede som åpen bruddreduksjon og også ved en forbedret fiksering av kunstige ledd. Ny bendannelse indusert av et knokkeldannende middel deltar i reparasjon av kongenital, skadeindusert eller onkologisk bortskjaering induserte kranie-ansikts defekter, og kan også benyttes i den kosmetiske .plastiske kirurgien. En knokkeldannende faktor i oppfinnelsen kan være verdifull i behandling av tannrotshinne-sykdommer, og i andre tann-reparasjons-fremgangsmåter. Slike midler kan tilveiebringe et miljø for å tiltrekke bendannende celler, stimulere vekst av bendannende celler eller indusere differensiering av stam-celler til bendannende celler. Proteinene fremstilt ifølge oppfinnelsen kan også brukes i annen terapi. A protein produced according to the invention, which induces bone growth in cases where bones are not normally formed, can be used for healing bone fractures. A bone-forming preparation that includes one or more of the proteins in this invention can have prophylactic use for closed or open fracture reduction and also for improved fixation of artificial joints. New bone formation induced by a bone-forming agent participates in the repair of congenital, injury-induced or oncological excision-induced craniofacial defects, and can also be used in cosmetic plastic surgery. A bone-forming factor of the invention may be valuable in the treatment of periodontal diseases, and in other tooth repair procedures. Such agents can provide an environment to attract bone-forming cells, stimulate growth of bone-forming cells or induce differentiation of stem cells into bone-forming cells. The proteins produced according to the invention can also be used in other therapies.
BMP-2 klasse I kan bli brukt individuelt i et farmasøytisk preparat. BMP-2 klasse I kan også bli brukt sammen med en eller flere av de andre proteinene i denne oppfinnelsen. BMP-2 klasse I kan bli kombinert med BMP-2 klasse II. Den kan også kombineres med BMP-3. Videre kan BMP-2 klasse I bli kombinert med BMP-2 klasse II og BMP-3. BMP-2 class I may be used individually in a pharmaceutical preparation. BMP-2 class I may also be used in conjunction with one or more of the other proteins of this invention. BMP-2 class I can be combined with BMP-2 class II. It can also be combined with BMP-3. Furthermore, BMP-2 class I can be combined with BMP-2 class II and BMP-3.
BMP-2 klasse II kan bli brukt individuelt i farmasøytiske preprater. I tillegg kan det bli brukt sammen med andre proteiner som definert ovenfor. Det kan videre bli brukt sammen med BMP-3. BMP-2 class II can be used individually in pharmaceutical preparations. In addition, it can be used together with other proteins as defined above. It can also be used together with the BMP-3.
En terapeutiske fremgangsmåte kan innbefatte lokal administrering av preparatet som et implantat eller innretning. Når det blir administrert, er det terapeutiske preparatet som blir brukt i denne oppfinnelsen, selvfølgelig, i en pyrogen-fri, fysiologisk akseptabel form. Preparatet kan hvis ønskelig være forkapslet eller bli injisert i en viskøs form for å føre det til benskade-stedet. Benvekst-induserende faktorpreparatet innbefatter helst en matriks som kan levere den beninduserende faktoren til benskade-stedet, og tilveiebringer en struktur for ben og brusk som utvikles og som eventuelt blir resorbert i kroppen. Slike matrikser kan bli dannet fra andre materialer som nå er i bruk ved andre implanterte medisinske forhold. A therapeutic method may include local administration of the preparation as an implant or device. When administered, the therapeutic composition used in this invention is, of course, in a pyrogen-free, physiologically acceptable form. The preparation can, if desired, be encapsulated or be injected in a viscous form to deliver it to the bone injury site. The bone growth-inducing factor preparation preferably includes a matrix that can deliver the bone-inducing factor to the site of bone damage, and provides a structure for bone and cartilage that develops and which is eventually resorbed in the body. Such matrices can be formed from other materials now in use in other implanted medical conditions.
Valg av materiale er basert på, for eksempel, biokompatibili-tet, biodegradabilitet, mekaniske egenskaper, kosmetisk fremstilling og interfase-egenskaper,. Bruk av de benvekst-induserende faktorene vil definere den hensiktsmessige formuleringen. Potensielle matrikser for benvekstinduserende faktorer kan være bionedbrytbare og kjemisk definerte, såsom men ikke begrenset til, kalsiumsulfat, trikalsiumfosfat, hydroksyapatitt, polyleddiksyre, polyanhydrider; bionedbrytbare og biologisk veldefinerte, såsom ben eller hud-kollagen, andre rene proteiner eller ekstracellulære matrikskomponen-ter; ikke-bionedbrytbare og kjemisk definerte, såsom sintrert hydroksyapatitt, bioglass, aluminat, eller andre keramikk; eller kombinasjoner av hvilke som helst av de ovenfor nevnte materialtypene, såsom polyleddiksyre og hydroksyapatitt eller kollagen og trikalsiumfosfat. Biokeramikken kan også bli forandret i komposisjon, såsom i kalsium-aluminat-fosfat og fremstilling for å forandre for eksempel porestørrelse, partikkelstørrelse, partikkelform og biodegradabiliteten. The choice of material is based on, for example, biocompatibility, biodegradability, mechanical properties, cosmetic production and interphase properties. Use of the bone growth-inducing factors will define the appropriate formulation. Potential matrices for bone growth-inducing factors may be biodegradable and chemically defined, such as, but not limited to, calcium sulfate, tricalcium phosphate, hydroxyapatite, polyacetic acid, polyanhydrides; biodegradable and biologically well-defined, such as bone or skin collagen, other pure proteins or extracellular matrix components; non-biodegradable and chemically defined, such as sintered hydroxyapatite, bioglass, aluminate, or other ceramics; or combinations of any of the aforementioned material types, such as polyacetic acid and hydroxyapatite or collagen and tricalcium phosphate. The bioceramics can also be changed in composition, such as in calcium-aluminate-phosphate and manufacturing to change, for example, pore size, particle size, particle shape and biodegradability.
Doseregimet vil bli bestemt av behandlende lege som avhenger av forskjellige faktorer som modifiserer virkning av slike vekstfaktorer, f.eks. mengde benvekt som er ønskelig at det blir dannet, stedet for benskaden, tilstanden til det skadede benet, pasientens alder, kjønn og diett, alvorlighetsgraden til infeksjoner, tidspunkt for administrering og andre kliniske faktorer. Dosen kan variere med matrikstyper som blir brukt til rekonstruksjon og sammensetningen av BMP'ene. Tilsetting av andre kjente vekstfaktorer, såsom IGF 1 (insulin-lignende vekstfaktor 1), til det endelige preparatet, kan også påvirke dosen. Generelt så bør doseregimet være i området på omtrent 10 til IO<6> nanogram protein per gram benvekt som er ønskelig. Fremskritt kan bli avlest ved periodisk bestemmelsé av benvekst og/eller reparasjon, f.eks. ved røntgen. Slike terapeutiske preparater er også nå verdifulle for veterinær-medisinsk bruk på grunn av mangel på arts-spesifisitet i beninduserende faktorer. Spesielt husdyr og fullblods hester i tillegg til mennesker er ønskelige pasienter for slik behandling med beninduserende faktorer i denne oppfinnelsen. The dosage regimen will be determined by the attending physician which depends on various factors that modify the effect of such growth factors, e.g. amount of bone mass desired to be formed, site of bone injury, condition of the injured bone, patient's age, gender and diet, severity of infections, time of administration and other clinical factors. The dose may vary with the types of matrix used for reconstruction and the composition of the BMPs. Addition of other known growth factors, such as IGF 1 (insulin-like growth factor 1), to the final preparation may also affect the dose. In general, the dosage regimen should be in the range of approximately 10 to 10<6> nanograms of protein per gram of bone weight which is desirable. Progress can be read by periodic determination of bone growth and/or repair, e.g. by X-ray. Such therapeutic preparations are also now valuable for veterinary medical use due to the lack of species specificity in bone-inducing factors. In particular, livestock and thoroughbred horses in addition to humans are desirable patients for such treatment with bone-inducing factors in this invention.
Følgende eksempler illustrerer bruk av denne oppfinnelsen i utvinning og karakterisering av bovine proteiner og bruk av disse til å utvinne humane proteiner, oppnåelse av disse humane proteinene og uttrykking av disse proteinene via rekombinante teknikker. The following examples illustrate the use of this invention in the extraction and characterization of bovine proteins and their use in extracting human proteins, obtaining these human proteins and expressing these proteins via recombinant techniques.
Eksemplene som følger nedenfor omfatter også andre ben-induserende faktorer enn de som er omfattet av oppfinnelsen. The examples that follow below also include other bone-inducing factors than those covered by the invention.
Eksempel I Example I
Isolering av bovin beninduserende faktor. Isolation of bovine bone-inducing factor.
Malt bovin-benpulver (20-120 mesh, Helitrex) er fremstilt i henhold til fremgangsmåten til M.E. Urist et al., Proe. Nati. Acad. Sei USA, 70:3511 (1973) med eliminering av noen av> ekstraheringsstegene som identifisert nedenfor. Ti kg malt pulver blir demineralisert i påfølgende skiftinger av 0.6N HC1 ved 4°C over en 48-timers periode med vigorøs røring. Den resulterende suspensjonen blir ekstrahert i 16 timer ved 4°C med 50 liter 2M CaCl2 og lOmM etylendiamin-tetraeddiksyre (EDTA), og etterfulgt av ekstraksjon i 4 timer i 50 liter 0.5M EDTA. Resten blir vasket tre ganger med destillert vann før det blir resuspendert i 20 liter 4M guanidin-hydroklorid Ground bovine bone powder (20-120 mesh, Helitrex) is prepared according to the method of M.E. Urist et al., Proe. Nati. Acad. Sei USA, 70:3511 (1973) with the elimination of some of the extraction steps as identified below. Ten kg of ground powder is demineralized in successive changes of 0.6N HC1 at 4°C over a 48-hour period with vigorous stirring. The resulting suspension is extracted for 16 hours at 4°C with 50 liters of 2M CaCl 2 and 10M ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), followed by extraction for 4 hours in 50 liters of 0.5M EDTA. The residue is washed three times with distilled water before being resuspended in 20 liters of 4M guanidine hydrochloride
[GuCl] , 20 mM Tris (pH 7.4), ImM N-etylmaleimid, ImM jodo-acetamid, ImM fenylmetylsulfonyl-fluorin som beskrevet i Clin. Orthop. Rel. Res., 171: 213 (1982). Etter 16 til 20 timer blir supernatanten fjernet og erstattet med nye 10 liter GuCl-buffer. Resten ble ekstrahert i 24 timer til. [GuCl] , 20 mM Tris (pH 7.4), ImM N-ethylmaleimide, ImM iodo-acetamide, ImM phenylmethylsulfonyl-fluorine as described in Clin. Orthop. Rel. Res., 171: 213 (1982). After 16 to 20 hours, the supernatant is removed and replaced with a new 10 liters of GuCl buffer. The residue was extracted for another 24 hours.
De rå GuCl ekstraktene blir slått sammen, konsentrert omtrent 20 ganger på et Pellicon-apparat med 10,000 molekylvekt av kuttings-membran, og deretter dialysert i 50mM Tris, 0. IM NaCl, 6M urea (pH7.2), som er utgangsbufferen for den første kolonnen. Etter lang dialyse blir proteinet applisert på en 4 liter DEAE cellulose-kolonne og de ubundede fraksjonene blir samlet. The crude GuCl extracts are pooled, concentrated approximately 20-fold on a Pellicon apparatus with a 10,000 molecular weight cut-off membrane, and then dialyzed into 50mM Tris, 0.IM NaCl, 6M urea (pH7.2), which is the starting buffer for the first column. After long dialysis, the protein is applied to a 4 liter DEAE cellulose column and the unbound fractions are collected.
De ubundne fraksjonene blir konsentrert og realisert mot 50mM NaAc, 50mM NaCl (pE 4.6) i 6M urea. De ubundne fraksjonene ble applisert på en karboksymetyl-cellulosekolonne. Protein som ikke bindes til kolonnen blir fjernet ved en omfattende vasking med utgangsbufferen, og materialet som inneholder beninduserende faktor blir desorbert fra kolonnen med 50mM NaAc, 0.25mM NaCl, 6M urea (pH 4.6). Proteinet fra dette steget blir konsentrert 20- til 40- ganger, deretter fortyn-net 5 ganger med 80mM KPO4, 6M urea (pH6.0). pH til denne oppløsningen blir justert til 6.0 med 500mM K2HPO4. Prøven blir applisert på en hydroksyapatitt-kolonne (LKB) ekvilibrert i 80mM KPO4, 6M urea (pH6.0) og alle ubundne proteinene blir fjernet ved å vaske kolonnen med den samme bufferen. Beninduserende faktoraktivitet blir eluert med lOOmM KPO4 (pH7.4) og 6M urea. The unbound fractions are concentrated and realized against 50mM NaAc, 50mM NaCl (pE 4.6) in 6M urea. The unbound fractions were applied to a carboxymethyl cellulose column. Protein that does not bind to the column is removed by extensive washing with the starting buffer, and the material containing bone-inducing factor is desorbed from the column with 50mM NaAc, 0.25mM NaCl, 6M urea (pH 4.6). The protein from this step is concentrated 20- to 40-fold, then diluted 5-fold with 80mM KPO4, 6M urea (pH6.0). The pH of this solution is adjusted to 6.0 with 500mM K2HPO4. The sample is applied to a hydroxyapatite column (LKB) equilibrated in 80mM KPO4, 6M urea (pH6.0) and all unbound proteins are removed by washing the column with the same buffer. Bone-inducing factor activity is eluted with 100 mM KPO 4 (pH 7.4) and 6 M urea.
Proteinet blir konsentrert omtrent 10 ganger, og fast NaCl blir tilsatt til en final konsentrasjon på 0.15M. Dette materialet blir applisert på en heaprin- Sepharose kolonne ekvilibrert i 50m KP04, 150mM NaCl, 6M urea (pH7.4). Etter omfattende vasking av kolonnen med utgangsbufferen, blir et protein med beninduserende faktoraktivitet eluert med 50mM KPO4, 700mM NaCl, 6M urea (pH7.4). Denne fraksjonen blir konsentrert til et minimalt volum, og 0.4ml aliquoter blir applisert på Superose 6 og Superose 12 kolonner koblet i serier, ekvilibrert med 4M GuCl, 20mM Tris (pH7.2) og kolonnene dannet ved en elueringshasighet på 0.25ml/mln. Proteinet som demonstrerer beninduserende faktoraktivitet har en relativ vandring som korresponderer til omtrent 30,000 dalton protein. The protein is concentrated approximately 10 times, and solid NaCl is added to a final concentration of 0.15M. This material is applied to a heaprin-Sepharose column equilibrated in 50m KP04, 150mM NaCl, 6M urea (pH7.4). After extensive washing of the column with the starting buffer, a protein with bone-inducing factor activity is eluted with 50mM KPO4, 700mM NaCl, 6M urea (pH7.4). This fraction is concentrated to a minimal volume, and 0.4ml aliquots are applied to Superose 6 and Superose 12 columns connected in series, equilibrated with 4M GuCl, 20mM Tris (pH7.2) and the columns formed at an elution rate of 0.25ml/mln. The protein demonstrating bone-inducing factor activity has a relative migration corresponding to approximately 30,000 daltons of protein.
Fraksjonene ovenfor blir slått sammen, dialysert mot 50mM NaAc, 6M urea (pH4.6), og applisert på en Pharmacia MonoS HR kolonne. Kolonnen blir utviklet med en gradient på 1.OM NaCl, 50mM NaAc, 6M urea (pH4.6). De aktive fraksjonene blir slått sammen og bragt til pH3.0 med 10$ trifluoroeddiksyre (TFA). Materialet blir applisert på en 0.46 x 25 cm Vydac C4 kolonne i 0.1$ TFA og kolonnen utviklet med en gradient på 90* acetonitril, 0.1* TFA (31.5* acetonitril, 0.1* TFA til 49.5* acetonitril, 0.1* TFA i 60 minutter ved lml per minutt). Aktivt materiale blir eluert ved omtrent 40-44* acetonitril. Aliquoter av de hensiktsmessige fraksjonene blir jodinert ved hjelp av en av de følgende metodene: P.J. McConahey et al, Int. Arch. Allergy, 29:185-189 (1966); A.E. Bolton et al, Biochem J., 133-529 (1973); og D.F. Bowen-Pope, The above fractions are pooled, dialyzed against 50mM NaAc, 6M urea (pH4.6), and applied to a Pharmacia MonoS HR column. The column is developed with a gradient of 1.OM NaCl, 50mM NaAc, 6M urea (pH4.6). The active fractions are combined and brought to pH 3.0 with 10% trifluoroacetic acid (TFA). The material is applied to a 0.46 x 25 cm Vydac C4 column in 0.1$ TFA and the column developed with a gradient of 90* acetonitrile, 0.1* TFA (31.5* acetonitrile, 0.1* TFA to 49.5* acetonitrile, 0.1* TFA for 60 minutes at lml per minute). Active material is eluted at about 40-44* acetonitrile. Aliquots of the appropriate fractions are iodinated using one of the following methods: P.J. McConahey et al., Int. Arch. Allergy, 29:185-189 (1966); A. E. Bolton et al, Biochem J., 133-529 (1973); and D.F. Bowen-Pope,
<J. Biol. Chem. , 237:5161 (1982). De jodinerte proteinene som er tilstede i disse fraksjonene blir analysert ved SDS gelelektroforese og urea Triton X 100 isoelektrisk fokusering. Ved dette stadiet blir den beninduserende faktoren beregnet til å være omtrent 10-50* rent. <J. Biol. Chem. , 237:5161 (1982). The iodinated proteins present in these fractions are analyzed by SDS gel electrophoresis and urea Triton X 100 isoelectric focusing. At this stage, the bone-inducing factor is calculated to be approximately 10-50* pure.
Eksempel II Example II
Karakterisering av bovin- beninduserende faktor. Characterization of bovine bone-inducing factor.
A. Molekylvekt. A. Molecular weight.
Omtrent 20jjg protein fra Eksempel I blir frysetørret og gjen-oppløst i IX SDS prøvebuffer. Etter 15 minutter oppvarming ved 37°C, blir prøven applisert til en 15* SDS polyakrylamid-gel og deretter elektroforert med kjøling. Molekylvekten blir bestemt relativt til fargede molekylvektstandarder (Bethesda Research Labs). Rett etter at den er ferdig, blir gel-filen som inneholder den beninduserende faktoren kuttet til 0.3cm deler. Hver dele blir moset og 1.4 ml 0.1* SDS tilsatt. Prøvene blir svakt rystet over natt ved romtemperatur for å eluere proteinet. Hver gel-bit blir avsaltet for å forhindre interferens i den biologiske analysen. Supernatanten fra hver prøve blir surgjort til pH 3.0 med 10* TFA, filtrert gjennom 0.45 mikron membran og applisert på en 0.46cm x 5cm C4 Vydac kolonne utviklet med en gradient på 0.1* TFA til 0.1* TFA, 90* CH3CN. De hensiktsmessige beninduserende-faktor-inneholdende fraksjonene blir slått sammen og rekonstituert med 20mg rotte-matriks. I dette gelsystemet har hoveddelen av beninduserende-faktorfraksjon-ene en mobilitet som et protein som har molekylvekt på omtrent 28,000 - 30,000 daltons. Approximately 20 µg of protein from Example I is freeze-dried and redissolved in 1X SDS sample buffer. After 15 minutes of heating at 37°C, the sample is applied to a 15* SDS polyacrylamide gel and then electrophoresed with cooling. The molecular weight is determined relative to colored molecular weight standards (Bethesda Research Labs). Immediately after it is finished, the gel file containing the bone-inducing factor is cut into 0.3cm pieces. Each part is mashed and 1.4 ml of 0.1* SDS is added. The samples are gently shaken overnight at room temperature to elute the protein. Each gel piece is desalted to prevent interference in the biological analysis. The supernatant from each sample is acidified to pH 3.0 with 10* TFA, filtered through 0.45 micron membrane and applied to a 0.46cm x 5cm C4 Vydac column developed with a gradient of 0.1* TFA to 0.1* TFA, 90* CH3CN. The appropriate bone-inducing-factor-containing fractions are pooled and reconstituted with 20 mg of rat matrix. In this gel system, the majority of the bone-inducing factor fractions have a mobility as a protein having a molecular weight of approximately 28,000 - 30,000 daltons.
B. Isoelektrisk fokusering. B. Isoelectric focusing.
Det isoelektriske punktet til beninduserende faktoraktivitet blir bestemt i en denaturerende isoelektrisk fokuseringssys-tem. Triton X100 urea gel-systemet (Hoeffer Scientific) blir modifisert som følger: 1) 40* av amfolyttene som blir brukt er Servalyte 3/10; 60* er Servalyte 7-9. 2) Katolytten som blir brukt er 40mM NaOH. Omtrent 20pg av protein fra Eksempel I blir frysetørret, løst opp i prøvebuffer og applisert på isoelektrofokuserende gelen. Gelen blir kjørt ved 20 watt, 10" C i omtrent 3 timer. Ved fullførelse blir filen som inneholder beninduserende faktor kuttet i ,0.5 cm biter. Hver bit blir knust i l.Oml 6M urea, 5mM Tris (pH 7.8) og prøvene blir ristet ved romtemperatur. Prøvene blir surgjort, filtrert, avsaltet og analysert som beskrevet ovenfor. Hoveddelen av aktiviteten slik den blir bestemt i analysen beskrevet i eksempel III vandrer på en måte som tyder med en pl på 8.8 - 9.2. The isoelectric point of bone-inducing factor activity is determined in a denaturing isoelectric focusing system. The Triton X100 urea gel system (Hoeffer Scientific) is modified as follows: 1) 40* of the ampholytes used are Servalyte 3/10; 60* is Servalyte 7-9. 2) The catholyte used is 40mM NaOH. Approximately 20 µg of protein from Example I is freeze-dried, dissolved in sample buffer and applied to the isoelectrofocusing gel. The gel is run at 20 watts, 10°C for approximately 3 hours. Upon completion, the file containing bone-inducing factor is cut into 0.5 cm pieces. Each piece is crushed in 1.0ml 6M urea, 5mM Tris (pH 7.8) and the samples are shaken at room temperature. The samples are acidified, filtered, desalted and analyzed as described above. The major part of the activity as determined in the analysis described in Example III migrates in a manner indicative of a pl of 8.8 - 9.2.
C. Subenhet karakterisering. C. Subunit characterization.
Subenhet-komposisjon til beninduserende faktor blir også bestemt. Ren beninduserende faktor blir isolert fra en preparativ 15* SDS-gel som beskrevet ovenfor. En del av prøven blir deretter redusert med 5mM DTT i prøvebuffer og elektroforert på nytt på en 15* SDS-gel. Det omtrent 30kd proteinet gir to hovedbånd ved omtrent 20kd og 18kd, likeledes et mindre bånd ved 30kd. Bredden på de to båndene indikerer heterogenitet som skyldes sannsynligvis glykosylering, andre post-translasjonsmodifikasjoner, protelytisk degradering eller karbamylering. The subunit composition of bone-inducing factor is also determined. Pure bone-inducing factor is isolated from a preparative 15* SDS gel as described above. A portion of the sample is then reduced with 5mM DTT in sample buffer and electrophoresed again on a 15* SDS gel. The approximately 30kd protein gives two major bands at approximately 20kd and 18kd, as well as a minor band at 30kd. The width of the two bands indicates heterogeneity likely due to glycosylation, other post-translational modifications, proteolytic degradation or carbamylation.
Eksempel III Example III
Biologisk aktivitet til den beninduserende faktoren. Biological activity of the bone-inducing factor.
En rotte-bendannelse analyse i henhold til de generelle fremgangsmåtene til Sampath og Reddi, Proe. Nati. Acad. Sei. U.S.A., 80:6591-6595 (1983) blir brukt til å bestemme den knokkeldannende aktiviteten til den bovine beninduserende faktoren i denne oppfinnelsen som bje oppnådd i eksempel I. Denne analysen kan også bli brukt til å bestemme beninduserende faktorer i andre arter. Etanolpresipitasjonssteget blir erstattet med dialysering av fraksjonen som skal bli analysert mot vann. Oppløsningen eller suspensjonen blir deretter gjenoppløst i et flyktig oppløsningsmiddel, f.eks. 0.1 - 0.2* TFA, og den resulterende oppløsningen blir deretter satt til 20mg rotte-matriks. Dette stoffet blir frosset og frysetørket og det resulterende pulveret blir lagt inn i #5 gelatinkapsler. Kapslene blir implantert subkutant i brystbuk-området i 21 - 49 dag gamle hankjønns lang Evans-rotter. De implanterte stoffene blir fjernet etter 7-10 dager. Halvparten av hvert stoff som blir implantert blir brukt i alkalisk fosf ataseanalyser [se A.H. Reddi et al., Proe. Nati Acad Sei., 69:1601 (1972)] og halvparten blir fiksert og preparert for histologisk analyse. Lum glykolmet-acrylat-seksjoner blir vanligvis farget med Von Kossa og syrefuschin for å detektere nye benmineraler. Alkalisk fosfatase er et enzym som dannes av kondroblaster og osteoblaster i løpet av matriksdannelse, blir også målt. Ny knokkel og bendannelse henger ofte sammen med alkalisk fosfatasenivåer. Tabell I nedenfor illustrerer doseresponsen i rotte-matriksprøver inkludert en kontroll som ikke er behandlet med induserende faktor. A rat ossification assay according to the general methods of Sampath and Reddi, Proe. Nati. Acad. Pollock. U.S.A., 80:6591-6595 (1983) is used to determine the bone-forming activity of the bovine bone-inducing factor of this invention as obtained in Example I. This assay can also be used to determine bone-inducing factors in other species. The ethanol precipitation step is replaced by dialysis of the fraction to be analyzed against water. The solution or suspension is then redissolved in a volatile solvent, e.g. 0.1 - 0.2* TFA, and the resulting solution is then added to 20mg rat matrix. This substance is frozen and lyophilized and the resulting powder is placed into #5 gelatin capsules. The capsules are implanted subcutaneously in the thoracoabdominal area in 21-49 day old male Long Evans rats. The implanted substances are removed after 7-10 days. Half of each substance implanted is used in alkaline phosphatase assays [see A.H. Reddi et al., Proe. Nati Acad Sei., 69:1601 (1972)] and half are fixed and prepared for histological analysis. Lum glycol methacrylate sections are usually stained with Von Kossa and acid fuschin to detect new bone mineral. Alkaline phosphatase, an enzyme formed by chondroblasts and osteoblasts during matrix formation, is also measured. New bone and bone formation are often associated with alkaline phosphatase levels. Table I below illustrates the dose response in rat matrix samples including a control not treated with inducing factor.
Ben eller knokler som blir dannet er fysisk begrenset til området som okkuperes av matriksen..Prøver blir også analysert ved SDS gelelektroforese og isoelektrisk fokusering som beskrevet ovenfor, etterfulgt av autoradiografi. Analysene viser en korrelasjon mellom aktivitet og proteinbåndende ved 28 - 30kd og ved pl 9.0. En ekstinksjonskoeffisient på 1 OD/mg-cm blir brukt som et estimat for protein og for en omtrentelig bestemmelse av renheten til den beninduserende faktoren i en bestemt fraksjon. I de in vivo rotte-bendannelse analysene gjort på fortynninger som beskrevet ovenfor, er proteinet aktivt in vivo ved 10 til 200ng protein/gram ben til sannsynligvis høyere enn øre protein/gram ben. Bones or bones that are formed are physically limited to the area occupied by the matrix. Samples are also analyzed by SDS gel electrophoresis and isoelectric focusing as described above, followed by autoradiography. The analyzes show a correlation between activity and protein binding at 28 - 30kd and at pl 9.0. An extinction coefficient of 1 OD/mg-cm is used as an estimate for protein and for an approximate determination of the purity of the bone-inducing factor in a particular fraction. In the in vivo rat bone formation assays done at dilutions as described above, the protein is active in vivo at 10 to 200 ng protein/gram bone to probably higher than ear protein/gram bone.
Eksempel IV Example IV
Bovin beninduserende faktor protein- sammensetning. Bovine bone-inducing factor protein composition.
Proteinsammensetningen i eksempel IIA med molekylvekt 28 - 30 kd blir redusert som beskrevet i eksempel IIC og kuttet med trypsin. Åtte tryptiske fragmenter blir isolert ved hjelp av standard fremgangsmåte som har følgende aminosyresekvenser: The protein composition in example IIA with molecular weight 28 - 30 kd is reduced as described in example IIC and cut with trypsin. Eight tryptic fragments are isolated using the standard method which have the following amino acid sequences:
Fragment 1: AAFLGDIALDEEDLG Fragment 1: AAFLGDIALDEEDLG
Fragment 2: AFQVQQAADL Fragment 2: AFQVQQAADL
Fragment 3: NYQDMVVEG Fragment 3: NYQDMVVEG
Fragment 4: STPAQDVSR Fragment 4: STPAQDVSR
Fragment 5: N Q E A L R Fragment 5: N Q E A L R
Fragment 6: LSEPDPSHTLEE Fragment 6: LSEPDPSHTLEE
Fragment 7: F D A Y Y Fragment 7: F D A Y Y
Fragment 8:LKPSN?ATIQSIVE Fragment 8:LKPSN?ATIQSIVE
Et mindre rent proteinpreparat fra bovinben blir fremstilt i henhold til et rensningsskjema som ligner det som er beskrevet i eksempel I. Rensingen er noe forskjellig fra det som tidligere er beskrevet fordi den utelater DE-52 kolonnen, CM-cellulose kolonnen og mono S kolonnen, likeledes en reverser-ing i rekkefølgen av hydroksylapatitt og heparing sefarose-kolonner. Det konsentrerte rå 4 M ekstraktet bringes til 85* final konsentrasjon etanol ved 4 grader. Blandingen blir deretter sentrifugert, og presipitatet blir deretter igjen løst opp i 50 mM Tris, 0.15 M NaCl, 6.0 M urea. Dette materialet blir deretter fraksjonert på Heparin Sepharose som beskrevet. Det Heparin-bundne materialet blir fraksjonert på hydroksyapatitt som beskrevet. De aktive fraksjonene blir slått sammen, konsentrert og fraksjonert ved høy-resolusjon gel-filtrering (TSK 30000 i 6 M guanidin-klorid, 50 mM Tris, pH 7.2). De aktive fraksjonene blir slått sammen, dialysert mot 0.1* TFA, og deretter fraksjonert på en C4 Vydac revers-fase kolonne som beskrevet. Preparatet blir redusert og elektroforert på en akrylamidgel. Proteinet som korresponderer til 18K-båndet blir eluert og kuttet med trypsin. Tryptiske fragmenter blir isolert og har følgende aminosyresekvenser: A less pure protein preparation from bovine bone is prepared according to a purification scheme similar to that described in Example I. The purification is somewhat different from that previously described because it omits the DE-52 column, the CM-cellulose column and the mono S column, likewise a reversal in the order of hydroxylapatite and heparing sepharose columns. The concentrated crude 4 M extract is brought to 85* final ethanol concentration at 4 degrees. The mixture is then centrifuged, and the precipitate is then redissolved in 50 mM Tris, 0.15 M NaCl, 6.0 M urea. This material is then fractionated on Heparin Sepharose as described. The Heparin-bound material is fractionated on hydroxyapatite as described. The active fractions are pooled, concentrated and fractionated by high-resolution gel filtration (TSK 30000 in 6 M guanidine chloride, 50 mM Tris, pH 7.2). The active fractions are pooled, dialyzed against 0.1* TFA, and then fractionated on a C4 Vydac reverse-phase column as described. The preparation is reduced and electrophoresed on an acrylamide gel. The protein corresponding to the 18K band is eluted and cut with trypsin. Tryptic fragments are isolated and have the following amino acid sequences:
Fragment 9: SLKPSNHATIQS7V Fragment 9: SLKPSNHATIQS7V
Fragment 10: SFDAYYCS7A Fragment 10: SFDAYYCS7A
Fragment 11:VYPNMTVESCA Fragment 11: VYPNMTVESCA
Fragment 12:VDFADI?W Fragment 12:VDFADI?W
De tryptiske fragmentene 7 og 8 er vesentlig lik fragmentene 10 og 9, respektivt. The tryptic fragments 7 and 8 are substantially similar to fragments 10 and 9, respectively.
A. bBMP- 1 A. bBMP-1
Prober bestående av oligonukleotid-pools (eller unike oligonukleotider) er betegnet i henhold til fremgangsmåten til R. Lathe, J. Mol. Biol., 183 (1):1-12 (1985) og fremstilt på en automatisert DNA-syntesemaskin. En probe består av en relativ lang (32 nukleotider) "guessmer" [se J.J. Toole et al., Nature, 312:342-347 (1984)] med følgende nukleotidsekvens. Probes consisting of oligonucleotide pools (or unique oligonucleotides) are designated according to the method of R. Lathe, J. Mol. Biol., 183 (1):1-12 (1985) and prepared on an automated DNA synthesis machine. A probe consists of a relatively long (32 nucleotide) "guessmer" [see J.J. Toole et al., Nature, 312:342-347 (1984)] with the following nucleotide sequence.
På grunn av at den genetiske koden er degenerert (mer enn et kodon kan kode for samme aminosyre), blir antall nukleotider i en probe-pool redusert basert på frekvensen hvorpå kodonet blir brukt i eukaryoter, den relative stabiliteten til G:T baseparene, og den relative sjeldne hyppigheten av dinukleo-tidet CpG i eukaryote kodingssekvenser [se Toole et al., ovenfor]. Det andre probe-settet består av kortere oligonukleotider (lengder på 17 nukleotider) som inneholder alle mulige sekvenser som aminosyrene kan kodes fra. Det andre probesettet har følgende sekvens: Because the genetic code is degenerate (more than one codon can code for the same amino acid), the number of nucleotides in a probe pool is reduced based on the frequency with which the codon is used in eukaryotes, the relative stability of the G:T base pairs, and the relative infrequency of the dinucleotide CpG in eukaryotic coding sequences [see Toole et al., supra]. The second probe set consists of shorter oligonucleotides (lengths of 17 nucleotides) that contain all possible sequences from which the amino acids can be coded. The second probe set has the following sequence:
(a) A [A/G] [A/G] TC [T/C] TC [T/C] TC [A/G] TC [T/C] AA (a) A [A/G] [A/G] TC [T/C] TC [T/C] TC [A/G] TC [T/C] AA
(b) A [A/G] [A/G] TC [T/C] TC [T/C] TC [A/G] TCNAG (b) A [A/G] [A/G] TC [T/C] TC [T/C] TC [A/G] TCNAG
Nukleotidene som står i parentes står for alternativer. "N" betyr enten A, T, C eller G. The nucleotides in parentheses stand for alternatives. "N" means either A, T, C or G.
I begge tilfeller blir områdene til aminosyresekvenser som blir brukt for probedannelse valgt ved å unngå kodoner som er sterkt degenererte hvor dette er mulig. Oligonukleotder blir fremstilt på en automatisert DNA-syntesemaskin; probene blir deretter radioaktivt merket med polynukleotid-kinase og <32p_,>In both cases, the regions of amino acid sequences used for probe generation are selected by avoiding codons that are highly degenerate where possible. Oligonucleotides are prepared on an automated DNA synthesis machine; the probes are then radioactively labeled with polynucleotide kinase and <32p_,>
ATP. ATP.
Disse to probesettene blir brukt til å screene et bovint genomisk rekombinant bibliotek. Biblioteket blir fremstilt som følger: Bovint lever-DNA blir delvis kuttet med restriksjons-endonuklease enzym Sau 3A og sedimentert gjennom et sukrosegradient. Størrelse fraksjonert DNA i området på 15-30kb blir deretter ligert til bakteriofag Barn HI vektor EMBL3 These two probe sets are used to screen a bovine genomic recombinant library. The library is prepared as follows: Bovine liver DNA is partially cut with the restriction endonuclease enzyme Sau 3A and sedimented through a sucrose gradient. Size fractionated DNA in the range of 15-30kb is then ligated into the bacteriophage Barn HI vector EMBL3
[Frischauf et al, J. Mol. Biol., 170:827-842 (1983)]. Biblioteket blir deretter platet med 8000 rekombinanter per skål. Duplikate nitrocellulose-kopier av plaquene blir utført og amplifisert i henhold til en modifikasjon av fremgangsmåten til Woo et al, Proe. Nati. Acad. Sei. USA, 75:3688-91 (1978). [Frischauf et al, J. Mol. Biol., 170:827-842 (1983)]. The library is then plated with 8000 recombinants per dish. Duplicate nitrocellulose replicates of the plaques are performed and amplified according to a modification of the method of Woo et al, Proe. Nati. Acad. Pollock. USA, 75:3688-91 (1978).
32-mer proben blir kinasebehandlet med <32>P-gamma-ATP og hybridisert til et filtersett 5X SSC, 0.1* SDS, 5X Denhardts, 100jig/ml laksesperm-DNA ved 45 grader C og vasket med 5X SSC, 0.1* SDS ved 45 grader C. 17-mer probene blir kinasebehandlet og hybridisert til det andre filtersettet i 3M tetra-metylammonium-klorid (TMAC), 0 . IM natriumfosfat pH6.5, ImM EDTA, 5X Denhardts, 0.6* SDS, 100ug/ml laksesperm-DNA ved 48 grader C, og vasket i 3M TMAC, 50mM ,Tris pH8.0 ved 50 grader C. Ved disse betingelsene minimaliseres deteksjon av galt parrede nukleotider til 17-mer probe-pool'en [se Wood et al, Proe. Nati. Acad. Sei, U.S.A., 82:1585-1588 (1985)]. 400,000 rekombinanter blir screenet ved hjelp av denne fremgangsmåten og et positivt duplikat blir plaque-renset. DNA blir isolert fra et skål-lysat fra denne rekombinante bakteriofagen betegnet lambda bP-50. bP-50 ble deponert Desember 16, 1986 til the American Type Culture Collection, 12301 Parklawn Dr., Rockville, MD, USA (heretter "ATCC") under aksesjonsnummer 40295. Dette og det andre som er deponert heri opprettholder Budapest Treaty når det gjelder "International Recognition of the Deposit of Microorganisms for the Purpose of Patent Procedure and Regulations thereunder". Denne bp-50 klonen koder i hvert fall for en del av den bovine benvekstfaktoren betegnet bBMP-1. The 32-mer probe is kinase treated with <32>P-gamma-ATP and hybridized to a filter set 5X SSC, 0.1* SDS, 5X Denhardt's, 100 µg/ml salmon sperm DNA at 45 degrees C and washed with 5X SSC, 0.1* SDS at 45 degrees C. The 17-mer probes are kinased and hybridized to the second filter set in 3M tetramethylammonium chloride (TMAC), 0 . IM sodium phosphate pH6.5, ImM EDTA, 5X Denhardt's, 0.6* SDS, 100ug/ml salmon sperm DNA at 48 degrees C, and washed in 3M TMAC, 50mM Tris pH8.0 at 50 degrees C. Under these conditions, detection of mismatched nucleotides to the 17-mer probe pool [see Wood et al, Proe. Nati. Acad. Sei, U.S.A., 82:1585-1588 (1985)]. 400,000 recombinants are screened using this method and a positive duplicate is plaque purified. DNA is isolated from a dish lysate from this recombinant bacteriophage designated lambda bP-50. bP-50 was deposited December 16, 1986 at the American Type Culture Collection, 12301 Parklawn Dr., Rockville, MD, USA (hereafter "ATCC") under accession number 40295. This and the others deposited herein uphold the Budapest Treaty as regards "International Recognition of the Deposit of Microorganisms for the Purpose of Patent Procedure and Regulations thereunder". This bp-50 clone encodes at least part of the bovine bone growth factor designated bBMP-1.
Oligonukleotid-hybridiseringsområdet til denne bBMP-1 klonen er lokalisert til et omtrentelig 800bp Eco RI fragment som blir subklonet inn i M13 og sekvensert ved bruk av standard teknikker. Den partielle DNA-sekvensen og den avledete aminosyresekvensen til lambda bP-50 er vist nedenfor i tabell II. Aminosyresekvenser som korresponderer til de tryptiske fragmentene isolert fra bovin-ben 28 til 30kd materialet er understreket i tabell II. Den første understrekede delen av sekvensen korresponderer til tryptisk fragment 1 ovenfor som oligonukelotidprobene er konstruert fra. Den andre understrekede delen korresponderer til tryptisk fragment 2 ovenfor. De antatte aminosyresekvensene indikerer at tryptisk fragment 2 forutgåes av et basisk residium (R) som er ventet i henhold til spesifisiteten til trypsin. Nuklein-syre-sekvensen som forutgås av den koblede CT ved nukleotid-posisjoner #292-293 i tabell II er antatt å være et intron (ikke-kodende sekvens) basert på tilstedeværelse av en konsensus akseptor-sekvens (dvs. et pyrimidinrikt området, TCTCTCTCC, etterfulgt av AG) og mangel på det basiske residiet i den hensiktsmessige posisjonen til den avledete aminosyresekvensen. Denne bBMP-1 genome sekvensen fremgår i tabell II. Den presumptive bBMP-1 peptidsekvensen fra denne genome klonen har en lengde på 37 aminosyrer og kodes fra DNA-sekvensen fra nukleotid #294 til og med #404 i tabell II. The oligonucleotide hybridization region of this bBMP-1 clone is localized to an approximately 800bp Eco RI fragment that is subcloned into M13 and sequenced using standard techniques. The partial DNA sequence and the deduced amino acid sequence of lambda bP-50 are shown below in Table II. Amino acid sequences corresponding to the tryptic fragments isolated from bovine bone 28 to 30kd material are underlined in Table II. The first underlined part of the sequence corresponds to tryptic fragment 1 above from which the oligonucleotide probes are constructed. The second underlined part corresponds to tryptic fragment 2 above. The putative amino acid sequences indicate that tryptic fragment 2 is preceded by a basic residue (R) which is expected according to the specificity of trypsin. The nucleic acid sequence predicted by the linked CT at nucleotide positions #292-293 in Table II is believed to be an intron (non-coding sequence) based on the presence of a consensus acceptor sequence (ie, a pyrimidine-rich region, TCTCTCTCC, followed by AG) and lack of the basic residue in the appropriate position of the derived amino acid sequence. This bBMP-1 genome sequence appears in Table II. The presumptive bBMP-1 peptide sequence from this genomic clone is 37 amino acids in length and is encoded from the DNA sequence from nucleotide #294 through #404 in Table II.
b. bBMP- 2 b. bBMP-2
To prober bestående av oligonukleotid-pooler er konstruert på basis av aminosyresekvensen til fragment 3 og fremstilt på en automatisert DNA-syntesemaskin som beskrevet ovenfor. Two probes consisting of oligonucleotide pools are constructed on the basis of the amino acid sequence of fragment 3 and prepared on an automated DNA synthesis machine as described above.
Probe #1: ACNACCAT [A/G] T C [T/C] T G [A/G] A T Probe #2: C A [A/G] G A [T/C] ATGGTNGTNGA Probe #1: ACNACCAT [A/G] T C [T/C] T G [A/G] A T Probe #2: C A [A/G] G A [T/C] ATGGTNGTNGA
Disse probene er radioaktivt merket og blir brukt til å screene det bovine genombiblioteket konstruert som beskrevet i del A med unntagelse av vektoren er lambda Jl Bam Hl armer [Mullins et al Nature 308: 856-858 (1984).] Den radioaktivt merkede 17-mer probe #1 blir hybridisert til filtersettene i henhold til fremgangsmåten for 17-mer proben beskrevet i del These probes are radiolabeled and are used to screen the bovine genomic library constructed as described in Part A with the exception of the vector being lambda Jl Bam Hl arms [Mullins et al Nature 308: 856-858 (1984).] The radiolabeled 17- mer probe #1 is hybridized to the filter sets according to the procedure for the 17-mer probe described in Sec
A. A.
400,000 rekombinanter blir screenet ved fremgangsmåten beskrevet ovenfor i del A. Et positivt duplikat blir plaque-renset og DNA'et blir isolert fra et skål-lysat av den rekombinante bakteriofagen betegnet lambda bP-21. Bakteriofag bP-21 ble deponert med ATCC under akse sjons nummer ATCC 40310 6. mars, 1987. bP-21-klonet koder for bovin vekstfaktor betegnet bBMP-2. 400,000 recombinants are screened by the method described above in Part A. A positive duplicate is plaque-purified and the DNA is isolated from a plate lysate of the recombinant bacteriophage designated lambda bP-21. Bacteriophage bP-21 was deposited with ATCC under accession number ATCC 40310 on March 6, 1987. The bP-21 clone encodes bovine growth factor designated bBMP-2.
Oligonukleotid-hybridiserende området til denne bBMP-2 klonen blir lokalisert til et omtrentelig 1.2 kb Sac I restriksjons - fragment som blir subklonet inn i M13 og sekvensert ved bruk av standard teknikker. Den partielle DNA-sekvensen og DNA-avledete aminosyresekvensen til dette Sac I fragmentet og det tilstøtende Hind III-Sac I restriksjonsfragmentet til bP-21 er vist nedenfor i tabell III. bBMP-2 peptidsekvensen fra denne klonen har en lengde på 129 aminosyrer og blir kodet fra DNA-sekvensen fra nukleotid #1 til og med nukleotid #387. Aminosyresekvensen som korresponderer til det tryptiske fragmentet isolert fra bovin-ben 28 til 30kd materialet er understreket i tabell III. Den understrekede delen av sekvensen korresponderer til tryptisk fragment 3 ovenfor som-oligonukleotidprobene for bBMP-2 er konstruert fra. Den antatte aminosyresekvensen indikerer at det tryptiske fragment 3 forutgått av et basisk residium (K) som er ventet på grunnlag av spesifisiteten til trypsin. Arginin-residiet som kodes av CGT-tripletten er antatt å være karboksy-termini til proteinet som er basert på tilstedeværelsen av et stoppkodon (TAG) som ligger ved siden av. The oligonucleotide hybridizing region of this bBMP-2 clone is localized to an approximately 1.2 kb Sac I restriction fragment that is subcloned into M13 and sequenced using standard techniques. The partial DNA sequence and DNA-derived amino acid sequence of this Sac I fragment and the adjacent Hind III-Sac I restriction fragment of bP-21 are shown below in Table III. The bBMP-2 peptide sequence from this clone is 129 amino acids in length and is encoded from the DNA sequence from nucleotide #1 through nucleotide #387. The amino acid sequence corresponding to the tryptic fragment isolated from bovine bone 28 to 30kd material is underlined in Table III. The underlined part of the sequence corresponds to tryptic fragment 3 above from which the oligonucleotide probes for bBMP-2 are constructed. The putative amino acid sequence indicates that the tryptic fragment 3 is preceded by a basic residue (K) which is expected on the basis of the specificity of trypsin. The arginine residue encoded by the CGT triplet is thought to be the carboxy-termini of the protein based on the presence of an adjacent stop codon (TAG).
C. bBMP- 3 C. bBMP-3
Prober bestående av oligonukleotid-pooler blir konstruert på basis av aminosyresekvensen til det tryptiske fragment 9 (probe #3), 10 (probe #2), og 11 (probe #1), og fremstilt på en automatisert DNA-syntesemaskin. Probes consisting of oligonucleotide pools are constructed based on the amino acid sequence of tryptic fragment 9 (probe #3), 10 (probe #2), and 11 (probe #1), and prepared on an automated DNA synthesis machine.
Probe #1: ACNGTCAT [A/G] T T N G G [A/G] T A Probe #1: ACNGTCAT [A/G] T T N G G [A/G] T A
Probe #2: C A [A/G] T A [A/G] T A N G C [A/G] T C [A/G] A A Probe #2: C A [A/G] T A [A/G] T A N G C [A/G] T C [A/G] A A
Probe #3: T G [A/G/T] ATNGTNGC [A/G] T G [A/G] T T Probe #3: T G [A/G/T] ATNGTNGC [A/G] T G [A/G] T T
Et rekombinant bovint genomisk bibliotek konstruert i EMBL3 blir screenet ved bruk av TMAC hybridisasjonsfremgangsmåter beskrevet ovenfor i del A. 400,000 rekombinanter blir screenet i duplikat form med probe #1 som er blitt merket med <32>P. Alle rekombinanter som hybridiserer til denne prober blir platet om for å åpne sekundære. Triplikate nitrocellulose kopier blir laget av de sekundære skålene, og amplifisert som beskrevet. De tre filtersettene blir hybridisert til probe #1, #2 og #3, igjen under TMAC-betingelser. En klon, lambda bP-819, hybridiseres til alle tre probene og blir plaque-renset og DNA'et blir isolert fra et skål-lysat. Bakteriofag lambda bP-819 ble deponert med ATCC 16. juni, 1987 under aksesjonsnummer 40344. Denne bP-819-klonen kodei for den bovine vekstfaktoren betegnet bBMP-3. A recombinant bovine genomic library constructed in EMBL3 is screened using TMAC hybridization procedures described above in Part A. 400,000 recombinants are screened in duplicate with probe #1 which has been labeled with <32>P. All recombinants that hybridize to this probe are replated to open secondary. Triplicate nitrocellulose replicates are made from the secondary dishes, and amplified as described. The three filter sets are hybridized to probe #1, #2 and #3, again under TMAC conditions. One clone, lambda bP-819, hybridizes to all three probes and is plaque purified and the DNA is isolated from a dish lysate. Bacteriophage lambda bP-819 was deposited with ATCC on June 16, 1987 under accession number 40344. This bP-819 clone encoded the bovine growth factor designated bBMP-3.
Regionen til bP-819 som hybridiseres til probe #2 blii lokalisert og sekvensert. Det partielle DNA'et og der avledete aminosyresekvensen til denne regionen er vist i tabell IVA. Aminosyresekvensene som korresponderer ti] tryptisk fragment 10 og 12 er understreket. Den første understrekede sekvensen korresponderer til fragment 12 mens den andre korresponderer til fragment 10. Dette området a^ bP-819, som hybridiserer til probe #2 koder i hvert fall foi 111 aminosyrer. Denne aminosyresekvensen blir kodet fra DNA-sekvensen fra nukleotid #414 til og med #746. The region of bP-819 that hybridizes to probe #2 was located and sequenced. The partial DNA and the deduced amino acid sequence of this region are shown in Table IVA. The amino acid sequences corresponding to tryptic fragments 10 and 12 are underlined. The first underlined sequence corresponds to fragment 12 while the second corresponds to fragment 10. This region a^ bP-819, which hybridizes to probe #2 encodes at least 111 amino acids. This amino acid sequence is encoded from the DNA sequence from nucleotide #414 through #746.
bP-819 området som hybridiserer til probe #1 og #3 blir lokalisert og sekvensert. Det partiellet DNA'et og den avledete aminosyresekvensen til dette området er vist i tabell IVB. Aminosyresekvensene som korresponderer til de tryptiske fragmentene 9 og 11 er understreket. Den første understrekede sekvensen korresponderer til fragment 9, mens den andre understrekede sekvensen korresponderer til fragment 11. Den peptide sekvensen til dette området av bP-819 som hybridiserer til probe #1 og #3 har en lengde på 64 aminosyrer som kodes av nukleotid #305 til og med #493 i tabell IVB. Argininresidiet som blir kodet fra AGA-tripletten er antatt å være karboksy-termini til proteinet som er basert på tilstedeværelsen av et stopp-koden (TAA) som ligger ved siden av det. Nukleinsyresekvensen som forutgår den koblede TC The bP-819 region that hybridizes to probe #1 and #3 is located and sequenced. The partial DNA and the deduced amino acid sequence of this region are shown in Table IVB. The amino acid sequences corresponding to the tryptic fragments 9 and 11 are underlined. The first underlined sequence corresponds to fragment 9, while the second underlined sequence corresponds to fragment 11. The peptide sequence of this region of bP-819 that hybridizes to probe #1 and #3 has a length of 64 amino acids encoded by nucleotide #305 even #493 in Table IVB. The arginine residue encoded by the AGA triplet is thought to be the carboxy-termini of the protein based on the presence of a stop codon (TAA) adjacent to it. The nucleic acid sequence preceding the linked TC
(posisjoner 305-306) er antatt å være et intron (ikke-kodende sekvens) som er basert på tilstedeværelse av en konsensus akseptor-sekvens (dvs. et pyrimidin-rikt område, TTCTCCCTTTTCGTTCCT, etterfulgt av AG) og tilstedeværelsen av en stopp i stedet for et basisk residium i den hensiktsmessige posisjonen av den avledete aminosyresekvensen. (positions 305-306) is believed to be an intron (non-coding sequence) based on the presence of a consensus acceptor sequence (ie, a pyrimidine-rich region, TTCTCCCTTTCGTTCCT, followed by AG) and the presence of a stop in instead of a basic residue at the appropriate position of the derived amino acid sequence.
bBMP-3 er derfor kjennetegnet ved DNA og aminosyresekvensen i tabell IV A og tabell IV B. Peptidsekvensen til denne klonen har en lengde på 175 aminosyrer og blir kodet fra DNA-sekvensen fra nukleotid #414 til og med nukleotid #746 i tabell IV A og nukleotid #305 til og med nukleotid #493 i tabell IV B. bBMP-3 is therefore characterized by the DNA and amino acid sequence in Table IV A and Table IV B. The peptide sequence of this clone is 175 amino acids in length and is encoded by the DNA sequence from nucleotide #414 through nucleotide #746 in Table IV A and nucleotide #305 through nucleotide #493 in Table IV B.
Eksempel V Example V
Humane beninduserende faktorer. Human bone-inducing factors.
A. hBMP- 1 A. hBMP-1
På grunn av at bovine og humane benvekstfaktorgener er antatt å være signifikant homologe, blir den bovine bBMP-1 DNA-sekvensen i tabell II (eller deler derav) brukt som en probe til å screene et humant genomisk bibliotek. 800bp EcoEI fragmentet til den bovine genome klonen blir merket med <32>P ved nick-translasjon. Et humanet genomisk bibliotek (Toole et al., supra) blir platet på 20 skåler med 40,000 rekombinanter per skål. Duplikate nitrocellulose filterkopier blir laget av hver skål og hybridisert til nick-translatert probe i 5 X SSC, 5 X Denhardfs, lOOpg/ml denaturert laksesperm DNA, 0.1* SDS (standard hybridisasjons-oppløsninger) ved 50 grader C i omtrent 14 timer. Filtrene blir deretter vasket i 1 X SSC, 0.1* SDS ved 50 grader og utsatt for autoradiografi. Fem positive duplikater blir isolert og plaque-renset. DNA tilveiebringes fra et skål-lysat til en av disse rekombinante bakteriofag, betegnet LP-H1. LP-H1 ble deponert ved ATCC 6. mars, 1987 under aksesjonsnummer 40311. Denne klonen koder i hvert fall for en del av den humane genome benvekstf aktor betegnet hBMP-1. Hybridiseringsområdet til LP-H1 er lokalisert til et 2.5 kb Xbal/Hindlll restriksjonsfragment. Because bovine and human bone growth factor genes are believed to be significantly homologous, the bovine bBMP-1 DNA sequence in Table II (or portions thereof) is used as a probe to screen a human genomic library. The 800bp EcoEI fragment of the bovine genome clone is labeled with <32>P by nick translation. A humanized genomic library (Toole et al., supra) is plated on 20 dishes with 40,000 recombinants per dish. Duplicate nitrocellulose filter copies are made from each dish and hybridized to nick-translated probe in 5 X SSC, 5 X Denhardfs, 100 pg/ml denatured salmon sperm DNA, 0.1* SDS (standard hybridization solutions) at 50 degrees C for approximately 14 hours. The filters are then washed in 1 X SSC, 0.1* SDS at 50 degrees and exposed to autoradiography. Five positive duplicates are isolated and plaque purified. DNA is provided from a dish lysate to one of these recombinant bacteriophages, designated LP-H1. LP-H1 was deposited at ATCC on March 6, 1987 under accession number 40311. This clone encodes at least a portion of the human genome bone growth promoter designated hBMP-1. The hybridization region of LP-H1 is localized to a 2.5 kb XbaI/HindIII restriction fragment.
Den partielle DNA-sekvensen og avledete aminosyresekvensen til lambda LP-E1 er vist nedenfor i tabell V. Peptidsekvensen fra denne klonen har en lengde på 37 aminosyrer og blir kodet fra DNA-sekvensen fra nukleotid #3440 til og med nukleotid #3550. Den kodende sekvensen i tabell V er flankert av omtrent 28 nukleotider (en antatt 5' ikke-kodende sekvens) og omtrent 19 nukleotider (en antatt 3' ikke-kodende sekvens). En sammenligning av bBMP-1 sekvensen i tabell II med hBMP-1 genomisk sekvens i tabell V indikerer den signifi-kante homologien mellom de to. The partial DNA sequence and deduced amino acid sequence of lambda LP-E1 is shown below in Table V. The peptide sequence from this clone is 37 amino acids in length and is encoded by the DNA sequence from nucleotide #3440 through nucleotide #3550. The coding sequence in Table V is flanked by about 28 nucleotides (a putative 5' non-coding sequence) and about 19 nucleotides (a putative 3' non-coding sequence). A comparison of the bBMP-1 sequence in Table II with the hBMP-1 genomic sequence in Table V indicates the significant homology between the two.
På grunnlag av størrelsen av de kodende områdende og posisjo-nene til ikke-kodende områdene generelt er konservert i homologe gener fra forskjellige arter, så kan beliggenhetene til de kodende og ikke-kodende områdene til beninduserende faktorgenene bli identifisert. Homologiområder mellom genene til de to artene, flankert av RNA-prosesserings-signaler ved homologe seter, indikerer et kodende område. On the basis that the size of the coding region ends and the positions of the non-coding regions are generally conserved in homologous genes from different species, the locations of the coding and non-coding regions of the bone-inducing factor genes can be identified. Regions of homology between the genes of the two species, flanked by RNA processing signals at homologous sites, indicate a coding region.
En probe som er spesifikk for den humane kodende sekvensen gitt i tabell V blir brukt til å identifisere en human cellelinje eller vev som fremstiller beninduserende faktor. Proben lages i henhold til følgende fremgangsmåte. To oligonukleotider som har følgende sekvenser: A probe specific for the human coding sequence given in Table V is used to identify a human cell line or tissue that produces bone-inducing factor. The sample is made according to the following procedure. Two oligonucleotides having the following sequences:
(a) GGGAATTCTGCCTTTCTTGGGGACATTGCCCTGGACGAAGAGGACCTGAG (a) GGGAATTCTGCCTTTCTTGGGGACATTGCCCTGGACGAAGAGGACCTGAG
(b) CGGGATCCGTCTGAGATCCACAGCCTGCTGTACCTGGAAGGCCCTCAGG (b) CGGGATCCGTCTGAGATCCACAGCCTGCTGTACCTGGAAGGCCCTCAGG
fremstilt på en automatisert syntesemaskin, sammensmeltet, utvidet ved bruk av Klenow-f ragmentet til E. coil DNA-polymerase I, kuttet med restriksjonsenzymer Eco RI og Bam HI, og satt inn i en M13 vektor. En enkelt-trådet <32>P-merket probe blir deretter fra templatfremstilling av denne subklonet ved bruk av standard teknikker. Polyadenylerte RNA<*>er fra forskjellige celle- og vevskilder blir deretter elektroforert på formaldehyd-agarosegeler og overført til nitrocellulose ved bruk av fremgangsmåten til Toole et al., ovenfor. Proben blir deretter hybridisert til nitrocellulose blottet i 50* formamid, 5 X SSC, 0.1* SDS, 40 mM natrlumfos-fat pH 6.5, 100 jjg/ml denaturert laksesperm DNA, og 5 mM vanadyl ribonukleosider ved 42°C over natt og vasket ved 65°C i 0.2 X SSC, 0.1* SDS. Etter autoradiografi, inneholder filen som inneholder RNA fra den numane osteosarkoma cellelinjen U-2 OS hybridiserende bånd som korresponderer RNA-arter på omtrentelig 4.3 og 3.0 kb. prepared on an automated synthesizer, fused, extended using the Klenow fragment of E. coil DNA polymerase I, cut with restriction enzymes Eco RI and Bam HI, and inserted into an M13 vector. A single-stranded <32>P-labeled probe is then templated from this subcloned using standard techniques. Polyadenylated RNA<*>s from various cell and tissue sources are then electrophoresed on formaldehyde-agarose gels and transferred to nitrocellulose using the method of Toole et al., supra. The probe is then hybridized to nitrocellulose blotted in 50* formamide, 5 X SSC, 0.1* SDS, 40 mM sodium phosphate pH 6.5, 100 µg/ml denatured salmon sperm DNA, and 5 mM vanadyl ribonucleosides at 42°C overnight and washed at 65°C in 0.2X SSC, 0.1* SDS. By autoradiography, the file containing RNA from the numan osteosarcoma cell line U-2 OS contains hybridizing bands corresponding to RNA species of approximately 4.3 and 3.0 kb.
cDNA blir fremstilt fra U-2 OS polyadenylert RNA og klonet inn i lambda gtlO ved bruk av etablerte teknikker (Toole et cDNA is prepared from U-2 OS polyadenylated RNA and cloned into lambda gtlO using established techniques (Toole et
al., ovenfor). 20,000 rekombinanter fra dette biblioteket blir platet på hver av 50 skåler. Duplikate nitrocellulose kopier blir laget av skålene. De ovenfor beskrevne oligo-nukleotidene blir kinasebehandlet med ^ ?- sexDma.- k1? og hybridisert til de to replika-settene ved 55°C i standard hybrldisasjonsoppløsning over natt. Filtrene ble deretter vasket i 1 X SSC, 0.1* SDS ved 55°C og utsatt for autoradiografi. Et positivt duplikat, betegnet lambda U20S-1, blir plaque-renset. Lambda U20S-1 ble deponert med ATCC 16. Juni, 1987 under aksesjonsnummer 40343. al., above). 20,000 recombinants from this library are plated on each of 50 dishes. Duplicate nitrocellulose copies are made of the dishes. The above-described oligonucleotides are kinase-treated with ^ ?- sexDma.- k1? and hybridized to the two replicate sets at 55°C in standard hybridization solution overnight. The filters were then washed in 1 X SSC, 0.1* SDS at 55°C and subjected to autoradiography. A positive duplicate, designated lambda U20S-1, is plaque purified. Lambda U20S-1 was deposited with ATCC on June 16, 1987 under accession number 40343.
Hele nukleotidsekvensen og avledete aminosyresekvensen av innskuddet til lambda U20S-1 er gitt i tabell VI. Denne cDNA klonen koder for en Met etterfulgt av en hydrofob ledersekvens som er karakteristisk for et protein som utskilles, og inneholder et stoppkodon ved nukleotidposisjonene 2226-2228. Denne klonen inneholder en åpen leseramme på 2190bp, som koder for et protein på 730 aminosyrer med en molekylvekt på 83kd som er basert på denne aminosyresekvensen. Klonen inneholder en sekvens som er identisk til det kodende området gitt i tabell V. Dette proteinet antas å representere et primært translasjonsprodukt som blir kuttet ved utskillelse og danner dermed hBMP-1 protein. Denne klonen er derfor et cDNA for hBMP-1 som korresponderer til det humane genfragmen-tet i den genome hBMP-1 sekvensen lambda LP-H1. Aminosyrene #550 til #590 til BMP-1 er homolog til overhuds-vekstfaktor og "vekstfaktor" domenene til protein C, faktor X og faktor The entire nucleotide sequence and deduced amino acid sequence of the insert of lambda U20S-1 is given in Table VI. This cDNA clone encodes a Met followed by a hydrophobic leader sequence characteristic of a secreted protein, and contains a stop codon at nucleotide positions 2226-2228. This clone contains an open reading frame of 2190bp, which encodes a protein of 730 amino acids with a molecular weight of 83kd based on this amino acid sequence. The clone contains a sequence identical to the coding region given in Table V. This protein is believed to represent a primary translation product that is cleaved upon secretion to form hBMP-1 protein. This clone is therefore a cDNA for hBMP-1 which corresponds to the human gene fragment in the genomic hBMP-1 sequence lambda LP-H1. Amino acids #550 to #590 of BMP-1 are homologous to epidermal growth factor and the "growth factor" domains of protein C, factor X, and factor
IX. IX.
B. hBMP- 2; Klasse I og II B. hBMP-2; Class I and II
HindiII-SacI bovine genome bBMP-2 fragmentet beskrevet i eksempel IV B. blir subklonet inn i M13 vektoren. En <32>P-merket enkelt-trådet DNA-probe blir laget fra et templat preparat av denne subklonen. Denne proben blir brukt til å screene polyadenylert RNA'er fra forskjellige celle og vevskilder som beskrevet ovenfor i del A. Et hybridisert bånd som korresponderer til en mRNA-form på omtrentellg 3.8 kb blir detektert i filen som inneholder RNA fra den humane cellelinjen U-2 OS. Hindlll-SacI fragmentet blir merket med <32>P ved nick-translasjon og brukt til å screene nitrocellulose-filterkopiene til ovenfor-beskrevne U-2 OS cDNA biblioteket ved hybridisasjon i standard hybridisasjonsbuffer ved 65° over natt etterfulgt av vasking 1 i X SSC, 0.1* SDS ved 65°C. Tolv positive duplikate kloner blir plukket og platet på ny for å oppnå sekundærer. Duplikate nitrocellulose-kopler er laget av de sekundære skålene og begge settene hybridisert til den bovine genome proben slik som den primære screeningenble utført. Et filtersett ble deretter vasket i 1 X SSC, 0.1* SDS; og den andre 0.1 X SSC, 0.1* SDS ved 65°C. The HindiII-SacI bovine genome bBMP-2 fragment described in Example IV B. is subcloned into the M13 vector. A <32>P-labeled single-stranded DNA probe is made from a template preparation of this subclone. This probe is used to screen polyadenylated RNAs from various cell and tissue sources as described above in part A. A hybridized band corresponding to an mRNA form of approximately 3.8 kb is detected in the file containing RNA from the human cell line U- 2 OS. The HindIII-SacI fragment is labeled with <32>P by nick translation and used to screen the nitrocellulose filter copies of the above-described U-2 OS cDNA library by hybridization in standard hybridization buffer at 65° overnight followed by washing 1 in X SSC , 0.1* SDS at 65°C. Twelve positive duplicate clones are picked and replated to obtain secondaries. Duplicate nitrocellulose probes are made from the secondary dishes and both sets hybridized to the bovine genome probe as the primary screening was performed. A filter set was then washed in 1 X SSC, 0.1* SDS; and the second 0.1 X SSC, 0.1* SDS at 65°C.
To klasser av hBMP-2 cDNA kloner er tydelige basert på sterke (4 rekombinanter) eller svake (7 rekombinanter) hybridisa-sjonssignaler under de mere stringente vaskebetingeIsene (0.1 X SSC, 0.1* SDS). Alle 11 rekombinante bakteriofag blir plaque-renset, DNA-preparering i liten skala fra skål-lysatene av hver, og Innskuddene subklonet inn i pSP65 og inn i M13 for sekvensanalyse. Sekvensanalyser av de sterkt hybridiserende klonene betegnet hBMP-2 klasse I (også kjent som BMP-2) Indikerer at de har omfattende sekvenshomologi med sekvensen gitt i tabell III. Disse klonene er derfor cDNA'er som koder for den humane ekvivalenten til proteinet so kodes av bBMP-2 genet hvor dens partielle sekvens er gitt i tabell III. Sekvensanalyser av de svakt hybridiserende rekombinant-ene betegnet hBMP-2 klasse II (også kjent som BMP-4) indikerer at de også er ganske homologe til sekvensen gitt i tabell III ved 3'enden av deres kodende områder, men mindre i de mere 5' områdene. De koder dermed for et humant protein med lignende, men ikke identisk, struktur til det ovenfor. Two classes of hBMP-2 cDNA clones are evident based on strong (4 recombinants) or weak (7 recombinants) hybridization signals under the more stringent washing conditions (0.1 X SSC, 0.1* SDS). All 11 recombinant bacteriophages are plaque-purified, small-scale DNA preparation from the dish lysates of each, and the inserts subcloned into pSP65 and into M13 for sequence analysis. Sequence analyzes of the strongly hybridizing clones designated hBMP-2 class I (also known as BMP-2) indicate that they have extensive sequence homology with the sequence given in Table III. These clones are therefore cDNAs that encode the human equivalent of the protein encoded by the bBMP-2 gene, the partial sequence of which is given in Table III. Sequence analyzes of the weakly hybridizing recombinants designated hBMP-2 class II (also known as BMP-4) indicate that they are also quite homologous to the sequence given in Table III at the 3' end of their coding regions, but less so in the more 5 ' areas. They thus code for a human protein with a similar, but not identical, structure to the above.
hBMP-2 klasse I cDNA-kloner med full lengde oppnås på følgende måte. 1.5 kb innskuddet til en av klasse II subkloner (II-10-1) blir isolert og radioaktivt merket ved nick-translasjon. Et sett av nitrocellulose-kopiene til U-2 OS cDNA-biblioteket screenet ovenfor (50 filtere, korrespond-erende til 1,000,000 rekombinante bakteriofag) blir rehybrid-isert med denne proben under stringente betingelser (hybridi-sering ved 65<4> i standard hybridsasjonsbuffer; vask ved 65° i 0.2 X SSC, 0.1* SDS). Alle rekombinant ene som hybridiserer til den bovine genome proben som ikke hybridiserer til klasse Full-length hBMP-2 class I cDNA clones are obtained as follows. The 1.5 kb insert of one of the class II subclones (II-10-1) is isolated and radioactively labeled by nick translation. A set of the nitrocellulose copies of the U-2 OS cDNA library screened above (50 filters, corresponding to 1,000,000 recombinant bacteriophage) is rehybridized with this probe under stringent conditions (hybridization at 65<4> in standard hybridization buffer ; wash at 65° in 0.2 X SSC, 0.1* SDS). All recombinants that hybridize to the bovine genome probe that do not hybridize to class
II proben blir plukket og plaque-renset (10 rekombinanter). Det blir laget stokker fra skålene og det blir laget bakteriofag DNA-preparater i liten skala. Etter subkloning inn i M13, indikerer sekvensenanalysen at 4 av disse representerer kloner som overlapper den opprinnelige klasse I klonen. En av disse, lambda U20S-39, inneholder et innskudd på omtrent 1.5 kb og ble deponert ved ATCC 16. juni, 1987 under aksesjonsnummer 40345. Den partielle DNA-sekvensen (utarbei-det fra lambda U20S-39 og flere andre hBMP-2 klasse I cDNA rekombinanter) og avledet aminosyresekvens er vist nedenfor 1 tabell VII. Lambda U20S-39 er ventet å inneholde hele nukleotidsekvensen som er nødvendig for å kode hele det humane motstykket til protein BMP-2 klasse II som blir kodet fra det bovine gen-segmentet hvor dets partielle sekvens er presentert 1 tabell III. Denne humane cDNA hBMP-2 klasse II inneholder en åpen leseramme på 1188 bp, som koder for et protein på 396 aminosyrer. Dette proteinet på 396 aminosyrer har en molekylvekt på 45kd som er basert på denne aminosyresekvensen. Det antas at denne sekvensen representerer det primære translasjonsproduktet. Proteinet forutgås av et 5' ikke-translatert område på 342 bp med stopp-kodoner i alle rammer. Det 13 bp området som forutgår dette 5' ikke-translaterte området står for en linker som blir brukt i cDNA-klonings fremgangsmåtene. Full-lengde hBMP-2 klasse II human cDNA kloner tilveiebringes på følgende måte. Det 200 bp EcoRI-SacI fragmentet fra 5' enden til klasse II rekombinant II-10-1 blir isolert fra dets plasmid-subklon, merket ved nick-translasjon og hybridisert til et sett av duplikate nitrocellulosekopier av U-2 OS cDNA-bibliotek (251 filtere/sett; representerer 500,000 rekombinanter). Hybridisasjon og vasking utføres under stringente betingelser som beskrevet ovenfor. 16 positive duplikater blir plukket og omplatet for å oppnå sekundærer. Nitrocellulose-filterkopiene til de sekundære skålene blir laget og hybridisert til et ollgonukleotld som ble fremstilt for å korrespondere til sekvensen til II-10-1 og har følgende sekvens: The II probe is picked and plaque-purified (10 recombinants). Sticks are made from the bowls and bacteriophage DNA preparations are made on a small scale. After subcloning into M13, sequence analysis indicates that 4 of these represent clones overlapping the original class I clone. One of these, lambda U20S-39, contains a deposit of approximately 1.5 kb and was deposited at ATCC on June 16, 1987 under accession number 40345. The partial DNA sequence (prepared from lambda U20S-39 and several other hBMP-2 class I cDNA recombinants) and derived amino acid sequence are shown below in Table VII. Lambda U20S-39 is expected to contain the entire nucleotide sequence necessary to encode the entire human counterpart of protein BMP-2 class II which is encoded from the bovine gene segment whose partial sequence is presented in Table III. This human cDNA hBMP-2 class II contains an open reading frame of 1188 bp, which codes for a protein of 396 amino acids. This 396 amino acid protein has a molecular weight of 45kd based on this amino acid sequence. It is believed that this sequence represents the primary translation product. The protein is preceded by a 5' untranslated region of 342 bp with stop codons in all frames. The 13 bp region that precedes this 5' untranslated region represents a linker that is used in the cDNA cloning procedures. Full-length hBMP-2 class II human cDNA clones are provided as follows. The 200 bp EcoRI-SacI fragment from the 5' end of class II recombinant II-10-1 is isolated from its plasmid subclone, tagged by nick translation, and hybridized to a set of duplicate nitrocellulose copies of the U-2 OS cDNA library ( 251 filters/set; representing 500,000 recombinants). Hybridization and washing are performed under stringent conditions as described above. 16 positive duplicates are picked and replated to obtain secondaries. The nitrocellulose filter copies of the secondary dishes are prepared and hybridized to an oligonucleotide that was prepared to correspond to the sequence of II-10-1 and has the following sequence:
Hybridisasjon gjøres i standard hybridisasjonsbuffer ved 50°C med vasking ved 50<*> i 1 X SSC, 0.1* SDS. 14 rekombinante bakteriofag som hybridiserer til denne oligonukleotiden blir plaque-renset. Stokker fra skålene blir laget og bakteriofag DNA-preparater laget i liten skala. Etter subkloning av 3 av disse inn i M13, indikerer sekvensanalysen på at de står for kloner som overlapper den opprinnelige klasse II klonen. En av disse, lambda U20S-3, ble deponert med ATCC under aksesjonsnummer 40342, 16. juni, 1987. U20S-3 inneholder et innskudd på omtrent 1.8 kb. Den partielle DNA-sekvensen og avledet aminosyresekvens til U20S-3 er vist nedenfor i tabell VIII. Denne klonen er ventet å inneholde hele den nukleotidsekvensen som er nødvendig for at den koder for hele humane BMP-2 klasse II protein. Denne cDNA inneholder en åpen leseramme på 1224 bp, som koder for et protein på 408 aminosyrer, som forutgås av et 5' ikke-translatert område på 394 bp med stoppkodoner i alle rammer, og inneholder en 3' ikke-translatert område på 308 bp etter stoppkodonet i riktig leseramme. Det 8 bp-området som forutgår det 5' ikke-translaterte området står for en linker som brukes ved cDNA kloningsfremgangsmåten. Dette proteinet på 408 aminosyrer har molekylvekt på 47kd og antas å stå for det primære translasjonsproduktet. Hybridization is done in standard hybridization buffer at 50°C with washing at 50<*> in 1 X SSC, 0.1* SDS. 14 recombinant bacteriophages that hybridize to this oligonucleotide are plaque-purified. Sticks from the dishes are made and bacteriophage DNA preparations made on a small scale. After subcloning 3 of these into M13, sequence analysis indicates that they represent clones overlapping the original class II clone. One of these, lambda U20S-3, was deposited with ATCC under accession number 40342, June 16, 1987. U20S-3 contains a deposit of approximately 1.8 kb. The partial DNA sequence and deduced amino acid sequence of U20S-3 is shown below in Table VIII. This clone is expected to contain the entire nucleotide sequence necessary for it to encode the entire human BMP-2 class II protein. This cDNA contains an open reading frame of 1224 bp, encoding a protein of 408 amino acids, which is preceded by a 5' untranslated region of 394 bp with stop codons in all frames, and contains a 3' untranslated region of 308 bp after the stop codon in the correct reading frame. The 8 bp region preceding the 5' untranslated region represents a linker used in the cDNA cloning procedure. This protein of 408 amino acids has a molecular weight of 47 kd and is believed to represent the primary translation product.
Sekvensene til BMP-2 klasse I og II, og BMP-3 som vist i The sequences of BMP-2 classes I and II, and BMP-3 as shown in
tabellene III, IV, VII og VIII har signifikant homolog! til beta (B) og beta (A) subenhetene til inhibinene. Inhibinene er en familie hormoner som nå investigeres for bruk ved prevensjon. Se A.J. Mason et al., Nature, 318:659-663 tables III, IV, VII and VIII have significant homolog! to the beta (B) and beta (A) subunits of the inhibins. The inhibins are a family of hormones that are now being investigated for use in contraception. See A.J. Mason et al., Nature, 318:659-663
(1985). De er også 1 mindre grad homologe til Mul ler i an inhiberende substans (MIS), som er et testikulært glykopro-tein som hører til regresjon av Mullerian-kanalen i løpet av utvikling av hankjønns-embryo og transformerende vekstfaktor-beta (TGF-b) som kan inhibere eller stimulere vekst av celler eller få dem til å differensiere. Sekvensen i tabell VII som koder for hBMP-2 klasse II har signifikant homolog! til Drosophila dekapentaplegic (DPP-C) locus transcript. Se J. Massague, Cell, 49:437-438 (1987); R.W. Padgett et al, Nature, 325:81-84 (1987); R.L. Cate et al, Cell 45: 685-698 (1985). They are also to a lesser degree homologous to Muller i an inhibitory substance (MIS), which is a testicular glycoprotein belonging to regression of the Mullerian duct during development of the male embryo and transforming growth factor-beta (TGF-b ) which can inhibit or stimulate the growth of cells or cause them to differentiate. The sequence in Table VII which codes for hBMP-2 class II has significant homolog! to the Drosophila decapentaplegic (DPP-C) locus transcript. See J. Massague, Cell, 49:437-438 (1987); R. W. Padgett et al., Nature, 325:81-84 (1987); R. L. Cate et al, Cell 45: 685-698
(1986). Det er derfor mulig at BMP-2 klasse II er den humane protein-homologen laget fra dette transkriptet fra dette utviklingsmutant-locuset. (1986). It is therefore possible that BMP-2 class II is the human protein homolog made from this transcript from this developmental mutant locus.
C. BMP- 3 C. BMP-3
Fordi bovine og humane benvekstfaktor-gener er antatt å være signifikant homologe, blir oligonukleotide prober som har vist seg å hybridisere til bovine DNA-sekvenser fra tabell IV.A og IV.B brukt til å screene et humant genomisk bibliotek. Et humant genomisk bibliotek (Toole et al., ovenfor) blir screenet ved bruk av disse probene, og presumptive positiver blir isolert og DNA-sekvensen tilveiebragt som beskrevet ovenfor. Tegn på at denne rekombinanten koder for en del av det humane beninduserende faktormolekylet ligger på bovin/human proteinet og genstruktur-homologier. Because bovine and human bone growth factor genes are believed to be significantly homologous, oligonucleotide probes shown to hybridize to bovine DNA sequences from Tables IV.A and IV.B are used to screen a human genomic library. A human genomic library (Toole et al., supra) is screened using these probes, and presumptive positives are isolated and the DNA sequence provided as described above. Evidence that this recombinant encodes part of the human bone-inducing factor molecule lies in the bovine/human protein and gene structure homologies.
Når en rekombinant bakteriofag som inneholder DNA som koder for en del av det humane BMP-3 molekylet blir oppnådd i den humane kodende sekvensen blir brukt som en probe som beskrevet i eksempel V (A) for å identifisere en human cellelinje eller vev som fremstiller BMP-3. mRNA blir selektert ved oligo (dT) cellulose-kromatografi og cDNA blir fremstilt og klonet i lambda gtlO ved bruk av etablerte teknikker (Toole et al., ovenfor ). When a recombinant bacteriophage containing DNA encoding a part of the human BMP-3 molecule is obtained in the human coding sequence is used as a probe as described in Example V (A) to identify a human cell line or tissue that produces BMP -3. mRNA is selected by oligo (dT) cellulose chromatography and cDNA is prepared and cloned into lambda gtlO using established techniques (Toole et al., supra).
Alternativt så kan hele genet som koder for denne humane beninduserende faktoren bli identifisert og tilveiebragt i flere rekombinante kloner hvis nødvendig. Flere rekombinanter som inneholder flere 3' eller 5' regioner av dette humane beninduserende faktorgenet kan tilveiebringes ved identifisering av unike DNA-sekvenser ved enden(e) til den opprinnelige klonen og deretter bruke disse probene til på ny å screene det humane genome biblioteket. Genet kan deretter bli på nytt samlet i et enkelt plasmid ved bruk av standard moleky-lær-biologiske teknikker og amplifisert i bakterier. Hele det humane BMP-3 faktorgenet kan deretter bli overført til en hensiktsmessig ekspresjonsvektor. Ekspresjonsvektoren som inneholder genet blir deretter transfektert inn i en patte-dyrcelle, f.eks. ape COS celler, hvor det humane genet blir transkribert og RNA'et spleiset på en riktig måte. Media fra de transfekterte cellene blir analysert for beninduserende faktoraktivitet som beskrevet heri som en indikasjon på at genene er fullstendige. mRNA oppnås fra disse cellene og cDNA blir fremstilt fra denne mRNA kilden og klonet. Fremgangsmåten beskrevet ovenfor kan på lignende måte blir benyttet for å isolere andre arters beninduserende faktor som er av interesse ved bruk av den bovine beninduserende faktoren og/eller den humane beninduserende faktoren som en probekilde. Slik annen arts beninduserende faktor viser seg å kunne bli benyttet ved, blant annet, reparasjon av brudd. Alternatively, the entire gene encoding this human bone-inducing factor can be identified and provided in multiple recombinant clones if necessary. Multiple recombinants containing multiple 3' or 5' regions of this human bone-inducing factor gene can be provided by identifying unique DNA sequences at the end(s) of the original clone and then using these probes to re-screen the human genome library. The gene can then be reassembled into a single plasmid using standard molecular biology techniques and amplified in bacteria. The entire human BMP-3 factor gene can then be transferred into an appropriate expression vector. The expression vector containing the gene is then transfected into a mammalian cell, e.g. monkey COS cells, where the human gene is transcribed and the RNA spliced correctly. Media from the transfected cells are assayed for bone-inducing factor activity as described herein as an indication that the genes are complete. mRNA is obtained from these cells and cDNA is prepared from this mRNA source and cloned. The method described above can similarly be used to isolate other species of bone-inducing factor of interest using the bovine bone-inducing factor and/or the human bone-inducing factor as a probe source. This other kind of bone-inducing factor turns out to be able to be used for, among other things, the repair of fractures.
Eksempel VI Example VI
Ekspresjon av beninduserende faktor Expression of bone-inducing factor
For å fremstille bovine, humane eller andre pattedyr-ben-induserende faktorer, blir DNA som koder for det overført til en hensiktsmessig ekspresjonsvektor og introdusert inn i pattedyrceller ved bruk av konvensjonelle genetiske konstruk-sjonsteknikker. To produce bovine, human or other mammalian bone-inducing factors, the DNA encoding it is transferred into an appropriate expression vector and introduced into mammalian cells using conventional genetic engineering techniques.
En som er kjent innenfor fagområdet kan konstruere pattedyr-ekspresjonsvektorer ved bruk av sekvensen i tabellene II-VIII eller andre modifiserte sekvenser og kjente vektorer, såsom pCD (Okayama et al., Mol. Cell Biol., 2:161-170 (1982)]. og pJL3, pJL4 [Gough et al., EMBO J., 4:645-653 (1985 )]. Transformering av disse vektorene inn i hensiktsmessige vertsceller kan resultere i ekspresjon av benvekstinduserende faktorer. En som er kjent innenfor fagområdet kan manipulere sekvensene i tabellene II - VIII ved eliminering eller erstatning av pattedyr-regulatoriske sekvenser som flankerer den kodende sekvensen med bakterielle sekvenser for dannelse av bakterielle vektorer for intracellulær eller ekstracellu-lær ekspresjon ved bakterielle celler. For eksempel, så kan de kodende sekvensene videre bli manipulert (f.eks. ligert til andre kjente linkere eller modifisert ved deletering av ikke-kodende sekvenser derfra eller forandring av nukleotider deri ved bruk av andre kjente teknikker). Den kodende sekvensen til den modifiserte beninduserende faktoren kunne deretter bli satt inn i en kjent bakteriell vektor ved bruk av fremgangsmåter slik som er beskrevet i T. Taniguchi et al., Proe. Nati Acad. Sei. USA, 77:7230-5233 (1980). Denne bakterielle vektoren kunne deretter bli transformert inn i bakterielle vertsceller og dermed så kunne beninduserende faktor bli uttrykt. En strategi for fremstilling av ekstra-cellulær av beninduserende faktor i bakterie-celler, se f.eks. europeisk patentsøknad EPA 177,343. One skilled in the art can construct mammalian expression vectors using the sequence in Tables II-VIII or other modified sequences and known vectors, such as pCD (Okayama et al., Mol. Cell Biol., 2:161-170 (1982) ]. and pJL3, pJL4 [Gough et al., EMBO J., 4:645-653 (1985 )]. Transformation of these vectors into appropriate host cells can result in the expression of bone growth-inducing factors. One skilled in the art can manipulate the sequences in Tables II - VIII by eliminating or replacing mammalian regulatory sequences flanking the coding sequence with bacterial sequences to form bacterial vectors for intracellular or extracellular expression by bacterial cells. For example, the coding sequences can be further manipulated (eg ligated to other known linkers or modified by deletion of non-coding sequences therefrom or alteration of nucleotides therein using other known techniques). the coding sequence of the modified bone-inducing factor could then be inserted into a known bacterial vector using methods such as those described in T. Taniguchi et al., Proe. Nat Acad. Pollock. USA, 77:7230-5233 (1980). This bacterial vector could then be transformed into bacterial host cells and thus bone-inducing factor could be expressed. A strategy for the production of extracellular bone-inducing factor in bacterial cells, see e.g. European Patent Application EPA 177,343.
Lignende manipulasjoner kan bli utført ved konstruksjon av en insektvektor [se f.eks. fremgangsmåter beskrevet i publisert Europa-patentsøknad 155,476] for ekspresjon i insektceller. En gjærvektor kan også bli konstruert ved bruk av gjær-regulatoriske sekvenser for intracellulær eller ekstracellu-lær ekspresjon av faktorene i denne oppfinnelsen ved gjærceller. [Se f.eks. fremgangsmåter beskrevet i publisert PCG søknad W086/00639 og europeisk patentsøknad EPA 123,289]. Similar manipulations can be performed in the construction of an insect vector [see e.g. methods described in published European patent application 155,476] for expression in insect cells. A yeast vector can also be constructed using yeast regulatory sequences for intracellular or extracellular expression of the factors of this invention by yeast cells. [See e.g. methods described in published PCG application W086/00639 and European patent application EPA 123,289].
En fremgangsmåte for fremstilling av store mengder av en benvekststimulerende faktor i oppfinnelsen fra pattedyrceller innbefatter konstruksjon av celler som inneholder flere kopier av det heterologe beninduserende faktorgenet. Det heterologe genet kan bli knyttet til en amplifiserbar markør,> f.eks. dihydrofolat reduktase (DHFR) genet hvorpå celler som inneholder økende genkopier kan bli selektert for propagering i økende konsentrasjoner av metotreksat (MTX) i henhold til fremgangsmåten til Kaufman og Sharp, J. Mol. Biol., 159:601-629 (1982). Denne fremgangsmåten kan bli benyttet for et stort antall forskjellige celletyper. A method for producing large amounts of a bone growth stimulating factor in the invention from mammalian cells involves the construction of cells containing multiple copies of the heterologous bone inducing factor gene. The heterologous gene can be linked to an amplifiable marker,> e.g. dihydrofolate reductase (DHFR) gene upon which cells containing increasing gene copies can be selected for propagation in increasing concentrations of methotrexate (MTX) according to the method of Kaufman and Sharp, J. Mol. Biol., 159:601-629 (1982). This method can be used for a large number of different cell types.
For eksempel, så kan et plasmid som Inneholder en DNA-sekvens for en beninduserende faktor i oppfinnelsen som er i operativ assosiasjon med andre plasmidsekvenser som muliggjør ekspresjon derav og DHFR ekspresjonsplasmid pAdA26SV(A)3 [Kaufman og Sharp, Mol. Cell. Biol., 2:1304 (1982)] kan bli ko-introdusert inn i DHFR-defekte CHO-celler, DUKX-BII, ved kalsiumfosfat ko-presipitasjon og transfeksjon. Transforman-ter som uttrykker DHFR blir selektert for vekst i alfa-medium med dialysert føtalt kalveserum, og deretter selektert for ampiifikasjon ved vekst i økende konsentrasjoner av MTX (påfølgende steg i 0.02, 0.2, 1.0 og 5uM MTX) som beskrevet i Kaufman et al., Mol Cell Biol., 5:1750 (1983). Transforman-ter blir klonet, og biologisk aktiv beninduserende faktorekspresjon blir bestemt ved rotte bendannelse-analyse. Beninduserende faktorekspresjon bør ,øke med økende nivåer av MTX motstand. Lignende fremgangsmåter kan følges for å fremstille andre beninduserende faktorer. For example, a plasmid containing a DNA sequence for a bone-inducing factor of the invention that is in operative association with other plasmid sequences enabling expression thereof and DHFR expression plasmid pAdA26SV(A)3 [Kaufman and Sharp, Mol. Cell. Biol., 2:1304 (1982)] can be co-introduced into DHFR-deficient CHO cells, DUKX-BII, by calcium phosphate co-precipitation and transfection. Transformants expressing DHFR are selected for growth in alpha medium with dialyzed fetal calf serum, and then selected for amplification by growth in increasing concentrations of MTX (subsequent steps in 0.02, 0.2, 1.0 and 5uM MTX) as described in Kaufman et al ., Mol Cell Biol., 5:1750 (1983). Transformants are cloned, and biologically active bone-inducing factor expression is determined by rat bone formation assay. Bone-inducing factor expression should increase with increasing levels of MTX resistance. Similar procedures can be followed to produce other bone-inducing factors.
Alternativt, så kommer det humane genet direkte til uttrykk, som beskrevet ovenfor. Aktivt beninduserende faktor kan bli fremstilt i bakterier og gjærceller. Det ekspresjonssystemet som for tiden er å foretrekke for biologisk aktivt rekombinant human beninduserende faktor er stabilt transformerte CHO-celler. Alternatively, the human gene is directly expressed, as described above. Active bone-inducing factor can be produced in bacteria and yeast cells. The currently preferred expression system for biologically active recombinant human bone-inducing factor is stably transformed CHO cells.
Som et spesifikt eksempel, for å fremstille den humane beninduserende faktoren (hBMP-1) i eksempel V, blir innskuddet til U20S-1 frigjort fra vektorarmene ved kutting med Sal I og subklonet inn i pattedyr-ekspresjonsvektor pMT2CX kuttet med Xho I. Plasmid dNA fra denne subklonen blir transfektert inn i COS-celler ved DEAE-dekstran-fremgangsmåten [Sompayrac og Danna PNAS 78:7575-7578 (1981); Luthman og Magnusson, Nucl.Acids Res. 11: 1295-1308 (1983)]. Serum-fritt 24 t kondisjonert medium blir samlet fra cellene 40-70 t etter transfeksj onen. As a specific example, to prepare the human bone-inducing factor (hBMP-1) of Example V, the insert of U20S-1 is released from the vector arms by cutting with Sal I and subcloned into mammalian expression vector pMT2CX cut with Xho I. Plasmid dNA from this subclone is transfected into COS cells by the DEAE-dextran method [Sompayrac and Danna PNAS 78:7575-7578 (1981); Luthman and Magnusson, Nucl. Acids Res. 11: 1295-1308 (1983)]. Serum-free 24 h conditioned medium is collected from the cells 40-70 h after transfection.
Pattedyr-ekspresjonsvektor pMT2 Cla-Xho (pMT2 CX) er et derivat av p91023 (b) (Wong et al., Science 228:810-815, 1985) som er forskjellig fra den sistnevnte ved at den inneholder ampicillin resistens-genet istedenfor tetracyklin-resistensgenet og at den videre inneholder et Xhol sete for innsetting av cDNA-kloner. De funksjonelle elementene til pMT2 Cla-Xho er blitt beskrevet (Kaufman, R.J., 1985, Proe. Nati. Acad. Sei. USA 82:689-693) og innbefatter adenovirus VA-gener, SV40 replikasjonsorigo som innbefatter den 72 bp forsterkeren, adenovirus hoved-senpromoter innbefattet et 5' spleise-sete og hovedparten av adenovirusets tredelte ledersekvens som er tilsted epå adenovirus sen mRNA'er, et 3' spleise-akseptorsete, et DHFR innskudd, SV40 tidlig polyade-nyleringssete (SV40), og pBR322 sekvenser som er nødvendig for propagering i E. coli. Mammalian expression vector pMT2 Cla-Xho (pMT2 CX) is a derivative of p91023 (b) (Wong et al., Science 228:810-815, 1985) which differs from the latter in that it contains the ampicillin resistance gene instead of tetracycline -the resistance gene and that it further contains an Xhol site for the insertion of cDNA clones. The functional elements of pMT2 Cla-Xho have been described (Kaufman, R.J., 1985, Proe. Nati. Acad. Sei. USA 82:689-693) and include adenovirus VA genes, SV40 origin of replication including the 72 bp enhancer, adenovirus major late promoter included a 5' splice site and most of the adenovirus tripartite leader sequence present on adenovirus late mRNAs, a 3' splice acceptor site, a DHFR insert, SV40 early polyadenylation site (SV40), and pBR322 sequences that is required for propagation in E. coli.
Plasmid pMT2 Cla-Xho oppnås ved EcoRI kutting av pMT2-VWF, som er blitt deponert ved the American Type Culture Collection (ATCC), Rockville, MD (USA) under aksesjonsnummer ATCC 67122. EcoRI kutting kutter cDNA-innskuddet som er tilstede i pMT2-VWF ut, som gir pMT2 i lineær form som kan bli ligert og brukt til å transformere E. coli HB 101 eller DH-5 til ampicillin resistens. Plasmid pMT2 DNA kan bli fremstilt ved bruk av konvensjonelle fremgangsmåter. pMT2CX blir deretter konstruert ved kutting av pMT2 med Eco RV og Xbal, behandling av det kuttede DNA'et med Klenow-fragment av DNA-polymerase I, og ligering av Cla-linkere (NEBiolabs, CATCGATG). Dette fjerner basene 2266 til 2421 med utgangspunkt fra Hind III setet nær SV40 replikasjonsorigo og forsterkersekvensen til pMT2. Plasmid DNA blir deretter kuttet med EcoRI, gjort butt som ovenfor, og ligert til en EcoRI adapter, Plasmid pMT2 Cla-Xho is obtained by EcoRI digestion of pMT2-VWF, which has been deposited at the American Type Culture Collection (ATCC), Rockville, MD (USA) under accession number ATCC 67122. EcoRI digestion cuts the cDNA insert present in pMT2 -VWF out, which gives pMT2 in linear form that can be ligated and used to transform E. coli HB 101 or DH-5 to ampicillin resistance. Plasmid pMT2 DNA can be prepared using conventional methods. pMT2CX is then constructed by cutting pMT2 with Eco RV and XbaI, treating the cut DNA with Klenow fragment of DNA polymerase I, and ligation with Cla linkers (NEBiolabs, CATCGATG). This removes bases 2266 to 2421 starting from the Hind III site near the SV40 origin of replication and the enhancer sequence of pMT2. Plasmid DNA is then cut with EcoRI, blunted as above, and ligated to an EcoRI adapter,
5' PO4-AATTCCTCGAGAGCT 3<*>5' PO4-AATTCCTCGAGAGCT 3<*>
3' GGAGCTCTCGA 5<*>3' GGAGCTCTCGA 5<*>
kuttet med Xhol, og ligert, som gir pMT2 Cla-Xho, som deretter kan bli brukt til å transformere E. coli til ampicillin-resistens. Plasmid pMT2 Cla-Xho DNA kan bli fremstilt ved konvensjonelle fremgangsmåter. cut with XhoI, and ligated, yielding pMT2 Cla-Xho, which can then be used to transform E. coli into ampicillin resistance. Plasmid pMT2 Cla-Xho DNA can be prepared by conventional methods.
Eksempel VII Example VII
Biologisk aktivitet til uttrykt beninduserende faktor A. BMP-1 Biological activity of expressed bone-inducing factor A. BMP-1
For måling av den biologiske aktiviteten til uttrykt beninduserende faktor (hBMP-1) tilveiebragt i eksempel VI ovenfor, blir faktoren delvis renset på en Heparin Sepharose kolonne. 4 ml av transf eks jons-supernatanten fra en 100 mm skål blir konsentrert omtrent 10 ganger ved ultrafiltrering på en YM 10 membran og deretter dialysert mot 20mM Tris, 0.15 M NaCl, pH 7.4 (utgangsbuffer). Dette materialet blir deretter applisert på en 1.1 ml Heparin Sepharose kolonne i utgangsbuffer. Ubundede proteiner blir fjernet ved bruk av en 8 ml vask med utgangsbuffer, og bundne proteiner, innbefattet BMP-1, blir desorbert ved en 3-4 ml vask med 20, mM Tris, 2.0 M NaCl, pH 7.4. For measuring the biological activity of expressed bone-inducing factor (hBMP-1) provided in Example VI above, the factor is partially purified on a Heparin Sepharose column. 4 ml of the transfection supernatant from a 100 mm dish is concentrated approximately 10-fold by ultrafiltration on a YM 10 membrane and then dialyzed against 20 mM Tris, 0.15 M NaCl, pH 7.4 (stock buffer). This material is then applied to a 1.1 ml Heparin Sepharose column in output buffer. Unbound proteins are removed using an 8 mL wash with starting buffer, and bound proteins, including BMP-1, are desorbed using a 3-4 mL wash with 20 mM Tris, 2.0 M NaCl, pH 7.4.
Proteinene som bindes av Heparin-kolonnen blir konsentrert omtrent ti-ganger på en Centricon 10 og saltet reduseres ved diafiltrering med 0.1* trifluoreddiksyre. Den hensiktsmessige mengden av denne oppløsningen blir blandet med 20 mg rottematriks og deretter analyser for in vivo ben- eller brusk-dannelse som nylig beskrevet i eksempel III. En falsk transfeksjons-supernatant fraksjonering blir brukt som en kontroll. The proteins bound by the Heparin column are concentrated approximately tenfold on a Centricon 10 and the salt is reduced by diafiltration with 0.1* trifluoroacetic acid. The appropriate amount of this solution is mixed with 20 mg of rat matrix and then assayed for in vivo bone or cartilage formation as recently described in Example III. A mock transfection supernatant fractionation is used as a control.
Stoffene som er implantert som inneholder rotte-matriks til hvilket det er tilsatt spesifikke mengder av human BMP-1 blir fjernet fra rottene etter syv dager og prosessert for-histologisk evaluering. Represenative seksjoner fra hvert implantat blir farget for tilstedeværelse av nye benmineraler med von Kossa og syre-fuschin, og for tilstedeværelse av brusk-spesifikk matriksdannelse ved bruk av toluidin blå. Typer av celler som er tilstede innenfor seksjonen, blir evaluert likeledes i hvilken grad disse cellene utviser fenotype. The tissues implanted containing rat matrix to which specific amounts of human BMP-1 have been added are removed from the rats after seven days and processed for histological evaluation. Representative sections from each implant are stained for the presence of new bone mineral with von Kossa and acid-fuschin, and for the presence of cartilage-specific matrix formation using toluidine blue. Types of cells present within the section are evaluated as well as the extent to which these cells exhibit phenotype.
Tilsetting av human BMP-1 til matriksmaterialet resulterte i dannelse av brusk-lignende klumper 7 dager etter implanta-sjon. Bruskdannende-type celler er det mulig å gjenkjenne ved form og ekspresjon av metakromatisk matriks. Aktivitetsmeng-den observert for human BMP-1 var avhengig av mengden av human BMP-1 protein som var satt til matriksen. Tabell IX illustrerer dose-respons-sammenhengen mellom human BMP-1 protein og mengde ben-induksjon som observeres. Addition of human BMP-1 to the matrix material resulted in the formation of cartilage-like lumps 7 days after implantation. Cartilaginous-type cells can be recognized by their shape and expression of metachromatic matrix. The amount of activity observed for human BMP-1 was dependent on the amount of human BMP-1 protein added to the matrix. Table IX illustrates the dose-response relationship between human BMP-1 protein and amount of bone induction observed.
Brusk (c) aktivitet ble angitt på en skala på O(-) til 5. Cartilage (c) activity was scored on a scale of O(-) to 5.
Lignende aktivitetsnivåer blir sett i Heparin Sepharose fraksjonerte COS-celle-ekstrakter. Partiell opprensning oppnås på en lignende måte som beskrevet ovenfor med unntagelse av at 6 M urea er innbefattet i alle buffere. I en rotte-bendannelse-analyse som beskrevet ovenfor, har BMP-2 på lignende måte demonstrert bruskdannende aktivitet. Similar activity levels are seen in Heparin Sepharose fractionated COS cell extracts. Partial purification is achieved in a similar manner as described above with the exception that 6 M urea is included in all buffers. In a rat bone formation assay as described above, BMP-2 has similarly demonstrated cartilage-forming activity.
Fremgangsmåtene beskrevet ovenfor kan bli benyttet for å isolere andre beninduserende faktorer som er av interesse ved bruk av de bovine beninduserende faktorene og/eller humane beninduserende faktorer som probe-kilde. Slike andre beninduserende faktorer kan være nyttige ved, blant annet, reparasjon av brudd. The methods described above can be used to isolate other bone-inducing factors of interest using the bovine bone-inducing factors and/or human bone-inducing factors as a probe source. Such other bone-inducing factors may be useful in, among other things, fracture repair.
De foregående beskrivelsene beskriver de foretrukne fremstil-lingene av denne oppfinnelsen. Mangfoldige modifikasjoner og variasjoner i utførelse derav er ventet å oppstå til en som er kjent innenfor fagområdet ved betraktning av disse beskrivelsene. Disse modifikasjonene og variasjonene er ment å være innbefattet innenfor de vedlagte kravene. The preceding descriptions describe the preferred embodiments of this invention. Multiple modifications and variations in execution thereof are expected to occur to one skilled in the art upon consideration of these descriptions. These modifications and variations are intended to be included within the attached requirements.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO963788A NO310029B1 (en) | 1986-07-01 | 1996-09-10 | Process for Preparation of huBMP-2 Class I (BMP-2) and II (BMP-4) |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US88077686A | 1986-07-01 | 1986-07-01 | |
US94377686A | 1986-12-17 | 1986-12-17 | |
US07/031,346 US4877864A (en) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | Osteoinductive factors |
PCT/US1987/001537 WO1988000205A1 (en) | 1986-07-01 | 1987-06-30 | Novel osteoinductive compositions |
NO880701A NO309531B1 (en) | 1986-07-01 | 1988-02-17 | Process for the preparation of huBMP-1, its cDNA encoding it, and vector and microorganism for expression |
NO963788A NO310029B1 (en) | 1986-07-01 | 1996-09-10 | Process for Preparation of huBMP-2 Class I (BMP-2) and II (BMP-4) |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO963788L NO963788L (en) | 1988-02-17 |
NO963788D0 NO963788D0 (en) | 1996-09-10 |
NO310029B1 true NO310029B1 (en) | 2001-05-07 |
Family
ID=37882543
Family Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO880701A NO309531B1 (en) | 1986-07-01 | 1988-02-17 | Process for the preparation of huBMP-1, its cDNA encoding it, and vector and microorganism for expression |
NO963788A NO310029B1 (en) | 1986-07-01 | 1996-09-10 | Process for Preparation of huBMP-2 Class I (BMP-2) and II (BMP-4) |
NO963789A NO310030B1 (en) | 1986-07-01 | 1996-09-10 | Process for Preparation of huBMP-3 |
NO2003006C NO2003006I2 (en) | 1986-07-01 | 2003-07-25 | Dibotermin alfa |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO880701A NO309531B1 (en) | 1986-07-01 | 1988-02-17 | Process for the preparation of huBMP-1, its cDNA encoding it, and vector and microorganism for expression |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO963789A NO310030B1 (en) | 1986-07-01 | 1996-09-10 | Process for Preparation of huBMP-3 |
NO2003006C NO2003006I2 (en) | 1986-07-01 | 2003-07-25 | Dibotermin alfa |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (4) | NO309531B1 (en) |
-
1988
- 1988-02-17 NO NO880701A patent/NO309531B1/en not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-09-10 NO NO963788A patent/NO310029B1/en unknown
- 1996-09-10 NO NO963789A patent/NO310030B1/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-07-25 NO NO2003006C patent/NO2003006I2/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO963789D0 (en) | 1996-09-10 |
NO963788D0 (en) | 1996-09-10 |
NO963788L (en) | 1988-02-17 |
NO2003006I2 (en) | 2006-12-27 |
NO880701D0 (en) | 1988-02-17 |
NO963789L (en) | 1988-02-17 |
NO880701L (en) | 1988-02-17 |
NO310030B1 (en) | 2001-05-07 |
NO309531B1 (en) | 2001-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU613314B2 (en) | Novel osteoinductive compositions | |
US5618924A (en) | BMP-2 products | |
AU645244B2 (en) | Bone and cartilage inductive compositions | |
US6432919B1 (en) | Bone morphogenetic protein-3 and compositions | |
US5108922A (en) | DNA sequences encoding BMP-1 products | |
US4877864A (en) | Osteoinductive factors | |
US5631142A (en) | Compositions comprising bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) | |
US7300772B2 (en) | BMP products | |
US5849880A (en) | Bone morphogenetic protein (BMP)--6 | |
CA2030518C (en) | Osteoinductive compositions | |
US5187076A (en) | DNA sequences encoding BMP-6 proteins | |
US5635373A (en) | Bone morphogenic protein-5(BMP-5) and DNA encoding same | |
EP0550625B1 (en) | Bmp-5 derivatives | |
NO310029B1 (en) | Process for Preparation of huBMP-2 Class I (BMP-2) and II (BMP-4) | |
US20070026437A1 (en) | Novel BMP products | |
KR970005583B1 (en) | Novel osteoinductive compositions | |
IE83704B1 (en) | Novel osteoinductive factors | |
JP2004073208A (en) | Osteolytic composition | |
AU5357790A (en) | Osteoinductive compositions |