PT99565B - Processo para a preparacao de factores de crescimento de fibroblastos quimerico s - Google Patents
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Description
FUNDAMENTO DO INVENTO ' · · ·
O presente invento está relacionado com novos factores de crescimento de fibroblastos, básico, quimérico e com a produção melhorada de tais factores (bFGF).
Os factores de crescimento polipeptídicos são moduladores da proliferação e diferenciação celulares do tipo hormona. Os factores de crescimento são responsáveis pela regulação de uma variedade de processos fisiológicos, incluindo o desenvolvimento, regeneração e reparação de feridas.
No decurso do estudo destes factores, foi identificada uma série com base na capacidade dos extractos de vários tecidos, tais como cérebro, pituitária e hipotálamo, para estimularem a mitose de células em cultura. Foram usadas numerosas designações para os factores activos nestes extractos, incluindo factor de crescimento epidérmico, factor de crescimento derivado de plaquetas, factor de crescimento de células nervosas, factor de crescimento hematopoiético e factor de crescimento de fibroblastos.
factor de crescimento de fibroblastos (FGF) foi primeiro descrito por Gospodarowicz em 1974 (Nature 249: 123-127) como derivado de tecido de cérebro bovino ou de tecido pituitário que se mostrou mitogénico para fibroblastos e células endoteliais. Observou-se mais tarde que o mitogénio primário derivado do cérebro era diferente do isolado a partir de pituitária. Estes dois factores foram designados FGF ácido e básico, respectivamente, pois apresentam actividades biológicas idênticas senão mesmo semelhantes mas diferem nos seus pontos isoeléctricos. Os factores de crescimento de fibroblastos ácido e básico (recentemente revisto por Burgess, W.H. e Maciag, T. Ann. Rev. Biochem. 58: 575-606 (1989)) parecem ser membros normais de uma família de
factores de crescimento que se ligam à hepârinà qúe influenciam a capacidade de proliferação geral da uma maioria de células derivadas da mesoderme e da neuroectoderme (Gospodarowicz, D., et al., Nat. Câncer Inst. Mon. 48:109-130 (1978)), incluindo células endoteliais, células do músculo liso, células do córtex adrenal, células da próstata e células epiteliais da retina, oligodendrócitos, crondócitos, mioblastos e osteoblastos (Burgess e Maciag, referido atrás na página 584). Se bem que os melanócitos humanos respondam às influências mitogénicas do factor de crescimento de fibroblastos básico mas não às do FGF ácido, a maior parte dos | tipos celulares aviários e de mamíferos respondem a ambos os polipeptídeos (ibid).
Para além de induzirem uma resposta mitogénica que estimula o crescimento celular, os factores de crescimento de fibroblastos podem estimular um grande número de tipos celulares para responderem de uma forma não mitogénica. Estas actividades incluem promoção da migração celular para áreas feridas (quimiotáxis), iniciação da formação de novos vasos sanguíneos (angiogénese) , modulação da regeneração de nervos (neurotropismo) e estimulação ou supressão da expressão de proteínas celulares específicas e sobrevivência celular importantes no processo de cicatrização (Burgess e Maciag, referido atrás, páginas 584 a ) 588).
Estas propriedades, juntamente com acção de promoção do crescimento celular, proporcionam uma base para a utilização de factores de crescimento de fibroblastos em abordagens terapêuticas para acelerar a cicatrização de feridas e na prevenção e aplicações terapêuticas para trombose, arteriosclerose e similares. Assim os factores de crescimento de fibroblastos foram sugeridos para a cicatrização de tecido sujeito a trauma (Davidson, J.M., et al., J. Cell Biol. 100:1219-1227 (1985)), para
minimizar danificação do miocãrdio em cirurgiãse doenças cardíacas (U.S. pat. N2 4,296,100 e 4,378,347 de Franco), e para aumentar a sobrevivência neuronal e extensão de neurites (Walicke, P. et al., Proc. Nat. acad. Sei. USA 83: 3012-3016 (1986)).
I Foram isolados e sequenciados clones de DNA complementar codificadores de factores de crescimento de fibroblastos básico humano e bovino e as sequências de aminoácidos previstas derivadas dos DNAs complementares estão de acordo com as estruturas ) determinadas pela análise de sequências proteicas (resumido por
Burgess e Maciag, referido atrás, nas páginas 580-581). Os resultados prevêm que o factor de crescimento de fibroblastos ácido (daqui em diante referido como aFGF) possua 155 aminoácidos (ibid). O gene para o factor de crescimento de fibroblastos básico (daqui em diante referido como bFGF) também codifica uma proteína de 155 resíduos. Tanto para aFGF como para bFGF as formas truncadas no extremo N que apresentam actividade biológica total incluindo um bFGF ãcido de 146 aminoácidos originalmente isolado e sequenciado (Esch, F., et al., Proc. Nat. Acad. Sei. USA 82:6507-6511 (1985)) e uma forma de 131 aminoácidos. A análise das estruturas demonstram uma identidade de 55% entre aFGF e bFGF (Burgess e Maciag, referido atrás na página 581).
)
O factor de crescimento de fibroblastos básico pode ser extraído de tecido de mamífero, mas isto requere vários passos mesmo quando se emprega cromatografia de afinidade ligada a heparina (Pat. U.S. N2 4,785,079 e 4,902,782 de Gospodarowicz, et al.) e a espécie de 146 aminoácidos é geralmente obtida se a extracção for feita na ausência de inibidores de proteases (ibid., coluna 9, linhas 29 a 32). cDNAs de factores de crescimento de fibroblastos básicos bovino e humano foram expressos em E. coli (iwane, M. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun.
146:470-477 (1987) e Squires, C.H., et ' ài'. z J. Biol. Chem. 263:16297-16302 (1988)) e 5. cerevisiae (Barr, P.J. et al., J. Biol. Chem. 263: 16471-16478 (1988)). No entanto, os rendimentos descritos do produto são baixos (ver Eur. Pat. Ap. Pub. N2 228,449 de Esch, et al., página 18) e factores recombinantes apresentam uma tendência marcada para sofrerem trocas internas tiol-dissulfureto promovidas pelos grupos tiol livres na proteína que resultam na formação de espécies com pontes dissulfureto ao acaso (Iwane, referido atrás).
Foi sugerido a existência de uma série de análogos do factor de crescimento de fibroblastos básico. Foi sugerido que muteínas de bFGF tendo eliminados, adicionados aminoácidos no extremo amina ou carboxilo, cisteina substituída com um aminoãcido neutro tal como serina ou ácido aspártico, arginina, glicina, serina ou valina substituídas por outros aminoácidos que aumentam a estabilidade (Pedido de Patente Europeia Publicação NS 281,822 de Seno et al., página 4, linhas 1 a 3 e página 6, linha 29 atê à página 7, linha 19), as muteínas compreendem duas ou três adições, deleções ou substituições, com substituição de serina por cisteina sendo a substituição mais preferida (página 7, linhas 18 a 23). Arakawa e Fox (Pedido de Patente Europeia Publicação Ns 320,148) sugeriram que a substituição de pelo menos uma e mais preferencialmente duas das cisteinas encontradas no bFGF natural com diferentes resíduos de aminoácidos dá um análogo mais estável (página 4, linhas 44 a 47); serina foi ilustrada nos Exemplos (página 13, linhas 22 a 23), mas alanina, ácido aspártico e asparagina foram também sugeridos (página 5, linha 26 e página 13, linha 25). De forma semelhante aFGFs recombinantes tendo cisteina formando ligações estranhas substituída com serina e cisteina susceptível â oxidação, metionina e triptofano substituidos com alanina, valina, leucina ou isoleucina, para dar factores tendo actividade biológica aumentada ou melhorada foi
-Ίtambém sugerido (Pedido de Patente Europeia Publicação N2 319,052 de Thomas Jnr e Linemeyer, página 17, linhas 8 a 20).
Uma muteina bFGF sem 7a 46 aminoácidos derivados do extremo carboxilo e, faeultativamente, tendo substituições de aminoácidos foi sugerido possuir maior estabilidade mantendo ao mesmo tempo actividade em Pedido de Patente Europeia Publicação Ns 298723) sugeriu gue a substituição de resíduos básicos ou carregados positivamemnte no domínio de ligação à heparina abrangendo os aminoácidos 128 a 138 com aminoácidos neutros ou carregados negativamente para produzir as formas de FGF tendo capacidade de ligação â heparina reduzida e maior potência (pagina 5, linha 45 e página 5, linha 54 até à página 6, linha 16). Bergonzoni, et al., sugeriram seis análogos: 1) Ml-bFGF, sem os resíduos 27 a 32: M2-bFGF, sem os resíduos 54 a 58; M3-bFGF, sem os resíduos 70 a 75; M4-bFGF, sem os resíduos 78 a 83; M5-bFGF sem os resíduos 110 a 120; M5a-bFGF, tendo a posição 128 lisina e a posição 129 arginina substituídas com resíduos glutamina; e M6b-FGF, tendo as posições 119 e 128 lisina e as posições 118 e 129 argininas substituídas por resíduos de glutamina (Pedido de Patente Europeia Publicação N2 363,675, coluna 6, linha 48 até à coluna 7 linha 13).
No entanto, são cada vez mais solicitadas as novas formas estáveis e activas dos factores de crescimento de fibroblastos para usar em terapias indicadas atrás.
SUMÁRIO DO INVENTO
O presente invento está relacionado com novos genes do factor de crescimento de fibroblastos básico humano de tamanho completo (codificador de 155 aminoácidos) e proteínas que possuem o resíduo alanina na posição 3 e o resíduo serina na posição 5 do bFGF nativo substituido com ácido glutâmicoí’Glu3'5hbFGF deste invento partilham identidade de sequências com FGF ácido humano nos 8 aminoácidos -terminais e podem portanto ser considerado nm FGF quimérico. Mais especificamente, estes factores são de FGf humano mas outras FGFs de outras espécies de mamíferos podem ser conseguidas através deste invento.
factor de crescimento de fibroblastos quimérico
5 glu ' tem as propriedades mitogénicas do bFGF derivado de tecido, mas a expressão em E. eoli é significativamente superior à da sequência nativa. Assim, este invento proporciona novo FGF biologicamente activo e um método para a sua preparação com rendimento elevado.
Os mesmos resultado foi observado relativamente às . 3 5 novas variantes de glu ' ghbFGF. Por exemplo, uma versão estabilizada do factor de crescimento foi preparada susbstituindo cisteina 78 e cisteína 96 com aminoácidos que eliminam as trocas tiol-dissuldureto (formação ao acaso de dissulfureto) tais como serina. Assim, este invento não só modifica hbFGF (1-155) para aumentar significativamente o rendimento do factor expresso em E. eoli como também facilita a purificação e aumenta a estabilidade.
Portanto, este invento proporciona novos factores de crescimento de fibroblastos biologicamente activos e métodos de preparação destes numa escala preparativa. Numa realização preferida, o DNA codificador do novo FGF deste invento é inserido em plasmídeos ou vectores, os quais podem ser convencional e eficazmente conservados, guardados ou transportados, caso se pretenda. Os plasmídeos ou vectores são então usados para transformar ou transfectar microorganismos, e.g. E. eoli, que igualmente podem ser usados para conservar, guardar ou transportar, caso se pretenda o material genómico codificador do novo FGF
\ \7
-9deste invento. A cultura destes microorganismos ém condições que expressam os factores dão os polipeptídeos em abundância.
Uma vez que, como descrito atrás, os factores de crescimento libertados em áreas traumatizadas aceleram o processo de cicatrização normal, os novos factores de crescimento de fibroblastos deste invento possuem aplicações terapêuticas para cicatrização de queimaduras, incisões cirúrgicas e outras feridas; para o tratamento de úlceras da pele, incluindo escaras e similares; para condições cardiovasculares e e recomeço do fluxo sanguíneo após ataques cardíacos através da revascularização do tecido danificado; para aumentar a reparação de ossos e tratamento de perturbações músculo-esqueleto; e em doenças neurodegenerativas e outras.
DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO *3 pr o O /C
Figura 1. Construção de cDNA de Glu ' , Ser ' hbFGF.
5
Usando o plasmídeo de expressão pT7 preparou-se glu ’ hbFGF no 78 78 96
Exemplo 2 como um molde, as mutações cis para ser e cis ,
para ser foram dirigidas usando as misturas de reacção em cadeia com polimerase seguintes: (1) iniciadores codificadores de T7 mais anticodão ser ; e (2) iniciadores anticodão de T7 mais codificadores de ser . A reacção em cadeia com polimerase foi então realizada a partir de (1) e (2) usando iniciadores codificadores e anti-codão de T7 como descrito no Exemplo 3.
Figura 2. HPLC em heparina do hbFGF Natural. hbFGF ligado (contendo 154 aminoácidos) foi eluido de uma coluna de heparina-sefarose usando um gradiente linear de 0,6 a 3,0 M NaCl a 0,7 ml/min. e controlado a 280 nm como descrito no Exemplo 5.
-10<?/
Figura 3. HPLC em Heparina de ' hbFGF recombinante Reduzido. Um perfil de eluição de HPLC em heparina de uma fracção do material reunido da cromatografia em heparina-sefarose que foi reduzido com ditiotreitol como descrito no Exemplo 6.
Figura 4. HPLC em Fase Reversa de Glu3',Ser78'96hbFGF. Uma amostra de HPLC em heparina (8pg) foi aplicado numa coluna Vydac C^ e eluido a 0,7 ml/min usando um sistema solvente 0,1% ácido trifluoroacético/acetonitrilo (0 a 28% de acetonitrilo em 15 minutos, 28 a 60% em 99 minutos e 60 a 80% em 10 minutos) como descrito no Exemplo 6.
Figura 5. Comparação dos Bioensaios de bFGF nativo com bFGF recombinante. A actividade mitogénica de bFGF isolado a partir de cérebro bovino foi comparado com bFGFs recombinantes humanos na proliferação de células endoteliais vasculares dos arcos aórticos bovinos como descrito no Exemplo 7. As células foram cultivadas na presença de diferentes quantidades de bFGF bovino (10-155) (“A”)i sequência natural de hbFGF recombinante (-·-), e glu ' hbFGF (-o-) (determinado por análise de aminoácidos) como indicado.Após 4 dia, determinou-se a 405 nm a actividade de fosfatase ácida equivalente ao número de células na gama de densidade celular examinada.
Figura 6. Comparação por Bioensaio do FGF nativocom bFGFs Quiméricos. A actividade mitogénica de bFGF de cérebro bovino (10-155) (-o-) e glu3 ' , ser^' ^^hbFGF (-·-) foi comparada usando células mantidas na presença de diferentes quantidades (determinado por análise de aminoácidos) dos factores de crescimento como indicado durante 5 dias e determinado o número de células como descrito no Exemplo 7.
DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO ':‘
O presente invento está relacionado com a produção e estabilização aumentadas de novos factores de crescimento básicos de fibroblastos tendo cerca de 155 aminoácidos. Apesar do exemplo do recombinante humano aqui dado, o FGF do presente invento é aplicável a outras espécies de mamíferos. Um novo hbFGF recombinante deste invento foi preparado substituindo alanina 3 e serina por ácido glutâmico no factor de crescimento de fibroblastos . 3 5 ...
básico humano de tamanho completo. Glu ' hbFGF partilha identidade de sequências com aFGF humano nos 8 aminoácidos do extremo N e é considerado um análogo quimérico de haFGF e de hbFGF. Esta mutação aumenta significativamente o rendimento da proteína expressa em Escherichia coli comparado com a sequência nativa de bFGF.
5
Tanto bFGF nativo recombinante como glu ' hbFGF apresentam micro-heterogeneidade em cromatografia líquida de alta resolução em heparina e em fase reversa. Se bem que pretendamos estar vinculados a qualquer teoria, esta micro-heterogeneidade parece ser devido a trocas internas tiol-dissulfureto (formação de ligações dissulfureto ao acaso) devido a poder ser eliminada por tratamento dos factores de crescimento com um agente redutor antes da cromatografia. A geração de uma versão estabilizada do factor de crescimento e eliminação das formas misturadas de dissulfureto foi conseguido por substituição da císteina 78 e císteina 96 com serina por mutagénse dirigida. Uma proteína é aqui definida como FGF básico se apresenta actividade de FGF em ensaios in vitro e in vivo (resumido por Burgess e Maciag, referido atrás, páginas 584 a 586); liga-se a heparina; e é eluido da heparina-sefarose a 1,5-1,7 M NaCl; e reage imunologicamente com anticorpos preparados usando FGF básico humano ou bovino ou seus peptídeos sintéticos ou nativos ou com análogos de
-12χ -Y?
sequências de bFGF conjugadas com albumina”*: âêrica bovina. Uma proteína é aqui definida como FGF ácido se apresenta actividade de FGF em ensaios in vitro e in vivo; liga-se a heparina; e é eluido a 1,0-1,2 M NaCl da heparina-sefarose; e é imunologicamente reactivo com anticorpos preparados contra aFGF hmpanp ou bovino ou contra seus peptídeos sintéticos ou nativos. Um factor de crescimento de fibroblastos quimérico partilha a sequência de ambos os tipos. Qualquer tipo de factor de crescimento de fibroblastos de mamífero é englobado no presente invento, particularmente o factor de crescimento de fibroblastos humano.
>
Os factores de crescimento de fibroblastos quiméricos deste invento incluem glu3'5hbFGF e glu3'5,ser78'96hbFGF tendo cerca de 155 aminoácidos e formas truncadas tendo cerca de 154 aminoácidos (e.g., as que não possuem metionina N-terminal; ver
Exemplo 6 (b)). este invento também engloba análogos de
5 . .
glu ' hbFGF tendo os resíduos cisteína nas posições 78 e 96 substituídos por outroa aminoácidos, tais como, por exemplo alanina, glicina, arginina, triptofano, lisina, ácido aspãrtico, ãcido glutâmico, asparagina, glutamina, histidina, isoleucina, leucina, valina, fenilallanina, tirosina, metionina, serina, treonina ou prolina. ainda, os derivados de FGF deste invento não são específicos de espécie e incluem por exemplo, contrapartes de FGF bovino e outros que partilham homologia de sequências semelhante com hbFGF.
Os novos factores de crescimento de fibroblastos deste invento podem ser preparados por montagem dos polipeptídeos a partir dos aminoácidos constituintes ou a partir de aminoácidos ou peptídeos e polipeptídeos usando meios químicos ou bioquímicos conhecidos dos familiarizados com a matéria, tais como, por exemplo, adição sequenciada de aminoácidos ao extremo N de formas mais pequenas de factor de crescimento de fibroblastos. Como
alternativa, os novos factores de crescimento de fibroblastos deste invento podem ser preparados por síntese de proteínas recombinantes envolvendo preparação de quimérico, inserção do DNA num vector, células hospedeiras e isolamento do produzido.
DNA codificador de FGF expressão do vector nas FGF recombinante assim
DNA codificador de FGF deste invento pode ser preparado por alteração de um gene do factor de crescimento de fibroblastos básico humano ou bovino por deleções de nucleótidos, adições de nucleótidos ou mutações pontuais produzidas usando meios convencionais. Uma ilustração está estabelecida no Exemplo 1. Devido à degenerescência do código genético, pode ser seleccionada uma variedade de combinações de trocas de codões para formar DNA que codifica o FGF deste invento, de forma que quaisquer deleções, adições ou mutações pontuais que resultem num DNA codificador de FGF quimérico estão englobados no presente invento. Uma vez que certos codões são mais eficazes para a expressão de polipeptídeos em certos tipos de organismos, a selecção de alterações no gene de fibroblastos para dar material de DNA que codifique o FGF deste invento são preferencialmente os que dão a expressão mais eficaz no tipo de organismo que vai servir como hospedeiro do vector recombinante. A selecção de codões alterados pode também depender das considerações na construção de vectores.
O material de partida do DNA do factor de crescimento de fibroblastos que pode ser alterado para formar DNA quimérico pode ser natural, recombinante ou sintético. Assim, o DNA material de partida pode ser isolado a partir de tecido ou de cultura de tecidos, construído a partir de oligonucleótidos usando métodos convencionais, obtido comercialmente ou preparado por isolamento de RNA codificador de bFGF de fibroblastos, usando este RNA para sintetizar cDNA de cadeia simples que pode ser —14 — usado como molde para a síntese do correspondente DNA de cadeia dupla.
Ilustrando o presente invento foram clonadas sequências de DNA complementares definindo sequências polipeptídicas de fibroblastos quiméricas tais como as construídas nos Exemplos 2 e
3. Também estão englobadas sequências de DNA homólogas ou estreitamente relacionadas com DNA complementar descrito aqui, nomeadamente sequências de DNA que hibridam, particularmente em condições restringentes, com cDNA quimérico de fibroblastos e RNA correspondente. Para além das sequências quiméricas codificadoras de FGF, o DNA englobado por este invento pode conter sequências adicionais, dependendo das sequências de construção do vector, que facilitem a expressão do gene.
DNA codificador de factores de crescimento quiméricos deste invento ou RNA correspondente, foram então inserido num vector, e.g. um plasmídeo da série pBR, pUC, pUB ou pET e o vector recombinante usado para transformar organismos hospedeiros microbianos. Organismos hospedeiros podem ser bacterianos (e.g.,
E. coli ou B. subtilis), levedura (e.g., S. cerevisiae) ou de mamíferos (e.g., fibroblastos de murganho). Este invento também proporciona novos vectores de RNA e DNA, plasmídeos circulares e virais funcionais incorporando sequências de RNA e DNA descrevendo os factores de crescimento quiméricos gerados por meios convencionais. A cultura dos organismos hospedeiros estavelmente transformados ou transfectados com tais vectores em condições que facilitem a expressão em larga escala das sequências de DNA ou RNA inseridas no vector e isolamento dos polipeptídeos pretendidos a partir do meio de crescimento, lisados celulares ou fracções de membranas celulares dá os produtos pretendidos. Um exemplo da expressão de mutantes de hbFGF em E. coli é dado no Exemplo 4.
-150 presente invento proporciona a manufactura total e ou parcial de sequências de DNA codificadoras de glu3/5hbFGF, glu3ser78'^8hbFGF e outros glu3'^hbFGF tendo císteinas nas posições 78 e 96 substituídas com outros aminoácidos que eliminam a formação de pontes dissulfureto ao acaso e incluindo características vantajosas tais como incorporação de codões preferidos para a expressão por hospedeiros não mamíferos seleccionados, produção de sítios de clivagem de restrição por enzimas endonucleases e produção de mais sequências de DNA iniciais, terminais ou intermédias que facilitem a construção de vectores facilmente expressáveis. Assim, o presente invento proporciona a produção (e desenvolvimento por mutagénese dirigida de cDNA e DNA genómico) de sequências de DNA codificadoras de expressão microbiana do factor de crescimento de fibroblastos quimérico que difere das formas especificamente descritas aqui em termos de identidade ou de localização de um ou mais resíduos de aminoácidos (i.e., análogos de deleção contendo menos de todos os resíduos especificados para hbFGF, e/ou análogos de substituição em que um ou mais resíduos estão substituídos e/ou análogos de adição em que um ou mais resíduos são adicionados a uma fracção terminal ou mediana do polipeptídeo) e que partilham as propriedades biológicas de glu3'5hbFGF e glu3'5,ser78'96hbFGF.
As sequências de DNA (e RNA) deste invento codificam todas as sequências úteis na expressão para assegurar a expressão em células procariõticas ou eucarióticas de produtos polipeptídicos tendo pelo menos uma parte da conformação estrutural primária e uma ou mais das propriedades biológicas do factor de crescimento de fibroblastos quimérico que incluem: (a) o DNA sequenciado codificador de glu3'5hbFGF e glu3'5ser78'96hbFGF como descrito aqui ou cadeias complementares; (b) sequências de DNA que hibridam (em condições de hibridação como descrito aqui ou condições mais restringentes) com sequências de DNA definidas em (a) ou
seus fragmentos; e (c) sequências de DNA que, excepto para a degenerescência do código genético, hibridariam com o DNA sequenciado definido em (a) e (b) atrás. Estão especificamente incluídos DNA genómicos sequenciados codificadores de formas variantes alélicas de factores de crescimento de fibroblastos quiméricos incluídas aqu e sequências codificadoras de RNA do factor de crescimento de fibroblastos quiméricos, seus fragmentos e análogos em gue o RNA ou DNA sequenciado pode incorporar codões que facilitem a transcrição ou replicação de RNA mensageiro em hospedeiros não vertebrados.
isolamento e purificação de polipeptídeos expressos por microorganismos proporcionados pelo invento podem ser realizados por métodos convencionais incluindo por exemplo, separações cromatográficas preparativas tais como as ilustradas nas Figuras 2 e 3 e separações imunológicas, incluindo preparações de anticorpos monoclonais e/ou policlonais, i.e. um exemplo de purificação é dado no Exemplo 5.
Conforme resumido atrás e descrito detalhadamente nos Exemplos abaixo um exemplo do factor de crescimento de fibroblastos quimérico deste invento é o factor de crescimento de fibroblastos básico recombinante humano de tamanho completo (155 aminoácidos) tendo alanina 3 e serina 5 substituídos por ácido glutâmico, usando o sistema de expressão da RNA-polimerase de T7, em E. coli. (A numeração para bFGF adoptada aqui é para a forma de 155 aminoácidos como descrito em Abraham et al., 1986 e refere-se ao codão meitonina como posição 1). Tanto bFGF nativo 3 5 recombinante como glu ' hbFGF apresentam micro-heterogeneidade extensa em RPLC com heparina e de fase reversa (Figura 2) que é eliminada por tratamento do factor de crescimento com um agente redutor como seja ditiotreitol antes da cromatografia (Figura 3). A geração de uma versão estabilizada do factor de crescimento e
eliminação de formas com pontes dissulfureto formadas ao acaso é conseguido por substituição da cisteina 78 e da cisteina 96 por serina por mutagénese dirigida (Exemplo 3).
rendimento de glu3,5hbFGF e de glu3,5,ser78,96hbFGF neste sistema de expressão . tal como o cDNA de aFGF, é 10 vezes mais elevado do que o do cDNA de bFGF parental (Exemplo 5) .
*5 C O C 7<5
Glu 'hbFGF e glu ' , ser ' hbFGF partilham identidade de sequências com haFGF nos 8 aminoácidos N-terminais. Assim, estes derivados são quiméricos. Os polipeptídeos deste invento retêm a actividade biológica como factores de crescimento de fibroblastos. Por exemplo, quando as propriedades mitogénicas do hbFGF recombinante e das proteínas mutantes são comparadas com bFGF (10-155) originalmente isolado a partir de cérebro bovino (Exempio 7), bFGF humano recombinante e glur3,5hbFGF mo£tra u]na estimulação dependente de dose do crescimento de células endoteliais que foi essencialmente idêntico ao do bFGF de cérebro bovino (Figura 5). A substituição de cisteina 78 e 96 por serina para dar glu ' ,ser' ' “hbFGF não teve efeito na potência mitogenética e deu uma curva de dose resposta indistinta da determinada para bFGF bovino derivado de tecido (Figura 6).
As modificações de hbFGF aqui descritas aumentam significativamente o rendimento do factor de crescimento expresso, facilitam a sua purificação, elimina a micro-heterogeneidade devido à formação ao acaso de pontes dissulfureto e aumenta a estabilidade ao mesmo tempo que retem actividade biológica total.
-18EXEMPLOS
Os exemplos que se seguem são apresentados para descrever e explicar melhor o presente invento e as técnicas de caracterização empregues e não deve ser tomado como limitante em qualquer aspecto. A menos que de outra forma seja indicado, todas as partes e percentagens são por peso na fase particular do processamento a ser descrita.
EXEMPLO 1
CONSTRUÇÃO DE UM PLASMÍDEO DE EXPRESSÃO
Um gene sintético codificador da forma de 155 aminoácidos do bFGF humano (Abraham, J.A., et al., EMBO J. 5: 2523-2528 (1986)) clonado em pUC18 foi adquirido à British Bio-technology, Oxford, UK. A destruição do sítio de restrição interno Ncoi nas posições -2 a 3, que inclui o codão da metionina N-terminal do cDNA de bFGF e introdução de um sítio único Ndel como se segue. A sequência de nucleótidos (-12 a 36) a ser alterada (a, abaixo) foi retirada de pUC 18 com HindIII e BspMII e um fragmento sintético (b, abaixo) contendo um sítio Ndel interno clonado em pUC18. Esta clonagem resulta numa construção que contem uma deleção de 4 nucleótidos na região não codificadora a montante comparado com a construção original (ver abaixo). Esta deleção não tem efeito nos rendimentos relativos da proteína do bFGF usando o sistema de expressão descrito abaixo.
5' AGCTTACCTGCCATGGCAGCCGGGAGCATCACCACGCTGCCCGCCCTT 3' (a)
5' AGCTTCATATGGCAGCCGGGAGCATCACCACGCTGCCCGCCCTT 3 ’ (b)
Apenas as cadeias codificadoras estão'apresentadas para os fragmentos original (a) e modificado (b), respectivamente. 0 codão sublinhado indica a posição do codão de iniciação metionina.
cDNA codificador de bFGF foi então retirado de pUC18 com Ndel e BamHI e clonado nos sítios Ndel e BamHI do vector de expressão pT7 Kan5, derivado de pET-3a (plasmídeo para a expressão pelo bacteriófago T7, conforme definido em Rosenberg, A., et al., Gene 56:125-135 (1987) na página 128) contendo o promotor de T7 para a RNA-polimerase.
EXEMPLO 2
CONSTRUÇÃO DE GLU3,5hbFGF
5 protocolo para a construção de glu ' hbFGF foi idêntico ao descrito atrás para a introdução de um sítio de restrição Ndel excepto a região codificadora dos 5 primeiros aminoácidos de FGF básico (c) ter sido alterada para codificar os de FGF ácido (d):
5' AGCTTCATATGGCAGCCGGGAGCATCACCACGCTGCCCGCCCTT 3' (c)
5' AGCTTCATATGGCTGAAGGGGAAATCACCACGCTGCCCGCCCTT 3' (d)
Apenas as cadeias codificadoras estão apresentadas para os fragmentos original (c) e modificado (d), respectivamente. Os codões sublinhados indicam os alterados para codificarem ácido glutâmico nas posições 3 e 5.
EXEMPLO 3
CONSTRUÇÃO DE Glu3'5Ser78/96hbFGF
5
O plasmídeo de expressão pT/ glu ' hbFGF foi usado como molde para a mutagénese dirigida. Projectaram-se dois oligonucleótidos iniciadores mutagénicos para alterar os codões cisteina nas posições 78 e 96 para codões serina. O iniciador para serina na posição 96 ê para ser cadeia codificadora (60-meros; 238-297) enquanto que para serina na posição 78 é para ser cadeia anti-codão (30-meros; 251-222). Para além destes iniciadores mutagénicos foram projectados os iniciadores para o promotor T7 (nucleótido -12 a +13) e regiões terminadoras (nucleótido -75 a -54) (19).
A mutação do gene FGF modificado foi conseguida pela utilização de uma reacção em cadeia com polimerase (PCR). Duas misturas de reacção contendo DNA de plasmídeo cortado com HindIII foram preparadas como se mostra esquematicamente na Figura 1: (i) iniciadores codão de T7 mais anti-codão de Ser 78 para dar um produto esperado de 319 pares de bases e (ii) iniciadores anti-codão T7 mais codão Ser 96 para produzir um produto esperado de 294 pb. As misturas de PCR foram preparadas de acordo com as instruções do fabricante (Perkin Elmer Cetus, Norwalk, CT). Fez-se PCR usando polimerase Taq durante 30 ciclos de amplificação cada um de 92°C durante 1 minuto, 50°C durante 5 segundos e 72°C durante 1 minuto e os produtos foram analisados por electroforese em gel de agarose.
Os iniciadores em excesso foram separados a partir dos fragmentos de DNA amplificados por 3 ciclos sucessivos de concentração e diálise usando microconcentradores Millipore com uma exclusão de 30000 de peso molecular. As fracções de retentato
-21C'·
X foram combinadas e amplificadas usando o PCR como descrito atrás excepto os iniciadores usados corresponderem às regiões do promotor de T7 (codão) e terminador de T7 (anti-codão). Ver Figura 1. 0 produto de PCR de 599 pares de bases foi então tratado com Ndel e BamHI e purificado por electroforese em gel de agarose. O fragmento purificado foi então clonado no vector de expressão de T7, pET-3a(M13), um derivado de pET-3a.
EXEMPLO 4
EXPRESSÃO DA SEQUÊNCIA NATURAL DE hbFGF E DE MUTANTES DE hbFGF
Após verificação da sequência (Sanger, F., et al., Proc. Nat. Acad. Sei.74:5463-5467 (1977)), os genes codificadores dos mutante de bFGF foram usados para transformar células competentes BL21 pLysS. As células de E. coli portadoras dos plasmídeos foram cultivadas em caldo de Luria contendo sulfato de canamicina (50 gg/ml ou ampicilina (100 gg/ml) para o plasmídeo glu 'ser ' °hbFGF e cloranfenicol (34 gg/ml a 37°C até cerca de 0,6 unidades de absorvância a 600 nm. A síntese de bFGF foi induzida pela adição de isopropil-beta-D-tiogalactopiranósido (1 mM). Duas horas pós-indução, as células foram então colhidas por centrifugação a 4°C.
EXEMPLO 5
PURIFICAÇÃO DE MUTANTES DE hbFGF
Os sedimentos de células derivados de 1 litro de cultura foram ressuspensos em 30 ml de tampão 50 mM Tris, 0,1 mM EDTA, pH 7,6 e lisados por três ciclos rápidos de congelação descongelação. O lisado foi então tratado com DNase I (20 gg/ml) na presença de 5mM MgCl durante 20 minutos a 4°C e centrifugado
-22a 10000 xg durante 20 minutos para remover detritos celulares. A actividade de bFGF foi encontrada igualmente distribuída nas fracções do sedimento e do sobrenadante.
bFGF foi purificado a partir da solução de sobrenadante por cromatografia em coluna de heparina-sefarose como descrito por Gospodarowicz, D., et al., Proc. Nat. Acad. Sei. USA 81:6963-6967 (1984) e eluindo com um gradiente linear salino de 0,6 a 3,0 M NaCl. As fracções contendo factor de crescimento foram reunidas e diluídas com tampão Tris 10 mM, pH 7,6 para dar uma concentração final de NaCl de aproximadamente 0,6M.
Isto foi aplicado numa coluna de 0,75 x 7,5 cm de TSK Heparin-5PW (TosoHaas, Philadelphia, PA) equilibrada com 10 mM Tris pH 7,6, 0,6 M NaCl. A eluição do material ligado foi controlada a 280 nm e foi conseguida usando um gradiente salino linear (0,6 a 3,0M NaCl em 60 minutos) a um fluxo de 0,7 ml/minuto.
Usando o sistema de expressão de T7 descrito no Exemplo
4, o rendimento da sequência nativa de hbFGF (2-155) foi cerca de
0,8 mg/1 de cultura bacteriana. Com a sequência nativa de haFGF 3 5 obteve-se um rendimento de 6 a 8 mg/litro. Glu ' hbFGF expresso no mesmo sistema dá 8 a 10 mg/litro de factor purificado.
>
A fermentação em larga escala (10 1) de E. coli conten35 78 96 do o plasmideo pT7 glu ' , ser ' dá cerca de 1 mg de factor de crescimento purificado por g de pasta celular. O rendimento de proteina da variante quimérica ser ' e distribuição da proteína nas fracções sobrenadante e do sedimento do extracto bacteria3 5 no são semelhantes ao observado para glu ' hbFGF.
EXEMPLO 6
CARACTERIZAÇÃO DE hbFGF E DE MUTANTES DE hbFGF (a) Comportamento cromatográfico bFGFs purificados por HPLC em heparina foram analisados por cromatografia líquida de alta resolução em fase reversa (C4, Vydac, The Separation Group, Hesperia, CA) usando um gradiente de 0,1% de ácido trifluoroacético/acetonitrilo (0 a 28% de CH3CN em 15 minutos, 28-60% em 99 minutos e 60 a 30% em 10 minutos) num fluxo de 0,7 ml/min. A eluição do material ligado foi controlada a 210 nm.
O perfil de eluição da cromatografia em heparina-sefarose de um homogenato celular bruto contendo a sequência nativa de hbFGF (2-155) mostra dois picos principais de proteína ambos possuindo actividade mitogénica e contendo uma espécie proteica principal de PM 17000 por electroforese em gel de dodecilsulfato de sódio-poliacrilamida (SDS-PAGE). A cromatografia líquida de alta resolução em fase reversa (RP-HPLC) C^ do material de cada um dos dois picos obtidos a partir do paso de heparina-sefarose seguido de análise da sequência N-terminal dos componentes resolvidos identificou pelo menos três formas distintas de bFGF.
Como uma primeira abordagem para analisar esta aparente micro-heterogeneidade, a contribuição da troca interna tiol-dissulfureto (formação de ligações dissulfureto ao acaso) na geração de espécies cromatográficamente distintas foi testado por tratamento com um agente redutor. A incubação de uma fracção do bFGF purificado por heparina-sefarose com ditiotreitol (2 mM) durante 10 minutos a 37°C seguido de análise por RP-HPLC mostra que os
picos previamente identificados como espécies dè bFGF são eluidas essencialmente como um pico único.
HPLC de alta resolução em TSK Heparin dos dois picos proteicos contendo FGF derivado do passo de heparina-sefarose revela 4 componentes proteicos principais que eluem numa gama de 1,6 a 2,3 M NaCl (Figura 2). A análise por SDS-PAGE destes picos mostra que P-I, P-II e P-IV contem uma única banda proteica que migra com uma Mr de 17000 consistente com hbFGF(2-155), enquanto que PII apresenta uma Mr de aproximadamente 22000 e foi identificada por análise de sequências N-terminais como um contaminante. 0 tratamento de uma fracção do material reunido derivado da cromatografia em heparina-sefarose com ditiotreitol (5 mM) durante 10 minutos à temperatura ambiente seguido de HPLC em heparina mostra um aumento na quantidade de P-I, uma redução na de P-III e o desaparecimento de P-IV; a posição e a intensidade de P-II contendo a impureza de Mr 22000 não foi afectada por este tratamento (Figura 3).
5 comportamento cromatográfico do glu ' hbFGF na presença e ausência de ditiotreitol na heparina e RP-HPLC é semelhante ao observado para a sequência nativa do hbFGF. A mutação de císteina para serina facilita grandemente a purificação deste análogo uma vez que que se comporta como uma só espécie em heparina- e C^ RP-HPLC (Figura 4) e portanto elimina a necessidade do tratamento com ditiotreitol durante a purificação.
(b) Análises das sequências
As análises de sequências N-terminais das proteínas purificadas em fase reversa foram realizadas num sequenciador de fase líquida com pulsos modelo 477A (da Applied Biosystems, CA) equipado com um analisador de feniltio-hidantoína-aminoácidos (modelo 12 OA, Applied Biosystems, CA). As composições de aminoácidos foram determinadas após hidrólise em fase gasosa com HCl (5,7 M HCl/0,1% fenol; 24 h a 110°C) usando um derivatizador de fenilisotiocianato modelo 42OA equipado com um sistema de separação modelo 13OA em linha (Applied Biosystems, CA).
A análise da sequência N-terminal do material isolado a partir de HPLC com heparina dá uma só sequência consistente com 3 5 glu ' hbFGF (2-155) indicando remoção completa da metionina N-terminal.
(c) Pesos moleculares
As determinações dos pesos moleculares foram realizadas num gradiente de 10 a 15% em géis de poliacrilamida homogéneos de 20% na presença de dodecilsulfato de sódio (SDS-PAGE) usando um sistema de detecção por coloração com prata (Phastgel System, Pharmacia/LKB).
hbFGF (2-155) migra com uma M de 17000 comparado com r 3 5 um valor de Mr de aproximadamente 19000 para glu ' hbFGF. Os pesos moleculares calculados a partir dos dados de sequências de aminoãcidos para hbFGF e a versão quimérica são 1124 e 17224 respectivamente. Para resolver a discrepância aparente dos pesois 3 5 moleculares, uma amostra de glu ' hbFGF foi analisado por espectrometria liquida de massa iónica secundária e dá um ião molecular de massa 17365. Este valor está, dentro do erro experimental, consistente com o previsto a partir dos dados de sequenciação. Se bem que não pretendamos estar vinculados a qualquer teoria, a 3 5 .
migração anómala de glu ' em géis de poliacrilamida em condições desnaturantes é provavelmente devido a interferência de interacções proteína-SDS derivada de cadeias laterais glutamilo nas posições 3 e 5.
-263 5 78 96
Em SDS-PAGE glu ' , ser ' hbFGF também migra com uma
M de 19000 e não com uma espécie prevista de M de 17000· esta observação é consistente com a migração aberrante observada para glu3,5hbFGF.
EXEMPLO 7
BIOENSAIO DE hbFGF NATIVO E DE DERIVADOS MUTANTES
A actividade mitogénica de hbFGF sequência nativa e mutantes foi determinado usando células vasculares endoteliais bovinas derivadas de arcos aórticos adultos como descrito por
Esch, et al., Proc. Nat. Acad. Sei. USA 82: 6507-6511 (1985). As . 4 células foram semeadas numa densidade inicial de 0,8 x 10 células por placa de 24 cavidades em 0,5ml de meio de Eagle modificação de Dulbecco (DMEM) contendo 10% de soro de vitela (Hyclone, Logan, UT) suplementado com penicilina (100 unidades/ml) , estreptomicina (100 μg/ml) e L-glutamina (2 mM). Duas horas após sementeira adicionou-se quantidades de 20 μΐ das diluições adequadas (0,001 a 100 ng/ml) de bFGF em DMEM contendo 0,5% de albumina sérica bovina (BSA). Após 5 dias em cultura, placas em duplicado foram tripsinizadas e as densidades celulares determinadas contando num contador Coulter.
Como alternativa, foram determinadas curvas de crescimento na presença e ausência de bFGF medindo os níveis de fosfatase acida após lise celular usando p-nitrofenilfosfato como substrato (Connolly, D.T., et al., Anal. Biochem. 152:136-140 (1986), página 137). As células foram semeadas numa densidade celular inicial de 1000 a 1200 células por cavidade (placas de 96 . 2 cavidades de fundo plano de 0,32 cm , 0,64 cm de diâmetro) em 0,25 ml de DMEM contendo 10% de soro de vitela, antibióticos e L-glutamina. Após sementeira, adicionou-se quantidades de 10 μΐ
-27das diluições adequadas do factor de crescimento (0,001 a 100 ng/ml) em DMEM contendo 0,5% BSA.
Após 4 a 5 dias em cultura, cada uma das cavidades foi lavada e adicionado a cada uma das cavidades 100 μΐ de tampão pH
5,5 contendo acetato de sódio 0,lM, 0,1% Triton X-100 e 10 mM p-nitrofenilfosfato (substrato de fosfatases Sigma 104). As placas foram incubadas a 37°C durante 2 horas, a reacção parou pela adição de 10 μΐ de hidróxido de sódio IN e o desenvolvimento de cor determinado a 405 nm contra um branco de tampão incubado sem células usando um leitor de microplacas de UV (Molecular Devices, CA). As determinações foram feitas em triplicado, ambos os métodos dão curvas de dose resposta indistintas.
Quando as propriedades mitogénicas do hbFGF recombinante e das proteínas mutantes são comparadas com as de bFGf (10-155) originalmente isolado a partir de cérebro bovino, bFGF . 3 5 recombinante humano e glu ’ hbFGF mostram uma estimulação dependente de dose do crescimento das células endoteliais que é essencialmente idêntico ao de bFGF de cérebro bovino (Figura 5) e apresentam doses para metade da estimulação máxima (dose máxima eficaz, ED^q) de 0,3 a 1,0 ng/ml e uma estimulação máxima entre 3 e 10 ng/ml. A substituição de cisteina 78 e 96 com serina para 35 7896 dar glu5' , ser ' nbFGF não tem efeito na potência mitogénica e dá uma curva de dose resposta que é indistinta da determinada para bFGF bovino derivado de tecido (Figura 6).
A descrição acima tem a finalidade de ensinar aos familiarizados com a matéria como realizar o presente invento e não se destina a detalhar todas as modificações óbvias e variações que serão aparentes para os familiarizados com a matéria quando da leitura da descrição. Pretende-se no entanto que tais
modificações e variações óbvias sejam incluídas dentro do âmbito do presente invento como definido nas reivindicações apensas.
As sequências de DNA, plasmídeos e/ou microorganismos depositados em ligação com o presente pedido de patente, excepto sempre que especificado em contrário, foram depositados na colecção de culturas da American Cyanamid Company em Pearl River, New York e estão disponíveis ao público quando legalmente adequado para o fazer. Ainda, o que se segue foi depositado adicionaimente na American Type Culture Collection (ATCC) em Rockville, k Maryland 20952, U.S.A. na data indicada com os números de acesso F indicados:
*5 pr *7 Q Q íí
BL21 lys/pET glu 'ser ' depositado em 13 de Novembro, 1990 com ATCC NS 68478
5
BL21 lys/pET glu ' hbFGF depositado em 13 de Novembro, 1990 com ATCC NS 68477.
Os dois acima contêm o DNA de glu^’^ser^'^^hbFGF e
5 . .
glu ' hbFGF como aqui descrito.
EXEMPLO 8
DERIVADOS COM COMPOSTOS mEo-pecr
5 . .
Glu · hbFGF (2-155) foi preparado como descrito atras.
Iodoacetatos de polietilenoglicl (meO-PEG-! 5000) e iodoacetamida (MeO-PEG-NHCDCHf2 ' dos como descrito atrás.
I; PM=2000 e zforam preparaGlu^'5hbFGF (5 mg/ml) em tampão 0,lM Tris pH 8,6 contendo 2 mM EDTA foi reduzido pela adição de ditiotreitol (5 mM) e incubado durante 1 hora à temperatura ambiente numa
atmosfera de argon. MeO-PEG-O2-CCH2I (PM=2000 pu =5000) MeO-PEG-NHCOCH2I (PM=5000) foi adicionado para dar uma concentração final de 25-50 mM e a mistura de reacção foi então dialisada contra tampão de fosfatos salino (PBS) a 4°C durante 12 horas.
EXEMPLO 9
FGF DERIVATIZADO
5
Glu ' hbFGF (5 mg/ml em tampao tris pH 7,4 contendo 1,5 M NaCl foi reduzido pela adição de ditiotreitol (5 mM) e incubado durante 0,5-1 h à temperatura ambiente numa atmosfera de árgon. Adicionou-se então ácido iodoacético 0,4M em tampão Tris 1M pH 8,5) para dar uma concentração final de 50 mM a mistura de reacção incubada no escuro durante 2 horas â temperatura ambiente. A solução foi então dialisada contra tampão Tris 10 mM (pH 7,0) contendo 0,5M NaCl durante 12 horas.
Tanto o derivado de polietllenoglicol de bFGF como bFGF carboximetilado foram testados como descrito atrás.
EXEMPLO 10
FGF Carboximetilado
5 bFGF carboximetilado: Tratamento de Glu ' hbFGF (2-155) com ácido iodoacético em condições não desnaturantes resulta na carboximetilação de 2 dos 4 resíduos císteina de bFGF. As posições das císteinas modificadas foram identificadas como císteina 78 e 96 por mapeamento de peptídeos de um produto de digestão com endoproteinase Glu-C de bFGf carboximetilado marcado com ^^C. A modificação de císteina 78 e 96 não teve efeito na afinidade de bFGF para heparina. A actividade mitogénica e as propriedades de
7896 ligação ao receptor de Glu ' CMCys ' hbFGF são indistintos das 3 5.
de Glu ' hbFGF (Figura 1) enquanto que bFGF carboximetilado não . . 3 5 parece activo. Ao contrario de bFGF,Glu ’ hbFGF não modificado tem uma semi-vida a pH 4 de cerca de 5 minutos enquanto que para Glu3/5CMCys78,96hbFGF é > 60 minutos (ver Figura 2).
Ésteres de polietilenoglicol do bFGF: Os derivados de
PEG-2000 e -5000 de Glu ' hbFGF são totalmente activos em ensaios mitogénicos com células endoteliais bovinas (Figura 3) e ligam-se à heparina. Os derivados de ésteres de PEG sofrem hidrólise para κ dar bFGF carboximetilado, um análogo estabilizado e totalmente .7 activo (ver Exemplo 28), o que pode ser controlado pelo apareci35 7896 mento de uma proteína de 18 KD (glu ' CMCys ' hbFGF) em géis de dodecilsulfato de sódio e poliacrilamida.
Amida de polietilenoglicol de bFGF: 0 derivado de 3 5
PEG-5000 de glu ' hbFGF ao contrário dos ésteres de PEG de bFGF são estáveis. Eles são totalmente activos em ensaios de mitogénese de fibroblastos 3T3 de BalbC e competem tão eficazmente quanto glu ' hbFGF não modificado nos ensaios de ligação a receptores de FGF.
>
31BIBLIOGRAFIA
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-3325. Walicke, Ρ., et al., Proc. Nat. acad. Sei. USA 83: 3012-3016 (1986).
LISTAGEM DE SEQUÊNCIAS (1) INFORMAÇÃO GERAL:
(i) REQUERENTE: Andrew P. Seddon, Peter Bohlen e
Yakov Gluzman (ii) TÍTULO DO INVENTO: Factores de Crescimento de Fibroblastos Quiméricos (iii) NÚMERO DE SEQUÊNCIAS: 2 (iv) ENDEREÇO PARA CORRESPONDÊNCIA:
(A) AO CUIDADO DE: Dr. Estelle J. Tsevdos, American Cyanamid Company (B) RUA: 1937 West Main Street, P.O. Box 60 (C) CIDADE: Stamford (D) ESTADO: Connecticut (E) PAÍS: Estados Unidos da América (F) CÓDIGO: 06904-0060 (V) FORMA LEGÍVEL EM COMPUTADOR:
(A) TIPO MÉDIO: Disco Floppy (B) COMPUTADOR: IBM PC AT
-35do (C) SISTEMA OPERATIVO: MS-DOS (D) SOFTWARE: ASCII convertido
Displaywrite IBM (vi) DADOS DO PRESENTE PEDIDO DE PATENTE:
(A) NÚMERO DO PEDIDO:
(B) DATA DA ENTREGA:
I (C) CLASSIFICAÇÃO:
(vii) DADOS DE PEDIDOS DE PATENTE ANTERIORES:
(A) NÚMERO DO PEDIDO DE PATENTE:
(B) DATA DE ENTREGA:
(viii) INFORMAÇÃO SOBRE PROCURADOR/AGENTE:
(A) NOME: Tsevdos, Estelle J., Dr.
(B) NÚMERO DE REGISTO: 31145 (C) NÚMERO DO DOCUMENTO/SUMÁRIO: 31219-01 (ix) INFORMAÇÃO SOBRE TELECOMUNICAÇÃO:
(A) TELEFONE: 203 321 2756 (B) TELEFAX: 203 321 2971
(C) TELEX: 710 474 4059 (2) INFORMAÇÃO PARA SEQ ID NO: 1:
(i) CARACERÍSTICAS DA SEQUÊNCIA:
(A) COMPRIMENTO: 465 PARES DE BASES (B) TIPO: ácido nucleico (C) TIPO DE CADEIA: simples (D) TOPOLOGIA: linear (ii) TIPO DE MOLÉCULA: DNA (iii) HIPOTÉTICO:
(iv) ANTI-CODÃO:
(v) TIPO DE FRAGMENTO:
(vi) FONTE ORIGINAL:
(A) ORGANISMO:
(B) ESTIRPE:
(C) ISOLADO INDIVIDUAL:
(D) DASE DO DESENVOLVIMENTO:
(E) HAPLÓTIPO:
-37(F) TIPO DE TECIDO:
(G) TIPO DE CÉLULA:
(H) LINHA CELULAR:
(I) ORGANELO:
(vii) FONTE IMEDIATA:
(A) BIBLIOTECA:
(B) CLONE:
(viii) POSIÇÃO NO GENOMA:
(A) CROMOSSOMA/SEGMENTO:
(B) POSIÇÃO NO MAPA:
(C) UNIDADES:
(ÍX) CARACTERÍSTICA:
(A) NOME/CHAVE:
(B) LOCALIZAÇÃO:
(C) MÉTODO DE IDENTIFICAÇÃO:
(D) OUTRA INFORMAÇÃO:
(X) INFORMAÇÃO SOBRE A PUBLICAÇÃO:
—38—
(A) AUTORES:
(Β) TÍTULO:
(C) REVISTA:
(D) VOLUME:
(E) NÚMERO:
(F) PÁGINAS:
(G) DATA:
(H) NÚMERO DO DOCUMENTO:
(I) DATA DA ENTREGA:
(J) DATA DA PUBLICAÇÃO:
(K) RESÍDUOS IMPORTANTES:
(xi) DESCRIÇÃO DA SEQUÊNCIA
SEQ ID NO: 1:
ATG | GCT | GAA | GGG | GAA | ATC | ACC | ACG | CTG | CCC | GCC | CTT | CCG |
Met | Ala | Glu | Gli | Glu | Ile | Tre | Tre | Leu | Pro | Ala | Leu | Pro |
1 | 5 | 10 |
GAG | GAT | GGC | GGC | AGC | GGC | GCC | TTC | CCG | CCC | GGG | CAC | TTC |
GlU | Asp | Gli | Gli | Ser | Gli | Ala | Fen | Pro | Pro | Gli | His | Fen |
15 | 20 | 25 |
AAG GAC CCC AAG CGG CTG TAC TGC AAA AAC GGG GGC TTC
Lis Asp Pro Lis Arg Leu Tir Cis Lis Asn Gli Gli | Fen | |||||||||||
30 | 35 | |||||||||||
TTC | CTG | CGC | ATC | CAC | CCC | GAC | GGC | CGA | GTT | GAC | GGG | GTC |
Fen | Leu | Arg | Ile | His | Pro | Asp | Gli | Arg | Vai | Asp | Gli | Vai |
40 | 45 | 50 | ||||||||||
CGG | GAG | AAG | AGC | GAC | CCT | CAC | ATC | AAG | CTA | CAA | CTT | CAA |
Arg | Glu | Lis | Ser | Asp | Pro | His | Ile | Lis | Leu | Gin | Leu | Gin |
55 | ||||||||||||
GCA | GAA | GAG | AGA | GGA | GTT | GTG | TCT | ATC | AAA | GGA | GTG | TGT |
Ala | Glu | GlU | Arg | Gli | Vai | Vai | Ser | Ile | Lis | Gli | Vai | Cis |
70 | 75 | |||||||||||
GCT | AAC | CGG | TAC | CTG | GCT | ATG | AAG | GAA | GAT | GGA | AGA | TTA |
Ala | Asn | Arg | Tir | Leu | Ala | Met | Lis | Glu | Asp | Gli | Arg | Leu |
80 | 85 | 90 | ||||||||||
CTG | GCT | TCT | AAA | TGT | GTT | ACG | GAT | GAG | TGT | TTC | TTT | TTT |
Leu | Ala | Ser | Lis | Cis | Vai | Tre | Asp | Glu | Cis | Fen | Fen | Fen |
95 | 100 | |||||||||||
GAA | CGA | TTG | GAA | TCT | AAT | AAC | TAC | AAT | ACT | TAC | CGG | TCT |
Glu | Arg | Leu | Glu | Ser | Asn | Asn | Tir | Asn | Tre | Tir | Arg | Ser |
105 | 110 | 115 | ||||||||||
AGA | AAA | TAC | ACC | AGT | TGG | TAT | GTG | GCA | TTG | AAA | CGA | ACT |
Arg | Lis | Tir | Tre | Ser | Trp | Tir | Vai | Ala | Leu | Lis | Arg | Tre |
120 | 125 | 130 |
GGG CAG TAT AAA CTT GGT TCC AAA ACA GGA CCT GGG CAG
Gli | Gin | Tir | Lis | Leu 135 | Gli |
AAA | GCT | ATA | CTT | TTT | CTT |
Lis | Ala 145 | Ile | Leu | Fen | Leu |
Ser Lis Tre Gli | Pro Gli | ||||
140 | |||||
CCA | ATG | TCT | GCT | AAG | AGC |
Pro | Met | Ser | Ala | Lis | Ser |
150 | 155 |
(2) INFORMAÇÃO PARA SEQ ID NO: 2:
(i) CARACERÍSTICAS DA SEQUÊNCIA:
(A) COMPRIMENTO: 465 PARES DE BASES (B) TIPO: ácido nucleico (C) TIPO DE CADEIA: simples (D) TOPOLOGIA: linear (ii) TIPO DE MOLÉCULA: DNA (iii) HIPOTÉTICO:
(iv) ANTI-CODÃO:
(V) TIPO DE FRAGMENTO:
(vi) FONTE ORIGINAL:
(A) ORGANISMO:
(B) ESTIRPE
(C) ISOLADO INDIVIDUAL:
(D) DASE DO DESENVOLVIMENTO:
(E) HAPLÓTIPO:
(F) TIPO DE TECIDO:
(G) TIPO DE CÉLULA:
(H) LINHA CELULAR:
(I) ORGANELO:
(vii) FONTE IMEDIATA:
(A) BIBLIOTECA:
(B) CLONE:
(viii) POSIÇÃO NO GENOMA:
(A) CROMOSSOMA/SEGMENTO:
(B) POSIÇÃO NO MAPA:
(C) UNIDADES:
(ix) CARACTERÍSTICA:
(A) NOME/CHAVE:
(B) LOCALIZAÇÃO:
(C) MÉTODO DE IDENTIFICAÇÃO:
(D) OUTRA INFORMAÇÃO:
(X) INFORMAÇÃO SOBRE A PUBLICAÇÃO:
(A) AUTORES:
(B) TÍTULO:
(C) REVISTA:
(D) VOLUME:
(E) NÚMERO:
(F) PÁGINAS:
(G) DATA:
(H) NÚMERO DO DOCUMENTO:
(I) DATA DA ENTREGA:
(J) DATA DA PUBLICAÇÃO:
(K) RESÍDUOS IMPORTANTES:
(xi) DESCRIÇÃO DA SEQUÊNCIA: SEQ ID NO: 2:
ATG GCT GAA GGG GAA ATC ACC ACG CTG CCC GCC CTT CCG Met Ala Glu Gli Glu Ile Tre Tre Leu Pro Ala Leu Pro
GAG | GAT | GGC | GGC | AGC | GGC | GCC | TTC | CCG | CCC | GGG | CAC | TTC |
Glu | Asp 15 | Gli | Gli | Ser | Gli | Ala 20 | Fen | Pró | Pro | Gli | His 25 | Fen |
AAG | GAC | CCC | AAG | CGG | CTG | TAC | TGC | AAA | AAC | GGG | GGC | TTC |
Lis | Asp | Pro | Lis 30 | Arg | Leu | Tir | Cis | Lis 35 | Asn | Gli | Gli | Fen |
TTC | CTG | CGC | ATC | CAC | CCC | GAC | GGC | CGA | GTT | GAC | GGG | GTC |
Fen 40 | Leu | Arg | Ile | His 45 | Pro | Asp | Gli | Arg | Vai 50 | Asp | Gli | Vai |
CGG | GAG | AAG | AGC | GAC | CCT | CAC | ATC | AAG | CTA | CAA | CTT | CAA |
Arg | Glu | Lis 55 | Ser | Asp | Pro | His | Ile | Lis | Leu | Gin | Leu | Gin |
GCA | GAA | GAG | AGA | GGA | GTT | GTG | TCT | ATC | AAA | GGA | GTG | TCT |
Ala | Glu | Glu | Arg | Gli 70 | Vai | Vai | Ser | Ile | Lis 75 | Gli | Vai | Ser |
GCT | AAC | CGG | TAC | CTG | GCT | ATG | AAG | GAA | GAT | GGA | AGA | TTA |
Ala | Asn 80 | Arg | Tir | Leu | Ala | Met 85 | Lis | GlU | Asp | Gli | Arg 90 | Leu |
CTG | GCT | TCT | AAA | TCT | GTT | ACG | GAT | GAG | TGT | TTC | TTT | TTT |
Leu | Ala | Ser | Lis 95 | Ser | Vai | Tre | Asp | Glu 100 | Cis | Fen | Fen | Fen |
GAA | CGA | TTG | GAA | TCT | AAT | AAC | TAC | AAT | ACT | TAC | CGG | TCT |
Glu 105 | Arg | Leu | Glu | Ser | Asn 110 | Asn | Tir | Asn | Tre | Tir 115 | Arg | Ser |
AGA ΑΑΑ TAC ACC AGT TGG TAT GTG GCA TTG AAA CGA ACT
Arg | LÍS | Tir | Tre | Ser | Trp | Tir | Vai | Ala | Leu | Lis | Arg | Tre |
120 | 125 | 130 | ||||||||||
GGG | CAG | TAT | AAA | CTT | GGT | TCC | AAA | ACA | GGA | CCT | GGG | CAG |
Gli | Gin | Tir | Lis | Leu | Gli | Ser | LÍS | Tre | Gli | Pro | Gli | Gin |
135 | 140 | |||||||||||
AAA | GCT | ATA | CTT | TTT | CTT | CCA | ATG | TCT | GCT | AAG | AGC | |
LÍS | Ala | Ile | Leu | Fen | Leu | Pro | Met | Ser | Ala | LÍS | Ser | |
145 | 150 | 155 |
Claims (17)
- lâ. - Processo para a preparação de um factor de crescimento de fibroblastos básico (FGF) seleccionado de entre o grupo constituído por:(a) um factor de crescimento de fibroblastos básico tendo cerca de 155 aminoácidos em que a alanina na posição 3 e a serina na posição 5 são substituídas por ácido glutâmico;(b) um factor de crescimento de fibroblastos básico tendo cerca de 155 aminoácidos em que a alanina na posição 3 e a serina na posição 5 são substituídas com ãcido glutâmcio e as císteinas na posição 78 e 96 são substituídas com os aminoácidos que eliminam as ligações dissulfureto formadas ao acaso; e (c) formas truncadas de (a) e (b) não tendo metionina no extremo N;caracterizado por compreender a propagação de células hospedeiras transformadas ou transfectadas com uma sequência de DA purificada e isolada codificadora de um FGF em meio de cultura durante um tempo e em condições suficientes para que as referidas células hospedeiras expressem o referido factor de crescimento e a partir delas recuperação do factor de crescimento a partir de materiais seleccionados do grupo constituído pelo referido meio de cultura, lisados das referidas células hospedeiras e fracções membranares das referidas células hospedeiras.
- 2a. - Processo de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por as referidas células hospedeiras serem células de E. coli.
- 3a. - Processo de acordo com a Reivindicação 2, caracterizado por o referido FGF ser seleccionado de entre o grupo constituído por glu3,5hbFGF e glu3/5,ser78'96hbFGF.
- 4a. - Processo de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por se preparar um factor de crescimento de fibroblastos básico, em que o referido factor de crescimento de fibroblastos básico é recombinante.
- 5a. - Processo de acordo com a Reivindicação 4, caracterizado por se preparar um factor de crescimento de fibroblastos básico recombinante, em que as císteinas nas posições 78 e 96 são substituídas com serina, lisina, ácido aspártico, ácido glutâmico, asparagina, glutamina, histidina,isoleucina, leucina, valina, fenilalanina, tirosna, metionina, treonina, prolina, alanina, glicina, arginina ou triptofano.
- 6â. - Processo de acordo com a Reivindicação 5, caracterizado por se preparar um factor de crescimento de fibroblastos básico recombinante, em que as císteinas nas posições 78 e 96 são substituídas com serina.
- 7a. - Processo de acordo com a Reivindicação 4, caracterizado por se preparar um factor de crescimento de fibroblastos3 5 básico recombinante compreendendo glu ' hbFGF.
- 8a. - Processo de acordo com a Reivindicação 6, caracterizado por se preparar um factor de crescimento de fibroblastos3 5 78 96 básico recombinante compreendendo glu ' , ser ' hbFGF.
- 9a. - Plasmídeo circular biologicamente funcional ou vector de DNA virai, caracterizado por compreender uma sequência de DNA codificadora de um factor de crescimento de acordo com a Reivindicação 4.
- 10a. - Vector de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado por compreender um derivado do pET-3a.lia. - Vector de acordo com a Reivindicação 10, caracterizado por ser seleccionado de entre o grupo constituído por pT7 Kan5 contendo o promotor de T7 da RNA polimerase e pET-3a(M13).122. - Célula hospedeira procariótica ou eucariótica, caracterizada por ter sido transformada ou transfectada com o vector da Reivindicação 9 de forma a permitir que a célula hospedeira expresse o referido factor.
- 13â. - Célula de acordo com a Reivindicação 12, caracterizada por compreender E. coli.
- 14â. - processo para a preparação de uma sequência de DNA seleccionada de entre o grupo constituído por:(a) sequências de DNA que codificam um factor de crescimento de fibroblastos recombinante humano tendo cerca de 155 aminoácidos em que a alanina na posição 3 e a serina na posição 5 são substituídas com ácido glutâmico;(b) sequências de DNA que codificam um factor de crescimento de fibroblastos recombinante humano tendo cerca de 155 aminoácidos em que a alanina na posição 3 e a serina na posição 5 são substituídas com ãcido glutâmico e as císteinas nas posições 78 e 96 são substituídas com aminoácidos que eliminam a formação de ligações dissulfureto ao acaso; e-48X' (c) sequências de DNA que hibridarão en condições restringentes com o DNA descrito em (a) ou (b) ;caracterizado por se proceder à alteração de um gene do factor de crescimento de fibroblastos básico humano ou bovino através de deleções de nucleotídeos, adições de nucleotídeos, ou mutações pontuais que são produzidas por métodos padrão.
- 15a. - Plasmídeo circular biologicamente funcional ou vector de DNA virai, caracterizado por compreender uma sequência de DNA preparada de acordo com a Reivindicação 14.
- 16a. - vector de acordo com a Reivindicação 15, caracterizado por o referido vector ser um derivado do pET-3a seleccionado de antre o grupo consistindo em pT7 Kan5 contendo o promotor de T7 para a RNA-polimerase e pET-3a(ml3).
- 17a. - Célula hospedeira procariótica ou eucariótica, caracterizada por ter sido transformada ou transfectada com uma sequência de DNA de acordo com a Reivindicação 14 de forma a permitir que a célula hospedeira expresse um factor de crescimento de fibroblastos.
- 18a. - Célula de E. coli. caracterizada por ter sido transformada com o DNA codificado num vector de acordo com a Reivindicação 15 de forma a permitir que a referida célula de E. coli expresse o factor de crescimento de fibroblastos.acordo com a Reivindicação 1, factor de crescimento de fibro(menos a metionina número 1) ou a serina na
- 19a. - Processo de caracterizado por se preparar o blastos básico humano tendo 154155 aminoácidos em que a alanina na posição 3 e posição 5 são substituídos com ácido glutâmico.-4920a. - Processo de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por se preparar o factor de crescimento de fibroblastos básico humano tendo 154 (menos a metionina número 1) ou 155 aminoácidos em que a alanina na posição 3 e a serina na posição 5 são substituídas com ácido glutâmico e as císteinas nas posições 78 e 96 são substituídas com serina, lisina, ácido aspártico, ácido glutâmico, asparagina, glutamina, histidina, isoleucina, leucina, valina, fenilalanina, tirosina, metionina, treonina, prolina, alanina, glicina, arginina ou triptofano.2is. - Processo de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por se preparar o factor de crescimento de fibroblastos básico recombinante humano tendo 154 ou 155 aminoácidos em que a alanina na posição 3 e a serina na posição 5 são substituídas com ácido glutâmico e as císteinas nas posições 78 e 96 são substituídas com serina.222. - Processo para a produção de células procarióticas ou eucarióticas capazes de expressar um factor de crescimento de fibroblastos básico recombinante humano, caracterizado por compreender a transfecção ou transformação de células hospedeiras procarióticas ou eucarióticas com sequência de DNA codificadora de um FGF de acordo com a Reivindicação 4 de modo a permitir que as referidas células hospedeiras expressem o polipeptídeo codificado pelo referido DNA.232. - Processo de acordo com a Reivindicação 22, caracterizado por as referidas células serem células de E. coli.242. - Processo de acordo com a Reivindicação 23, caracterizado por o referido FGF ser seleccionado de entre o 35 35 78 Qfí grupo constituído por glu ' hbFGF e glu ' , ser ' hbFGF.-5025a. - processo de acordo com a Reivindicação 4, oaracterizado por se preparar um factor de crescimento de fibroblastos básico, em que pelo menos 2 dos 4 resíduos cisteina são sujeitos a derivação com substituintes seleccionados de entre (ch2cooh); [ch(co2h) (ch2)xco2h], (ch2 conr3r4), (R5), [(CH2)nSO3], (CHCH2 CONR3CO [(CH2)m NR^], (C^OCOCH^] OU (SR6); em que R3 e R4 são H, [ (¾)xrC02H], [(CH(CO2H) (CH2)xCO2H], alquilo facultativamente substituído com 0 a 2 grupos hidroxilo, ou polietilenoglicol; R5 é alquilo C^-Cg, alcoxi-C1-C4-metilo e Rg é alquilo C^-C^, polietilenoglicol ou fenilo facultativamente substituído com um ou dois grupos de ãcido carboxílico ou ácido sulfúrico; n é um inteiro de 0 a 4; m é um inteiro de 2 a4; exéum inteiro entre 1 e 3.263. - Processo de acordo com a Reivindicação 25, caracterízado por se preparar um factor de crescimento básico de fibroblastos, em que o referido factor de crescimento de fibroblastos básico é factor de crescimento de fibroblastos carboximetilado.273. - Processo de acordo com a Reivindicação 26, caracterízado por se preparar um factor de crescimento de fibroblastos básico, em que o referido factor de crescimento de fibroblastos é glu3,5hbFGF.
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MM3A | Annulment or lapse |
Effective date: 20060731 |