RU2131462C1 - Dna fragment, recombinant polypeptide exhibiting antithrombin activity, method of its preparing (variants), pharmaceutical composition, recombinant vector (variants) - Google Patents

Dna fragment, recombinant polypeptide exhibiting antithrombin activity, method of its preparing (variants), pharmaceutical composition, recombinant vector (variants) Download PDF

Info

Publication number
RU2131462C1
RU2131462C1 SU5011069A RU2131462C1 RU 2131462 C1 RU2131462 C1 RU 2131462C1 SU 5011069 A SU5011069 A SU 5011069A RU 2131462 C1 RU2131462 C1 RU 2131462C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dna
polypeptide
sequence
vector
recombinant
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сарментос Паоло
Де Таксис Дю Поет Филипп
Нитти Джампаоло
Скачери Эмануэла
Original Assignee
Фармация Энд Апджон С.П.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фармация Энд Апджон С.П.А. filed Critical Фармация Энд Апджон С.П.А.
Application granted granted Critical
Publication of RU2131462C1 publication Critical patent/RU2131462C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

FIELD: molecular biology, genetic engineering, pharmacy. SUBSTANCE: invention relates to preparing antithrombin polypeptide used for treatment of patients with vein thrombosis. Polypeptides are prepared by genetic engineering methods. Invention involves preparing DNA sequence encoding the end polypeptide precursor bound with leader peptide. DNA sequence is introduced into suitable expression vector containing the gene determining the resistance to antibiotic and bacterial promoter and this vector is used for transformation of cells E. coli type B. Transformed strain is cultured under conditions that are necessary for expression and the end product is isolated. Alternatively, DNA sequence is introduced into transfer vector and insect cell cotransfection is carried out with this vector and DNA baculovirus wild type. Recombinant viral DNA containing DNA sequence that encodes the end polypeptide precursor under polyendrin promoter control is isolated from the transformed cells and this sequence is used for infection of insect cell culture. DNA fragment encoding polypeptide that exhibits an antithrombin activity has the known nucleotide sequence. Recombinant expression and transfer vectors involve this nucleotide sequence. Pharmaceutical composition for treatment of patients with cardiovascular diseases comprises recombinant polypeptide showing an antithrombin activity taken at effective concentration as an active component and a pharmaceutically acceptable carrier or vehicle. EFFECT: enhanced effectiveness of vein thrombosis treatment. 10 cl, 15 dwg, 9 ex

Description

Изобретение относится к полипептидам и их получению. Эти полипептиды были выделены из пиявки Hirudinaria manillensis. Указанные полипептиды обладают антитромбинными свойствами. The invention relates to polypeptides and their preparation. These polypeptides were isolated from the leech of Hirudinaria manillensis. These polypeptides have antithrombin properties.

Наиболее известные антикоагулирующие пептиды, очевидно, принадлежат к семейству гирудинов. Гирудин, который был выделен из медицинской пиявки Hirudo medicinalis, хорошо известен специалистам в качестве полипептидного ингибитора тромбина 1,2. В частности, гирудин связывает тромбин посредством ионных взаимодействий, предупреждая тем самым превращение фибриогена в фибрин и последующее образование фибриновых сгустков. При исследованиях на животных гирудин показал эффективность в предупреждении венозного тромбоза, окклюзии анастоматических сосудов и тромбин-индуцированного диссеминированного внутрисосудистого свертывания. Кроме того, гирудин обнаруживает низкую токсичность, невысокую антигенность, или полное ее отсутствие, и короткое время выведения из кровообращения 3.The most well-known anticoagulant peptides obviously belong to the hirudin family. Hirudin, which was isolated from the medical leech Hirudo medicinalis, is well known in the art as a polypeptide thrombin inhibitor 1,2 . In particular, hirudin binds thrombin through ionic interactions, thereby preventing the conversion of fibriogen to fibrin and the subsequent formation of fibrin clots. In animal studies, hirudin has been shown to be effective in preventing venous thrombosis, occlusion of anastomatic vessels, and thrombin-induced disseminated intravascular coagulation. In addition, hirudin exhibits low toxicity, low antigenicity, or its complete absence, and a short time of elimination from circulation 3 .

Полипептиды с антикоагулирующими свойствами были выделены из различных видов пиявок Hirudinaria manillensis (ЕР-A-0347376 и WO 90/05143). Этот вид пиявки является эволюционно более продвинутым, чем Hirudo medicinalis и поэтому может синтезировать антикоагулирующие пептиды, аминокислотные последовательности которых могут отличаться от аминокислотных последовательностей гирудина и других известных его вариантов. Polypeptides with anticoagulating properties were isolated from various species of leeches Hirudinaria manillensis (EP-A-0347376 and WO 90/05143). This type of leech is evolutionarily more advanced than Hirudo medicinalis and therefore can synthesize anticoagulating peptides whose amino acid sequences may differ from the amino acid sequences of hirudin and its other known variants.

Авторами настоящей заявки были проведены исследования по получению препаратов из пиявок Hirudinaria manillensis. В результате этих исследований были обнаружены три новых полипептида, обладающих антитромбиновой активностью. В соответствии c этим настоящее изобретение относится к полипептиду, содержащему аминокислотную последовательность (см. в конце описания), и к его фармацевтически приемлемым солям. The authors of this application have conducted studies to obtain drugs from leeches Hirudinaria manillensis. As a result of these studies, three new polypeptides with antithrombin activity were discovered. In accordance with this, the present invention relates to a polypeptide containing the amino acid sequence (see the end of the description), and its pharmaceutically acceptable salts.

Аминокислотные остатки представлены в соответствии с их стандартным трехбуквенным кодом (Eur. J. Biochem. 138. 9-37, 1984). Остаток Yaa представляет собой Asp или Tyr-остатки, а Zaa представляет собой -OH, -NH2 или Gly-OH. Указанные соли могут быть кислыми аддитивными солями. Эти соли могут быть образованы неорганическими кислотами, такими как галогенводородные кислоты, например соляная кислота, серная кислота, фосфорная кислота, или пирофосфорная кислота, или органическими кислотами, такими как бензолсульфоновая, п-толуолсульфоновая, метансульфоновая, уксусная, молочная, пальмитиновая, стеариновая, яблочная, винная, аскорбиновая, или лимонная кислота. Указанные полипептиды содержат также свободные гидроксильные группы и поэтому могут образовывать натриевые, калиевые, кальциевые, магниевые или аммониевые соли, или эти соли могут быть образованы о физиологически приемлемыми органическими азотсодержащими основаниями. Полипептиды могут быть также в виде внутренних солей.Amino acid residues are presented in accordance with their standard three-letter code (Eur. J. Biochem. 138. 9-37, 1984). The Yaa residue is Asp or Tyr residues, and Zaa is —OH, —NH 2, or Gly-OH. Said salts may be acid addition salts. These salts can be formed by inorganic acids, such as hydrohalic acids, for example hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, or pyrophosphoric acid, or organic acids, such as benzenesulfonic, p-toluenesulfonic, methanesulfonic, acetic, lactic, palmitic, stearic, malic, , tartaric, ascorbic, or citric acid. These polypeptides also contain free hydroxyl groups and therefore can form sodium, potassium, calcium, magnesium or ammonium salts, or these salts can be formed with physiologically acceptable organic nitrogen-containing bases. The polypeptides may also be in the form of internal salts.

Полипептиды настоящего изобретения состоят в основном из вышеуказанных аминокислотных последовательностей (i) - (iii). Природные полипептиды, выделенные из Hirudinaria manillensis, имеют аминокислотную последовательность (i) или (ii), где Yaa является Asp, a Zaa является -OH или частичной аминокислотной последовательностью (iii). Полипептиды настоящего изобретения могут быть выделены и очищены в целях их использования в качестве антагонистов тромбина. The polypeptides of the present invention consist mainly of the above amino acid sequences (i) to (iii). Natural polypeptides isolated from Hirudinaria manillensis have the amino acid sequence (i) or (ii), where Yaa is Asp, and Zaa is —OH or partial amino acid sequence (iii). The polypeptides of the present invention can be isolated and purified for use as thrombin antagonists.

Полипептиды могут быть получены с использованием предшествующей всей или части лидерной последовательности. Эта лидерная последовательность может быть нативной либо чужеродной лидерной последовательностью по отношению к клетке, из которой происходит данный полипептид. Лидерная последовательность обладает способностью направлять секрецию полипептида из клетки. Оба натуральных полипептида настоящего изобретения экспрессируются лидерной последовательностью, которая затем отщепляется. Поэтому может присутствовать полная или часть лидерной последовательности, которой, в частности, является следующая последовательность: Met Phe Ser Leu Lys Leu Phe Val Val Phe Leu Ala Val Cys Ile Cys Val Ser Gln Ala. Polypeptides can be obtained using the preceding all or part of the leader sequence. This leader sequence may be a native or foreign leader sequence with respect to the cell from which the polypeptide originates. The leader sequence has the ability to direct the secretion of the polypeptide from the cell. Both natural polypeptides of the present invention are expressed by a leader sequence, which is then cleaved. Therefore, the whole or part of the leader sequence may be present, which, in particular, is the following sequence: Met Phe Ser Leu Lys Leu Phe Val Val Phe Leu Ala Val Cys Ile Cys Val Ser Gln Ala.

Натуральный полипептид настоящего изобретения или его соли могут быть получены путем выделения указанного полипептида или его фармацевтически приемлемой соли из ткани или секретов пиявки вида Hirudinaria manillensis. В частности, полипептид настоящего изобретения может быть получен путем продуцирования в соответствии с WO 90/05143 и очистки с помощью жидкостной хроматографии высокого давления. The natural polypeptide of the present invention or its salts can be obtained by isolating the specified polypeptide or its pharmaceutically acceptable salt from tissue or leech secrets of the species Hirudinaria manillensis. In particular, the polypeptide of the present invention can be obtained by production in accordance with WO 90/05143 and purification using high pressure liquid chromatography.

Полипептид настоящего изобретения или его соль могут быть также получены путем
а) использования хозяина, трансформированного вектором экспрессии, содержащим ДНК-последовательность, кодирующую указанный полипептид в условиях, обеспечивающих экспрессию этого полипептида в хозяине;
b) выделения полученного таким образом полипептида или его фармацевтически приемлемой соли.
The polypeptide of the present invention or its salt can also be obtained by
a) the use of a host transformed with an expression vector containing a DNA sequence encoding the specified polypeptide under conditions ensuring the expression of the polypeptide in the host;
b) isolating the polypeptide thus obtained or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

Этот способ, в основном, заключается в получении нуклеотидной последовательности, кодирующей нужный полипептид, и экспрессии указанного полипептида в рекомбинантных организмах. Культивирование генетически модифицированных организмов приводит к продуцированию нужного продукта, обладающего полной биологической активностью. Кроме того, настоящее изобретение относится
- к экспрессирующему вектору, содержащему ДНК-последовательность, кодирующую полипептид настоящего изобретения;
- к хозяину, трансформированному с использованием совместимого вектора экспрессии в соответствии с настоящим изобретением;
- к ДНК-последовательности, кодирующей полипептид настоящего изобретения.
This method basically consists in obtaining the nucleotide sequence encoding the desired polypeptide, and the expression of the specified polypeptide in recombinant organisms. The cultivation of genetically modified organisms leads to the production of the desired product with full biological activity. In addition, the present invention relates to
- to an expression vector containing a DNA sequence encoding a polypeptide of the present invention;
- to a host transformed using a compatible expression vector in accordance with the present invention;
- to a DNA sequence encoding a polypeptide of the present invention.

Хозяин, предназначенный для экспрессии полипептида настоящего изобретения, может быть получен путем трансформации хозяйской клетки с использованием совместимого вектора экспрессии настоящего изобретения. Этот вектор экспрессии может быть получен путем:
а) химического синтеза ДНК-последовательности, кодирующей полипептид настоящего изобретения;
b) инсерции указанной ДНК в вектор экспрессии.
A host for expressing a polypeptide of the present invention can be obtained by transforming a host cell using a compatible expression vector of the present invention. This expression vector can be obtained by:
a) chemical synthesis of a DNA sequence encoding a polypeptide of the present invention;
b) insertion of the specified DNA into the expression vector.

Альтернативно, вектор экспрессии может быть получен путем
a) продуцирования и выделения кДНК, кодирующей полипептид настоящего изобретения, из мРНК пиявки вида Hirudinaria manillensis; и
b) инсерции выделенной кДНК в вектор экспрессии.
Alternatively, the expression vector can be obtained by
a) producing and isolating a cDNA encoding a polypeptide of the present invention from mRNA of a leech of the species Hirudinaria manillensis; and
b) insertion of the selected cDNA into the expression vector.

Таким образом, согласно настоящему изобретению полипептид продуцируют путем получения трансформированного хозяина в условиях, обеспечивающих экспрессию полипептида в этом хозяине. Если хозяином является эукариотическая клетка, то полученный полипептид может быть гликосилированным. Полученный полипептид может быть выделен как таковой, или в виде его фармацевтически приемлемой соли. Таким образом, полипептид настоящего изобретения или его соль могут быть получены в чистом виде. Thus, according to the present invention, the polypeptide is produced by obtaining a transformed host under conditions ensuring the expression of the polypeptide in this host. If the host is a eukaryotic cell, then the resulting polypeptide can be glycosylated. The resulting polypeptide can be isolated as such, or in the form of its pharmaceutically acceptable salt. Thus, the polypeptide of the present invention or its salt can be obtained in pure form.

Полипептиды настоящего изобретения могут быть модифицированными посредством аминокислотных удлиняющих вставок у одного или обоих концов. Полипептид, состоящий из такой удлиненной последовательности, должен, разумеется, еще обладать антитромбиновой активностью. Например, короткая последовательность до 30 аминокислотных остатков может быть введена у любого или у обоих концов. The polypeptides of the present invention can be modified by amino acid extension inserts at one or both ends. A polypeptide consisting of such an extended sequence should, of course, still have antithrombin activity. For example, a short sequence of up to 30 amino acid residues can be introduced at either or both ends.

Полипептиды настоящего изобретения могут быть подвергнуты одной или нескольким посттрансляционным модификациям, таким как сульфатирование, COOH-амидирование, ацилирование или химическое изменение полипептидной цепи. Например, полипептид, имеющий на своем карбоксильном конце глициновый остаток, может быть подвергнут ферментному амидированию с использованием пептидил-глицин-α-амидирующей монооксигеназы (РАМ-фермента). The polypeptides of the present invention can be subjected to one or more post-translational modifications, such as sulfation, COOH amidation, acylation or chemical alteration of the polypeptide chain. For example, a polypeptide having a glycine residue at its carboxyl end can be enzymatically amidated using peptidyl-glycine-α-amidating monooxygenase (PAM enzyme).

Для продуцирования полипептида с противотромбиновой активностью путем использования техники рекомбинантных ДНК получают ген, кодирующий полипептид настоящего изобретения. Кодирующая последовательность ДНК обычно не содержит интроны. Эту ДНК выделяют и очищают. Ген вставляют в вектор экспрессии, способный к продуцированию рекомбинантного продукта. ДНК-последовательности могут быть кДНК-последовательностями. Они также могут быть синтетическими ДНК-последовательностями. Синтетический ген обычно получают путем химического синтеза олигонуклеотидов, которые в целом соответствуют нужному гену. Затем для получения гена осуществляют сборку этих олигонуклеотидов. To produce a polypeptide with antithrombin activity by using the recombinant DNA technique, a gene encoding the polypeptide of the present invention is obtained. The DNA coding sequence usually does not contain introns. This DNA is isolated and purified. The gene is inserted into an expression vector capable of producing a recombinant product. DNA sequences may be cDNA sequences. They can also be synthetic DNA sequences. A synthetic gene is usually obtained by chemical synthesis of oligonucleotides, which generally correspond to the desired gene. Then, to obtain the gene, these oligonucleotides are assembled.

Указанный ген может быть сконструирован из шести химически синтезированных олигонуклеотидов, каждый из которых представляет около 1/3 нити двухнитевой генной ДНК. Для получения нужного гена олигонуклеотиды сшивают и отжигают. По желанию, генная последовательность может быть модифицирована с помощью сайт-направленного мутагенеза путем замены одного или нескольких кодонов. Обычно, ген конструируют с помощью рестриктирущих сайтов у каждого конца с целью облегчения последующей манипуляции. The specified gene can be constructed from six chemically synthesized oligonucleotides, each of which represents about 1/3 of the double-stranded gene DNA strand. To obtain the desired gene, the oligonucleotides are crosslinked and annealed. If desired, the gene sequence can be modified using site-directed mutagenesis by replacing one or more codons. Typically, a gene is constructed using restriction sites at each end to facilitate subsequent manipulation.

Как указывалось выше, может быть получена ДНК-последовательность, которая кодирует лидерный пептид. Указанный лидерный пептид обладает способностью к направлению секреции полипептида из клеток, в которых этот пептид был экспрессирован. Последовательность, кодирующую лидерный пептид, обычно, лигируют с 5'-концом ДНК-последовательности, кодирующий полипептид. As indicated above, a DNA sequence that encodes a leader peptide can be obtained. The specified leader peptide has the ability to direct the secretion of the polypeptide from cells in which this peptide has been expressed. The leader peptide coding sequence is typically ligated to the 5 ′ end of the DNA sequence encoding the polypeptide.

Таким лидерным пептидом может быть OmpA-лидерный пептид, в том случае, если необходима экспрессия в бактериальном хозяине, таком как Е. coli. При экспрессии в клетках насекомого лидерным пептидом может быть лидерный пептид белка вируса везикулярного стоматита G (VSV-G-белка). Соответствующие ДНК-последовательности, кодирующие лидерные последовательности OmpA и VSV-G-белка, приведены ниже:

Figure 00000002

В соответствии с настоящим изобретением может быть получена ДНК-последовательность, кодирующая слитый белок, который расщепляется с высвобождением нужного полипептида. При этом может быть использована ДНК-последовательность, которая кодирует несущую полипептид последовательность, сшитую посредством отщепляемой связи с N-концом полипептида настоящего изобретения. Указанная смесь может расщепляться цианистым бромидом.Such a leader peptide may be an OmpA leader peptide, if expression is required in a bacterial host such as E. coli. When expressed in insect cells, the leader peptide may be the leader peptide of the vesicular stomatitis G virus protein (VSV-G protein). The corresponding DNA sequences encoding the leader sequences of the OmpA and VSV-G protein are shown below:
Figure 00000002

In accordance with the present invention, a DNA sequence encoding a fusion protein that cleaves to release the desired polypeptide can be obtained. In this case, a DNA sequence can be used that encodes a polypeptide-carrying sequence crosslinked by cleavage to the N-terminus of the polypeptide of the present invention. The mixture may be cleaved by cyanide bromide.

Для экспрессии полипептида конструируют вектор экспрессии, который содержит ДНК-последовательность, кодирующую полипептид, и который способен к экспрессии полипептида в соответствующем хозяине. Могут быть использованы транскрипционные и трансляционные регуляторные элементы, включая промотор для ДНК-последовательности, сайт терминации транскрипции, и кодоны инициации и терминации трансляции. ДНК-последовательность получают в правильной рамке считывания так, чтобы экспрессия полипептида происходила в хозяине, совместимом с вектором. For expression of the polypeptide, an expression vector is constructed that contains a DNA sequence encoding a polypeptide and which is capable of expressing the polypeptide in an appropriate host. Transcriptional and translational regulatory elements can be used, including a promoter for the DNA sequence, a transcription termination site, and translation initiation and termination codons. The DNA sequence is obtained in the correct reading frame so that the expression of the polypeptide occurs in a host compatible with the vector.

Вектор экспрессии обычно включает в себя область начала репликации и при необходимости ген селектируемого маркера, такой как ген резистентности к антибиотику. Промотор сшивают с ДНК-последовательностью, кодирующей полипептид. Указанный вектор экспрессии может быть плазмидой. В этом случае промотор, предпочтительно выбранный из Ptrp- и Plcc/lac-промоторов, сшивают с ДНК-последовательностью. Альтернативно, вектор экспрессии может быть вирусом. Таким вирусом может быть рекомбинантный бакуловирус, в котором промотор полиэдрина оперативно связывают с ДНК-последовательностью, кодирующей полипептид.The expression vector typically includes a region of origin of replication and, if necessary, a selectable marker gene, such as an antibiotic resistance gene. The promoter is crosslinked with a DNA sequence encoding a polypeptide. The specified expression vector may be a plasmid. In this case, a promoter, preferably selected from P trp and P lcc / lac promoters, is crosslinked with the DNA sequence. Alternatively, the expression vector may be a virus. Such a virus may be a recombinant baculovirus in which the polyhedrin promoter is operatively linked to a DNA sequence encoding a polypeptide.

Вектор экспрессии, обладающий способностью к экспрессии полипептида, может быть получен с использованием стандартной техники. ДНК-фрагмент, кодирующий полипептид, может быть вставлен в соответствующий рестрикционный сайт вектора экспрессии, например, плазмидного вектора. Рекомбинантный бакуловирус может быть получен путем
(i) клонирования гена, кодирующего полипептид, в бакуловирусном векторе-переносчике в рестриктирующем сайте, расположенном за (в направлении 5′ __→ 3′) полиэдриновым промотором; и
(ii) совместной трансфекции клеток насекомого, восприимчивых к бакуловирусной инфекции, с рекомбинантным вектором, определенным в стадии (i), и интактной бакуловирусной ДНК дикого типа.
An expression vector capable of expressing a polypeptide can be obtained using standard techniques. A DNA fragment encoding a polypeptide can be inserted into the corresponding restriction site of an expression vector, for example, a plasmid vector. Recombinant baculovirus can be obtained by
(i) cloning a gene encoding a polypeptide in a baculovirus carrier vector at a restriction site located behind (in the direction of 5 ′ __ → 3 ′) a polyhedrin promoter; and
(ii) co-transfection of insect cells susceptible to baculovirus infection with a recombinant vector as defined in step (i) and wild-type intact baculovirus DNA.

В результате происходит гомологичная рекомбинация, позволяющая получить рекомбинантный бакуловирус, содержащий полипептидный ген за (5′ __→ 3′) полиэдриновым промотором. Бакуловирусный вектор-переносчик может иметь уникальный сайт клонирования, расположенный за (5′ __→ 3′) инициирующим ATG-кодоном полиэдрина. Продукт, экспрессированный полученным рекомбинантным бакуловирусом, представляет собой гибридный белок, в котором N-концевая часть полиэдринового белка сплавлена с N-концом полипептида. Как указывалось выше, расщепляемая связь может находиться в месте лигирования. As a result, homologous recombination occurs, allowing one to obtain a recombinant baculovirus containing the polypeptide gene behind the (5 ′ __ → 3 ′) polyhedrin promoter. The baculovirus transfer vector may have a unique cloning site located behind the (5 ′ __ → 3 ′) initiating ATG polyhedrin codon. The product expressed by the resulting recombinant baculovirus is a fusion protein in which the N-terminal portion of the polyhedrin protein is fused to the N-terminus of the polypeptide. As indicated above, a cleavable bond may be at the ligation site.

В стадии (ii) в качестве клеток насекомых обычно используются клетки Spodoptera frugiperda. В качестве бакуловируса дикого типа обычно используют вирус ядерного полиэдроза Autographa californica (AcNPV). In step (ii), Spodoptera frugiperda cells are typically used as insect cells. Autographa californica nuclear polyhedrosis virus (AcNPV) is typically used as the wild-type baculovirus.

Вектор экспрессии, кодирующий полипептид, получают в соответствующем хозяине. Клетки трансформируют с помощью полипептидного гена. Трансформированные хозяйские клетки получают в условиях, обеспечивающих экспрессию в них полипептида. Трансформированные клетки, например, культивируют таким образом, чтобы создать возможность для осуществления указанной экспрессии. В данном случае может быть использована любая система совместимых хозяина и вектора. An expression vector encoding a polypeptide is obtained in an appropriate host. Cells are transformed using a polypeptide gene. Transformed host cells are obtained under conditions ensuring the expression of the polypeptide in them. Transformed cells, for example, are cultured in such a way as to create the opportunity for the implementation of this expression. In this case, any compatible host and vector system can be used.

Трансформированным хозяином может быть прокариот или эукариот. Может быть использован бактериальный или дрожжевой хозяин, например E.coli или S.cerevisiae. В частности, может быть использована грамм-положительная бактерия. Предпочтительным бактериальным хозяином является штамм E.coli, типа B. Альтернативно, могут быть использованы клетки насекомого, если бакуловирусная экспрессирующая система является в данном случае подходящей, Такими клетками насекомого являются клетки Spodoptera frugiperda. В другом альтернативном варианте могут быть трансформированы клетки, принадлежащие к клеточной линии млекопитающего. В этом случае могут быть использованы не относящиеся к человеку трансгенные животные, в которых продуцируется нужный полипептид. The transformed host may be prokaryotes or eukaryotes. A bacterial or yeast host, for example, E. coli or S. cerevisiae, may be used. In particular, a gram-positive bacterium can be used. A preferred bacterial host is an E. coli strain of type B. Alternatively, insect cells can be used if the baculovirus expression system is suitable in this case. Such insect cells are Spodoptera frugiperda cells. In another alternative embodiment, cells belonging to a mammalian cell line can be transformed. In this case, non-human transgenic animals can be used in which the desired polypeptide is produced.

Экспрессированный полипептид может быть выделен и очищен. При этом может быть получен полипептид, имеющий одну из вышеуказанных аминокислотных последовательностей (i), (ii) или (iii), которым предшествует остаток Met, кодируемый кодоном инициации трансляции. Альтернативно, как указывалось выше, может быть получен гибридный белок, содержащий аминокислотную последовательность полипептида настоящего изобретения, т.е. последовательность (i), (ii) или (iii), лигированную с последовательностью-носителем. В случае, если в указанном гибридном белке между аминокислотной последовательностью (i) и (ii) или (iii) и последовательностью-носителем имеется соответствующая связь, то полипептид, имеющий вышеуказанную аминокислотную последовательность (i), (ii) или (iii) может быть выделен путем расщепления этой связи соответствующим агентом. The expressed polypeptide can be isolated and purified. In this case, a polypeptide having one of the aforementioned amino acid sequences (i), (ii) or (iii) can be obtained, which is preceded by the Met residue encoded by the translation initiation codon. Alternatively, as indicated above, a fusion protein comprising the amino acid sequence of a polypeptide of the present invention, i.e. a sequence (i), (ii) or (iii) ligated to a carrier sequence. If in the specified hybrid protein between the amino acid sequence (i) and (ii) or (iii) and the carrier sequence there is a corresponding bond, then the polypeptide having the above amino acid sequence (i), (ii) or (iii) may be isolated by cleavage of this bond with an appropriate agent.

Полипептид настоящего изобретения или его фармацевтически приемлемая соль могут быть также получены путем
(a) химического синтеза указанного полипептида; и
(b) выделения полученного таким образом полипептида или его фармацевтически приемлемой соли.
The polypeptide of the present invention or its pharmaceutically acceptable salt can also be obtained by
(a) chemical synthesis of said polypeptide; and
(b) isolating the polypeptide thus obtained or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

Таким образом, указанный полипептид может быть сконструирован посредством химического синтеза из отдельных аминокислот и/или из пептидов, предварительно сформированных из двух или нескольких аминокислот в порядке, соответствующем последовательности нужного полипептида. При этом могут быть использованы твердофазный или растворительный способы. Полученный в результате полипептид может быть по необходимости превращен в его фармацевтически приемлемую соль. Thus, the specified polypeptide can be constructed by chemical synthesis from individual amino acids and / or from peptides preformed from two or more amino acids in the order corresponding to the sequence of the desired polypeptide. In this case, solid-phase or solvent methods can be used. The resulting polypeptide can optionally be converted to its pharmaceutically acceptable salt.

В твердофазном синтезе аминокислотную последовательность нужного полипептида последовательно конструируют из C-концевой аминокислоты, связанной с нерастворимой смолой. После продуцирования нужного полипептида он может быть выделен из смолы. При использовании синтеза в жидкой фазе нужный полипептид может быть снова сконструирован из C-концевой аминокислоты. Карбоксильную группу указанных аминокислотных остатков, блокированных соответствующей защитной группой, в конце синтеза удаляют. In solid-phase synthesis, the amino acid sequence of the desired polypeptide is sequentially constructed from the C-terminal amino acid bound to an insoluble resin. After producing the desired polypeptide, it can be isolated from the resin. When using synthesis in the liquid phase, the desired polypeptide can again be constructed from the C-terminal amino acid. The carboxyl group of the indicated amino acid residues blocked by the corresponding protecting group is removed at the end of the synthesis.

Независимо от того, используется ли твердофазная или жидкофазная техника, каждая аминокислота, добавленная в реакционную систему, обычно имеет защищенную аминогруппу и активированную карбоксигруппу. Функциональные боковые группы также являются защищенными. После каждой стадии синтеза, аминозащитные группы удаляют. Функциональные группы боковой цепи обычно удаляют в конце синтеза. Regardless of whether solid-state or liquid-phase techniques are used, each amino acid added to the reaction system usually has a protected amino group and an activated carboxy group. Functional side groups are also protected. After each step of the synthesis, amino protecting groups are removed. Side chain functional groups are usually removed at the end of the synthesis.

Полипептид может быть превращен в его фармацевтически приемлемую соль. Он может быть превращен в кислую аддитивную соль с использованием органической или неорганической кислоты. Такой кислотой является уксусная, янтарная и соляная кислота. Альтернативно, указанный пептид может быть превращен в соль карбоновой кислоты, такую как аммониевая соль или соль щелочного металла, например натриевая или калиевая соль. The polypeptide can be converted into its pharmaceutically acceptable salt. It can be converted into an acid addition salt using an organic or inorganic acid. Such acid is acetic, succinic and hydrochloric acid. Alternatively, said peptide can be converted to a carboxylic acid salt, such as an ammonium salt or an alkali metal salt, for example a sodium or potassium salt.

Полипептид или его фармацевтически приемлемая соль могут быть использованы в фармацевтической композиции в сочетании с фармацевтически приемлемым носителем или наполнителем. Такой композицией может быть, например, препарат для внутривенного введения (в этом случае носителем обычно является стерильный солевой раствор или вода с приемлемой степенью чистоты). Полипептид настоящего изобретения является антагонистом тромбина и может быть использован при лечении тромбоэмболии, например при свертывании крови человека. Полипептид может быть также использован для лечения и профилактики тромбоза и тромбоэмболии, включая профилактику постоперационного тромбоза, при лечении шоковых состояний (например, при септическом шоке или политравматическом шоке), при лечении коагулопатии потребления, при гемодиализе, гемосепарации и при искусственном кровообращении. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения полипептид или его соль могут быть введены вместе с активатором плазминогена, например тканевым плазменным активатором. The polypeptide or a pharmaceutically acceptable salt thereof may be used in a pharmaceutical composition in combination with a pharmaceutically acceptable carrier or excipient. Such a composition may be, for example, a preparation for intravenous administration (in this case, the carrier is usually sterile saline or water with an acceptable degree of purity). The polypeptide of the present invention is a thrombin antagonist and can be used in the treatment of thromboembolism, for example, in coagulation of human blood. The polypeptide can also be used to treat and prevent thrombosis and thromboembolism, including the prevention of postoperative thrombosis, in the treatment of shock conditions (for example, with septic shock or polytraumatic shock), in the treatment of consumption coagulopathy, with hemodialysis, hemoseparation and cardiopulmonary bypass. In one of the embodiments of the present invention, the polypeptide or its salt can be introduced together with a plasminogen activator, for example a tissue plasma activator.

Доза полипептида, в основном, зависит от конкретных форм введения и целей лечения или профилактики. Размер отдельной дозы и схема введения может быть определена специалистом в зависимости от заболевания, поскольку каждому специалисту известны способы определения факторов крови, необходимых для назначения соответствующего лечения, В основном, в случае введения инъекции, терапевтически эффективное количество соединений настоящего изобретения составляет в пределах приблизительно от 0,005 до 0,1 мг на кг веса тела. Предпочтительной является доза приблизительно в пределах от 0,01 до 0,05 мг/кг веса тела. Эффективным способом введения являются внутривенные, внутримышечные или подкожные инъекции. В соответствии с этим одноразовая доза композиции для парентерального введения зависит от способа введения и составляет приблизительно от 0,4 до 7,5 мг соединения настоящего изобретения. Помимо активного ингредиента указанная фармацевтическая композиция также содержит буфер (например, фосфатный буфер) который используется для поддержания pH в пределах приблизительно от 3,5 до 7, и другие компоненты, такие как хлорид натрия, маннит или сорбит для регулирования изотоничности раствора. Указанные композиции могут быть в лиофилизованной форме или в виде растворов, предпочтительно содержащих антибактериальные активные консерванты, например от 0,2 до 0,3% метилового или этилового сложного эфира 4-гидроксибензойной кислоты. The dose of the polypeptide mainly depends on the specific form of administration and the goals of treatment or prevention. The size of a single dose and the administration schedule can be determined by a specialist depending on the disease, since each specialist knows methods for determining the blood factors necessary for prescribing the appropriate treatment. Basically, in the case of an injection, the therapeutically effective amount of the compounds of the present invention is in the range of about 0.005 up to 0.1 mg per kg of body weight. A dose of about 0.01 to 0.05 mg / kg body weight is preferred. An effective route of administration is intravenous, intramuscular or subcutaneous injection. Accordingly, a single dose of the composition for parenteral administration depends on the route of administration and is approximately 0.4 to 7.5 mg of the compound of the present invention. In addition to the active ingredient, said pharmaceutical composition also contains a buffer (e.g., phosphate buffer) which is used to maintain a pH in the range of about 3.5 to 7, and other components such as sodium chloride, mannitol or sorbitol to control the isotonicity of the solution. These compositions may be in lyophilized form or in the form of solutions, preferably containing antibacterial active preservatives, for example from 0.2 to 0.3% methyl or ethyl 4-hydroxybenzoic acid ester.

Композиция для наружного применения может быть получена в виде водного раствора, лосьона или геля, масляного раствора или суспензии, или жиросодержащей, или, в частности, эмульгируемой мази. Композицию в виде водного раствора получают, например, путем растворения активных ингредиентов настоящего изобретения, или его терапевтически приемлемой соли, в водном буферном растворе (напр., pH 4-6,5), в который, по желанию, кроме активного ингредиента может быть добавлено противовоспалительное средство, и/или полимерное связующее, например поливинилпирролидон, и/или консервант. Концентрация активного ингредиента составляет приблизительно от 0,1 до 1,5 кг, а предпочтительно от 0,25 до 1,0 мг на 10 мл раствора или на 10 г геля. The composition for external use can be obtained in the form of an aqueous solution, lotion or gel, an oil solution or suspension, or a fat-containing, or, in particular, emulsifiable ointment. A composition in the form of an aqueous solution is obtained, for example, by dissolving the active ingredients of the present invention, or a therapeutically acceptable salt thereof, in an aqueous buffer solution (e.g. pH 4-6.5), to which, if desired, in addition to the active ingredient, anti-inflammatory agent and / or polymeric binder, for example polyvinylpyrrolidone, and / or preservative. The concentration of the active ingredient is from about 0.1 to 1.5 kg, and preferably from 0.25 to 1.0 mg per 10 ml of solution or per 10 g of gel.

Масляная форма для наружного применения может быть получена, например, путем суспендирования активного ингредиента настоящего изобретения или его терапевтически приемлемой соли в масле, по желанию, с добавлением агента, вызывающего набухание, например, такого как стеарат алюминия, и/или поверхностно-активных веществ (тензиды), имеющих значение HLB ("гидрофильно-липофильного баланса") ниже 10, например, таких как жирнокислые моноэфиры многоатомных спиртов, например глицеринмоностеарат, сорбитанмонолаурат, сорбитанмоностеарат или сорбитанмоноолеат. Жиросодержащие мази могут быть получены, например, путем суспендирования активного ингредиента настоящего изобретения или его соли в подходящем для нанесения жирном основании, и по желанию, с добавлением ПАВ, имеющего значение HLB ниже 10. Эмульгируемую мазь получают путем размешивания водного раствора активного ингредиента настоящего изобретения или его соли в мягком жирном основании, способном к размазыванию, и с добавлением тензида, имеющего значение HLB ниже 10. Все формы, предназначенные для наружного употребления, могут также содержать консерванты. Концентрация активного ингредиента составляет приблизительно от 0,1 до 1,5 мг, а предпочтительно от 0,25 до 1,0 мг на приблизительно 10 г основы. An oily form for external use can be obtained, for example, by suspending the active ingredient of the present invention or a therapeutically acceptable salt thereof in oil, optionally with the addition of a swelling agent, such as, for example, aluminum stearate and / or surfactants ( tensides) having an HLB (“hydrophilic-lipophilic balance”) value below 10, for example, fatty acid monoesters of polyhydric alcohols, for example glycerol monostearate, sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate or sorbitan onooleat. Fat-containing ointments can be obtained, for example, by suspending the active ingredient of the present invention or a salt thereof in a suitable oily base, and optionally adding a surfactant having an HLB value below 10. An emulsifiable ointment is prepared by stirring an aqueous solution of the active ingredient of the present invention or salts thereof in a soft, greasy, spreadable base and with the addition of a detergent having an HLB value below 10. All forms intended for external use may also contain l preservatives. The concentration of the active ingredient is from about 0.1 to 1.5 mg, and preferably from 0.25 to 1.0 mg per about 10 g of the base.

Помимо описанных выше композиций и их фармацевтических аналогов, предназначенных для введения непосредственно в организм человека или животных, настоящее изобретение также относится к фармацевтическим композициям и препаратам для медицинского применения вне организма человека или животного. Такие композиции и препараты обычно используют в качестве противосвертывающего средства, добавляемого в кровь, подвергаемую циркуляции или обработке вне организма (например, при искусственном кровообращении или диализе искусственной почки), консервации или модификации (например, гемосепарации). Указанные препараты, такие как маточные растворы или альтернативные препараты в одноразовых дозах, по своему составу аналогичны описанным выше препаратам для инъекций; однако количество или концентрация активного ингредиента зависит преимущественно от объема обрабатываемой крови, а более точно от содержания в ней тромбина. В связи с этим следует учесть, что активный ингредиент настоящего изобретения в свободной форме полностью дезактивирует приблизительно 5-кратное количество по массе тромбина и является при этом физиологически безвредным даже в относительно больших количествах и быстро выводится из кровообращения даже при высоких концентрациях, поэтому риск передозировки практически отсутствует, например, даже при гемотрансфузии. В зависимости от конкретных целей подходящая доза активного ингредиента составляет приблизительно от 0,01 до 1,0 мг на литр крови, хотя даже превышение верхнего предела является практически безопасным. In addition to the compositions described above and their pharmaceutical analogues intended for administration directly into the human or animal body, the present invention also relates to pharmaceutical compositions and preparations for medical use outside the human or animal body. Such compositions and preparations are typically used as an anticoagulant, added to blood, circulated or processed externally (e.g., by cardiopulmonary bypass or dialysis of an artificial kidney), preservation or modification (e.g., hemoseparation). These preparations, such as stock solutions or alternative preparations in single doses, are similar in composition to the injectable preparations described above; however, the amount or concentration of the active ingredient depends mainly on the volume of blood being treated, and more precisely on the content of thrombin in it. In this regard, it should be noted that the active ingredient of the present invention in free form completely deactivates approximately 5 times the amount of thrombin by weight and is physiologically harmless even in relatively large quantities and is rapidly eliminated from the blood circulation even at high concentrations, therefore, the risk of overdose is practically absent, for example, even with blood transfusion. Depending on the specific objectives, a suitable dose of the active ingredient is from about 0.01 to 1.0 mg per liter of blood, although even exceeding the upper limit is practically safe.

Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие настоящее изобретение вместе с сопровождающими их фигурами. The following are examples illustrating the present invention together with the accompanying figures.

На фиг. 1 изображена хроматограмма, представляющая результаты ВЭЖХ-анализа примера 1, P1 - P3 указывают на три различных пика, полученных в соответствии о описанием в примере 1. FT соответствует потоку, а 4-AB соответствует 4-аминобензамидину. In FIG. 1 is a chromatogram showing the results of an HPLC analysis of Example 1, P1 to P3 indicate three different peaks obtained as described in Example 1. FT corresponds to flow, and 4-AB corresponds to 4-aminobenzamidine.

На фиг. 2 показаны профили элюирования, полученные в примере 2 (b) для трипсин-переваренного PE-P1 (A) и PE-P2 (B). In FIG. 2 shows the elution profiles obtained in Example 2 (b) for trypsin-digested PE-P1 (A) and PE-P2 (B).

На фиг. 3 показана нуклеотидная последовательность шести олигонуклеотидов, кодирующих большую часть белка, соответствующего пику 2 (P2), в котором аминокислотным остатком в положении 61 является Asp, а последней аминокислотой полипептидной цепи является Asn64. Жирным шрифтом показан BalI-сайт, который был использован для дальнейших конструкций. В нижней части фигуры показан способ сборки шести олигонуклеотидов. Для последующих манипуляций были использованы Hind III и PstI-сайты.In FIG. 3 shows the nucleotide sequence of six oligonucleotides encoding most of the protein corresponding to peak 2 (P2), in which the amino acid residue at position 61 is Asp and the last amino acid of the polypeptide chain is Asn 64 . Bold indicates the BalI site, which was used for further designs. At the bottom of the figure shows a method of assembly of six oligonucleotides. For subsequent manipulations, Hind III and PstI sites were used.

На фиг. 4 показана схема конструирования промежуточной плазмиды M13-P2, которая является источником BalI-BamHI-фрагмента ДНК для всех последующих конструкций P2. In FIG. 4 shows a design scheme for the intermediate plasmid M13-P2, which is the source of the BalI-BamHI DNA fragment for all subsequent P2 constructs.

На фиг. 5 схематически показано конструирование нового рекомбинанта M13, обозначенного OMP-P2, который несет полный ген P2, связанный с лидерным пептидом OmpA. Лидерная пептидная последовательность показана жирным шрифтом, а тупой конец BalI и липкий конец Hind III подчеркнуты. In FIG. 5 schematically shows the construction of a new M13 recombinant, designated OMP-P2, which carries the full P2 gene linked to the OmpA leader peptide. The leader peptide sequence is shown in bold, and the blunt end of BalI and the sticky end of Hind III are underlined.

На фиг. 6 схематически показано конструирование pFC-P2, которая является плазмидой, используемой для продуцирования белка P2 в E.coli. In FIG. 6 schematically shows the construction of pFC-P2, which is a plasmid used to produce P2 protein in E. coli.

На фиг. 7 показана в общих чертах структура плазмиды pOMPA-P2, использованная для продуцирования P2 в E.coli. Для получения этой новой плазмиды, где P2-ген находится под транскрипционным контролем гибридного промотора Plpp/lac, была использована традиционная техника генной рекомбинации. Даже в этом случае лидерный пептид OmpA направляет секрецию P2 в периплазму E.coli.In FIG. 7 shows a general outline of the structure of the pOMPA-P2 plasmid used to produce P2 in E. coli. To obtain this new plasmid, where the P2 gene is under the transcriptional control of the hybrid promoter P lpp / lac , the traditional technique of gene recombination was used. Even so, the OmpA leader peptide directs P2 secretion into the periplasm of E. coli.

На фиг. 8 показана нуклеотидная последовательность и сборка синтетических олигонуклеотидов, использованных для секреции P2 из клеток насекомых. Последовательность, показанная жирным шрифтом, относится к лидерному пептиду белка VSV-G. In FIG. 8 shows the nucleotide sequence and assembly of synthetic oligonucleotides used to secrete P2 from insect cells. The sequence shown in bold refers to the leader peptide of the VSV-G protein.

На фиг. 9 схематически показано конструирование нового рекомбинанта M13, обозначенного VSV-P2, где полный P2-ген является связанным с лидерным пептидом белка VSV-G. In FIG. 9 schematically shows the construction of a new M13 recombinant designated VSV-P2, where the full P2 gene is linked to the leader peptide of the VSV-G protein.

На фиг. 10 схематически показано конструирование pAc-P2, которая была использована в качестве вектора-переносчика в бакуловирусный геном. pAcYM1 является исходной плазмидой, широко используемой в качестве акцептора гетерологичной последовательности, переносимой в вирус. In FIG. 10 schematically shows the construction of pAc-P2, which was used as a transfer vector to the baculovirus genome. pAcYM1 is the original plasmid widely used as an acceptor of a heterologous sequence transferred to the virus.

На фиг. 11 показана нуклеотидная последовательность и сборка синтетических олигонуклеотидов, кодирующих начало P2-цепи. Жирным шрифтом показан ATG-кодон, кодирующий дополнительный метиониновый остаток. In FIG. 11 shows the nucleotide sequence and assembly of synthetic oligonucleotides encoding the start of a P2 chain. The ATG codon encoding the additional methionine residue is shown in bold.

На фиг. 12 схематически показано конструирование pAcFT1, которая используется для внутриклеточной экспрессии. In FIG. 12 schematically shows the construction of pAcFT1, which is used for intracellular expression.

На фиг. 13 схематически показана новая транспортная плазмида, обозначенная pAcFT1-P2, которая содержит полную P2-последовательность, связанную с первыми 18 аминокислотами полиэдрина. Эта плазмида была использована для переноса гетерологичной последовательности в бакуловирусный геном. In FIG. 13 schematically shows a new transport plasmid designated pAcFT1-P2, which contains the entire P2 sequence associated with the first 18 amino acids of the polyhedrin. This plasmid was used to transfer the heterologous sequence to the baculovirus genome.

На фиг. 14 схематически представлен протокол RACE для амплификации 3'-концов. На этой фигуре "*** TTTT..." обозначает адапторный праймер dT17. В каждой стадии диаграммы для упрощения показано только, каким образом используется новый продукт, полученный в предыдущей стадии.In FIG. 14 is a schematic representation of the RACE protocol for amplification of the 3 ′ ends. In this figure, “ *** TTTT ...” denotes the adapter primer dT17. In each stage of the diagram, for simplicity, it is shown only how the new product obtained in the previous stage is used.

На фиг. 15 схематически представлен протокол RACE для амплификации 5'-концов. На этой фигуре "*** TTTT..." и "***" обозначают адапторный праймер dT17 и адапторный праймер соответственно. Для упрощения в каждой стадии диаграммы показано только, каким образом используется новый продукт, полученный в предыдущей стадии.In FIG. 15 is a schematic representation of the RACE protocol for amplification of 5 ′ ends. In this figure, “ *** TTTT ...” and “ *** ” denote the adapter primer dT17 and the adapter primer, respectively. For simplicity, each stage of the diagram shows only how the new product obtained in the previous stage is used.

Пример 1
Антитромбиновый препарат получали из пиявки Hirudinaria manillensis в соответствии с WO 90/05143, согласно описанным ниже процедурам (а) и (b).
Example 1
The antithrombin preparation was obtained from the leech of Hirudinaria manillensis in accordance with WO 90/05143, according to the following procedures (a) and (b).

a) Экстракция ацетоном
Осушенные этанолом головы пиявок (2920 г) мелко измельчали и обрабатывали смесью (40:60) ацетона и воды (7,5 л). После гомогенизации путем размешивания при комнатной температуре смесь центрифугировали в течение 15 мин при 2700 об/мин, супернатант сливали, а полученный осадок ресуспендировали в смеси (40: 60) ацетона и воды, размешивали в течение 30 минут и полученную смесь центрифугировали в течение 15 минут при 2700 об/мин. Супернатант собирали и объединяли, а затем подкисляли ледяной уксусной кислотой до pH 4,5 (объем 8,5 л). Полученную смесь центрифугировали 15 минут при 2700 об/мин, после чего супернатант декантировали, и pH раствора доводили до pH 6,0 путем добавления 30% аммиака. После роторного выпаривания при 35oC pH концентрированного раствора понижали до 1,8, осажденные примеси удаляли путем цетрифугирования и сырой антитромбиновый материал осаждали из смеси с использованием 9-кратного избытка ацетона. Затем смесь центрифугировали, осадок ресуспендировали в ацетоне и снова центрифугировали. После этого осажденный материал лиофилизовали.
a) Extraction with acetone
Dried heads of leeches with ethanol (2920 g) were finely ground and treated with a mixture (40:60) of acetone and water (7.5 L). After homogenization by stirring at room temperature, the mixture was centrifuged for 15 min at 2700 rpm, the supernatant was drained, and the resulting precipitate was resuspended in a mixture (40:60) of acetone and water, stirred for 30 minutes and the resulting mixture was centrifuged for 15 minutes at 2700 rpm The supernatant was collected and combined, and then acidified with glacial acetic acid to pH 4.5 (volume 8.5 l). The resulting mixture was centrifuged for 15 minutes at 2700 rpm, after which the supernatant was decanted, and the pH of the solution was adjusted to pH 6.0 by adding 30% ammonia. After rotary evaporation at 35 ° C, the pH of the concentrated solution was lowered to 1.8, the precipitated impurities were removed by centrifugation, and the crude antithrombin material was precipitated from the mixture using a 9-fold excess of acetone. Then the mixture was centrifuged, the precipitate was resuspended in acetone and centrifuged again. After that, the precipitated material was lyophilized.

b) Ионообменная очистка
Сырой антитромбинный материал восстанавливали в воде, диализовали против 10 мМ аммонийацетатного буфера при pH 4,0 и загружали в колонку о карбоксиметиловой сефарозой (СМ Сефароза, Pharmacia, 2,6 х 30 см), предварительно уравновешенную тем же буфером. Затем 100 мл промывали исходным буфером, антитромбин-активные фракции элюировали 20 мМ ацетатом аммония (pH 4,5), собирали и объединяли (1,3 л). Для последующих стадий очистки объединенные фракции концентрировали до 0,5 л в аппарате Минитана (Millipore); концентрированный раствор нейтрализовали NaOH, а затем загружали в колонку с Q-Сефарозой, уравновешенную 20 мМ Трис-HCl (pH 7,0). Связанный материал элюировали линейным градиентом 0 - 1 М NaCl в исходном буфере. Фракции, обладающие антитромбинной активностью, объединяли, концентрировали и обессоливали на колонке Superdex S-200, элюируя 20 мМ Трис-HCl (pH 7,5) при расходе 4 мл/мин. Активный пул из гель-фильтрации концентрировали в аппарате Минитана, а затем очищали посредством слабой ионообменной хроматографии (DEAE FPLC). Активный материал затем загружали в колонку с Protein Pak DEAE-5PW (Waters) и элюировали градиентом 0 - 1 M NaCl в 20 мМ Трио-HCl (pH 6,5), при скорости потока 1,0 мл/мин. Активные фракции объединяли, анализировали на содержание белка и активность (специфическую активность: 800 ATU/мг), и лиофилизовали в концентраторе (Speed Vac, Savants).
b) Ion exchange cleaning
The crude antithrombin material was reduced in water, dialyzed against 10 mM ammonium acetate buffer at pH 4.0 and loaded onto a column of carboxymethyl sepharose (CM Sepharose, Pharmacia, 2.6 x 30 cm) previously equilibrated with the same buffer. Then, 100 ml was washed with the initial buffer, antithrombin-active fractions were eluted with 20 mM ammonium acetate (pH 4.5), collected and combined (1.3 L). For subsequent purification steps, the combined fractions were concentrated to 0.5 L in a Minitan apparatus (Millipore); the concentrated solution was neutralized with NaOH and then loaded onto a Q-Sepharose column equilibrated with 20 mM Tris-HCl (pH 7.0). The bound material was eluted with a linear gradient of 0 - 1 M NaCl in the original buffer. Fractions with antithrombin activity were combined, concentrated and desalted on a Superdex S-200 column, eluting with 20 mM Tris-HCl (pH 7.5) at a flow rate of 4 ml / min. The active pool from gel filtration was concentrated in a Minitan apparatus and then purified by weak ion exchange chromatography (DEAE FPLC). The active material was then loaded onto a Protein Pak DEAE-5PW column (Waters) and eluted with a 0-1 M NaCl gradient in 20 mM Tri-HCl (pH 6.5) at a flow rate of 1.0 ml / min. Active fractions were combined, analyzed for protein content and activity (specific activity: 800 ATU / mg), and lyophilized in a concentrator (Speed Vac, Savants).

Полученный таким образом частично очищенный материал (специфическая активность 800 ATU/мг) затем подвергали двум дополнительным стадиям хроматографии для получения гомогенных полипептидов в соответствии с приведенными ниже описаниями (с) и (d). The partially purified material thus obtained (specific activity of 800 ATU / mg) was then subjected to two additional chromatography steps to obtain homogeneous polypeptides in accordance with descriptions (c) and (d) below.

с) Тромбин-Сефароза
Коммерческий бычий тромбин (Sigma) был очищен в соответствии с процедурой, описанной Lundblad (*), а затем подвергнут связыванию с активированной Сефарозой CL 6B (Pharmacia) согласно инструкции производителей. Колонку 1,7 мл уравновешивали 50 мМ Трис-HCl (pH 8,3) и загружали лиофилизованный материал, полученный после DEAE-FPLC (восстановленный в буфере). Затем колонку подвергали трехкратному промыванию в исходном буфере, а после этого в том же самом буфере, содержащем 3,0 М NaCl, и снова в исходном буфере (каждая промывка составляла трехкратный объем колонки). Расход составлял 0,3 мл/мин. Связанный материал элюировали 10 мл 0,1 М 4-аминобензамидина в 25 мМ HCl. Активные фракции собирали, объединяли, с буферным ионообменом в 50 мМ Трис-HCl pH 8,3 на колонке PD-10 (Pharmacia).
c) Thrombin Sepharose
Commercial bovine thrombin (Sigma) was purified according to the procedure described by Lundblad ( * ), and then subjected to binding to activated Sepharose CL 6B (Pharmacia) according to the manufacturers instructions. A 1.7 ml column was equilibrated with 50 mM Tris-HCl (pH 8.3) and the lyophilized material obtained after DEAE-FPLC (reconstituted in buffer) was loaded. The column was then washed three times in the original buffer, and then in the same buffer containing 3.0 M NaCl, and again in the original buffer (each washing amounted to three times the volume of the column). The flow rate was 0.3 ml / min. The bound material was eluted with 10 ml of 0.1 M 4-aminobenzamidine in 25 mM HCl. Active fractions were collected, combined, with buffer ion exchange in 50 mm Tris-HCl pH 8.3 on a PD-10 column (Pharmacia).

Несвязанный материал элюировали из колонки путем вымывания в исходном буфере, и материал, еще обладающий антитромбинной активностью, снова загружали в колонку до тех пор, пока весь этот материал не будет связан и хроматографирован. Unbound material was eluted from the column by washing in the original buffer, and material still having antithrombin activity was reloaded into the column until all this material was bound and chromatographed.

(*) Lundblad, R.L., 1971, Biochemistry, 10: 2501-2506
(d) ОФ-ВЭЖХ
Материал, полученный после аффинной хроматографии, очищали с помощью обращенно-фазовой высокоразрешающей хроматографии (ОФ-ВЭЖХ) на колонке (C4-Vidak 4,6 х 250 мм, 5 мкм) с использованием 20 мМ фосфата натрия (pH 7,5) в качестве первого элюента, и 50% ацетонитрила в воде, в качестве другого элюента. Антитромбинный полипептид элюировали линейным градиентом от 5% до 55% элюента B в течение 45 минут, при комнатной температуре со скоростью 1,0 мл/мин. Полученная в результате хроматограмма показана на фиг. 1.
( * ) Lundblad, RL, 1971, Biochemistry, 10: 2501-2506
(d) RP-HPLC
The material obtained after affinity chromatography was purified by reverse phase high resolution chromatography (RP-HPLC) on a column (C4-Vidak 4.6 x 250 mm, 5 μm) using 20 mM sodium phosphate (pH 7.5) as the first eluent, and 50% acetonitrile in water, as another eluent. The antithrombin polypeptide was eluted with a linear gradient of 5% to 55% eluent B for 45 minutes at room temperature at a rate of 1.0 ml / min. The resulting chromatogram is shown in FIG. 1.

Пики белка (обнаруживаемые при 220 нм) собирали вручную, концентрировали в вакууме и снова хроматографировали при тех же условиях. Peaks of protein (detected at 220 nm) were collected manually, concentrated in vacuo, and chromatographed again under the same conditions.

Очищенные после ВЭЖХ C4 антитромбинные полипептиды анализировали на содержание белка, аминокислотный состав, N-концевую последовательность, C-конец, и их активность, которую определяли с помощью in vitro-анализа (ATU/NIH-тест и тест на определение "тромбинового времени"). В результате этих анализов было обнаружено, что каждый из трех пиков белка обладал значительной антитромбинной активностью. HPLC-purified C4 antithrombin polypeptides were analyzed for protein content, amino acid composition, N-terminal sequence, C-terminus, and their activity, which was determined using in vitro analysis (ATU / NIH test and test to determine the thrombin time ") . As a result of these analyzes, it was found that each of the three peaks of the protein had significant antithrombin activity.

Полные аминокислотные последовательности полипептидов, помеченные P1 и P2 на фиг. 1, определяли посредством N-концевого секвенирования пептидов, полученных из триптического и V8-протеазного переваров. Эти последовательности соответствуют вышеуказанным последовательностям (i) и (ii). Частичная аминокислотная последовательность другого полипептида (P3) соответствует последовательности, обозначенной выше (iii). The complete amino acid sequences of the polypeptides labeled P1 and P2 in FIG. 1, was determined by N-terminal sequencing of peptides derived from tryptic and V8 protease digests. These sequences correspond to the above sequences (i) and (ii). The partial amino acid sequence of another polypeptide (P3) corresponds to the sequence indicated above (iii).

Пример 2: Триптическое переваривание и пептидное картирование пиридилэтилированных (ПЭ) P1 и P2
(a) Восстановление/алкилирование - Активные фракции, очищенные с помощью аффинной хроматографии на Тромбин-сефарозе (пример 1c) объединяли и подвергали буферному ионообмену в 10 мМ Трис-HCl (pH 8,3) на PD-10-колонке. Активный пул (около 50 мкг) концентрировали в центрифуге Speed-Vac (Savant) и обрабатывали 100 мкл 1% b-меркаптоэтанола в 6 М гуанидин-HCl/ 50 мМ Трис-HCl (pH 8,5) в присутствии азота, в темном помещении, в течение 2 часов при комнатной температуре. Затем добавляли 4 мкл 4-винилпиридина (чистого) и смесь инкубировали 2 часа, как указано выше4.
Example 2: Tryptic Digestion and Peptide Mapping of Pyridylethylated (PE) P1 and P2
(a) Reduction / Alkylation — The active fractions purified by affinity chromatography on Thrombin Sepharose (Example 1c) were combined and buffered by ion exchange in 10 mM Tris-HCl (pH 8.3) on a PD-10 column. The active pool (about 50 μg) was concentrated in a Speed-Vac centrifuge (Savant) and treated with 100 μl of 1% b-mercaptoethanol in 6 M guanidine-HCl / 50 mm Tris-HCl (pH 8.5) in the presence of nitrogen in a dark room , for 2 hours at room temperature. Then 4 μl of 4-vinylpyridine (neat) was added and the mixture was incubated for 2 hours, as described above 4 .

Пиридилэтилированные полипептиды были сначала выделены из реакционной смеси посредством ОФ-ВЭЖХ на C4-колонке (Vydac) (4,6 х 250 мм, 5 мкм), элюированной в течение 90 минут линейным градиентом 5-65% ацетонитрила в 0,1% TFA, со скоростью потока 1,0 мл/мин. При таких условиях смесь антитромбинных полипептидов плохо разделяется, поэтому проводили повторную хроматографию на той же колонке с использованием в качестве элюента смеси фосфата натрия и ацетонитрила в условиях, уже описанных в примере 1d. Pyridylethylated polypeptides were first isolated from the reaction mixture by RP-HPLC on a C4 column (Vydac) (4.6 x 250 mm, 5 μm), eluted over 90 minutes with a linear gradient of 5-65% acetonitrile in 0.1% TFA, at a flow rate of 1.0 ml / min. Under such conditions, the mixture of antithrombin polypeptides is poorly separated; therefore, repeated chromatography was performed on the same column using a mixture of sodium phosphate and acetonitrile as the eluent under the conditions already described in Example 1d.

(b) Трипсиновое переваривание и пептидное картирование ПЭ-P1 и ПЭ-P2
Очищенные ПЭ-P1 и ПЭ-P2 (10 и 20 мкг соответственно) переваривали TPCK-обработанным трипсином (Sigma) в 200 мкл 1% бикарбоната аммония (pH 8,0) в присутствии 0,2 М фосфата натрия. Трипсин добавляли в отношении фермента к субстрату 1:20 (масс./масс.) и инкубировали в течение 4 часов при 37oC. Переваривание прекращали посредством лиофильной осушки в Savant.
(b) Trypsin digestion and peptide mapping of PE-P1 and PE-P2
Purified PE-P1 and PE-P2 (10 and 20 μg, respectively) were digested with TPCK-treated trypsin (Sigma) in 200 μl of 1% ammonium bicarbonate (pH 8.0) in the presence of 0.2 M sodium phosphate. Trypsin was added in the ratio of the enzyme to the substrate 1:20 (w / w) and incubated for 4 hours at 37 ° C. The digestion was stopped by freeze drying in Savant.

Пептиды, полученные посредством триптического переваривания, отделяли на C18-колонке (мк Bondapak, 3,9 х 300 мм, 10 мк Waters) или на C4-Vydac-колонке (4,6 х 250 мм, 5 мкм), элюируя в течение 60 минут линейным градиентом 5 - 65% ацетонитрила в 0,1% TFA, при скорости потока 1,0 мл/мин (фиг. 2). Элюированные пики собирали вручную, концентрировали в Savant, а затем подвергали анализу на аминокислотную последовательность и N-концевую последовательность на импульсном жидкофазном секвенаторе сер. 477A (Applied Biosystems). Peptides obtained by tryptic digestion were separated on a C18 column (μ Bondapak, 3.9 x 300 mm, 10 μ Waters) or on a C4-Vydac column (4.6 x 250 mm, 5 μm), eluting for 60 minutes linear gradient of 5 - 65% acetonitrile in 0.1% TFA, at a flow rate of 1.0 ml / min (Fig. 2). The eluted peaks were manually collected, concentrated in Savant, and then analyzed for amino acid sequence and N-terminal sequence on a pulsed liquid phase sequencer ser. 477A (Applied Biosystems).

Результаты указанного пептидного картирования трипсинпереваренных ПЭ-P1 (A) и ПЭ-P2 (B) показаны в конце описания. The results of the indicated peptide mapping of trypsin-digested PE-P1 (A) and PE-P2 (B) are shown at the end of the description.

Пример 3: Химический синтез P2-гена. Example 3: Chemical synthesis of a P2 gene.

Нуклеотидкодирующую последовательность конструировали на основе предпочтительных кодонов5 E.coli. Кроме того, BalI-рестрикционный сайт конструировали в непосредственной близости к 5'-концу синтетического гена для возможности вставки указанной последовательности в различные векторы экспрессии. Фактически, тот же самый синтетический ген использовали для экспрессии рекомбинантного белка P2 в клетках бактерий или насекомого. В случае использования клеток насекомого были разработаны методы, которые позволяли получать белок P2 в виде секретированного или цитоплазматического продукта.The nucleotide coding sequence was constructed based on preferred E. coli codons 5 . In addition, the BalI restriction site was constructed in close proximity to the 5'-end of the synthetic gene to enable the insertion of this sequence into various expression vectors. In fact, the same synthetic gene was used to express recombinant P2 protein in bacterial or insect cells. In the case of using insect cells, methods have been developed that made it possible to obtain P2 protein in the form of a secreted or cytoplasmic product.

Все манипуляции с плазмидными ДНК осуществляли в соответствии со описанием Маниатиса и др.6
Шесть синтетических комплементарных олигонуклеотидов получали с использованием автоматического синтезатора ДНК (Applied Biosystems) (полученные последовательности показаны на фиг. 3). После ферментного фосфорилирования эти 6 олигонуклеотидов собирали с использованием ДНК-лигазы и полученную двухнитевую последовательность вставляли в M13-фаговый вектор mp18, получая тем самым плазмиду M13-P2, которая показана на фиг. 4. Для того, чтобы иметь возможность вставить P2-ген в M13-вектор, к указанным синтетическим олигонуклеотидам также добавляли Hind III и PstI-сайты. Правильность нуклеотидной последовательности проверяли методом Сэнгера, проведенным на однонитевой фаговой ДНК7.
All manipulations with plasmid DNA were carried out in accordance with the description of Maniatis et al. 6
Six synthetic complementary oligonucleotides were obtained using an automated DNA synthesizer (Applied Biosystems) (the obtained sequences are shown in Fig. 3). After enzymatic phosphorylation, these 6 oligonucleotides were collected using DNA ligase and the resulting double-stranded sequence was inserted into the mp13 M13 phage vector, thereby obtaining the plasmid M13-P2, which is shown in FIG. 4. In order to be able to insert the P2 gene into the M13 vector, Hind III and PstI sites were also added to these synthetic oligonucleotides. The correctness of the nucleotide sequence was checked by the Sanger method, carried out on single-stranded phage DNA 7 .

Рекомбинантную плазмиду M13-P2 использовали в качестве источника P2-гена для всех векторов экспрессии, используемых в примерах. Recombinant plasmid M13-P2 was used as the source of the P2 gene for all expression vectors used in the examples.

Пример 4: Экспрессия и секреция P2 из клеток Е.coli. Example 4: Expression and secretion of P2 from E. coli cells.

Для получения секреции в периплазму рекомбинантного продукта необходимо молекулу P2 синтезировать в виде белка-предшественника. В частности, аминокислотная последовательность, называемая "лидерным пептидом", и ответственная за эффективную секрецию, должна присутствовать в NH2-конце P28,9. Эта дополнительная последовательность затем отщеплялась in vivo, в течение секреции, посредством специфической лидерной пептидазы Е. coli, в результате чего получали правильную зрелую последовательность10.To obtain secretion in the periplasm of a recombinant product, it is necessary to synthesize a P2 molecule in the form of a precursor protein. In particular, an amino acid sequence called a “leader peptide”, and responsible for efficient secretion, must be present in the NH 2 terminal of P2 8.9 . This additional sequence was then cleaved in vivo during secretion by a specific E. coli leader peptidase, resulting in the correct mature sequence 10 .

В литературе11,12 описано много примеров секреторных систем. Из них были выбраны системы на основе сигнала, стимулирующего секрецию внешнемембранного белка Е.coli (OmpA) (пред. опубл.13). Для этого были построены два дополнительных комплементарных олигонуклеотида, кодирующие лидерный пептид OmpA, которому предшествовала последовательность Shine - Dalgarno OmpA, известная, как последовательность, ответственная за эффективную трансляцию матричной РНК14.The literature 11,12 describes many examples of secretory systems. Of these, systems were selected based on a signal stimulating the secretion of the external membrane protein E. coli (OmpA) (previous publ. 13 ). For this, two additional complementary oligonucleotides were constructed that encode the OmpA leader peptide, which was preceded by the Shine-Dalgarno OmpA sequence, known as the sequence responsible for the efficient translation of messenger RNA 14 .

Эта последовательность, показанная на фиг. 5, также включает в себя начало P2-гена, кодирующего первые 10 аминокислот. Присутствие BalI-сайта позволяет связывать эти два синтетических фрагмента с оставшейся P2-кодирующей последовательностью, тогда как наличие расположенного выше (в направлении 3′ __→ 5′) Hind III-сайта позволяет связывать их с M13-вектором. Так, например, синтетический Hind III-BalI-фрагмент лигировали с BalI-BamHI-отрезком из M13-P2 и вставляли в M13 mp18, в результате чего получали новую плазмиду, обозначенную OMP-P2. Указанная новая плазмида схематически изображена на фиг. 5. This sequence shown in FIG. 5 also includes the beginning of a P2 gene encoding the first 10 amino acids. The presence of the BalI site allows us to bind these two synthetic fragments with the remaining P2 coding sequence, while the presence of the Hind III site located above (in the direction 3 ′ __ → 5 ′) allows us to bind them to the M13 vector. For example, a synthetic Hind III-BalI fragment was ligated to a BalI-BamHI segment from M13-P2 and inserted into M13 mp18, whereby a new plasmid designated OMP-P2 was obtained. Said new plasmid is schematically depicted in FIG. 5.

Из OMP-P2 может быть вырезан ген P2 в виде Hind III-BamHI фрагмента, который кодирует OmpA-Shine -Dalgarno и лидерный пептид, за которыми следует P2-кодирующая последовательность. Этот рестрикционный фрагмент уже легко может быть вставлен в соответствующий вектор экспрессии. Теоретически, для получения высоких уровней продуцирования гетерологических белков в бактерии может быть использовано несколько экспрессирующих систем. Ранее14, в лаборатории авторов настоящей заявки была успешно использована система на основе промотора Ptrp. К тому же даже в случае выбранного промотора уровни экспрессии данного полипептида являются практически непредсказуемыми.From OMP-P2, the P2 gene can be excised as a Hind III-BamHI fragment that encodes an OmpA-Shine-Dalgarno and a leader peptide, followed by a P2 coding sequence. This restriction fragment can easily be inserted into the corresponding expression vector. Theoretically, several expression systems can be used to obtain high levels of heterologous protein production in bacteria. Previously 14 , in the laboratory of the authors of this application, a system based on the P trp promoter was successfully used. Moreover, even in the case of the selected promoter, the expression levels of this polypeptide are almost unpredictable.

Плазмида pFC33, показанная на фиг. 6, уже была описана в литературе14. Эта плазмида несет резистентность к ампициллину и содержит бактериальный промотор Ptrp, который управляет экспрессией проаполипопротеина Al. После переваривания pFC33 посредством Hind III и BamHI большой Hind III-BamHI-фрагмент, несущий ген устойчивости к антибиотикам и промотор, выделяли и лигировали с Hind III-BamHI-фрагментом, полученным из OMP-P2, кодирующего P2-ген. Подробности этого конструирования показаны на фиг. 6. Выделенная новая плазмида, обозначенная pFC-P2, представляла собой конечную плазмиду для продуцирования P2 в Е. coli.Plasmid pFC33 shown in FIG. 6 has already been described in literature 14 . This plasmid carries ampicillin resistance and contains the bacterial promoter P trp , which controls the expression of proapolipoprotein Al. After pFC33 was digested with Hind III and BamHI, a large Hind III-BamHI fragment carrying the antibiotic resistance gene and promoter was isolated and ligated to the Hind III-BamHI fragment derived from OMP-P2 encoding the P2 gene. Details of this construction are shown in FIG. 6. The isolated new plasmid designated pFC-P2 was the final plasmid for the production of P2 in E. coli.

Предметом настоящего изобретения является использование штаммов Е. coli типа B для экспрессии и секреции в периплазму P2 и других антитромбинных полипептидов настоящего изобретения. Действительно, было обнаружено, что инсерция плазмиды pFC-P2 в штаммы бактерии Е. coli типа B позволяет получить высокий уровень продуцирования P2. В связи с этим интересно отметить, что различные типы штаммов Е. coli не работают одинаково эффективно, как это может показаться, поэтому выбор этого штамма хозяина является очень важным для продуцирования буфрудина. The subject of the present invention is the use of E. coli type B strains for expression and secretion in periplasm P2 and other antithrombin polypeptides of the present invention. Indeed, it was found that the insertion of plasmid pFC-P2 into strains of the bacterium E. coli type B allows a high level of P2 production to be obtained. In this regard, it is interesting to note that different types of E. coli strains do not work as efficiently as it might seem, so the choice of this host strain is very important for the production of bufrudin.

Для продуцирования P2 могут быть использованы несколько штаммов типа B Е. coli. Предпочтительными штаммами являются ATCC 12407, ATCC 11303, NCTC 10537. Ниже приводится пример трансформации штамма NCTC 10537 с использованием плазмиды рFС-P2, и последующего культивирования полученного трансформанта. For the production of P2, several E. coli type B strains can be used. Preferred strains are ATCC 12407, ATCC 11303, NCTC 10537. The following is an example of the transformation of strain NCTC 10537 using plasmid pFC-P2, and subsequent cultivation of the resulting transformant.

Компетентные клетки штамма NCTC 10537 получали посредством процедуры с использованием хлорида кальция, описанной Mandel и Higa 15. Приблизительно 200 мкл препарата указанных клеток (при концентрации 1 • 109 клеток на один миллилитр) трансформировали с использованием 2 мкл плазмидной ДНК (прибл. концентрация 5 мкг/мл). Трансформанты отбирали на чашках с L-агаром, содержащим 100 мкг/мл ампициллина. Две небольшие колонии наносили полосами кончиками деревянной палочки, при этом каждую колонию наносили в виде трех полос длиной 1 см на L-агар, содержащий тот же антибиотик. После 12-часового инкубирования при 37oC части полос анализировали на продуцирование P2-белка путем инокуляции в 10 мл LB-среды (содержащей ампициллин в концентрации 150 мкг/мл) и инкубировали в течение ночи при 37oC. На следующий день культуры разводили 1:100 в среде M9, содержащей аналогичную концентрацию ампициллина, и инкубировали в течение 6 часов при 37oC.Competent cells of strain NCTC 10537 were obtained by the procedure using calcium chloride described by Mandel and Higa 15 . Approximately 200 μl of the preparation of these cells (at a concentration of 1 x 10 9 cells per milliliter) was transformed using 2 μl of plasmid DNA (approximately 5 μg / ml). Transformants were selected on plates with L-agar containing 100 μg / ml ampicillin. Two small colonies were applied in strips with the tips of a wooden stick, with each colony being applied in the form of three strips 1 cm long on L-agar containing the same antibiotic. After a 12-hour incubation at 37 ° C, portions of the bands were analyzed for the production of P2 protein by inoculation in 10 ml of LB medium (containing ampicillin at a concentration of 150 μg / ml) and incubated overnight at 37 ° C. The next day, the cultures were diluted 1: 100 in M9 medium containing a similar concentration of ampicillin and incubated for 6 hours at 37 o C.

20 мл указанной культуры центрифугировали при 12 000 хг в течение 10 минут при 4oC. Бактериальный осадок ресуспендировали в 2 мл 33 мМ HCl-Трис (pH 8), затем добавляли эквивалентный объем второго объема 33 мМ ЭДТК, 40% сахарозы, и полученную смесь инкубировали в условиях мягкого встряхивания в течение 10 минут при 37oC. После центрифугирования клетки с искусственно увеличенной проницаемостью мембраны ресуспендировали в 2 мл холодной воды и выдерживали на льду в течение 10 минут. Полученный супернатант выделяли путем центрифугирования и получали в результате периплазматическую фракцию бактериальной клетки.20 ml of this culture was centrifuged at 12,000 xg for 10 minutes at 4 ° C. The bacterial pellet was resuspended in 2 ml of 33 mM HCl-Tris (pH 8), then an equivalent volume of a second volume of 33 mM EDTA, 40% sucrose was added, and the resulting the mixture was incubated under gentle shaking for 10 minutes at 37 ° C. After centrifugation, cells with artificially increased membrane permeability were resuspended in 2 ml of cold water and kept on ice for 10 minutes. The resulting supernatant was isolated by centrifugation and the resulting periplasmic fraction of the bacterial cell was obtained.

Используя хромогенный анализ, который основан на ингибировании способности тромбина к гидролизу синтетического субстрата S-223816, обнаруживали наличие антитромбиновой активности в периплазматической фракции P2-продуцирующих клеток, тогда как в контрольных периплазматических фракциях эта активность отсутствовала.Using chromogenic analysis, which is based on the inhibition of the ability of thrombin to hydrolyze the synthetic substrate S-2238 16 , the presence of antithrombin activity was detected in the periplasmic fraction of P2-producing cells, while this activity was absent in the control periplasmic fractions.

Аналогичным образом конструировали новую плазмиду экспрессии/секреции для P2, где вместо промотора Ptrp использовали промотор Plpp/lac17. Эта плазмида, обозначенная pOMP-P2, показана на фиг. 7. После вставки этой плазмиды в штаммы Е. coli типа B также получали высокие уровни активного P2. В качестве исходной плазмиды для конструирования pOMP-P2 использовали плазмиду pIN-III-OmpA3, описанную Ghrayb и др17. Условия культивирования и индуцирования экспрессии с использованием изопропил-β-D-тиогалактопиранозида (IPTG) также были аналогичными условиям, описанным ранее17.In a similar manner, a new expression / secretion plasmid for P2 was constructed, where the P lpp / lac 17 promoter was used instead of the P trp promoter. This plasmid, designated pOMP-P2, is shown in FIG. 7. After insertion of this plasmid into E. coli type B strains, high levels of active P2 were also obtained. As the initial plasmid for the construction of pOMP-P2, the plasmid pIN-III-OmpA3 described by Ghrayb et al. 17 was used . The conditions for culturing and inducing expression using isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG) were also similar to the conditions described previously 17 .

Пример 5: Экспрессия и секреция белка P2 из клеток насекомого
Для секретирования белка P2 из рекомбинантных клеток насекомого P2-кодирующую последовательность соединяли с лидерным пептидом, который является хорошо распознаваемым этими клетками. Для этой цели использовали лидерный пептид G-белка вируса везикулярного стоматита (VSV)18. Аналогичным образом (см. выше) была получена синтетическая ДНК-последовательность, кодирующая лидерный пептид G-белка VSV, которая располагалась за началом P2-гена; полученная в результате нуклеотидная последовательность представлена на фиг. 8. В этом случае также были сконструированы соответствующие рестрикционные сайты (Hind III, BamHI и BalI), которые позволяют лигировать эту последовательность к оставшейся части P2-гена и вектору экспрессии.
Example 5: Expression and secretion of P2 protein from insect cells
To secrete P2 protein from recombinant insect cells, the P2 coding sequence was coupled to a leader peptide that is well recognized by these cells. For this purpose, the leader peptide of the G protein of vesicular stomatitis virus (VSV) 18 was used . Similarly (see above), a synthetic DNA sequence was obtained encoding the leader peptide of the VSV G protein, which was located behind the beginning of the P2 gene; the resulting nucleotide sequence is shown in FIG. 8. In this case, the corresponding restriction sites (Hind III, BamHI and BalI) were also constructed that allow ligation of this sequence to the remaining part of the P2 gene and the expression vector.

Синтетический фрагмент Hind III-BalI лигировали с очищенным BalI-BamHI-фрагментом из M13-P2, несущего P2-ген, и вставляли в M13mp18, предварительно разрезанную Hind III и BamHI. В результате этого конструирования получали новую плазмиду, обозначенную VSV-P2, которая схематически показана на фиг. 9. Из VSV-P2 вырезали ДНК-фрагмент BamHI-BamHI, несущий P2-ген, лигированный с лидерным пептидом VSV, который затем вставляли в вектор pAcYMl19, как показано на фиг. 10. Полученную плазмиду обозначали pAc-P2.The synthetic Hind III-BalI fragment was ligated with a purified BalI-BamHI fragment from M13-P2 carrying the P2 gene and inserted into M13mp18 previously cut with Hind III and BamHI. As a result of this construction, a new plasmid, designated VSV-P2, which is shown schematically in FIG. 9. A BamHI-BamHI DNA fragment was excised from VSV-P2, carrying the P2 gene, ligated with the VSV leader peptide, which was then inserted into the pAcYMl 19 vector, as shown in FIG. 10. The resulting plasmid was designated pAc-P2.

Для осуществления экспрессии в клетках насекомого необходимо, чтобы P2-кодирующая последовательность (VSV) была перенесена в бакуловирусный геном под транскрипционным контролем промотора полиэдрина. Для этих целей клетки насекомого совместно трансфецировали ДНК бакуловируса дикого типа и вектором-переносчиком pAc-P2. В качестве хозяйских клеток использовали клетки Spodoptera frugiperda. Более подробно эксперимент проводили следующим образом. For expression in insect cells, the P2 coding sequence (VSV) must be transferred to the baculovirus genome under the transcriptional control of the polyhedrin promoter. For these purposes, insect cells were transfected together with wild-type baculovirus DNA and the pAc-P2 transfer vector. Spodoptera frugiperda cells were used as host cells. In more detail, the experiment was carried out as follows.

Клетки S. frugiperda трансфецировали смесью ДНК инфекционного AcNPV и плазмидной ДНК, которые представляли собой отдельные рекомбинантные векторы-переносчики, с использованием модификации процедуры, описанной Summer и др. 20 Один микрограмм вирусной ДНК смешивали с 25-100 мкг плазмидной ДНК и осаждали 0,125 М (конечная концентрация) хлорида кальция в присутствии 20 мМ HEPES-буфера (pH 7,5), 1 мМ динатрийортофосфата, 5 мМ хлорида калия, 140 мМ хлорида натрия и 10 мМ глюкозы (общий объем 1 мл).S. frugiperda cells were transfected with a mixture of infectious AcNPV DNA and plasmid DNA, which were separate recombinant transfer vectors, using a modification of the procedure described by Summer et al. 20 One microgram of viral DNA was mixed with 25-100 μg of plasmid DNA and 0.125 M precipitated ( final concentration) calcium chloride in the presence of 20 mM HEPES buffer (pH 7.5), 1 mM disodium orthophosphate, 5 mM potassium chloride, 140 mM sodium chloride and 10 mM glucose (total volume 1 ml).

ДНК-суспензию инокулировали в монослой 106 S. frugiperda клеток в чашку с тканевой культурой (35 мм) и выдерживали в течение 1 часа при комнатной температуре для ее адсорбции в клетки, а затем заменяли 1 мл среды. После инкубации в течение 3 дней при 28oC надосадочную жидкость собирали и использовали для продуцирования бляшек в монослое клеток S. frugiperda. Бляшки, содержащие рекомбинантный вирус, идентифицировали на отсутствие в них полиэдроза с помощью оптического микроскопа. Затем из этих бляшек удаляли вирус и после очистки эти бляшки использовали для получения полиэдрин-негативного вирусного продукта.The DNA suspension was inoculated into a monolayer of 10 6 S. frugiperda cells in a tissue culture dish (35 mm) and kept at room temperature for 1 hour to adsorb into the cells, and then 1 ml of medium was replaced. After incubation for 3 days at 28 ° C., the supernatant was collected and used to produce plaques in the monolayer of S. frugiperda cells. Plaques containing a recombinant virus were identified for the absence of polyhedrosis in them using an optical microscope. Then the virus was removed from these plaques and, after purification, these plaques were used to obtain a polyhedrin-negative viral product.

Описанную выше процедуру использовали для выделения рекомбинантного бакуловируса, геном которого содержал P2-ген под контролем промотора полиэдрина и лидерный пептид белка CVSV. Этот вирус был использован для инфицирования клеток S. frugiperda в соответствии с хорошо известной процедурой20 (с множественностью инфекции 10). Затем инфицированные клетки культивировали в культуру с постоянным перемешиванием (спин-культуру) или в монослоях в присутствии 10% околоплодной сыворотке теленка в соответствии со стандартными способами20. В обоих условиях, S-2238-хромогенный анализ показал наличие антитромбиновой активности в супернатантах культур инфицированных клеток.The procedure described above was used to isolate a recombinant baculovirus whose genome contained the P2 gene under the control of the polyhedrin promoter and the leader peptide of the CVSV protein. This virus was used to infect S. frugiperda cells in accordance with the well-known procedure 20 (with a multiplicity of infection 10). Then, infected cells were cultured in a culture with constant stirring (spin culture) or in monolayers in the presence of 10% amniotic calf serum in accordance with standard methods 20 . Under both conditions, S-2238 chromogenic analysis showed the presence of antithrombin activity in supernatants of infected cell cultures.

Пример 6: Экспрессия белка P2 в цитоплазме клеток насекомого
Белок P2 может быть также продуцирован и аккумулирован в цитоплазме клеток S. frugiperda. Этот способ дает обычно более высокий выход гетерологичных белков, поскольку в нем используются сигналы экспрессии полиэдрина, который является несекретируемым вирусным белком.
Example 6: Expression of P2 Protein in the Cytoplasm of Insect Cells
Protein P2 can also be produced and accumulated in the cytoplasm of S. frugiperda cells. This method usually gives a higher yield of heterologous proteins, because it uses the expression signals of polyhedrin, which is an unclassified viral protein.

Способ настоящего изобретения для получения больших количеств рекомбинантного белка P2 основан на экспрессии гибридного полипептида, где первые 18 аминокислот полиэдрина соединены с сохранением рамки считывания с 64 аминокислотами P2. Присутствие NH2-концевой последовательности полиэдрина позволяет получить высокий уровень экспрессии21. Кроме того, между участком полиэдрина и P2-последовательностью находится метиониновый остаток, который способствует выделению P2-части при обработке гибридного белка CNBr.The method of the present invention for producing large quantities of recombinant P2 protein is based on the expression of a hybrid polypeptide, where the first 18 amino acids of the polyhedrin are connected while maintaining a reading frame with 64 amino acids of P2. The presence of the NH 2 terminal polyhedrin sequence allows a high level of expression of 21 . In addition, a methionine residue is located between the polyhedrin site and the P2 sequence, which promotes the release of the P2 part during the processing of the CNBr fusion protein.

Аналогично предыдущим способом сначала получали синтетический ДНК-фрагмент, который позволяет соединять BalI-BamHI-фрагмент из M13-P2 с соответствующим вектором экспрессии. Новый синтетический фрагмент, показанный на фиг. 11, включает в себя также BamHI и BalI-сайты, необходимые для последующих манипуляций. Similarly to the previous method, a synthetic DNA fragment was first obtained, which allows the BalI-BamHI fragment from M13-P2 to be coupled to the corresponding expression vector. The new synthetic fragment shown in FIG. 11 also includes BamHI and BalI sites necessary for subsequent manipulations.

Затем был получен другой вектор-переносчик, pAcFTl, несущий нуклеотидную последовательность, кодирующую первые 18 аминокислот полиэдрина (фиг. 12). Короче говоря, EcoRV-BamHI-фрагмент pAcYMl19 заменяли синтетическим олигонуклеотидом, содержащим последовательность гена полиэдрина от нуклеотида -92 до нуклеотида +55. Соответствующий BamHI-сайт находится после этой последовательности и использовался для инсерции полной P2-кодирующей последовательности в соответствии со схемой, проиллюстрированной на фиг. 13. С помощью этой конструкции была получена новая плазмида, обозначенная pAcFTl-P2, которая была использована для переноса гибридного гена в бакуловирусный геном.Then another carrier vector, pAcFTl, carrying the nucleotide sequence encoding the first 18 amino acids of the polyhedrin was obtained (FIG. 12). In short, the EcoRV-BamHI fragment of pAcYMl 19 was replaced with a synthetic oligonucleotide containing a polyhedrin gene sequence from nucleotide -92 to nucleotide +55. The corresponding BamHI site is located after this sequence and was used to insert the complete P2 coding sequence in accordance with the scheme illustrated in FIG. 13. Using this construct, a new plasmid, designated pAcFTl-P2, was obtained, which was used to transfer the hybrid gene to the baculovirus genome.

Рекомбинантный бакуловирус получали в соответствии с описанием в примере 5. Инфицирование клеток S.frugiperda проводили согласно стандартным процедурам20. Культивирование инфицированных клеток насекомого приводило к цитоплазматическому аккумулированию гибридного белка. Этот гибридный белок использовался в качестве источника рекомбинантного белка P2. Для расщепления гибрида посредством CNBr22,23 могут быть использованы несколько способов, описанных в литературе. Применение метода Olson и др. 23 позволяет получить правильную полипептидную последовательность P2. Эта молекула показала антитромбиновую активность.Recombinant baculovirus was prepared as described in Example 5. S.frugiperda cells were infected according to standard procedures 20 . The cultivation of infected insect cells led to cytoplasmic accumulation of the hybrid protein. This fusion protein was used as a source of recombinant P2 protein. Several methods described in the literature can be used to cleave the hybrid by CNBr 22.23 . Application of the Olson et al. 23 method allows one to obtain the correct P2 polypeptide sequence. This molecule showed antithrombin activity.

Пример 7
Для получения Tyr61-варианта P2-белка нуклеотиды 5 и 6, описанные выше в gримере 3 и показанные на фиг. 3, заменяли следующими олигонуклеотидами:
Олиго 5-Tyr
5'-CGAAATCTCAGACTGAAGGTGACTTCGAAGAAATTCCGGACGAATACATCCTG AACTAGTAACTGCA 3'
Олиго 6-Tyr
5'-GTTACTAGTTCAGGATGTATTCGTCCGGAATTTCTTCGAAGTCACCTTCA 3'
В Олиго-Tyr-5, триплет TAC (который подчеркнут) кодирует тирозиновый остаток и заменяет первоначально присутствующий GAC-триплет, кодирующий аспарагиновую кислоту. Олиго-Tyr-6 соответствующим образом корректировали для получения полной комплементарности между двумя нитями. Последующие, стадии, приводящие к экспрессии и/или секреции указанного варианта в клетках насекомого или Е. coli, были уже описаны выше, в примерах 4-6.
Example 7
To obtain the Tyr 61 variant of the P2 protein, nucleotides 5 and 6 described above in Example 3 and shown in FIG. 3, was replaced by the following oligonucleotides:
Oligo 5-Tyr
5'-CGAAATCTCAGACTGAAGGTGACTTCGAAGAAATTCCGGACGAATACATCCTG AACTAGTAACTGCA 3 '
Oligo 6-Tyr
5'-GTTACTAGTTCAGGATGTATTCGTCCGGAATTTCTTCGAAGTCACCTTCA 3 '
In Oligo-Tyr-5, the TAC triplet (which is underlined) encodes a tyrosine residue and replaces the initially present GAC triplet encoding aspartic acid. Oligo-Tyr-6 was adjusted accordingly to obtain complete complementarity between the two strands. The subsequent stages leading to the expression and / or secretion of the indicated variant in insect or E. coli cells have already been described above in Examples 4-6.

Пример 8
Для получения глицин-удлиненного производного P2-белка, описанные выше олигонуклеотиды 5 и 6 (см. пример 3) и показанные на фиг. 3, заменяли следующими олигонуклеотидами:
Олиго 5-Gly
5'-CGAAATCTCAGACTGAAGGTGACTTCGAAGAAATTCCGGACGAAGACATCCTGAAC- GGTTAGTAACTGCA-3'
Олиго 6-Gly
5'-GTTACTAACCGTTCAGGATGTCTTCGTCCGGAATTTCTTCGAAGTCACCTTCA-3'
В олиго-5-Gly, триплет GGT (подчеркнут), который кодирует глицин, вставляли перед стоп-кодоном. Олиго 6-Gly был соответственно корректирован для достижения полной комплементарности двух нитей. Последующие стадии, приводящие к экспрессии и/или секреции Gly-удлиненного производного в клетках насекомого или Е. coli, были уже описаны выше, в примерах 4-6.
Example 8
To obtain a glycine-extended derivative of a P2 protein, the oligonucleotides 5 and 6 described above (see Example 3) and shown in FIG. 3, was replaced by the following oligonucleotides:
Oligo 5-Gly
5'-CGAAATCTCAGACTGAAGGTGACTTCGAAGAAATTCCGGACGAAGACATCCTGAAC- GGTTAGTAACTGCA-3 '
Oligo 6-Gly
5'-GTTACTAACCGTTCAGGATGTCTTCGTCCGGAATTTCTTCGAAGTCACCTTCA-3 '
In oligo-5-Gly, a GGT triplet (underlined) that encodes glycine was inserted before the stop codon. Oligo 6-Gly has been adjusted accordingly to achieve full complementarity of the two strands. The subsequent steps leading to the expression and / or secretion of a Gly-extended derivative in insect or E. coli cells have already been described above in Examples 4-6.

Пример 9: Клонирование кДНК P1 и P2
(a) Полную РНК из голов Hirudinaria manillensis получали в соответствии со способом Cathala и др.24
(b) Реакцию обратной транскрипции осуществляли следующим образом:
10 мкг полной РНК, полученной из голов пиявок
1 мкг dT17-адапторного праймера
8 мкл 5 мМ смеси dNTPs
8 мкл AMV-буфера 5X
H2O до 40 мкл
объединяли и держали на льду, затем смешивали и смесь нагревали 2 минуты при 65oC с последующим охлаждением льдом. После этого добавляли 10 ед. Араназина (Promega) и 20 ед. AMV - обратной транскриптазы (Boehringer Mannheim) и инкубировали в течение 2 часов при 42oC. Затем реакционную смесь экстрагировали хлороформом и осаждали изопропанолом.
Example 9: Cloning of cDNA P1 and P2
(a) Complete RNA from Hirudinaria manillensis heads was obtained according to the method of Cathala et al. 24
(b) The reverse transcription reaction was carried out as follows:
10 μg of total RNA obtained from leech heads
1 μg dT17 adapter primer
8 μl of 5 mm mixture of dNTPs
8 μl 5X AMV buffer
H 2 O up to 40 μl
combined and kept on ice, then mixed and the mixture was heated for 2 minutes at 65 o C followed by cooling with ice. After that, 10 units were added. Aranazine (Promega) and 20 units. AMV reverse transcriptase (Boehringer Mannheim) and incubated for 2 hours at 42 o C. Then the reaction mixture was extracted with chloroform and precipitated with isopropanol.

(c) Затем осуществляли полимеразно-цепную реакцию (PCR). Ниже показана основная схема этой реакции:
PCR-смесь:
5 мкл обратно-транскрибированной РНК
10 мкл 10 х PCR-буфера (Cetus /Perkin - Elmer)
16 мкл dNTPs смеси (1,25 мМ каждого dNTP)
2 мкл MgCl2 0,1 М
25-500 мМ каждого праймера
H2O до 100 мкл
Реакционную смесь денатурировали при 95oC в течение 5 минут, затем добавляли 2,5 ед. Taq-полимеразы (Cetus /Perkin - Elmer) и покрывали сверху 80 мкл минерального масла. Реакцию проводили в термоячейке для реакции ДНК (Cetus /Perkin - Elmer).
(c) A polymerase chain reaction (PCR) was then carried out. The following is a basic outline of this reaction:
PCR mix:
5 μl of reverse transcribed RNA
10 μl 10 x PCR buffer (Cetus / Perkin - Elmer)
16 μl dNTPs of the mixture (1.25 mM each dNTP)
2 μl MgCl 2 0.1 M
25-500 mm each primer
H 2 O up to 100 μl
The reaction mixture was denatured at 95 ° C. for 5 minutes, then 2.5 units were added. Taq polymerases (Cetus / Perkin - Elmer) and were coated on top with 80 μl of mineral oil. The reaction was carried out in a thermo cell for the DNA reaction (Cetus / Perkin - Elmer).

Ниже приводятся циклические профили:
3 мин 94oC
2 мин 60oC
2 мин 30 сек 72oC 1 цикл
1 мин 94oC
2 мин 60oC
3 мин 30 сек 72oC 30 циклов
1 мин 94oC
2 мин 60oC
5 мин 72oC 1 цикл
7 мин 72oC
оставляли при 25oC
Остаточную Taq-полимеразу инактивировали осаждением фенолхлороформом и этанолом и образцы хранили при -20oC. Для получения полных последовательностей P1 и P2-кДНК проводили три раунда PCR-амплификации. Последовательности каждого праймера показаны ниже. Положения, в которые была введена в олигонуклеотидную последовательность дегенерация, указаны приведенными ниже праймерной последовательности альтернативными нуклеотидами (N означает, что использовались все четыре нуклеотида). Рестрикционные сайты, добавленные для облегчения клонирования продуктов амплификации, подчеркнуты.
The following are cyclic profiles:
3 min 94 o C
2 min 60 o C
2 min 30 sec 72 o C 1 cycle
1 min 94 o C
2 min 60 o C
3 min 30 sec 72 o C 30 cycles
1 min 94 o C
2 min 60 o C
5 min 72 o C 1 cycle
7 min 72 o C
left at 25 o C
Residual Taq polymerase was inactivated by precipitation with phenolchloroform and ethanol and the samples were stored at -20 ° C. Three rounds of PCR amplification were performed to obtain complete P1 and P2 cDNA sequences. The sequences of each primer are shown below. The positions at which degeneration was introduced into the oligonucleotide sequence are indicated by the alternative nucleotides shown below in the primer sequence (N means that all four nucleotides were used). Restriction sites added to facilitate the cloning of amplification products are underlined.

dT17-адапторный праймер:
5' GAC TCG AGT CGA CAT CGA TTT TTT TTT TTT TTT TT 3'
XhoI SalI
Адапторный праймер:
5' GAC TCG AGT CGA CAT CG 3'
XhoI SalI
Праймер 3-8
5' ATC GAA GCT TTA TAG CGA TTG TAG NGA 3'
Hind III C A C C
Праймер 52-56
5' CTA AGG ATC CTT CTT CGA AGT CNCC 3'
BamHI C A A
Праймер 32-37
5'ATC GGA ATT CAG TTC TGG AAA TCA GTG CGT 3'
EcoRI
Праймер 5'I
5' CTA AGA ATT CTT CGC AAC TTA TAT GCG TT 3'
EcoRI
Праймер 5' II
5' ATC GGA ATT CTT AAT TCA ATA TAT CTT CAT 3'
EcoRI
Первый раунд амплификации
500 пМ полностью дегенерированных праймеров, имеющих длину от 3 до 8 остатка и от 56 до 52 остатка аминокислотной последовательности P2, использовали в качестве оппозиционных праймеров в PCR-реакции.
dT17 adapter primer:
5 'GAC TCG AGT CGA CAT CGA TTT TTT TTT TTT TTT TT 3'
XhoI SalI
Adapter primer:
5 'GAC TCG AGT CGA CAT CG 3'
XhoI SalI
Primer 3-8
5 'ATC GAA GCT TTA TAG CGA TTG TAG NGA 3'
Hind III CACC
Primer 52-56
5 'CTA AGG ATC CTT CTT CGA AGT CNCC 3'
BamHI CAA
Primer 32-37
5'ATC GGA ATT CAG TTC TGG AAA TCA GTG CGT 3 '
EcoRI
Primer 5'I
5 'CTA AGA ATT CTT CGC AAC TTA TAT GCG TT 3'
EcoRI
Primer 5 'II
5 'ATC GGA ATT CTT AAT TCA ATA TAT CTT CAT 3'
EcoRI
First round of amplification
500 pM of fully degenerated primers having a length of 3 to 8 residues and 56 to 52 residues of the P2 amino acid sequence were used as opposition primers in the PCR reaction.

Амплификация 3'-концов кДНК (RACE-протокол), Frohman и др.25
Генный специфический праймер, имеющий длину от 32 до 37 остатка, конструировали на основе нуклеотидной последовательности P2, определенной в первом раунде амплификации. Этот праймер использовали вместе с dT-адапторным праймером для амплификации кДНК (фиг. 14).
Amplification of the 3'-ends of cDNA (RACE protocol), Frohman et al. 25
A gene specific primer having a length of 32 to 37 residues was constructed based on the P2 nucleotide sequence determined in the first round of amplification. This primer was used together with the dT adapter primer to amplify cDNA (Fig. 14).

Амплификация 5'-концов кДНК (RACE-протокол), Frohman и др.25
10 мкг полной РНК, полученной из голов пиявок, подвергали обратной транскрипции в соответствии с описанной выше процедурой, за исключением того, что (dT17-адапторный праймер заменяли 1 мкг генного специфического праймера (5'I) (фиг. 15). Затем реакционную смесь осаждали изопропанолом и продукты однонитевой кДНК подвергали полиаденилированию у ее 5'-концов с использованием терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазы (TdT) следующим образом:
22 мкл кДНК
1 мкл 6 мМ dATP
6 мкл 5X TdT-буфера (BRL)
1,1 мкл TdT (BRL)
Эти образцы инкубировали в течение 10 минут при 37oC и нагревали в течение 16 минут при 65oC. Затем реакционную смесь разводили до 500 мкл дистиллированной воды.
Amplification of the 5'-ends of cDNA (RACE protocol), Frohman et al. 25
10 μg of total RNA obtained from leech heads was reverse transcribed according to the procedure described above, except that (dT17 adapter primer was replaced with 1 μg of gene specific primer (5′I) (Fig. 15). Then the reaction mixture was precipitated with isopropanol and single-stranded cDNA products were polyadenylated at its 5 ′ ends using terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT) as follows:
22 μl cDNA
1 μl 6 mM dATP
6 μl 5X TdT buffer (BRL)
1.1 μl TdT (BRL)
These samples were incubated for 10 minutes at 37 o C and heated for 16 minutes at 65 o C. Then the reaction mixture was diluted to 500 μl of distilled water.

10 мкл полиаденилированного продукта амплифицировали с использованием 10 пМ dT17-адапторного праймера, 25 пМ адапторного праймера и 25 пМ второго ген-специфического праймера, расположенного за (в направлении 3′ __→ 5′) первым специфическим праймером, используемым для транскрипции (5' II, см. фиг. 15). 10 μl of the polyadenylated product was amplified using a 10 pM dT17 adapter primer, 25 pM adapter primer, and 25 pM second gene-specific primer, located behind (in the direction 3 ′ __ → 5 ′) the first specific primer used for transcription (5 ′ II see Fig. 15).

(d) Анализ PCR-продуктов
Амплифицированные продукты расщепляли в рестрикционных сайтах, присутствующих в каждом праймере. Переваренный продукт подвергали гель-очистке и субклонировали в вектор pUC13, предварительно переваренный теми же рестриктирующими ферментами. Плазмиды, несущие нужную инсерцию, идентифицировали с помощью рестрикционного анализа. Плазмидную ДНК секвенировали с использованием Секвеназы (USB), следуя рекомендациям поставщика. В конце описания представлены полученные таким образом кДНК-последовательности P1 и P2 и выведенные аминокислотные последовательности (лидерные последовательности подчеркнуты).
(d) PCR Product Analysis
Amplified products were digested at restriction sites present in each primer. The digested product was gel purified and subcloned into the pUC13 vector, previously digested with the same restriction enzymes. Plasmids carrying the desired insertion were identified by restriction analysis. Plasmid DNA was sequenced using Sequenase (USB) following the recommendations of the supplier. At the end of the description, the cDNA sequences P1 and P2 thus obtained and the deduced amino acid sequences (leader sequences are underlined) are presented.

Источники информации
1) Markwardt, F. 1970, Methods in Enzymology, 19, p. 924.
Sources of information
1) Markwardt, F. 1970, Methods in Enzymology, 19, p. 924.

2) Markwardt, F. 1985, Biomed. Biochim. Acta. 44, p. 1007. 2) Markwardt, F. 1985, Biomed. Biochim. Acta. 44, p. 1007.

3) Markwardt, F. Hauptmann, J., Nowak, G., Klessen, C., and Walsmann, P. 1982. Thromb. Haemostasis 47, p. 226. 3) Markwardt, F. Hauptmann, J., Nowak, G., Klessen, C., and Walsmann, P. 1982. Thromb. Haemostasis 47, p. 226.

4) Dupont D., Keim P., Chui A., Bello R. and Wilson K., Derivatizer-Analyser User Bulletin No. 1, Applied Biosystems Inc., 1987. 4) Dupont D., Keim P., Chui A., Bello R. and Wilson K., Derivatizer-Analyser User Bulletin No. 1, Applied Biosystems Inc., 1987.

5) Grosjeans H. and Fiers W. 1982. Gene, 18, p. 199. 5) Grosjeans H. and Fiers W. 1982. Gene, 18, p. 199.

6) Maniatis T., Fritsch E.F. and Sambrook J. 1982. Cold Spring Harbor, NY. 6) Maniatis T., Fritsch E.F. and Sambrook J. 1982. Cold Spring Harbor, NY.

7) Sanger, F. , Nicklen, S., and Coulson, A.R. 1977, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74, p. 5463. 7) Sanger, F., Nicklen, S., and Coulson, A.R. 1977, Proc. Natl. Acad Sci. USA 74, p. 5463.

8) Blobel G. and Dobberstain B. 1975. J. Cell Biology, 67, p. 83. 8) Blobel G. and Dobberstain B. 1975. J. Cell Biology, 67, p. 83.

9) Pages J.M. 1983, Biochimie, 65, p. 531. 9) Pages J.M. 1983, Biochimie, 65, p. 531.

10) Wolfe P.B. 1983. J. Biol. Chem. 258, p. 12073. 10) Wolfe P.B. 1983. J. Biol. Chem. 258, p. 12073.

11) Talmadge K. , Stahl S. and Gilbert W. 1980. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, p. 3369. 11) Talmadge K., Stahl S. and Gilbert W. 1980. Proc. Natl. Acad Sci. USA, 77, p. 3369.

12) Oka T., Sakamoto S., Miyoshi K., Fuwa T., Yoda K., Yamasaki M., Tamura G. and Miyake K. 1985. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82, p. 7212. 12) Oka T., Sakamoto S., Miyoshi K., Fuwa T., Yoda K., Yamasaki M., Tamura G. and Miyake K. 1985. Proc. Natl. Acad Sci. USA, 82, p. 7212.

13) Henning V., Royer H.D., Teather R.M., Hindennach I. and Hollenberg C.P. 1979. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 76, p. 4360. 13) Henning V., Royer H. D., Teather R. M., Hindennach I. and Hollenberg C. P. 1979. Proc. Natl. Acad Sci. USA, 76, p. 4360.

14) Isacchi A., Sarmientos P., Lorenzetti R. and Soria M. 1989, Gene 81, p. 129. 14) Isacchi A., Sarmientos P., Lorenzetti R. and Soria M. 1989, Gene 81, p. 129.

15) Mandel M. and Higa A.J. 1970. J. Mol. Biology, 53, p. 154. 15) Mandel M. and Higa A.J. 1970. J. Mol. Biology, 53, p. 154.

16) Krstenansky, J.K., and Mao, S.J.T. 1987. FEBS Lett. 211, p. 10. 16) Krstenansky, J.K., and Mao, S.J.T. 1987. FEBS Lett. 211, p. ten.

17) Ghrayeb J., Kimura H., Takahara M., Hsiung H., Masui Y. and Inouye M. 1984. EMBO Journal 3, p. 2437. 17) Ghrayeb J., Kimura H., Takahara M., Hsiung H., Masui Y. and Inouye M. 1984. EMBO Journal 3, p. 2437.

18) Bailey, M.J., McLeod, D.A., Kang, C., and Bishop, D.H.L. 1989. Virology 169, p. 323. 18) Bailey, M.J., McLeod, D.A., Kang, C., and Bishop, D.H.L. 1989. Virology 169, p. 323.

19) Matsuura, Y., Possee, R.D., Overton, H.A. and Bishop. D.H.L. 1987. J. Gen. Virol. 68, p. 1233. 19) Matsuura, Y., Possee, R. D., Overton, H.A. and Bishop. D.H.L. 1987. J. Gen. Virol. 68, p. 1233.

20) Summers, M.D., and Smith, G.E. 1987, Texas Agricultural Experiment Station Bulletin No. 1555. 20) Summers, M.D., and Smith, G.E. 1987, Texas Agricultural Experiment Station Bulletin No. 1555.

21) Luckow, V.A. and Summers, M.D. 1988, Virology, 167, p.56. 21) Luckow, V.A. and Summers, M.D. 1988, Virology, 167, p. 56.

22) Gross E. 1967. Methods in Enzymology, 11, p. 238. 22) Gross E. 1967. Methods in Enzymology, 11, p. 238.

23) Olson H., Lind P., Pohl G., Henrichson C., Mutt V., Jornvall H., Josephson S., Uhlen M. and Lake M. 1987, Peptides, 9, p. 301. 23) Olson H., Lind P., Pohl G., Henrichson C., Mutt V., Jornvall H., Josephson S., Uhlen M. and Lake M. 1987, Peptides, 9, p. 301.

24) Cathala, G., Savouret, J.-F., Mendez, B., West, B.L., Karin, M., Martial, J.A. and Baxter, J.D. (1983) DNA, 2,4:329-335. 24) Cathala, G., Savouret, J.-F., Mendez, B., West, B.L., Karin, M., Martial, J.A. and Baxter, J.D. (1983) DNA, 2.4: 329-335.

25) Frohman, M.A., Dush, M.K. and Martin, G.R. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 8998-9002.9 25) Frohman, M.A., Dush, M.K. and Martin, G.R. (1988) Proc. Natl. Acad Sci. USA 85: 8998-9002.9

Claims (9)

1. Фрагмент ДНК, кодирующий полипептид, обладающий антитромбиновой активностью и имеющий следующую нуклеотидную последовательность
GTTTCTTACACCGACTGCACCGAATCTGGCCAGAACTACTGCCTGTGCGTTGGTTCTAACGTTTGCGGTGAAGGTAAAAACTGCCAGCTGTCTTCTTCTGGTAACCAGTGCGTTCACGGTGAAGGTACCCCGAAACCGAAATCTCAGACTGAAGGTGACTTCGAAGAAATTCCGGACGAAGACATCCTGAACTAG.
1. DNA fragment encoding a polypeptide having antithrombin activity and having the following nucleotide sequence
GTTTCTTACACCGACTGCACCGAATCTGGCCAGAACTACTGCCTGTGCGTTGGTTCTAACGTTTGCGGTGAAGGTAAAAACTGCCAGCTGTCTTCTTCTGGTAACCAGTGCGTTCACGGTGAAGGTACCCCAGAGAGAGAGAGAGAGAGACAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGACAGAGAGAGAGAGACAGAGAGAGACGTA
2. Рекомбинантный полипептид с антитромбиновой активностью, кодируемый фрагментом ДНК по п.1. 2. Recombinant polypeptide with antithrombin activity encoded by the DNA fragment according to claim 1. 3. Способ экспрессии и секреции полипептида с антитромбиновой активностью, включающий получение последовательности ДНК, кодирующей предшественник целевого полипептида, в котором с N-концом упомянутого полипептида связан лидерный пептид, встраивание полученной последовательности ДНК в подходящий вектор экспрессии, содержащий ген устойчивости к антибиотику и бактериальный промотор, трансформацию указанным вектором штамма бактерий, способного отщеплять используемый лидерный пептид, культивирование трансформированного штамма в условиях, необходимых для экспрессии введенной ДНК, и выделение целевого продукта, отличающийся тем, что в вектор экспрессии включают последовательность ДНК, в которой с фрагментом ДНК, кодирующим лидерный пептид, отщепляемый в E.coli, последовательно связан фрагмент ДНК по п.1, а в качестве трансформируемого бактериального штамма используют штамм E.coli типа B. 3. A method for expressing and secreting a polypeptide with antithrombin activity, comprising obtaining a DNA sequence encoding a precursor of a target polypeptide in which a leader peptide is linked to the N-terminus of said polypeptide, embedding the obtained DNA sequence in a suitable expression vector containing an antibiotic resistance gene and a bacterial promoter transformation of a bacterial strain with the indicated vector capable of cleaving the leader peptide used; culturing the transformed strain under ia necessary for the expression of the introduced DNA, and the selection of the target product, characterized in that the expression vector includes a DNA sequence in which a DNA fragment according to claim 1 is sequentially linked to a DNA fragment encoding a leader peptide cleaved in E. coli, and E. coli type B strain is used as a transformable bacterial strain. 4. Способ экспрессии и секреции полипептида с антитромбиновой активностью, включающий получение последовательности ДНК, кодирующей предшественник целевого пептида, в котором с N-концом упомянутого пептида связан лидерный пептид, введение полученной ДНК-последовательности в виде рекомбинантной конструкции, обеспечивающей ее экспрессию, в клетку хозяина, способную также отщеплять используемый лидерный пептид, культивирование трансформированных клеток в условиях, необходимых для экспрессии введенной ДНК, и выделение полученного продукта из культуральной среды, отличающийся тем, что получают последовательность ДНК, в которой с фрагментом ДНК, кодирующим лидерный пептид, отщепляемый в клетках насекомых, последовательно связан фрагмент ДНК по п.1, полученную ДНК-последовательность сначала встраивают в вектор переноса и осуществляют котрансфекцию клеток насекомых указанным вектором и ДНК бакуловируса дикого типа, а из трансформированных клеток выделяют рекомбинантную вирусную ДНК, содержащую кодирующую предшественник целевого полипептида последовательность ДНК под контролем полиэндринового промотора, которую используют для инфицирования культуры клеток насекомых. 4. A method for expressing and secreting a polypeptide with antithrombin activity, comprising obtaining a DNA sequence encoding a precursor of a target peptide in which a leader peptide is linked to the N-terminus of said peptide, introducing the obtained DNA sequence in the form of a recombinant construct ensuring its expression into the host cell capable of also cleaving the leader peptide used, culturing transformed cells under conditions necessary for expression of the introduced DNA, and isolating the resulting product one from the culture medium, characterized in that a DNA sequence is obtained in which a DNA fragment according to claim 1 is sequentially linked to a DNA fragment encoding a leader peptide cleaved in insect cells, the obtained DNA sequence is first inserted into the transfer vector and the cells are transfected insects with the indicated vector and wild-type baculovirus DNA, and recombinant viral DNA containing the DNA sequence encoding the precursor of the target polypeptide is isolated from the transformed cells under control of the polyendrin promoter, which is used to infect insect cell cultures. 5. Фармацевтическая композиция для лечения сердечно-сосудистых болезней, содержащая в качестве активного начала эффективную концентрацию рекомбинантного полипептида с антитромбиновой активностью и фармацевтически приемлемый носитель или разбавитель, отличающийся тем, что в качестве активного начала содержит полипептид по п.2. 5. A pharmaceutical composition for the treatment of cardiovascular diseases, comprising, as an active principle, an effective concentration of a recombinant polypeptide with antithrombin activity and a pharmaceutically acceptable carrier or diluent, characterized in that it contains the polypeptide according to claim 2 as an active principle. 6. Рекомбинантный вектор pFC-P2 для экспрессии и секреции в E.coli полипептида с антитромбиновой активностью, состоящий из большого Hind III - Bam HI фрагмента векторной плазмиды pFC33, содержащего бактериальный trp-промотор и ген устойчивости к ампициллину, и фрагмента ДНК, образованного последовательно связанными между собой Omp A - Shine - Dalgarno - последовательностью, последовательностью, кодирующей Omp A - лидерный пептид, и фрагментом ДНК по п.1. 6. Recombinant vector pFC-P2 for expression and secretion in E. coli of a polypeptide with antithrombin activity, consisting of a large Hind III - Bam HI fragment of the vector plasmid pFC33 containing the bacterial trp promoter and ampicillin resistance gene, and a DNA fragment formed sequentially interconnected Omp A - Shine - Dalgarno - a sequence, a sequence encoding an Omp A - leader peptide, and a DNA fragment according to claim 1. 7. Рекомбинантный вектор OMP-P2 для экспрессии в E.coli полипептида с антитромбиновой активностью, состоящий из Hind III - Bam HI фрагмента векторной плазмиды pIN-III Omp А3, содержащего бактериальный промотор PLpp/Lac и ген устойчивости к ампициллину, и фрагмента ДНК, образованного последовательно связанными между собой Omp А - Shine - Dalgarno - последовательностью, последовательностью, кодирующей Omp A - лидерный пептид, и фрагментом ДНК по п.1.7. Recombinant vector OMP-P 2 for expression of a polypeptide with antithrombin activity in E. coli, consisting of the Hind III - Bam HI fragment of the vector plasmid pIN-III Omp A3 containing the bacterial promoter PLpp / Lac and the gene for resistance to ampicillin, and a DNA fragment formed by Omp A - Shine - Dalgarno - a sequence, a sequence encoding Omp A - leader peptide, and a DNA fragment according to claim 1, sequentially linked together. 8. Рекомбинантный вектор pAc-pr для переноса гетерологичной ДНК в геном бакуловируса под контроль промотора гена полиэдрина, представляющий собой векторную плазмиду pACYMI, в Bam HI-сайт которой включена подлежащая переносу гетерологичная ДНК, образованная последовательно связанными между собой последовательностью, кодирующей лидерный пептид вируса везикулярного стоматита, и фрагментом ДНК по п.1. 8. Recombinant pAc-pr vector for transferring heterologous DNA to the baculovirus genome under the control of the polyhedrin gene promoter, which is the pACYMI vector plasmid, in the Bam HI site of which the heterologous DNA to be transferred is formed, formed by sequentially linked sequences encoding the leader peptide of the vesicular virus stomatitis, and a DNA fragment according to claim 1. 9. Рекомбинантный вектор pAc FTI-P2 для переноса гетерологической ДНК в геном бакуловируса, состоящий из синтетического фрагмента ДНК, имеющего последовательность гена полиэдрина от нуклеотида -92 до нуклеотида +55, и фрагмента ДНК по п.1. 9. Recombinant vector pAc FTI-P2 for transferring heterologous DNA into the baculovirus genome, consisting of a synthetic DNA fragment having a polyhedrin gene sequence from nucleotide -92 to nucleotide +55, and the DNA fragment according to claim 1.
SU5011069 1991-02-28 1992-02-27 Dna fragment, recombinant polypeptide exhibiting antithrombin activity, method of its preparing (variants), pharmaceutical composition, recombinant vector (variants) RU2131462C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB919104260A GB9104260D0 (en) 1991-02-28 1991-02-28 Anti-thrombin polypeptides
GB9104260.6 1991-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2131462C1 true RU2131462C1 (en) 1999-06-10

Family

ID=10690767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5011069 RU2131462C1 (en) 1991-02-28 1992-02-27 Dna fragment, recombinant polypeptide exhibiting antithrombin activity, method of its preparing (variants), pharmaceutical composition, recombinant vector (variants)

Country Status (3)

Country Link
GB (1) GB9104260D0 (en)
RU (1) RU2131462C1 (en)
ZA (1) ZA921465B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487135C2 (en) * 2008-08-11 2013-07-10 Сяохуэй ЛИ POLYPEPTIDES COMPETITIVELY INHIBITING Gq-PROTEIN, METHODS OF THEIR PRODUCTION AND APPLICATION

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487135C2 (en) * 2008-08-11 2013-07-10 Сяохуэй ЛИ POLYPEPTIDES COMPETITIVELY INHIBITING Gq-PROTEIN, METHODS OF THEIR PRODUCTION AND APPLICATION

Also Published As

Publication number Publication date
ZA921465B (en) 1992-11-25
GB9104260D0 (en) 1991-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5696088A (en) Chimeric proteins
US5439820A (en) Anti-thrombin polypeptides
US20040038869A1 (en) Inhibitors of complement activation, their preparation and use
US5239058A (en) Proteins having anticoagulant properties
JPH0641198A (en) Anticoagulant protein and its production
IE70759B1 (en) Proteins having anticoagulant activity
DE69329083T2 (en) Semiconductor device
HUT59961A (en) Recombinant process for producing hirudine and hirudine-like new polypeptides
JPH04505554A (en) Soluble thrombomodulin analogs
RU2131462C1 (en) Dna fragment, recombinant polypeptide exhibiting antithrombin activity, method of its preparing (variants), pharmaceutical composition, recombinant vector (variants)
Benatti et al. Secretion of biologically active leech hirudin from baculovirus-infected insect cells
EP0710285B1 (en) Analogues of an anti-thrombin polypeptide and process for their preparation
AU685835B2 (en) High molecular weight desulphatohirudin
US5328997A (en) Processes for making proteins having anticoagulant properties
JPS62501071A (en) Novel polypeptides with growth factor activity and nucleic acid sequences encoding the polypeptides
JPH07173072A (en) Cerebrovascular contracture inhibitor