RU2158603C2 - Methods and preparations for stimulating growth and differentiation of megacariocytes - Google Patents

Methods and preparations for stimulating growth and differentiation of megacariocytes Download PDF

Info

Publication number
RU2158603C2
RU2158603C2 RU96109230/14A RU96109230A RU2158603C2 RU 2158603 C2 RU2158603 C2 RU 2158603C2 RU 96109230/14 A RU96109230/14 A RU 96109230/14A RU 96109230 A RU96109230 A RU 96109230A RU 2158603 C2 RU2158603 C2 RU 2158603C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frdm
polypeptide
sequence
mgdf
mpl
Prior art date
Application number
RU96109230/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96109230A (en
Inventor
Тимоти Д. Бартли
Джейкоб М. Богенбергер
Роберт А. Боссельман
Памела Хант
Олаф Б. Кинстлер
Бабру Б. Самал
Original Assignee
Амген Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/321,488 external-priority patent/US5795569A/en
Application filed by Амген Инк. filed Critical Амген Инк.
Publication of RU96109230A publication Critical patent/RU96109230A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2158603C2 publication Critical patent/RU2158603C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology. SUBSTANCE: invention provides novel proteins belonging to megacariocyte growth and development factors (MGDF, commonly defined as Mp1 ligands), whose activity leads finally to formation of platelets. Invention also provides methods for preparing MGDF derivatives and these derivatives themselves, in which MGDF molecules are linked to water-soluble polymers such as polyethylene glycol. MGDFs can also be obtained in the form of homogeneous preparations from natural sources. Invention offers procedures for preparing MGDFs from mammalians (including humans) involving recombinant genetic-engineering technology. EFFECT: increased stability of preparations enabling therapeutic application thereof. 29 cl, 25 dwg, 2 tbl, 16 ex

Description

Изобретение относится к новым белкам, обозначенным как Mpl-лиганды или MGDF, которые стимулируют рост мегакариоцитов и усиливают дифференцировку или созревание мегакариоцитов, что неизбежно ведет к увеличению числа тромбоцитов. Кроме того, изобретение относится к способам получения данных белков в гомогенной форме из природных источников и методам генетической инженерии. The invention relates to new proteins, designated as Mpl ligands or MGDF, which stimulate the growth of megakaryocytes and enhance the differentiation or maturation of megakaryocytes, which inevitably leads to an increase in the number of platelets. In addition, the invention relates to methods for producing these proteins in homogeneous form from natural sources and methods of genetic engineering.

С другой стороны, настоящее изобретение тесно связано с новым классом MGDF-производных, в которых молекула MGDF соединена с водорастворимым полимером. Описаны также способы получения подобных производных. Кроме того, в настоящем изобретении описаны MGDF-производные, в которых молекула MGDF соединена с одной или более полиэтиленгликолевыми ("ПЭГ") группами, а также методы их получения. On the other hand, the present invention is closely related to a new class of MGDF derivatives in which the MGDF molecule is coupled to a water-soluble polymer. Methods for preparing such derivatives are also described. In addition, the present invention describes MGDF derivatives in which a MGDF molecule is attached to one or more polyethylene glycol ("PEG") groups, as well as methods for their preparation.

Изобретение затрагивает по меньшей мере две широкие области исследований. Первая из них - развитие мегакариоцитов с последующим образованием тромбоцитов, а вторая - свойства полипептида, входящего в семейство рецепторов факторов роста, обозначенного как Mpl-рецептор, и его лигандов. Каждая из указанных областей исследований будет более подробно рассмотрена ниже. The invention covers at least two broad areas of research. The first one is the development of megakaryocytes with the subsequent formation of platelets, and the second is the properties of the polypeptide that is part of the family of growth factor receptors, designated as the Mpl receptor, and its ligands. Each of these research areas will be discussed in more detail below.

А. Образование тромбоцитов из мегакариоцитов
Тромбоциты крови - это циркулирующие клетки, которые играют важную роль в предотвращении кровопотери и свертывании крови. Мегакариоциты являются клеточным источником тромбоцитов и происходят из общей костно-мозговой клетки предшественника, которая дает начало всем росткам кроветворения. Эта общая клетка-предшественник известна как плюрипотентная стволовая клетка или PPSC.
A. Formation of platelets from megakaryocytes
Blood platelets are circulating cells that play an important role in preventing blood loss and blood clotting. Megakaryocytes are a cellular source of platelets and come from a common bone marrow precursor cell, which gives rise to all sprouts of hematopoiesis. This common progenitor cell is known as a pluripotent stem cell or PPSC.

Иерархия мегакариоцитарных клеток-предшественников была определена на основе времени появления и размера мегакариоцитарных (МК) колоний, образующихся в системах культивирования in vitro в ответ на воздействие соответствующих ростовых факторов. Бурст-образующая мегакариоцитарная клетка (BFU-MK) является наиболее примитивной мегакариоцитарной клеткой-предшественником. Считается, что BFU-MK дает начало многочисленным колониеобразующим мегакариоцитам (CPU- MK), представляющим собой более дифференцированные МК клетки-предшественники. The hierarchy of megakaryocytic progenitor cells was determined based on the time of appearance and size of megakaryocytic (MK) colonies formed in in vitro cultivation systems in response to exposure to the corresponding growth factors. The burst-forming megakaryocytic cell (BFU-MK) is the most primitive megakaryocytic precursor cell. It is believed that BFU-MK gives rise to numerous colony-forming megakaryocytes (CPU-MK), which are more differentiated MK progenitor cells.

По мере того, как МК клетки проходят последовательную дифференцировку, они утрачивают способность к митозу, но приобретают способность к эндоредупликации. Эндоредупликация (или эндомитоз) - это феномен ядерного деления в отсутствие деления клетки. Эндоредупликация неизбежно приводит к образованию полиплоидных МК клеток. Дальнейшее созревание МК приводит к приобретению цитоплазматических органелл и компонентов мембраны, характерных для тромбоцитов. As MK cells undergo sequential differentiation, they lose their ability to mitosis, but acquire the ability to endoreduplicate. Endoreduplication (or endomitosis) is a nuclear fission phenomenon in the absence of cell division. Endoreduplication inevitably leads to the formation of polyploid MK cells. Further maturation of MK leads to the acquisition of cytoplasmic organelles and membrane components characteristic of platelets.

Тромбоциты образуются из зрелых МК посредством малоизученного процесса, который, как считают, является следствием физической фрагментации МК. Возможны и другие механизмы. Обнаружение в мегакариоцитах протяженных мембранных структур привело к формированию модели образования тромбоцитов, согласно которой разделяющая мембранная система отделяет образующиеся тромбоциты внутри клетки. Другая модель образования тромбоцитов основывается на том факте, что мегакариоциты образуют длинные цитоплазматические отростки, примерно соответствующие по диаметру размеру тромбоцита. Предположительно, от этих отростков и отрываются тромбоциты под действием тока крови в костном мозге и/или в легких. Эти цитоплазматические отростки были названы Бекером и ДеБрюном протромбоцитами, чтобы подчеркнуть их предполагаемую роль предшественников в процессе формирования тромбоцитов. CM.Becker and DeBruyn, Amer.J.Anat. 145: 183 (1976). Platelets are formed from mature MK through a poorly understood process, which is believed to be a consequence of the physical fragmentation of MK. Other mechanisms are possible. The detection of extended membrane structures in megakaryocytes led to the formation of a platelet formation model, according to which a separating membrane system separates the resulting platelets inside the cell. Another model of platelet formation is based on the fact that megakaryocytes form long cytoplasmic processes, approximately corresponding in diameter to the size of the platelet. Presumably, platelets detach from these processes under the influence of blood flow in the bone marrow and / or in the lungs. These cytoplasmic processes were called prothrombocytes by Becker and DeBryun to emphasize their presumed role of predecessors in the process of platelet formation. CM Becker and DeBruyn, Amer. J. Ann. 145: 183 (1976).

На фиг. 1 представлены различные клетки-предшественники, участвующие в развитии мегакариоцитов и тромбоцитов. Крайняя левая клетка на фиг. 1 - PPSC, правее от нее - BFU-MK, за которой следует CFU-MK. Клетка, претерпевающая эндоредупликацию и расположенная сразу же справа от PPSC, представляет собой зрелую мегакариоцитарную клетку. В результате эндомитоза эта клетка становится полиплоидной. Далее справа представлена структура с длинными цитоплазматическими отростками, образующимися из полиплоидного ядра зрелой мегакариоцитарной клетки. В крайней правой части фиг. 1 изображены многочисленные тромбоциты, образовавшиеся путем фрагментации цитоплазматических отростков. In FIG. 1 shows various progenitor cells involved in the development of megakaryocytes and platelets. The leftmost cell in FIG. 1 - PPSC, to the right of it is BFU-MK, followed by CFU-MK. A cell undergoing endoreduplication and located immediately to the right of PPSC is a mature megakaryocytic cell. As a result of endomitosis, this cell becomes polyploid. Further on the right is a structure with long cytoplasmic processes formed from the polyploid nucleus of a mature megakaryocytic cell. In the far right of FIG. 1 depicts numerous platelets formed by fragmentation of cytoplasmic processes.

Далее перечислены некоторые важные публикации, имеющие отношение к изложенному описанию созревания мегакариоцитов и образования тромбоцитов:
1. Williams, N and Levine, R.F., British Journal of Haematology 52: 173-180 (1982).
The following are some important publications related to the above description of the maturation of megakaryocytes and the formation of platelets:
1. Williams, N and Levine, RF, British Journal of Haematology 52: 173-180 (1982).

2. Levin, J., Molecular Biology and Differentiation of Megakaryocytes, pub. Wiley-Liss, Inc.: 1-10 (1990). 2. Levin, J., Molecular Biology and Differentiation of Megakaryocytes, pub. Wiley-Liss, Inc .: 1-10 (1990).

3. Gewirtz, A. M. The Biology of Hematopoiesis, pub.Wiley- Liss, Inc.: 123-132 (1990). 3. Gewirtz, A. M. The Biology of Hematopoiesis, pub. Wiley-Liss, Inc .: 123-132 (1990).

4. Han, Z.C., et al., Int.J.Hematol. 54: 3-14 (1991). 4. Han, Z. C., et al., Int. J. Hematol. 54: 3-14 (1991).

5. Nieuwenhuis, H, K. and Sixma, J., New Eng.J. of Med. 327: 1812-1813 (1992). 5. Nieuwenhuis, H, K. and Sixma, J., New Eng. J. of Med. 327: 1812-1813 (1992).

6. Long.M., Stem Cells 11: 33-40 (1993). 6. Long.M., Stem Cells 11: 33-40 (1993).

В. Регуляция образования тромбоцитов
Большое количество данных, полученных в различных лабораториях, указывает на то, что образование тромбоцитов регулируется гуморальными факторами. Сложность этого биологического процесса первоначально недооценивалась, но в настоящее время стало очевидно, что ряд человеческих ростовых факторов обладает такой способностью.
B. Regulation of platelet formation
A large amount of data obtained in various laboratories indicates that platelet formation is regulated by humoral factors. The complexity of this biological process was initially underestimated, but it has now become apparent that a number of human growth factors have this ability.

Регуляция роста мегакариоцитов происходит на нескольких клеточных уровнях. Некоторые цитокины усиливают образование тромбоцитов посредством увеличения пула клеток-предшественников. Другая группа гуморальных ростовых факторов служит факторами созревания, действуя на более дифференцированные клетки и ускоряя эндоредупликацию. Кроме того, в регуляции этих процессов имеются две независимые петли обратной связи. Regulation of megakaryocyte growth occurs at several cellular levels. Some cytokines enhance platelet formation by increasing the pool of progenitor cells. Another group of humoral growth factors serves as maturation factors, acting on more differentiated cells and accelerating endoreduplication. In addition, in the regulation of these processes, there are two independent feedback loops.

Несколько групп неспецифических гематопоэтических ростовых факторов оказывают важное воздействие на созревание МК. Several groups of nonspecific hematopoietic growth factors have an important effect on the maturation of MK.

Гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (GM-CSF), интерлейкин-3 (IL-3), IL-6, IL-11, фактор подавления лейкоза (LIF) и эритропоэтин (ЕРО) независимо и индивидуально ускоряют созревание МК in vitro, о чем судят по размеру МК, их числу и плоидности. Воздействие LIF, IL-6 и IL-11 на созревание МК частично (LIF и IL-6) или полностью (IL- 11) дополняет таковое действие IL-3. Данные приведенных ниже публикаций дают основание считать, что для усиления созревания МК in vivo может быть необходимо сочетание цитокинов. Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), interleukin-3 (IL-3), IL-6, IL-11, leukemia suppression factor (LIF) and erythropoietin (EPO) independently and individually accelerate in vitro MK maturation, about which judged by the size of MK, their number and ploidy. The effect of LIF, IL-6, and IL-11 on the maturation of MK partially (LIF and IL-6) or completely (IL-11) supplements that of IL-3. The data in the following publications suggests that in order to enhance the maturation of MK in vivo, a combination of cytokines may be necessary.

Далее перечислены некоторые основные публикации, посвященные регуляции образования мегакариоцитов и тромбоцитов. The following are some of the main publications devoted to the regulation of the formation of megakaryocytes and platelets.

7. Hoffman, R. et al. Blood Cells 13: 75-86 (1987). 7. Hoffman, R. et al. Blood Cells 13: 75-86 (1987).

8. Murphy, M. J. , Hematology/Oncology Clinics of North America 3 (3): 465-478 (1988). 8. Murphy, M. J., Hematology / Oncology Clinics of North America 3 (3): 465-478 (1988).

9. Hoffman, R., Blood 74 (4): 1196-1212 (1989). 9. Hoffman, R., Blood 74 (4): 1196-1212 (1989).

10. Mazur, E. M. and Cohen, J.L., Clin.Pharmacol.Ther., 46(3): 250-256 (1989). 10. Mazur, E. M. and Cohen, J. L., Clin. Pharmacol. Ter., 46 (3): 250-256 (1989).

11. Gewirtz, A. M. and Calabretta. B., Int.J.Cell Cloning 8: 267-276 (1990). 11. Gewirtz, A. M. and Calabretta. B., Int. J. Cell Cloning 8: 267-276 (1990).

12. Williams, N., Progress in Growth Factor Research 2: 81-95 (1990). 12. Williams, N., Progress in Growth Factor Research 2: 81-95 (1990).

13. Gordon, M.S. and Hoffman, R., Blood 80 (2): 302- 307 (1992). 13. Gordon, M.S. and Hoffman, R., Blood 80 (2): 302-307 (1992).

14. Hunt, P. et al., Exp.Hematol.21: 372-381 (1993). 14. Hunt, P. et al., Exp. Hematol. 21: 372-381 (1993).

15. Hunt, P. et al., Exp.Hematol.21: 1295-1304 (1993). 15. Hunt, P. et al., Exp. Hematol. 21: 1295-1304 (1993).

Сообщалось также о том (см. ссылку 16), что человеческая апластическая сыворотка содержит мегакариоцитарную колониестимулирующую активность, отличную от IL-3, гранулоцитарного колониестимулирующего фактора и факторов, присутствующих в кондиционированной среде лимфоцитов. Однако обусловливающие эту активность молекулы не выделены и не охарактеризованы до настоящего времени. It has also been reported (see reference 16) that human aplastic serum contains megakaryocyte colony stimulating activity other than IL-3, granulocyte colony stimulating factor and factors present in the conditioned lymphocyte environment. However, the molecules responsible for this activity have not been isolated and have not been characterized to date.

16. Mazur.E.M., etal. Blood 76:290-297 (1990). 16. Mazur.E.M., Etal. Blood 76: 290-297 (1990).

С. Рецептор Mpl
Миелопролиферативный лейкозный вирус (MPLV) - это дефектный по репликации ретровирус мышей, вызывающий у инфицированных им млекопитающих острый лейкоз. Показано, что экспрессируемый MPLV ген состоит из фрагмента гена, кодирующего ретровирусный поверхностный белок, соединенного с последовательностью, родственной рецепторам цитокинов, включая рецепторы GM-CSF, G-CSF и ЕРО.
C. Receptor Mpl
Myeloproliferative leukemia virus (MPLV) is a replication-defective mouse retrovirus that causes acute leukemia in infected mammals. The MPLV gene expressed has been shown to consist of a gene fragment encoding a retroviral surface protein linked to a sequence related to cytokine receptors, including GM-CSF, G-CSF and EPO receptors.

Экспрессия указанного гена MPLV в мышиных клетках- предшественниках различных типов приводит к быстрому приобретению независимости от ростовых факторов, которые в норме необходимы для пролиферации и конечного созревания. Кроме того, тот факт, что в некоторых культурах костно-мозговых клеток, трансформированных MPLV, обнаруживаются мегакариоциты, указывает на связь между геном MPLV и ростом и дифференцировкой мегакариоцитов. Expression of the indicated MPLV gene in murine progenitor cells of various types leads to the rapid acquisition of independence from growth factors, which are normally necessary for proliferation and final maturation. In addition, the fact that megakaryocytes are detected in some bone marrow transformed MPLV cultures indicates a link between the MPLV gene and the growth and differentiation of megakaryocytes.

В настоящее время показано, что вирусный ген MPLV (обозначенный как v-Mpl) имеет гимолог в клетках млекопитающих, который назван клеточным геном Mpl (или c-Mpl). С использованием проб на основе v-Mpl удалось проклонировать кДНК, соответствующую человеческому c-Mpl гену. См. опубликованную заявку РСТ 92/07074 (публ.30 апреля 1992). Анализ последовательностей показал, что белок, кодируемый геном c-Mpl, принадлежит к высококонсервативному суперсемейству рецепторов цитокинов, также как и гомологичный продукт гена v-Mpl. It has now been shown that the MPLV viral gene (designated as v-Mpl) has a mammalian cell homologue, which is called the cell gene Mpl (or c-Mpl). Using v-Mpl-based samples, it was possible to clone the cDNA corresponding to the human c-Mpl gene. See published PCT application 92/07074 (publ. April 30, 1992). Sequence analysis showed that the protein encoded by the c-Mpl gene belongs to the highly conserved superfamily of cytokine receptors, as well as the homologous product of the v-Mpl gene.

Вывод о функциональной роли клеточного гена c-Mpl в гематопоэзе основывается на данных о том, что его экспрессия обнаруживается в костном мозге, селезенке и эмбриональной печени нормальных мышей, но не в других тканях. В частности, c-Mpl экспрессируется в мегакариоцитах. Показано также, что человеческий c-Mpl экспрессируется в CD34-положительных клетках, включая очищенные мегакариоциты и тромбоциты. CD34 - это антиген, характерный для ранних кроветворных клеток-предшественников. Кроме того, обработка CD34-положительных клеток синтетическими олигонуклеотидами, антисмысловыми по отношению к c-Mpl мРНК, значительно подавляет колониеобразующую способность CFU-MK мегакариоцитарных предшественников, но не оказывает эффекта на эритроидные и гранулоцитарно-макрофагальные предшественники. The conclusion about the functional role of the c-Mpl cell gene in hematopoiesis is based on evidence that its expression is found in the bone marrow, spleen, and embryonic liver of normal mice, but not in other tissues. In particular, c-Mpl is expressed in megakaryocytes. It has also been shown that human c-Mpl is expressed in CD34-positive cells, including purified megakaryocytes and platelets. CD34 is an antigen characteristic of early hematopoietic progenitor cells. In addition, treatment of CD34-positive cells with synthetic oligonucleotides antisense with c-Mpl mRNA significantly inhibits the colony forming ability of CFU-MK megakaryocytic precursors, but does not have an effect on erythroid and granulocyte-macrophage precursors.

Приведенные результаты свидетельствуют о том, что c-Mpl кодирует молекулу клеточной поверхности, обозначенную как Mpl-рецептор. Связывание лиганда активирует рецептор и, вероятно, приводит к образованию и/или развитию мегакариоцитов. The above results indicate that c-Mpl encodes a cell surface molecule designated as the Mpl receptor. Ligand binding activates the receptor and is likely to lead to the formation and / or development of megakaryocytes.

Опубликованная заявка PCT 92/07074 относится к последовательности белка, кодируемого геном cMpl как человека, так и мыши. Продукт этого гена, который, как упоминалось, является рецептором, состоит по меньшей мере из трех областей или доменов: внеклеточного домена, трансмембранного домена и внутриклеточного (или цитоплазматического) домена. Соединенные вместе, эти домены составляют интактный рецептор Mpl. В упомянутой публикации PCT также говорится о растворимой форме рецептора, которая в значительной степени соответствует внеклеточному домену зрелого белка c-Mpl. Внутриклеточный домен содержит гидрофобную область, и при соединении ее через трансмембранный домен с внеклеточным доменом весь белок становится нерастворимым. С другой стороны, когда внеклеточный домен продукта гена c-Mpl отделен от трансмембранного и внутриклеточного доменов, белок становится растворимым, поэтому внеклеточная форма белка обозначена как "растворимая" форма рецептора. PCT published application 92/07074 relates to a sequence of a protein encoded by the cMpl gene of both human and mouse. The product of this gene, which, as mentioned, is a receptor, consists of at least three regions or domains: an extracellular domain, a transmembrane domain, and an intracellular (or cytoplasmic) domain. Connected together, these domains make up the intact Mpl receptor. The PCT publication also refers to a soluble form of the receptor, which largely corresponds to the extracellular domain of the mature c-Mpl protein. The intracellular domain contains a hydrophobic region, and when it is connected through the transmembrane domain to the extracellular domain, the entire protein becomes insoluble. On the other hand, when the extracellular domain of the c-Mpl gene product is separated from the transmembrane and intracellular domains, the protein becomes soluble, therefore the extracellular form of the protein is designated as the “soluble” form of the receptor.

Ниже перечислены основные публикации, посвященные рецепторам v-Mpl и c-Mpl и их генам. The following are major publications on the v-Mpl and c-Mpl receptors and their genes.

17. Wendling. F., et al., Leukemia 3 (7): 475-480 (1989). 17. Wendling. F., et al., Leukemia 3 (7): 475-480 (1989).

18. Wendling. F., et al., Blood 73 (5): 1161-1167 (1989). 18. Wendling. F., et al., Blood 73 (5): 1161-1167 (1989).

19. Souyri. M.,et al., Cell 63: 1137-1147 (1990). 19. Souyri. M., et al., Cell 63: 1137-1147 (1990).

20. Vigon. l., Proc.Natl.Acad.Sci USA 89: 5640-5644 (1992). 20. Vigon. l., Proc.Natl.Acad.Sci USA 89: 5640-5644 (1992).

21. Skoda. R.C., et al. The EMBO Journal 12 (7): 2645-2653 (1993). 21. Skoda. R.C., et al. The EMBO Journal 12 (7): 2645-2653 (1993).

22. Ogawa. M., Blood 81 (11): 2844-2853 (1993). 22. Ogawa. M., Blood 81 (11): 2844-2853 (1993).

23. Methia. N., et al. Blood 82 (5): 1395-1401 (1993). 23. Methia. N., et al. Blood 82 (5): 1395-1401 (1993).

24. Wendling. F., et al. Blood 80: 246a (1993). 24. Wendling. F., et al. Blood 80: 246a (1993).

D. Потребность в агенте, способном стимулировать образование тромбоцитов
Имеются сообщения о том, что переливание тромбоцитов производят все в большем числе случаев в медицинских центрах Северной Америки, Западной Европы и Японии. см. Gordon, M.S. и Hoffman, R., Blood 80 (2): 302-307 (1992). Это в значительной степени обусловлено усовершенствованием медицинских методов и распространением новых технологий в сердечной хирургии, а также пересадок костного мозга, сердца и печени. Увеличение доз химиопрепаратов при терапии раковых больных и распространение HIV- 1 инфекции также внесли свой вклад в возрастающую потребность в тромбоцитах.
D. Need for an agent capable of stimulating platelet formation
There are reports that platelet transfusions are being performed in an increasing number of cases at medical centers in North America, Western Europe and Japan. see Gordon, MS and Hoffman, R., Blood 80 (2): 302-307 (1992). This is largely due to the improvement of medical methods and the spread of new technologies in cardiac surgery, as well as bone marrow, heart and liver transplants. Increased doses of chemotherapy drugs for cancer patients and the spread of HIV-1 infection have also contributed to the increasing need for platelets.

Переливание тромбоцитов несет с собой возможность распространения многих заболеваний, передающихся с кровью, а также возможность аллоиммунизации. Кроме того, получение очищенных тромбоцитов - процедура дорогостоящая и все более частое ее применение ведет к возрастанию общих медицинских расходов. Поэтому существует острая необходимость в новых усовершенствованных методах получения тромбоцитов для переливания людям. Platelet transfusion carries with it the possibility of the spread of many diseases transmitted by blood, as well as the possibility of alloimmunization. In addition, obtaining purified platelets is an expensive procedure and its increasingly frequent use leads to an increase in overall medical costs. Therefore, there is an urgent need for new and improved methods for obtaining platelets for transfusion to people.

Далее приведены некоторые примеры экспериментальных подходов к увеличению образования тромбоцитов. The following are some examples of experimental approaches to increasing platelet formation.

В патенте США N 5,032,396 описана способность интерлейкина-7 (IL-7) стимулировать образование тромбоцитов. Интерлейкин-7, известный также как лимфопоэтин-1, это лимфопоэтический ростовой фактор, стимулирующий рост предшественников T- и B-клеток в костном мозге. В опубликованной заявке PCT 88/03747 (подана 19 октября 1988) и в заявке на Европейский патент 88309977.2 (подана 24 октября 1988) описаны ДНК, векторы и необходимые способы для получения IL-7 млекопитающих методами генетической инженерии. Данные, представленные в патенте США, свидетельствуют о том, что IL-7 может увеличивать число циркулирующих тромбоцитов у нормальных и сублетально облученных мышей. US Pat. No. 5,032,396 describes the ability of interleukin-7 (IL-7) to stimulate platelet formation. Interleukin-7, also known as lymphopoietin-1, is a lymphopoietic growth factor that stimulates the growth of T and B cell precursors in the bone marrow. The published PCT application 88/03747 (filed October 19, 1988) and European patent application 88309977.2 (filed October 24, 1988) describe DNA, vectors and the necessary methods for the production of mammalian IL-7 by genetic engineering. The data presented in the US patent indicate that IL-7 can increase the number of circulating platelets in normal and sublethally irradiated mice.

В патенте США N 5,087,448 показано, что мегакариоциты и тромбоциты млекопитающих можно стимулировать к пролиферации при помощи интерлейкина-6 (IL-6). Рекомбинантный человеческий IL-6 представляет собой гликопротеин с мол. массой 26,000, обладающий несколькими биологическими активностями. Представленные в этом патенте данные указывают на то, что IL-6 увеличивает образование мегакариоцитарных колоний в тестах in vitro. US Pat. No. 5,087,448 shows that mammalian megakaryocytes and platelets can be stimulated to proliferate using interleukin-6 (IL-6). Recombinant human IL-6 is a glycoprotein with mol. weighing 26,000, with several biological activities. The data presented in this patent indicate that IL-6 increases the formation of megakaryocyte colonies in in vitro tests.

Ни в одном из процитированных патентов не упоминаются Mpl-лиганды, описанные в настоящем изобретении. None of the cited patents mention the Mpl ligands described in the present invention.

Несмотря на упомянутые достижения, потребность в новых стимуляторах мегакариоцитов и/или тромбоцитов у млекопитающих остается весьма острой. Despite these achievements, the need for new stimulators of megakaryocytes and / or platelets in mammals remains very acute.

Е. Предпосылки получения химически модифицированного MGDF
Белки для терапевтического применения в настоящее время доступны в значительных количествах и приемлемых формах в основном благодаря достижениям технологии рекомбинантных ДНК. Химические модификации таких белков могут эффективно предотвращать физический контакт протеолитических ферментов с собственно белковым каркасом, тем самым препятствуя деградации. При определенных условиях могут проявиться и такие преимущества, как увеличение стабильности и времени циркуляции терапевтического белка и уменьшение его иммуногенности. Однако, необходимо подчеркнуть, что эффект модификации в отношении каждого конкретного белка трудно предсказать. Френсисом опубликована обзорная статья, посвященная модификации белков, в том числе и слитных: Focus on Growth Factors 3:4-10 (May, 1992) (опубликовано Mediscript, Mountview Court, Friern Barnet Lane, London N20, OLD UK).
E. Background to the Chemically Modified MGDF
Proteins for therapeutic use are currently available in significant quantities and acceptable forms, mainly due to advances in recombinant DNA technology. Chemical modifications of such proteins can effectively prevent physical contact of proteolytic enzymes with the actual protein framework, thereby preventing degradation. Under certain conditions, benefits may also appear, such as an increase in the stability and circulation time of the therapeutic protein and a decrease in its immunogenicity. However, it must be emphasized that the effect of modification in relation to each specific protein is difficult to predict. Francis published a review article on protein modification, including fusion proteins: Focus on Growth Factors 3: 4-10 (May, 1992) (published by Mediscript, Mountview Court, Friern Barnet Lane, London N20, OLD UK).

Полиэтиленгликоль ("ПЭГ", "пэг" или PEG) - одно из химических веществ, применяемых для приготовления фармакологических форм терапевтических белков. Например, Адаген-R, препарат пэгированной аденозиндезаминазы, рекомендован для лечения острого комбинированного иммунодефицита; пэгированная супероксиддисмутаза проходит клинические испытания для лечения повреждений головы; пэгированный альфа-интерферон прошел фазу 1 клинических испытаний для лечения гепатита; пэгированная глюкоцереброзидаза и пэгированный гемоглобин находятся на стадии доклинических испытаний. Для некоторых белков показано, что прикрепление полиэтиленгликоля защищает от протеолиза (Sada et at., J. Fermentation Bioengineering 71: 137:139 (1991)), и известны методы присоединения полиэтиленгликоля. См. Патент США N 4,179,337, Davis et al., "Неиммуногенные полипептиды", выданный 18 декабря 1979, и Патент США N 4,002,531, Royer "Модификация ферментов полиэтиленгликолем и продукты этого процесса", выданный 11 января 1977. В качестве обзора см. Abuchowski et al., in Enzymes as Drugs (J.S.Holcerberg and J.Roberts, eds.pp. 367-383 (1981)). Polyethylene glycol ("PEG", "peg" or PEG) is one of the chemicals used to prepare the pharmacological forms of therapeutic proteins. For example, Adagen-R, a pegylated adenosine deaminase drug, is recommended for the treatment of acute combined immunodeficiency; pegylated superoxide dismutase is undergoing clinical trials to treat head injuries; pegylated interferon alpha has passed phase 1 clinical trials for the treatment of hepatitis; pegylated glucocerebrosidase and pegylated hemoglobin are in preclinical trials. For some proteins, polyethylene glycol attachment has been shown to protect against proteolysis (Sada et at., J. Fermentation Bioengineering 71: 137: 139 (1991)), and polyethylene glycol addition methods are known. See US Patent No. 4,179,337, Davis et al., "Non-Immunogenic Polypeptides", issued December 18, 1979, and US Patent No. 4,002,531, Royer "Modification of Polyethylene Glycol Enzymes and Products of this Process", issued January 11, 1977. For a review see Abuchowski et al., in Enzymes as Drugs (JS Holcerberg and J. Roberts, eds.pp. 367-383 (1981)).

Для модификации белков используют и другие водорастворимые полимеры, такие как кополимер полиэтиленгилколь/пропиленгликоль, карбоксиметилцеллюлоза, декстран, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, поли-1,3-диоксолан, поли-1,3,6-триоксан, кополимер этилен/малеиновый ангидрид и полиаминокислоты (как гомополимеры, так и случайные сополимеры). Other water-soluble polymers are used to modify proteins, such as copolymer polyethylene glycol / propylene glycol, carboxymethyl cellulose, dextran, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, poly-1,3-dioxolane, poly-1,3,6-trioxane, copolymer of ethylene / maleic anhydride and polyamino (both homopolymers and random copolymers).

Ряд подходов был использован для присоединения молекул полиэтиленгликоля к белку. Обычно молекулы полиэтиленгликоля присоединяют к белку посредством одной из активных групп белка. Подходящими для такого присоединения являются аминогруппы, например аминогруппы остатков лизина или аминогруппы N-конца. Например, Ройер (Патент США N.4,002,531) использовал восстанавливающее алкилирование для присоединения молекул полиэтиленгликоля к ферменту. В Европейском патенте N 0539167 на "Имидаты ПЭГа и их белковые производные", опубликованном 28 апреля 1993 г., Райт описывает пептиды и органические соединения со свободной аминогруппой (группами), модифицированными имидатными производными ПЭГа или другими водорастворимыми органическими полимерами. В Патенте США No 4,904,584, выданном 27 февраля 1990 г., Шоу описывает модификацию остатков лизина в белках для присоединения молекул полиэтиленгликоля через реактивные аминогруппы. A number of approaches have been used to attach polyethylene glycol molecules to a protein. Typically, polyethylene glycol molecules are attached to a protein through one of the active groups of the protein. Suitable for this attachment are amino groups, for example, amino groups of lysine residues or amino groups of the N-terminus. For example, Royer (US Pat. No. 4,002,531) used reductive alkylation to attach polyethylene glycol molecules to an enzyme. In European Patent Publication No. 0539167 for "PEG Imidates and Their Protein Derivatives", published April 28, 1993, Wright describes peptides and organic compounds with free amino group (s) modified with PEG imidate derivatives or other water-soluble organic polymers. In U.S. Patent No. 4,904,584, issued February 27, 1990, Shaw describes the modification of lysine residues in proteins to attach polyethylene glycol molecules through reactive amino groups.

Один из терапевтических белков, который был химически модифицироваи, это - гранулоцитарный колониестимулирующий фактор, "G-CSF". См.EP N 0401384, ЕР N 0473268 и ЕР N 0335423. One of the therapeutic proteins that has been chemically modified is the granulocyte colony stimulating factor, “G-CSF”. See EP N 0401384, EP N 0473268 and EP N 0335423.

Другим примером служит пэгированный IL-6 (см. Европейский патент N 0442724, озаглавленный "Модифицированный hlL-6", а также родственную заявку U. S. 07/632,070, в которой описаны молекулы полиэтиленгликоля, присоединенные к IL-6. В Европейском патенте, N 0154316, опубликованном 11 сентября 1985, описано взаимодействие лимфокина с альдегидом полиэтиленгликоля. Another example is pegylated IL-6 (see European patent N 0442724, entitled "Modified hlL-6", as well as related application US 07 / 632,070, which describes polyethylene glycol molecules attached to IL-6. In European patent, N 0154316 published September 11, 1985 describes the interaction of lymphokine with polyethylene glycol aldehyde.

Возможность модификации MGDF неизвестна, поскольку она определяется специфическими структурными параметрами каждого конкретного белка. Кроме того, непредсказуемо воздействие такой модификации на биологические свойства отдельного белка. В силу многочисленных клинических применений MGDF, описанных в настоящей заявке, было бы желательно получить производное этого белка с измененными свойствами. Подобные молекулы могли бы иметь увеличенное время полужизни и/или усиленную активность in vivo, наряду с другими свойствами. The possibility of modifying MGDF is unknown, because it is determined by the specific structural parameters of each specific protein. In addition, the effects of such a modification on the biological properties of an individual protein are unpredictable. Due to the numerous clinical applications of MGDF described in this application, it would be desirable to obtain a derivative of this protein with modified properties. Such molecules could have an increased half-life and / or enhanced in vivo activity, along with other properties.

Пэгирование белка обычно приводит к образованию смеси молекул химически модифицированного белка. Например, молекулы белка с пятью остатками лизина и свободной аминогруппой на N-конце при пэгировании по описанному методу могут образовать гетерогенную смесь, в которой некоторые молекулы белка будут иметь шесть присоединенных молекул ПЭГа, некоторые - пять, некоторые - четыре или три, или две, или одну, или вообще ни одной. При этом полиэтиленгликолевые группы могут быть присоединены к различным молекулам белка в различных участках. Pegylation of a protein typically results in a mixture of chemically modified protein molecules. For example, protein molecules with five lysine residues and a free amino group at the N-terminus when pegylation by the described method can form a heterogeneous mixture in which some protein molecules will have six attached PEG molecules, some five, some four or three, or two, or one, or none at all. In this case, polyethylene glycol groups can be attached to various protein molecules in different areas.

Часто желательно получить гомогенный продукт, содержащий по существу всего одну или небольшое число (2-3) форм модифицированного белка, отличающихся числом и/или локализацией полиэтиленгликолевых групп. Однако, при некоторых терапевтических показаниях могут быть желательны или пригодны смеси моно-, ди-и/или три-пэгированных форм. It is often desirable to obtain a homogeneous product containing essentially only one or a small number (2-3) forms of the modified protein, differing in the number and / or localization of polyethylene glycol groups. However, for some therapeutic indications, mixtures of mono-, di- and / or tri-pegyated forms may be desirable or suitable.

Непостоянство смеси от партии к партии является недостатком при разработке терапевтического пэгированного белка. В этом случае важна предсказуемость биологической активности. Например, показано, что при неселективной конъюгации супероксиддисмутазы с полиэтиленгликолем отдельные фракции модифицированного фермента оказываются полностью неактивными (P.McGoff et al., Chem. Pharm. Bull. 36: 3079-3091 (1988)). См.также Rose et al. Bioconjugate Chemistry 2: 154-159 (1991), которыми показано селективное прикрепление линкерной группы карбоксигидразида к С-концу карбоксильной группы белкового субстрата (инсулина). Если терапевтический белок непостоянен по составу от партии к партии, предсказуемость его свойств недостижима. Отдельные молекулы полиэтиленгликоля в определенных участках могут быть прикреплены слабее, чем в других, что может приводить к диссоциации ПЭГа и белка. Очевидно, если молекулы ПЭГа случайным образом присоединены к белку и диссоциируют также случайно, фармакокинетику терапевтического белка точно предсказать невозможно. Variability of the mixture from batch to batch is a drawback in the development of therapeutic pegylated protein. In this case, the predictability of biological activity is important. For example, it has been shown that when non-selective conjugation of superoxide dismutase with polyethylene glycol, individual fractions of the modified enzyme are completely inactive (P. McGoff et al., Chem. Pharm. Bull. 36: 3079-3091 (1988)). See also Rose et al. Bioconjugate Chemistry 2: 154-159 (1991), which shows the selective attachment of the carboxyhydrazide linker group to the C-terminus of the carboxyl group of the protein substrate (insulin). If the therapeutic protein is variable in composition from batch to batch, the predictability of its properties is unattainable. Individual polyethylene glycol molecules in certain areas can be attached weaker than in others, which can lead to the dissociation of PEG and protein. Obviously, if PEG molecules are randomly attached to a protein and also dissociate randomly, the pharmacokinetics of the therapeutic protein cannot be accurately predicted.

Также весьма желательным было бы получить такое производное MGDF, в котором бы отсутствовало соединительное звено между полимером и белком. Одна из проблем, связанных с применением описанных выше методов, состоит в том, что обычно требуется некое соединительное звено между белком и молекулой полиэтиленгликоля. Это соединительное звено может быть антигеном, что также является недостатком при разработке терапевтического препарата белка. It would also be highly desirable to obtain a derivative of MGDF in which there is no connecting link between the polymer and the protein. One of the problems associated with the application of the methods described above is that it usually requires some kind of connecting link between the protein and the polyethylene glycol molecule. This link may be an antigen, which is also a drawback in the development of a therapeutic protein preparation.

Методы без участия соединительных групп описаны Fransis et al., в кн. "Стабильность белковых фармацевтических препаратов: пути деградации in vivo и стратегия стабилизации белков" (Ed.Ahern., Т. and Manning,М.С.) Plenum, New York, 1991). См. также Delgado et al., "Соединение ПЭГа с белком путем активации с трезил-хлоридом, применения в иммуноаффинных клеточных препаратах и Fisher et al., ред. Разделение с использованием систем с водной фазой. Применение в клеточной биологии и биотехнологии. Plenum Press, N.Y., 1989, стр.211-213, где описано использование трезил-хлорида, что приводит к отсутствию соединительных групп между полиэтиленгликолем и белком. Данный метод трудно применить для получения терапевтических препаратов, поскольку использование трезил-хлорида приводит к образованию токсичных побочных продуктов. Methods without the participation of connecting groups are described by Fransis et al., In the book. "Stability of protein pharmaceuticals: in vivo degradation pathways and protein stabilization strategies" (Ed.Ahern., T. and Manning, M.C.) Plenum, New York, 1991). See also Delgado et al., "Combining PEG with Protein by Activation with Tresyl Chloride, Use in Immunoaffinity Cellular Preparations and Fisher et al., Ed. Separation Using Water-Phased Systems. Use in Cell Biology and Biotechnology. Plenum Press , NY, 1989, pp. 211-213, which describes the use of tresyl chloride, which leads to the absence of connecting groups between polyethylene glycol and protein.This method is difficult to apply for the preparation of therapeutic drugs, since the use of tresyl chloride leads to the formation of toxic products.

Chamow et al.,. Bioconjugate Chem. 5: 133-140 (1994) описали модифицирование CD-иммуноадгезина альдегидом моно-метокси полиэтиленгликоля ("MePEG") посредством восстановительного алкилирования. Авторы сообщают, что 50% CD4-lg было модифицировано MePEG при селективной реакции по альфа-аминогруппе N-конца (см.цит.источник, стр.137). Авторы также сообщают, что способность модифицированного CD4-lg связываться in vivo с белком gp 120 уменьшалась в зависимости от степени связывания с MePEG. Chamow et al.,. Bioconjugate Chem. 5: 133-140 (1994) described the modification of a CD immunoadhesin with a monomethoxy polyethylene glycol aldehyde ("MePEG") by reductive alkylation. The authors report that 50% of CD4-lg was modified by MePEG in a selective reaction at the alpha-amino group of the N-terminus (see cited source, p. 137). The authors also report that the ability of the modified CD4-lg to bind in vivo to the gp 120 protein decreased depending on the degree of binding to MePEG.

Таким образом, имеется потребность в производных MGDF, в частности в пэгированном MGDF. Существует также необходимость разработки способов получения подобных производных. Thus, there is a need for derivatives of MGDF, in particular pegyated MGDF. There is also a need to develop methods for producing such derivatives.

В настоящем изобретении заявлены новые полипептиды, специфически усиливающие рост и/или развитие мегакариоцитов ("Mpl-лиганды" или "MGDFs"), которые, по существу, свободны (т.е. очищены) от других белков (т.е. белков млекопитающих в случае Mpl- лигандов, получаемых из соответствующих источников). Эти белки могут быть выделены из клеток, продуцирующих факторы естественным образом или в силу индукции другими факторами. Они могут также быть получены методами генетической инженерии. Кроме того, Mpl- лиганды могут быть синтезированы химическими методами или получены при комбинировании описанных подходов. The present invention claims new polypeptides that specifically enhance the growth and / or development of megakaryocytes ("Mpl ligands" or "MGDFs"), which are essentially free (ie, purified) from other proteins (i.e. mammalian proteins in the case of Mpl ligands obtained from appropriate sources). These proteins can be isolated from cells that produce factors naturally or by induction by other factors. They can also be obtained by genetic engineering. In addition, Mpl ligands can be synthesized by chemical methods or obtained by combining the described approaches.

Заявленные в настоящем изобретении Mpl-лиганды могут быть получены в нативном виде из клеток и тканей млекопитающих. В разделе Примеров настоящей заявки описаны два Mpl-лиганда, выделенные из апластической плазмы собак. Однако, как описано в других Примерах настоящей заявки, близкородственные Mpl-лиганды присутствуют в апластической плазме человека и свиньи. Примечательно, что активность человеческого, свиного и собачьего Mpl-лиганда специфически подавляется растворимой формой мышиного Mpl-рецептора, что свидетельствует о сильном сходстве этих Mpl-лигандов как в отношении структуры, так и в отношении функции. The Mpl ligands of the present invention can be obtained natively from mammalian cells and tissues. In the Examples section of the present application, two Mpl ligands isolated from dog aplastic plasma are described. However, as described in other Examples of the present application, closely related Mpl ligands are present in human and pig aplastic plasma. It is noteworthy that the activity of the human, porcine and canine Mpl ligand is specifically inhibited by the soluble form of the mouse Mpl receptor, which indicates a strong similarity of these Mpl ligands both in terms of structure and function.

Mpl-лиганды человека, свиньи и других млекопитающих могут быть выделены из природных источников методами, описанными в настоящей заявке (см. Пример 10). Таким образом, настоящее изобретение включает в себя Mpl-лиганды млекопитающих, т. е. собаки, свиньи, человека, мыши, лошади, овцы и кролика. Особенно предпочтительными являются Mpl-лиганды собаки, свиньи и человека. Mpl ligands of humans, pigs and other mammals can be isolated from natural sources by the methods described in this application (see Example 10). Thus, the present invention includes mammalian Mpl ligands, i.e., dogs, pigs, humans, mice, horses, sheep and rabbits. Especially preferred are the Mpl ligands of dogs, pigs and humans.

Кроме того, гены, кодирующие Mpl-лиганды человека, были клонированы из библиотек эмбриональных почки и печени. Эти гены просеквенированы, как описано в разделе Примеров настоящей заявки. Показано, что две полипептидные последовательности человека обладают активностью в клеточных тестах (см. Пример 4). Они отличаются по длине, однако идентичны в значительной части своих аминокислотных последовательностей. Одинаковые участки имеют гомологию с эритропоэтином. Mpl-лиганды обозначаются и как факторы роста и развития мегакариоцитов (MGDFs); все указания на Mpl-лиганды имеют такое же отношение и к MGDFs, и наоборот. "Полипептид MGDF" означает полипептид, обладающий способностью специфически стимулировать или ингибировать рост и/или развитие мегакариоцитов. Примеры подобных полипептидов приведены в настоящей заявке. In addition, genes encoding human Mpl ligands were cloned from the embryonic kidney and liver libraries. These genes are sequenced as described in the Examples section of this application. It was shown that two human polypeptide sequences have activity in cell tests (see Example 4). They differ in length, but are identical in a significant part of their amino acid sequences. Identical regions have homology with erythropoietin. Mpl ligands are also designated as growth and development factors of megakaryocytes (MGDFs); all references to Mpl ligands have the same relation to MGDFs, and vice versa. "MGDF polypeptide" means a polypeptide having the ability to specifically stimulate or inhibit the growth and / or development of megakaryocytes. Examples of such polypeptides are provided herein.

Описанные в настоящем изобретении Mpl-лиганды проявляют специфическую активность по отношению к мегакариоцитарному ростку кроветворения, усиливая созревание и/или пролиферацию мегакариоцитов, как это показано в Примерах 2 и 4 далее. Термин "специфически" означает, что биологическая активность полипептидов проявляется в значительной степени в отношении мегакариоцитов, нежели в отношении клеток других типов. Те факторы, которые обладают стимулирующим воздействием на мегакариоциты, имеют in vivo активность, стимулирующую образование тромбоцитов. Происходит это посредством стимуляции созревания и дифференцировки мегакариоцитов. The Mpl ligands described in the present invention exhibit specific activity with respect to the megakaryocytic hematopoietic germ, enhancing the maturation and / or proliferation of megakaryocytes, as shown in Examples 2 and 4 below. The term "specifically" means that the biological activity of polypeptides is manifested to a large extent with respect to megakaryocytes, rather than with respect to other types of cells. Those factors that have a stimulating effect on megakaryocytes have in vivo activity that stimulates the formation of platelets. This happens by stimulating the maturation and differentiation of megakaryocytes.

Два предпочтительных Mpl-лиганда собачьего происхождения имеют молекулярные массы около 25 кД и 31 кД, как определено электрофорезом в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия (SDS-PAGE) в невосстанавливающих условиях. Оба белка были очищены по одной и той же методике, приведенной в разделе Примеров. Two preferred canine-derived Mpl ligands have molecular weights of about 25 kD and 31 kD, as determined by non-reducing sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis. Both proteins were purified according to the same procedure described in the Examples section.

Два предпочтительных лиганда человеческого происхождения, MGDF-1 и MGDF-2, состоят соответственно из 332 и 173 аминокислот и не включают 21 аминокислоту предполагаемого сигнального пептида. The two preferred ligands of human origin, MGDF-1 and MGDF-2, consist of 332 and 173 amino acids, respectively, and do not include 21 amino acids of the intended signal peptide.

Другим аспектом настоящего изобретения являются процессы выделения и очистки указанных Mpl-лигандов или их фрагментов из природных источников, предпочтительно цельной крови, сыворотки или плазмы млекопитающих. В качестве исходного материала наиболее предпочтительны апластические кровь, сыворотка или плазма. Они могут быть получены с использованием процедуры облучения млекопитающих, например, дозой около 400-800 рад с помощью кобальта-60, что делает данных животных апластичными. Подобная процедура хорошо известна, как видно из публикаций, процитированных в Примере 1. В случае человека апластические кровь, сыворотка или плазма могут быть получены от пациентов, проходящих радиотерапию, например, при онкологических заболеваниях. Another aspect of the present invention are processes for the isolation and purification of said Mpl ligands or fragments thereof from natural sources, preferably whole blood, serum or mammalian plasma. Aplastic blood, serum or plasma are most preferred as starting material. They can be obtained using a mammalian irradiation procedure, for example, with a dose of about 400-800 rad using cobalt-60, which makes these animals aplastic. A similar procedure is well known, as can be seen from the publications cited in Example 1. In the case of a person, aplastic blood, serum or plasma can be obtained from patients undergoing radiotherapy, for example, with cancer.

Затем апластические кровь, сыворотка или плазма подвергаются процессу очистки. Заявленный в настоящем изобретении процесс очистки состоит из нескольких ключевых этапов: аффинной хроматографии с пектином и аффинной хроматографии с Mpl-рецептором. Каждый из этих этапов дает приблизительно 300-500-кратную очистку 25 кД и 31 кД белков из апластической плазмы собаки. Другим стандартные методы очистки белков могут быть использованы вместе с указанными для дальнейшей очистки Mpl-лигандов, как это описано ниже. Aplastic blood, serum or plasma is then subjected to a purification process. The purification process of the present invention consists of several key steps: affinity chromatography with pectin and affinity chromatography with an Mpl receptor. Each of these steps gives approximately 300-500-fold purification of 25 kDa and 31 kDa proteins from dog aplastic plasma. Other standard protein purification methods can be used in conjunction with those indicated for further purification of Mpl ligands, as described below.

Другим аспектом настоящего изобретения являются полинуклеотиды, кодирующие белок Mpl-лиганда млекопитающих. Такие последовательности ДНК могут включать выделенные последовательности ДНК, которые направляют экспрессию белков Mpl-лигандов млекопитающих, как это описано далее. Эти последовательности ДНК могут также включать 5' и 3' некодирующие последовательности млекопитающих, ланкирующие кодирующие последовательности Mpl-лигандов. Кроме того, последовательности ДНК могут кодировать аминотерминальный сигнальный пептид. Подобные последовательности могут быть получены любым из известных методов, включая полный или частичный химический синтез. Кодоны могут быть оптимизированы для экспрессии в определенном хозяине (например, E.coli или клетках CHO). Another aspect of the present invention are polynucleotides encoding a mammalian Mpl ligand protein. Such DNA sequences may include isolated DNA sequences that direct the expression of mammalian Mpl ligand proteins, as described below. These DNA sequences may also include 5 'and 3' non-coding mammalian sequences, lanking the coding sequences of Mpl ligands. In addition, DNA sequences can encode an amino terminal signal peptide. Similar sequences can be obtained by any of the known methods, including full or partial chemical synthesis. Codons can be optimized for expression in a particular host (e.g., E. coli or CHO cells).

В настоящем изобретении также заявлены рекомбинантные молекулы ДНК, каждая из которых представляет собой векторную ДНК, соединенную с последовательностями ДНК, кодирующими Mpl-лиганд млекопитающих. В этих рекомбинантных молекулах ДНК Mpl- лиганда функционально соединена с регуляторной последовательностью, обеспечивающей репликацию и экспрессию Mpl-лиганда в определенных клетках- хозяевах. Клетки-хозяева (например, бактерий, насекомых, млекопитающих, дрожжей или растений), трансформированные такими молекулами ДНК с целью экспрессии рекомбинантного белка Mpl-лиганда, также являются предметом данного изобретения. The present invention also claims recombinant DNA molecules, each of which is a vector DNA linked to DNA sequences encoding a mammalian Mpl ligand. In these recombinant DNA molecules, the Mpl ligand is operably linked to a regulatory sequence that allows the replication and expression of the Mpl ligand in specific host cells. Host cells (e.g., bacteria, insects, mammals, yeast or plants) transformed with such DNA molecules to express the recombinant Mpl ligand protein are also the subject of this invention.

Молекулы ДНК и трансформированные клетки, заявленные в настоящем изобретении, могут быть использованы для получения рекомбинантного белка Mpl-лиганда млекопитающих или его фрагментов. Клеточную линию, трансформированную последовательностями ДНК, кодирующими Mpl-лиганд или его фрагмент (или упомянутыми выше рекомбинантными молекулами ДНК) в функциональной ассоциации с подходящими регуляторными последовательностями, культивируют в соответствующих условиях, обеспечивающих экспрессию рекомбинантной ДНК. В этом процессе многие клеточные линии могут быть использованы в качестве клеток-хозяев для экспрессии белка. Предпочтительными для получения Mpl-лиганда являются клеточные линии млекопитающих (например, клетки CHO) и бактериальные клетки (например, E.coli). The DNA molecules and transformed cells of the present invention can be used to produce recombinant mammalian Mpl ligand protein or fragments thereof. A cell line transformed with DNA sequences encoding an Mpl ligand or fragment thereof (or the recombinant DNA molecules mentioned above) in functional association with suitable regulatory sequences is cultured under appropriate conditions for expression of the recombinant DNA. In this process, many cell lines can be used as host cells for protein expression. Preferred for the preparation of the Mpl ligand are mammalian cell lines (e.g., CHO cells) and bacterial cells (e.g., E. coli).

Для получения Mpl-лиганда в клетках E.coli предпочтительно, чтобы на N-конце экспрессируемого белка находились остатки Met и Lys, поскольку в этом случае выход продукта экспрессии обычно выше. Человеческий MGDF насчитывает 165 аминокислот (т.е. Met-2 Lys-1 [1-163] MGDF (при отсчете с первой аминокислоты зрелого белка). После очистки продукта, экспрессированного в таких бактериальных клетках, как E.coli, терминальные Met-Lys остатки могут быть удалены обработкой какой- либо дипептидазой (например, катепсином С). To obtain the Mpl ligand in E. coli cells, it is preferable that Met and Lys residues are present at the N-terminus of the expressed protein, since in this case the yield of the expression product is usually higher. Human MGDF contains 165 amino acids (ie Met-2 Lys-1 [1-163] MGDF (when counting from the first amino acid of a mature protein). After purification of the product expressed in bacterial cells such as E. coli, terminal Met- Lys residues can be removed by treatment with any dipeptidase (eg, cathepsin C).

Экспрессированный белок Mpl-лиганда затем выделяют из клеток-хозяев, клеточного лизата или культуральной среды одним из обычных методов. Кондиционированная среда может быть подвергнута тем же этапам очистки (или их модификациям) Mpl-лиганда, что и апластическая плазма. The expressed Mpl ligand protein is then isolated from the host cells, cell lysate or culture medium by one of the usual methods. The conditioned medium can be subjected to the same purification steps (or their modifications) of the Mpl ligand as aplastic plasma.

Другим предметом настоящего изобретения являются рекомбинантные Mpl-лиганды. Эти белки, по существу, свободны от других биологических структур животного происхождения, в особенности белков. Заявленные в настоящем изобретении Mpl-лиганды характеризуются одной или более физической, биохимической, фармакологической или биологической активностями. Данные активности описаны в заявке. Another subject of the present invention are recombinant Mpl ligands. These proteins are essentially free of other biological structures of animal origin, especially proteins. The Mpl ligands of the present invention are characterized by one or more physical, biochemical, pharmacological or biological activities. Activity data are described in the application.

В настоящем изобретении также заявлен химически модифицированный MGDF, состоящий из собственно белка MGDF, соединенного по меньшей мере с одним водорастворимым полимером, а также методы получения и применения таких композиций. В частности, заявлен такой химически модифицированный MGDF, в котором посредством реакции с полиэтиленгликолем к MGDF присоединяется ПЭГ. Подобное соединение может быть достигнуто такими описываемыми ниже реакциями пэгирования, как ацилирование или алкилирование. Ацилирование или алкилирование с ПЭГом могут проводиться в таких условиях, при которых конечный продукт будет монопэгирован или полипэгирован. При полипэгировании обычно происходит прикрепление ПЭГа к эпсилонаминогруппам остатков лизина, при этом также возможно пэгирование N-конца белка. При монопэгировании предпочтительно происходит присоединение ПЭГа к альфа-аминогруппе N-конца белка. Выход и гомогенность продукта реакции монопэгирования могут быть увеличены посредством такого восстанавливающего алкилирования, при котором селективно модифицируется альфа-аминогруппа N-конца белка MGDF, тем самым обеспечивая избирательное прикрепление водорастворимого полимера к N-концу белка. Такой подход позволяет получать преимущественно гомогенные препараты конъюгата полимер/MGDF-белок, так же как и (в случае использования ПЭГа) препараты пэгированного белка MGDF, в которых полиэтиленгликоль непосредственно соединен с белком. The present invention also claims a chemically modified MGDF, consisting of the MGDF protein itself, coupled with at least one water-soluble polymer, as well as methods for preparing and using such compositions. In particular, a chemically modified MGDF is claimed in which PEG is attached to the MGDF by reaction with polyethylene glycol. A similar compound can be achieved by the pegylation reactions described below, such as acylation or alkylation. Acylation or alkylation with PEG can be carried out under conditions under which the final product will be monopaginated or polypaginated. In polypegging, PEG usually attaches to the epsilon amino groups of lysine residues, and pegging of the N-terminus of the protein is also possible. When monopagination preferably occurs the addition of PEG to the alpha-amino group of the N-terminus of the protein. The yield and homogeneity of the product of the monopegging reaction can be increased by such a reducing alkylation in which the alpha-amino group of the N-terminus of the MGDF is selectively modified, thereby allowing the water-soluble polymer to be selectively attached to the N-terminus of the protein. This approach allows one to obtain predominantly homogeneous preparations of the polymer / MGDF protein conjugate, as well as (in the case of PEG) preparations of the pegydated MGDF protein in which polyethylene glycol is directly connected to the protein.

В настоящем изобретении также заявлены фармацевтические препараты (композиции), содержащие терапевтически эффективное количество очищенного природного или рекомбинантного Mpl-лиганда, который может быть модифицирован таким водорастворимым полимером, как полиэтиленгликоль, вместе с фармацевтически приемлемым носителем, растворителем или буфером. Данные фармацевтические препараты могут быть использованы для лечения таких болезненных состояний или расстройств, которые характеризуются недостатком мегакариоцитов и/или тромбоцитов, также как и недостатком Mpl-лиганда in vivo. Они могут также использоваться профилактически для компенсации ожидаемой потери мегакариоцитов или тромбоцитов (например, при хирургических операциях). The present invention also provides pharmaceutical formulations (compositions) comprising a therapeutically effective amount of a purified natural or recombinant Mpl ligand that can be modified with a water-soluble polymer such as polyethylene glycol, together with a pharmaceutically acceptable carrier, diluent or buffer. These pharmaceutical preparations can be used to treat such disease states or disorders that are characterized by a deficiency of megakaryocytes and / or platelets, as well as a deficiency of the Mpl ligand in vivo. They can also be used prophylactically to compensate for the expected loss of megakaryocytes or platelets (for example, during surgical operations).

Таким образом, заявленные в настоящем изобретении Mpl- лиганды могут применяться для лечения апластических анемий, например, для усиления образования тромбоцитов у больных (скажем, у больных СПИДом или у больных, подвергнутых химиотерапии опухолей). Mpl- лиганд может быть использован для лечения таких нарушений кроветворения, как тромбоцитопения. Mpl-лиганд может стать частью сочетанной терапии больных, перенесших трансплантацию костного мозга. Ими могут быть люди или другие млекопитающие. Mpl-лиганд, полученный от одного биологического вида, может применяться для больных другого биологического вида. Thus, the Mpl ligands of the present invention can be used to treat aplastic anemia, for example, to enhance platelet formation in patients (say, AIDS patients or patients undergoing tumor chemotherapy). Mpl-ligand can be used to treat hematopoiesis such as thrombocytopenia. Mpl-ligand may become part of the combination therapy of patients undergoing bone marrow transplantation. They can be humans or other mammals. Mpl ligand obtained from one biological species can be used for patients of another biological species.

Другим предметом настоящего изобретения является способ лечения других патологических состояний, характеризующихся недостатком тромбоцитов, путем введения больному терапевтически эффективного количества описанного выше фармацевтического препарата. Подобные терапевтические методы могут предусматривать введение одновременно с Mpl-лигандом или последовательно эффективного количества по меньшей мере одного мегакариоцитарного колониестимулирующего фактора, цитокина (например, EPO), растворимого Mpl-рецептора, гематопоэтина, интерлейкина, ростового фактора или антител. Another subject of the present invention is a method for treating other pathological conditions characterized by platelet deficiency by administering to a patient a therapeutically effective amount of the pharmaceutical preparation described above. Such therapeutic methods may include administering simultaneously with the Mpl ligand or sequentially an effective amount of at least one megakaryocyte colony stimulating factor, cytokine (e.g., EPO), soluble Mpl receptor, hematopoietin, interleukin, growth factor, or antibodies.

В настоящем изобретении заявлены также антитела (поликлональные, моноклональные, гуманизированные или рекомбинантные), а также фрагменты антител, полученные (т.е. реагирующие) против Mpl- лиганда млекопитающих или его фрагмента. Соответственно, в настоящее изобретение включены клетки, способные секретировать такие антитела (т.е. гибридомы в случае моноклональных антител), методы получения таких антител и их применения в диагностических и терапевтических целях. Antibodies (polyclonal, monoclonal, humanized or recombinant) as well as antibody fragments obtained (ie, reacting) against a mammalian Mpl ligand or fragment thereof are also claimed in the present invention. Accordingly, cells capable of secreting such antibodies (i.e., hybridomas in the case of monoclonal antibodies), methods for producing such antibodies and their use for diagnostic and therapeutic purposes are included in the present invention.

Другим предметом настоящего изобретения является способ определения Mpl-лиганда в жидкостях организма. При этом могут быть использованы антитела, специфически распознающие Mpl-лиганд, как в "сэндвич" -варианте, так и сами по себе. Подобный подход может быть использован для определения необходимости введения больному Mpl-лиганда и/или выявления у данного больного недостаточности тромбоцитов. Реагенты для постановки подобных тестов могут быть собраны в набор, включающий положительный и отрицательный контроли, антитела и другие стандартные компоненты таких наборов. Another object of the present invention is a method for determining Mpl ligand in body fluids. In this case, antibodies that specifically recognize the Mpl ligand can be used, both in the “sandwich” variant and by themselves. A similar approach can be used to determine the need for the introduction of the patient Mpl-ligand and / or detection of platelet deficiency in this patient. Reagents for staging such tests can be assembled into a kit that includes positive and negative controls, antibodies, and other standard components of such kits.

Другие аспекты и преимущества заявленного изобретения станут очевидными из последующего подробного описания вариантов его осуществления. Other aspects and advantages of the claimed invention will become apparent from the following detailed description of its embodiments.

Многочисленные преимущества настоящего изобретения будут более очевидны при рассмотрении следующих чертежей:
Фиг.1 отражает развитие и созревание мегакариоцитов и тромбоцитов.
Numerous advantages of the present invention will be more apparent upon consideration of the following drawings:
Figure 1 reflects the development and maturation of megakaryocytes and platelets.

Фиг.2 показывает, что растворимый мышиный Mpl-рецептор практически полностью подавляет способность плазмы облученных собак ("апластическая собачья" или "АРК9") индуцировать развитие мегакариоцитов. Тест на развитие мегакариоцитов описан в примере 2. Figure 2 shows that the soluble murine Mpl receptor almost completely suppresses the ability of plasma of irradiated dogs ("aplastic canine" or "ARK9") to induce the development of megakaryocytes. A test for the development of megakaryocytes is described in example 2.

Фиг. 3 показывает, что активность АРК9, обогащенная аффинной хроматографией с лектином и аффинной хроматографией с Mpl- рецептором ("Mpl-лиганд"), стимулирует рост клеток 1А6.1, и что растворимый мышиный Mpl-рецептор блокирует этот рост. FIG. 3 shows that the activity of ARK9, enriched in affinity chromatography with lectin and affinity chromatography with an Mpl receptor (“Mpl ligand”), stimulates the growth of 1A6.1 cells, and that soluble murine Mpl receptor blocks this growth.

Фиг. 4 приводит обзор этапов очистки 25 кД и 31 кД форм Mpl-рецептора собаки из апластической плазмы собаки. FIG. 4 provides an overview of the purification steps of 25 kD and 31 kD forms of a dog Mpl receptor from dog aplastic plasma.

Фиг.5 показывает очистку Mpl-лиганда обратно-фазовой хроматографией высокого разрешения (RP-HPLC). Во фракции 21 содержится высокоочищенный 31 кД Mpl- лиганд; фракция 22 содержит смесь 31 кд и 25 кД Mpl-лиганда; фракция 23 содержит высокоочищенный 25 кД Mpl-лиганд. Figure 5 shows the purification of the Mpl ligand by reverse phase chromatography high resolution (RP-HPLC). Fraction 21 contains a highly purified 31 kD Mpl ligand; fraction 22 contains a mixture of 31 cd and 25 kD Mpl ligand; fraction 23 contains a highly purified 25 kD Mpl ligand.

Фиг. 6 показывает сравнение активностей Mpl-лиганда во фракциях, полученных RP-HPLC (колонка C4) и содержащих 25 кД и/или 31 кД белки Mpl-лиганда. FIG. 6 shows a comparison of the activities of Mpl ligand in the fractions obtained by RP-HPLC (column C4) and containing 25 kD and / or 31 kD Mpl ligand proteins.

Фиг. 7 отражает количество мегакариоцитов, образовавшихся в культурах CD34-положительных клеток периферической крови, стимулированных APK9, Mpl-лигандом и различными другими факторами. FIG. 7 shows the number of megakaryocytes formed in cultures of CD34-positive peripheral blood cells stimulated by APK9, Mpl ligand and various other factors.

Фиг. 8 отражает общее количество лимфоцитов, образовавшихся в культурах CD34-положительных клеток периферической крови, стимулированных APK9, Mpl-лигандом и различными другими факторами. FIG. 8 reflects the total number of lymphocytes formed in cultures of CD34-positive peripheral blood cells stimulated by APK9, Mpl-ligand and various other factors.

Фиг. 9 отражает процент мегакариоцитов, образовавшихся в культурах CD34-положительных клеток периферической крови, стимулированных APK9, Mpl-лигандом и различными другими факторами. FIG. 9 shows the percentage of megakaryocytes formed in cultures of CD34-positive peripheral blood cells stimulated by APK9, Mpl-ligand and various other factors.

Фиг. 10 показывает, что IL-3 человека не участвует в индуцированном Mpl-лигандом развитии мегакариоцитов. FIG. 10 shows that human IL-3 is not involved in Mpl-ligand-induced megakaryocyte development.

Фиг. 11 представляет последовательности кДНК и предсказанные аминокислотные последовательности MGDF-1 и MGDF-2 человека. FIG. 11 represents cDNA sequences and predicted amino acid sequences of human MGDF-1 and MGDF-2.

Фиг. 12 представляет последовательность кДНК и предсказанную аминокислотную последовательность MGDF-3 человека. FIG. 12 represents the cDNA sequence and the predicted amino acid sequence of human MGDF-3.

Фиг. 13 демонстрирует сравнение MGDF-1 и MGDFs (Mpl-лигандов) собачьего (А) и мышиного (В) происхождения. FIG. 13 shows a comparison of MGDF-1 and MGDFs (Mpl ligands) of canine (A) and mouse (B) origin.

Фиг. 14 показывает пример ацилирования MGDF с использованием N-гидроксисукцинимидил (NHS) активных эфиров монометокси-полиэтиленгликоля для получения полипэгированного продукта. FIG. 14 shows an example of MGDF acylation using N-hydroxysuccinimidyl (NHS) monomethoxy-polyethylene glycol active esters to produce a poly-pegylated product.

Фиг. 15 показывает пример неспецифического восстановительного алкилирования MGDF с использованием альдегидов монометокси-полиэтиленгликоля для получения полипэгированного продукта. FIG. 15 shows an example of non-specific reductive alkylation of MGDF using monomethoxy-polyethylene glycol aldehydes to produce a poly-pegylated product.

Фиг. 16 показывает пример сайт-специфического восстановительного алкилирования MGDF по альфа-аминогруппе N- терминального остатка с использованием альдегидов моно- метоксиполиэтиленгликоля для получения, по существу, монопэгированного продукта. FIG. 16 shows an example of site-specific reductive alkylation of MGDF at the alpha amino group of the N-terminal residue using monomethoxypolyethylene glycol aldehydes to produce a substantially mono-pegylated product.

Фиг. 17 демонстрирует HPLC анализ на основании исключения по размерам (SEC HPLC) конъюгатов MePEG-MGDF, полученных с применением активированных производных MePEG с мол. весом 20 кД:
A. поли-MePEG-MGDF-конъюгат, полученный путем ацилирования MGDF NHS-эфиром MePEG (PEG11);
Б. поли-MePEG-MGDF-конъюгат, полученный путем алкилирования MGDF MePEG альдегидом (PEG 20);
В. поли-MePEG-MGDF-конъюгат, полученный путем алкилирования MGDF альдегидом MePEG (PEG 16).
FIG. 17 shows HPLC analysis based on size exclusion (SEC HPLC) of MePEG-MGDF conjugates prepared using activated MePEG derivatives mol. weighing 20 kD:
A. poly-MePEG-MGDF conjugate obtained by acylation of MGDF with MePEG NHS-ester (PEG11);
B. poly-MePEG-MGDF conjugate obtained by alkylation of MGDF MePEG with aldehyde (PEG 20);
B. poly-MePEG-MGDF conjugate obtained by alkylation of MGDF with MePEG aldehyde (PEG 16).

Фиг. 18 показывает количество тромбоцитов у мышей, получавших рекомбинантный MGDF человека: незакрашенные звездочки - MGDF 22-353, полученный в клетках CHO; незакрашенные кружки - непэгированный MGDF 22-184, полученный в E.coli (т.е. MGDF 1-163); закрашенные кружки - пэгированный MGDF 22-184, полученный в E.coli. FIG. 18 shows the platelet count in mice treated with recombinant human MGDF: open stars — MGDF 22-353 obtained in CHO cells; open circles — non-pegyed MGDF 22-184 obtained in E. coli (i.e., MGDF 1-163); filled circles — pegyated MGDF 22-184 obtained in E. coli.

Фиг.19 демонстрирует схему очистки r-HuMGDF. 19 shows a r-HuMGDF purification scheme.

Фиг.20 на модели мышей показывает влияние r-HuMGDF (E.coli 1-163) на количество тромбоцитов. В день 0 мышам Batb/c интраперитонеально однократно вводили карбоплатин (1,25 мг/мышь). Контрольной группе мышей вводили растворитель вместо карбоплатина. Через 24 часа животным, обработанным карбоплатином, подкожно вводили растворитель или 100 мкг/кг r-HuMGDF. Инъекции проводили ежедневно до конца эксперимента (n=10 для каждой группы; в каждой временной точке кровь брали у пяти животных). Figure 20 in a mouse model shows the effect of r-HuMGDF (E. coli 1-163) on platelet count. On day 0, Batb / c mice were intraperitoneally injected once with carboplatin (1.25 mg / mouse). The control group of mice was injected with a solvent instead of carboplatin. After 24 hours, the carboplatin treated animals were injected subcutaneously with a solvent or 100 μg / kg r-HuMGDF. Injections were performed daily until the end of the experiment (n = 10 for each group; at each time point, blood was taken from five animals).

Фиг.21 показывает воздействие r-HuMGDF (E.coli 1-163) на количество тромбоцитов у облученных мышей. В день 0 мыши Balb/c получали однократную дозу 500 рад гамма-облучения (цезиевый источник). Контрольная группа мышей облучению не подвергалась. Через 24 часа облученным животным подкожно вводили растворитель или 100 мкг/кг r-HuMGDF. Инъекции проводили ежедневно до конца эксперимента (n=8 для каждой группы; в каждой временной точке кровь брали у пяти животных). 21 shows the effect of r-HuMGDF (E. coli 1-163) on platelet count in irradiated mice. On day 0, Balb / c mice received a single dose of 500 rad gamma radiation (cesium source). The control group of mice was not exposed to radiation. After 24 hours, the exposed animals were subcutaneously injected with a solvent or 100 μg / kg r-HuMGDF. Injections were performed daily until the end of the experiment (n = 8 for each group; at each time point, blood was taken from five animals).

Фиг. 22 показывает воздействие r-HuMGDF (E.coli 1-163) на количество тромбоцитов у мышей, подвергавшихся комбинированному воздействию облучения и карбоплатина. В день 0 мыши Balb/c получали однократную дозу 500 рад гамма-облучения (цезиевый источник) и однократную дозу карбоплатина (1,25 мг/мышь). Через 24 часа обработанным животным подкожно вводили растворитель или 100 мкг/кг r-HuMGDF. Инъекции проводили ежедневно до конца эксперимента (n= 8 для каждой группы). Большинство животных, не получавших r-HuMGDF, не выжило. В контрольной группе выжило 1 животное из восьми. В опытной группе выжило 8 животных из 8. FIG. 22 shows the effect of r-HuMGDF (E. coli 1-163) on platelet count in mice subjected to the combined effects of irradiation and carboplatin. On day 0, Balb / c mice received a single dose of 500 rad gamma irradiation (cesium source) and a single dose of carboplatin (1.25 mg / mouse). After 24 hours, the treated animals were injected subcutaneously with a solvent or 100 μg / kg r-HuMGDF. Injections were performed daily until the end of the experiment (n = 8 for each group). Most animals not treated with r-HuMGDF did not survive. In the control group, 1 animal out of eight survived. In the experimental group, 8 out of 8 animals survived.

Фиг. 23 показывает воздействие r-HuMGDF (E.coli 1-163) на вызванную облучением тромбоцитопению у макаков резус. Обезьяны получали дозу облучения 700 cGy, Со-80. В течение 18 дней спустя 24 часа после облучения животным вводили подкожно r-HuMGDF (n= 3) или сывороточный альбумин человека (n=9) (каждый в дозе 25 мкг/кг/день). Анализ клеток крови проводили при помощи электронного анализатора. Каждый значок представляет среднее значение (+/- среднее отклонение). FIG. 23 shows the effects of r-HuMGDF (E. coli 1-163) on irradiation-induced thrombocytopenia in rhesus monkeys. The monkeys received a radiation dose of 700 cGy, Co-80. Within 18 days, 24 hours after irradiation, the animals were injected subcutaneously with r-HuMGDF (n = 3) or human serum albumin (n = 9) (each at a dose of 25 μg / kg / day). Blood cells were analyzed using an electronic analyzer. Each icon represents an average value (+/- average deviation).

Фиг. 24 показывает эффект пэгированного и гликозилированного r-HuMGDF на количество тромбоцитов у мышей, обработанных карбоплатином и облучением. Мыши были подвергнуты комбинированному воздействию карбоплатина и облучения, как это описано в эксперименте, представленном на фиг.22. Подкожные введения указанного препарата r-HuMGDF (50 мкг/кг/день) производили ежедневно в течение всего эксперимента, начиная с 24 часов после исходной обработки. Подсчет клеток крови проводили в указанные дни с помощью электронного счетчика клеток (Sysmex, Baxter). FIG. 24 shows the effect of pegylated and glycosylated r-HuMGDF on platelet counts in mice treated with carboplatin and irradiation. Mice were subjected to the combined effects of carboplatin and irradiation, as described in the experiment shown in Fig.22. Subcutaneous injections of the indicated r-HuMGDF preparation (50 μg / kg / day) were performed daily throughout the experiment, starting from 24 hours after the initial treatment. Blood cells were counted on the indicated days using an electronic cell counter (Sysmex, Baxter).

Фиг. 25 демонстрирует последовательность синтетического рекомбинантного MGDF человека (аминокислоты 1-163), имеющего кодоны, оптимизирующие экспрессию в E.coli. FIG. 25 shows the sequence of a synthetic recombinant human MGDF (amino acids 1-163) having codons optimizing expression in E. coli.

Дополнительные аспекты и преимущества изобретения станут более ясными для специалистов, работающих в данной области исследований, из приведенного ниже описания, которое раскрывает практические возможности использования изобретения. Additional aspects and advantages of the invention will become more apparent to those skilled in the art from the following description, which discloses the practical possibilities of using the invention.

Новые факторы, усиливающие рост мегакариоцитов млекопитающих, и/или факторы, продуцируемые тромбоцитами, обозначенные как Mpl-лиганды и полученные согласно настоящему изобретению, представляют собой гомогенные белки, практически свободные от других подобных белку соединений. Предпочтительно, чтобы целевые белки были на 90% свободны от других белков, более предпочтительно, чтобы на 95% и совсем предпочтительно, чтобы целевые белки были примерно на 98% и более свободны от других белков. Указанные белки могут быть получены в большом количестве с помощью рекомбинантной технологии таким образом, что конечный продукт представляет собой обладающие высокой степенью чистоты активные Mpl-лиганды, которые успешно могут быть использованы в терапии. Альтернативно, такие белки могут быть получены в гомогенной форме из апластической крови млекопитающих, плазмы или сыворотки, а также из клеточных линий млекопитающих, секретирующих или экспрессирующих Mpl-лиганд. New factors enhancing the growth of mammalian megakaryocytes and / or platelet producing factors, designated as Mpl ligands and obtained according to the present invention, are homogeneous proteins that are practically free of other protein-like compounds. Preferably, the target proteins are 90% free of other proteins, more preferably 95% and it is highly preferred that the target proteins are 98% or more free of other proteins. These proteins can be obtained in large quantities using recombinant technology in such a way that the final product is a high purity active Mpl ligands, which can be successfully used in therapy. Alternatively, such proteins can be obtained in homogeneous form from aplastic mammalian blood, plasma or serum, as well as from mammalian cell lines secreting or expressing Mpl ligand.

Более того, Mpl-лиганд или его активные фрагменты могут быть химически синтезированы. В целом, под термином "Mpl-лиганды", используемом в настоящем изобретении, подразумеваются как сами Mpl-лиганды, так и их активные фрагменты и варианты, которые более детально описаны ниже. Moreover, the Mpl ligand or its active fragments can be chemically synthesized. In general, the term "Mpl ligands" as used in the present invention refers to both the Mpl ligands themselves and their active fragments and variants, which are described in more detail below.

Два предпочтительных Mpl-лиганда собаки имеют молекулярную массу около 25 кД и 31 кД, определенную электрофорезом в полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия (SDS-PAGE) в невосстанавливающих условиях. Оба белка очищают согласно одной методике, которая более подробно описана в приведенных далее примерах. Так, например, оба Mpl- лиганда связывают лектин зародышей пшеницы и иммобилизуют Mpl- рецептор. Белок размером 25 кД имеет следующую аминокислотную последовательность:
Ala-Pro-Pro-Ala-Xaa-Sap-Pro-Arg-Leu-Leu-Asn-Lys-Met-Leu- Arg-Asp-Ser-His-Val-Leu-His-Xaa-Arg-Leu-Xaa-Gln-Xaa-Pro- Asp-Ile-Tyr (SEQ ID N0:1).
Two preferred dog Mpl ligands have a molecular weight of about 25 kD and 31 kD, determined by polyacrylamide gel electrophoresis in the presence of sodium dodecyl sulfate (SDS-PAGE) under non-reducing conditions. Both proteins are purified according to one technique, which is described in more detail in the following examples. For example, both Mpl ligands bind wheat germ lectin and immobilize the Mpl receptor. A 25 kD protein has the following amino acid sequence:
Ala-Pro-Pro-Ala-Xaa-Sap-Pro-Arg-Leu-Leu-Asn-Lys-Met-Leu-Arg-Asp-Ser-His-Val-Leu-His-Xaa-Arg-Leu-Xaa- Gln-Xaa-Pro-Asp-Ile-Tyr (SEQ ID N0: 1).

Белок размером 31 кД имеет следующую аминокислотную последовательность: Ala-Pro-Pro-Ala-Xaa-Asp-Pro-Arg-Leu-Leu-Asn-Lys-Met-Leu- Arg-Asp-Ser-His-Val-Leu-His (SEQ ID N0:2). A 31 kD protein has the following amino acid sequence: Ala-Pro-Pro-Ala-Xaa-Asp-Pro-Arg-Leu-Leu-Asn-Lys-Met-Leu-Arg-Asp-Ser-His-Val-Leu-His (SEQ ID N0: 2).

Аминокислоты "Xaa" в последовательностях SEQ ID N0: 1 и 2 точно не определены, однако предположительно являются цистеином, серином, треонином или (менее вероятно) триптофаном. Из приведенных выше последовательностей видно, что лиганд размером 31 кД содержит по крайней мере часть лиганда размером 25 кД. В частности, первая 21 аминокислота белка 31 кД точно совпадает с первой 21 аминокислотой белка 25 кД. Это обстоятельство и в особенности тот факт, что оба белка проявляют активность в исследованиях свойств Mpl-лигандов, описанных в настоящем изобретении, позволяют сделать вывод о том, что оба белка очень тесно связаны между собой как по структуре, так и по функциям. Вероятно, что белковая форма размером 31 кД отличается от белка размером 25 кД структурой C-терминальной последовательности, а также иным характером гликозилирования и/или другим характером сплайсинга гена, кодирующего белки. В дополнение к описанным выше последовательностям в процессе секвенирования 25-кД полосы до конечной стадии очистки (при использовании обратнофазовой HPLC) была определена другая последовательность. Было показано, что указанная последовательность ассоциирована с полосой 25 кД в невосстанавливающих условиях, но не в восстанавливающих условиях, позволяя предположить, что она является результатом расщепления на два фрагмента (например, с помощью протеазы) 25-кД белка, причем эти фрагменты удерживаются вместе дисульфидной связью. Указанная последовательность имеет следующую структуру: Thr-Gln-Lys- Glu-Gln-Thr-Lys-Ala-Gln-Asp-Val-Leu-Gly-Ala- Val-Ala-Leu (SEQ ID N0:3). Amino acids "Xaa" in the sequences of SEQ ID N0: 1 and 2 are not precisely defined, but are presumably cysteine, serine, threonine or (less likely) tryptophan. From the above sequences it can be seen that a 31 kD ligand contains at least a portion of a 25 kD ligand. In particular, the first 21 amino acids of the 31 kD protein match exactly the first 21 amino acids of the 25 kD protein. This circumstance, and in particular the fact that both proteins are active in studies of the properties of the Mpl ligands described in the present invention, allow us to conclude that both proteins are very closely related both in structure and function. It is likely that the 31 kD protein form differs from the 25 kD protein in the structure of the C-terminal sequence, as well as the different glycosylation pattern and / or other pattern of splicing of the gene encoding the proteins. In addition to the sequences described above, another sequence was determined during the sequencing of the 25-kD band to the final purification step (using reverse phase HPLC). It was shown that this sequence is associated with a 25 kD band under non-reducing conditions, but not under reducing conditions, suggesting that it is the result of splitting into two fragments (for example, using a protease) of a 25-kD protein, and these fragments are held together by a disulfide communication. Said sequence has the following structure: Thr-Gln-Lys-Glu-Gln-Thr-Lys-Ala-Gln-Asp-Val-Leu-Gly-Ala-Val-Ala-Leu (SEQ ID N0: 3).

Несмотря на то, что локализация последовательности SEQ ID N0:3 в пределах последовательности 25-кД белка неизвестна, аналогия с другими цитокинами, такими как эритропоэтин, позволяет предположить, что указанная последовательность расположена вблизи 114-й аминокислоты белка размером 25 кД. Следует отметить, что вероятна (однако не доказана) локализация последовательности SEQ ID N0: 3 и в пределах белка размером 31 кД, при том, что она опять же начинается вблизи аминокислоты 114. Информация о данной последовательности более подробно обсуждается в Примере 7. Despite the fact that the localization of the sequence SEQ ID N0: 3 within the 25-kDa protein sequence is unknown, an analogy with other cytokines, such as erythropoietin, suggests that this sequence is located near the 114th amino acid of the 25-kDa protein. It should be noted that the localization of the sequence SEQ ID N0: 3 is likely (but not proven) and within the protein size 31 kD, despite the fact that it again begins near amino acid 114. Information on this sequence is discussed in more detail in Example 7.

Благодаря первоначальным экспериментам по очистке лигандов собаки, описанным выше, был клонирован ген, кодирующий лиганд. В результате была определена полная аминокислотная последовательность указанного лиганда собаки, которая приведена на фиг.13А. На основании данных о молекулярной массе, предсказано, что лиганды собаки размером 25 кД и 31 кД являются C-терминальными процессированными формами лиганда полной длины, чья последовательность приведена на фиг.13А. В дополнение к этому получен Mpl- лиганд мыши, имеющий последовательность, приведенную на фиг.13В. Такие очищенные лиганды также могут быть охарактеризованы согласно специфической активности, проявляемой в исследовании мегакариоцитов человека (Пример 2), которая составляет по крайней мере 5,7 миллиардов мегакариоцитарных единиц/мл. Мегакариоцитарную единицу определяют как количество материала, из которого можно получить столько мегакариоцитов, сколько из 1 мкл контрольного АРК9 стандарта, как это показано при описании исследования в Примере 2. Thanks to the initial dog ligand purification experiments described above, a ligand encoding gene was cloned. As a result, the complete amino acid sequence of the indicated dog ligand was determined, which is shown in Fig. 13A. Based on molecular weight data, it is predicted that dog ligands of 25 kD and 31 kD are C-terminal processed forms of the full length ligand, whose sequence is shown in FIG. 13A. In addition, a mouse Mpl ligand having the sequence shown in FIG. 13B was obtained. Such purified ligands can also be characterized according to the specific activity shown in the study of human megakaryocytes (Example 2), which is at least 5.7 billion megakaryocytic units / ml. A megakaryocytic unit is defined as the amount of material from which as many megakaryocytes can be obtained as from 1 μl of the control ARK9 standard, as shown in the description of the study in Example 2.

Кроме того, такие очищенные лиганды могут быть охарактеризованы согласно специфической активности, проявляемой в исследовании Mpl-зависимого роста клеток (Пример 4), которая составляет по крайней мере 6,9 миллиардов единиц клеточного роста/мг. Единицу клеточного роста определяют как количество лиганда, необходимого для роста 200 клеток 1А6.1 в исследовании, описанном в Примере 4. В Таблице 1 (см. в конце описания) указаны дополнительные специфические показатели активности очищенных Mpl-лигандов собаки, полученных согласно данному изобретению. In addition, such purified ligands can be characterized according to the specific activity shown in the study of Mpl-dependent cell growth (Example 4), which is at least 6.9 billion units of cell growth / mg The cell growth unit is defined as the amount of ligand required for the growth of 200 1A6.1 cells in the study described in Example 4. Table 1 (see the end of the description) lists additional specific activity indicators of purified dog Mpl ligands obtained according to this invention.

Суммируя приведенную выше информацию, в качестве примеров могут быть охарактеризованы некоторые Mpl-лиганды на основании одного или более биохимических и биологических свойств:
(а) такие Mpl-лиганды выделены из апластической плазмы;
(б) такие Mpl-лиганды имеют молекулярную массу около 25 кД или 31 кД, как определено методом электрофореза в полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия (SDS-PAGE) в невосстанавливающих условиях;
(в) Mpl-лиганды содержат следующие аминокислотные последовательности: SEQ ID N0:1 в случае белка мол. массы 25 кД; или SEQ ID N0:2 в случае белка мол. массы 31 кД;
(г) Mpl-лиганды дополнительно содержат аминокислотную последовательность SEQ ID N0:3 (особенно важно в случае белка мол. массы 25 кД);
(д) Mpl-лиганды связывают лектин зародышей пшеницы;
(е) Mpl-лиганды связывают иммобилизованный растворимый Mpl-рецептор мыши;
(ж) активность Mpl-лигандов может ингибироваться in vitro растворимым Mpl-рецептором и
(з) Mpl-лиганды связываются с анионообменной колонкой при pH около 8-9.
Summarizing the above information, some Mpl ligands can be characterized as examples based on one or more biochemical and biological properties:
(a) such Mpl ligands are isolated from aplastic plasma;
(b) such Mpl ligands have a molecular weight of about 25 kD or 31 kD, as determined by polyacrylamide gel electrophoresis in the presence of sodium dodecyl sulfate (SDS-PAGE) under non-reducing conditions;
(c) Mpl ligands contain the following amino acid sequences: SEQ ID N0: 1 in the case of protein mol. mass 25 kD; or SEQ ID N0: 2 in the case of protein mol. mass 31 kD;
(d) Mpl ligands additionally contain the amino acid sequence of SEQ ID N0: 3 (especially important in the case of a protein with a molecular weight of 25 kDa);
(e) Mpl ligands bind wheat germ lectin;
(e) Mpl ligands bind the immobilized soluble mouse Mpl receptor;
(g) the activity of Mpl ligands can be inhibited in vitro by a soluble Mpl receptor and
(h) Mpl ligands bind to the anion exchange column at a pH of about 8-9.

Биологическая активность предпочтительных Mpl-лигандов, полученных согласно настоящему изобретению, подтверждена их способностью специфически стимулировать рост и развитие мегакариоцитов в исследовании усиления роста клеток, которое описывается в Примере 2. В указанном эксперименте Mpl-лиганды стимулируют дифференцировку CD34+ клеток периферической крови человека (то есть CD34-клеток, выделяемых иммуноадсорбцией) на протяжении 8 дней культивирования. Мегакариоциты идентифицируют окрашиванием с помощью специфических антител к антигену тромбоцитов и подсчитывают под микроскопом. Кроме того, Mpl-лиганд стимулирует рост фактор-зависимой клеточной линии 1А6.1. В отсутствие Mpl-лиганда клетки погибают. Число клеток в культуре, содержащей Mpl-лиганд, определяют через 2 дня. Mpl-лиганды, описанные выше, обладают специфической активностью, приведенной в Таблице 1 (см. ранее). The biological activity of the preferred Mpl ligands obtained according to the present invention is confirmed by their ability to specifically stimulate the growth and development of megakaryocytes in the study of cell growth enhancement described in Example 2. In this experiment, Mpl ligands stimulate differentiation of human peripheral blood CD34 + cells (i.e., CD34 -cells secreted by immunoadsorption) during 8 days of cultivation. Megakaryocytes are identified by staining with specific antibodies to the platelet antigen and counted under a microscope. In addition, the Mpl ligand stimulates the growth of factor-dependent cell line 1A6.1. In the absence of the Mpl ligand, the cells die. The number of cells in the culture containing the Mpl ligand is determined after 2 days. Mpl ligands described above have the specific activity shown in Table 1 (see earlier).

Источниками Mpl-лигандов служат апластическая кровь млекопитающих, плазма крови или сыворотка. Однако, источники таких лигандов не ограничиваются указанными и могут включать другие жидкости тела млекопитающих, клетки, полученные из таких жидкостей и т.д. Очистка нативных Mpl- лигандов при выделении из указанных выше источников основана на двух основных процедурах:
(а) аффинной хроматографии при использовании лектина, преимущественно агглютинина зародышей пшеницы; и
(б) аффинной хроматографии с иммобилизованным Mpl- рецептором.
The sources of Mpl ligands are mammalian aplastic blood, blood plasma or serum. However, the sources of such ligands are not limited to these and may include other mammalian body fluids, cells derived from such fluids, etc. Purification of native Mpl ligands upon isolation from the above sources is based on two main procedures:
(a) affinity chromatography using lectin, mainly agglutinin, wheat germ; and
(b) affinity chromatography with immobilized Mpl receptor.

Дополнительные процедуры могут включать дальнейшую очистку белка. К ним относятся, например, ионообменная хроматография, гельфильтрационная хроматография и обратно-фазовая хроматография. Additional procedures may include further protein purification. These include, for example, ion exchange chromatography, gel filtration chromatography and reverse phase chromatography.

Методика очистки, в действительности используемая для выделения Mpl-лиганда из апластической плазмы крови собаки, включает следующие стадии (см. Пример 7):
(а) лектин-аффинную хроматографию (особенно предпочтительна хроматография при использовании агглютинина из зародышей пшеницы);
(б) аффинная хроматография при использовании растворимого Mpl-рецептора (Mpl-Х) (особенно предпочтительно использование иммобилизованного Mpl-X мыши);
(в) ионообменная хроматография (катион- или анион-обменная хроматография, в особенности при использовании колонки Mono Q);
(г) гельфильтрационная хроматография в условиях, вызывающих диссоциацию (предпочтительно при использовании Superdex 200 и SDS); и
(д) обратно-фазовая хроматография (предпочтительно при использовании C4-колонки).
The purification technique actually used to isolate the Mpl ligand from the dog’s aplastic blood plasma includes the following steps (see Example 7):
(a) lectin affinity chromatography (chromatography using wheat germ agglutinin is particularly preferred);
(b) affinity chromatography using a soluble Mpl receptor (Mpl-X) (particularly preferred is the use of immobilized mouse Mpl-X);
(c) ion exchange chromatography (cation or anion exchange chromatography, especially when using a Mono Q column);
(d) gel filtration chromatography under conditions causing dissociation (preferably using Superdex 200 and SDS); and
(e) reverse phase chromatography (preferably using a C4 column).

Гомогенный Mpl-лиганд млекопитающих, в том числе лиганд человека, может быть получен из апластической крови, сыворотки, плазмы или других источников Mpl- лиганда человека, например клеток или тканей при использовании описанной выше методики очистки. Необходимые этапы очистки не обязательно следуют в указанном порядке, однако приведенная последовательность соответствующих этапов является предпочтительной. Методики культивирования клеток или тканей, которые могут являться источником Mpl-лиганда, хорошо известны специалистам в данной области исследований и могут быть применены, например, для увеличения количества исходного материала. A homogeneous mammalian Mpl ligand, including a human ligand, can be obtained from aplastic blood, serum, plasma, or other sources of human Mpl ligand, for example cells or tissues, using the purification procedure described above. The necessary cleaning steps do not necessarily follow in this order, however, the sequence of steps involved is preferred. Techniques for culturing cells or tissues that may be the source of the Mpl ligand are well known to those skilled in the art and can be used, for example, to increase the amount of starting material.

Mpl-лиганд или же один или более его пептидных фрагментов могут быть получены и с помощью технологии рекомбинантных ДНК. Для получения последовательности ДНК определенного Mpl-лиганда лиганд-содержащий материал концентрируют и обычно обрабатывают протеазой, такой как трипсин. Образовавшиеся в результате энзиматического расщепления фрагменты выделяют и секвенируют с помощью подходящего метода. Альтернативно, как показано в приведенных ниже примерах, интактный очищенный белок может быть секвенирован впрямую в той степени, которая достижима при данном доступном количестве белка, а затем секвенированная область может быть аналогичным образом использована для получения триптических фрагментов, согласно следующей методике. Синтезируют олигонуклеотидные пробы, используя генетический код для предсказания всех возможных последовательностей генов, кодирующих аминокислотные последовательности секвенированных фрагментов (или фрагмента). Предпочтительно, чтобы в качестве проб использовались некоторые вырожденные последовательности. Ген Mpl-лиганда идентифицируют при использовании указанных проб для скрининга геномной библиотеки млекопитающих или других источников. В противоположность этому, мРНК из клеток, являющихся источником Mpl-лиганда, может использоваться для получения библиотеки кДНК, которую скринируют с помощью проб для идентификации кДНК, кодирующей полипептид Mpl-лиганда. Более того, для наращивания кДНК-последовательности может быть использована полимеразная цепная реакция (ПЦР), в которой задействованы соответствующие праймеры. Mpl ligand or one or more of its peptide fragments can be obtained using recombinant DNA technology. To obtain the DNA sequence of a specific Mpl ligand, the ligand-containing material is concentrated and usually treated with a protease, such as trypsin. Fragments resulting from enzymatic cleavage are isolated and sequenced using a suitable method. Alternatively, as shown in the examples below, the intact purified protein can be sequenced directly to the extent that is achievable with a given amount of protein, and then the sequenced region can be similarly used to obtain tryptic fragments according to the following procedure. Oligonucleotide samples are synthesized using a genetic code to predict all possible sequences of genes encoding the amino acid sequences of sequenced fragments (or fragment). Preferably, some degenerate sequences are used as samples. The Mpl ligand gene is identified using these samples for screening a mammalian genomic library or other sources. In contrast, mRNA from cells that are the source of the Mpl ligand can be used to obtain a cDNA library that is screened using samples to identify cDNA encoding the Mpl ligand polypeptide. Moreover, to increase the cDNA sequence can be used polymerase chain reaction (PCR), in which the corresponding primers are involved.

Используя соответствующие пробы для скрининга геномной библиотеки, получают ДНК-клон. Для получения клона, содержащего полноразмерную копию гена Mpl-лиганда, пробы на основе полученной последовательности ДНК могут быть использованы для повторного скрининга библиотеки и гибридизации с полноразмерной последовательностью Mpl-лиганда. Using the appropriate samples for screening the genomic library, a DNA clone is obtained. To obtain a clone containing a full-sized copy of the Mpl ligand gene, samples based on the obtained DNA sequence can be used for re-screening the library and hybridization with a full-sized sequence of the Mpl ligand.

кДНК Mpl-лиганда человека может быть также получена путем субклонирования полноразмерного геномного клона человека в векторе экспрессии, последующего переноса его в COS-клетки, получения библиотеки кДНК из указанных трансфицированных COS-клеток и скрининга кДНК Mpl-лиганда путем гибридизации. После идентификации полной последовательности кДНК, она сама или какой-либо ее участок, кодирующий активный фрагмент Mpl-лиганда, может быть встроен в любой из большого числа известных векторов экспрессии для получения системы экспрессии Mpl-лиганда или одного или более фрагментов. Human Mpl ligand cDNA can also be obtained by subcloning a full-size human genomic clone in an expression vector, then transferring it to COS cells, obtaining a cDNA library from these transfected COS cells, and screening the Mpl ligand cDNA by hybridization. After identifying the complete cDNA sequence, it or any part of it encoding the active fragment of the Mpl ligand can be inserted into any of a large number of known expression vectors to obtain an expression system for the Mpl ligand or one or more fragments.

При таком использовании рекомбинантной технологии предпочтительно получают ДНК-последовательности, определяющие синтез полипептидов Mpl-лиганда. Настоящее изобретение также относится к указанным последовательностям, которые свободны от ДНК-последовательностей, кодирующих другие белки (т.е. к изолированным последовательностям), и обеспечивают экспрессию полипептидов Mpl- лиганда с активностью Mpl-лиганда (т.е. полипептидов, вызывающих рост и/или развитие мегакариоцитов). Указанные ДНК- последовательности включают такие последовательности, которые кодируют весь или какой-либо фрагмент Mpl-лиганда, и такие последовательности, которые гибридизуются, предпочтительно в жестких гибридизационных условиях, с кДНК-последовательностями [см. Maniatis et al., Molecular Cloning (A Laboratory Manual), Cold Spring Harbor Laboratory (1982), PP.387-389]. Using this recombinant technology, DNA sequences that determine the synthesis of Mpl ligand polypeptides are preferably obtained. The present invention also relates to said sequences that are free of DNA sequences encoding other proteins (i.e., isolated sequences) and that allow expression of Mpl ligand polypeptides with Mpl ligand activity (i.e., polypeptides that cause growth and / or the development of megakaryocytes). These DNA sequences include those sequences that encode the whole or any fragment of the Mpl ligand, and those sequences that hybridize, preferably under stringent hybridization conditions, to cDNA sequences [see Maniatis et al., Molecular Cloning (A Laboratory Manual), Cold Spring Harbor Laboratory (1982), PP.387-389].

Обычно гибридизацию в жестких условиях проводят в 4 х SSC при 62-67oC с последующими отмывками в 0,1 х SSC при 62-67oC. Альтернативно, гибридизацию в жестких условиях проводят в 45 - 55%-ном формамиде, 4 х SSC при 40-45oC. ДНК-последовательности, которые гибридизуются с последовательностями Mpl-лиганда в мягких условиях и кодируют пептиды Mpl-лиганда, имеющие биологические свойства Mpl-лиганда, также кодируют новые полипептиды Mpl-лиганда, заявленные в настоящем изобретении. Обычно гибридизацию в мягких условиях проводят в 4 х SSC при 40-45oC или в 30-40%-ном формамиде при 40- 45oC. Например, ДНК-последовательность, которая имеет участки существенной гомологии (скажем, области гликозилирования или дисульфидных связей) с последовательностями Mpl-лиганда и кодирует белок, обладающий одним или более видами биологической активности Mpl-лиганда, явным образом кодирует полипептид Mpl-лиганда, даже если такая ДНК-последовательность и не будет гибридизоваться с последовательностью (последовательностями) Mpl-лиганда в жестких условиях.Typically, hybridization under stringent conditions is carried out in 4 x SSC at 62-67 ° C followed by washing in 0.1 x SSC at 62-67 ° C. Alternatively, hybridization under stringent conditions is carried out in 45 - 55% formamide, 4 x SSC at 40-45 ° C. DNA sequences that hybridize to Mpl ligand sequences under mild conditions and encode Mpl ligand peptides having biological properties of the Mpl ligand also encode the new Mpl ligand polypeptides of the present invention. Usually, hybridization is carried out under mild conditions in 4 x SSC at 40-45 o C or 30-40% formamide at 40 to 45 o C. For example, a DNA sequence that has substantial homology plots (for example, glycosylation or disulfide area binding) to the sequences of the Mpl ligand and encodes a protein having one or more types of biological activity of the Mpl ligand, explicitly encodes the Mpl ligand polypeptide, even if such a DNA sequence does not hybridize with the sequence (sequences) of the Mpl ligand in hard condition Barrier-.

Аллельные варианты (имеющие природное происхождение изменения оснований в генетических структурах организмов, образующих данную популяцию, которые не обязательно приводят к замене аминокислоты) ДНК-последовательностей, кодирующих пептидные последовательности Mpl-лиганда, тоже включены в объем настоящего изобретения, так же, как и аналоги и производные этих последовательностей. Аналогичным образом, ДНК-последовательности, которые кодируют полипептиды Mpl-лиганда, но различаются некоторыми кодонами вследствие вырожденности генетического кода, а также различные варианты последовательности ДНК Mpl-лиганда, которые обусловлены точечными мутациями или индуцированными модификациями для усиления активности, увеличения времени полужизни или повышения выхода полипептида, кодируемого такими модифицированными последовательностями, также включены в объем настоящего изобретения. Allelic variants (naturally occurring base changes in the genetic structures of the organisms that make up this population, which do not necessarily lead to amino acid changes) of DNA sequences encoding the peptide sequences of the Mpl ligand are also included in the scope of the present invention, as well as analogues and derivatives of these sequences. Similarly, DNA sequences that encode Mpl ligand polypeptides, but differ in some codons due to the degeneracy of the genetic code, as well as various variants of the Mpl ligand DNA sequence that are due to point mutations or induced modifications to enhance activity, increase half-life or increase yield polypeptides encoded by such modified sequences are also included in the scope of the present invention.

В результате процедуры клонирования, описанной ниже в Примере 11, определяют последовательность кДНК и последовательность аминокислот белков человека MGDF-1, MGDF-2 и MGDF-3, которые приведены здесь в материалах заявки. MGDF-1 представлен аминокислотами 22-353 (фиг.11) и содержит 332 аминокислоты. MGDF-2 представляет собой отщепленный участок MGDF-1 и содержит аминокислоты 22-195, как показано на фиг.11. MGDF-2 соответственно состоит из 174 аминокислот. MGDF-3 представлен аминокислотами 22-289 (фиг. 12) и содержит 268 аминокислот. При описании каждого из MGDF имеется в виду, что последовательность сигнального пептида (аминокислоты 1-21 на фиг.11 и 12) также является частью заявленных в настоящем изобретении полипептидов, однако для проявления активности, определяющей рост и развитие мегакариоцитов, предпочтительно удаление сигнального пептида. В целом, данные о MGDFs можно суммировать следующим образом:
MGDF-1 аминокислоты 22-353 фиг.11
MGDF-2 аминокислоты 22-195 фиг.11
MGDF-3 аминокислоты 22-289 фиг.12
В описанных экспериментах MGDF-1 и MGDF-2 проявляют активность, в то время как MGDF-3 неактивен.
As a result of the cloning procedure described in Example 11 below, the cDNA sequence and amino acid sequence of the human proteins MGDF-1, MGDF-2 and MGDF-3, which are described herein in the application materials, are determined. MGDF-1 is represented by amino acids 22-353 (FIG. 11) and contains 332 amino acids. MGDF-2 is a cleaved portion of MGDF-1 and contains amino acids 22-195, as shown in FIG. 11. MGDF-2, respectively, consists of 174 amino acids. MGDF-3 is represented by amino acids 22-289 (Fig. 12) and contains 268 amino acids. When describing each of the MGDFs, it is understood that the signal peptide sequence (amino acids 1-21 in FIGS. 11 and 12) is also part of the polypeptides claimed in the present invention, however, for the manifestation of activity that determines the growth and development of megakaryocytes, it is preferable to remove the signal peptide. In general, data on MGDFs can be summarized as follows:
MGDF-1 amino acids 22-353 of FIG. 11
MGDF-2 amino acids 22-195 of FIG. 11
MGDF-3 amino acids 22-289 of Fig.12
In the described experiments, MGDF-1 and MGDF-2 are active, while MGDF-3 is inactive.

Основываясь на приведенных здесь сведениях об активности, можно предположить, что MGDF человека экспрессируется in vivo как практически неактивный или менее активный полипептид-предшественник, содержащий различные C-терминальные аминокислоты. При отщеплении C-терминальных аминокислот (так же как и сигнального пептида) процессированная форма (формы) полипептида приобретает активность или становится более активной. Принимая во внимание изложенное выше предположение, считается, что для проявления активности MGDF-1 необходим процессинг (например, расщепление
протеазой). То обстоятельство, что MGDF-1, от которого отщеплен определенный участок (т.е. MGDF-2), является активным, подтверждает данное предположение.
Based on the activity information presented here, it can be assumed that human MGDF is expressed in vivo as a substantially inactive or less active precursor polypeptide containing various C-terminal amino acids. When C-terminal amino acids are cleaved (as well as the signal peptide), the processed form (s) of the polypeptide becomes active or becomes more active. Considering the above assumption, it is believed that processing is necessary for the manifestation of MGDF-1 activity (e.g., cleavage
protease). The fact that MGDF-1, from which a specific site is cleaved (i.e., MGDF-2), is active, confirms this assumption.

Кондиционированная среда клеток 293 почки человека (Invitrogen), трансфицированных геном MGDF-1, проявляет соответствующую активность в экспериментах на клетках, описанных ниже в Примере 4. С другой стороны, в иных клеточных линиях, например, клетках 32D, активность MGDF-1 не обнаруживается. Предположительно это может объясняться способностью клеток 293 процессировать полипептид MGDF-1, возможно путем отщепления определенного участка, так что молекула, в действительности проявляющая активность, представляет собой такую процессированную форму, в то время как клетки 32D не способны к процессингу MGDF-1. The conditioned medium of 293 human kidney cells (Invitrogen) transfected with the MGDF-1 gene exhibits corresponding activity in the experiments on the cells described below in Example 4. On the other hand, in other cell lines, for example, 32D cells, MGDF-1 activity is not detected . Presumably, this can be explained by the ability of 293 cells to process the MGDF-1 polypeptide, possibly by cleaving a specific site, so that the molecule that actually shows activity is such a processed form, while 32D cells are not capable of processing MGDF-1.

С точки зрения изложенной выше гипотезы, различные активные молекулы могут образовываться в результате отщепления определенных участков от последовательности, приведенной здесь как последовательность MGDF-1 (фиг.11). К консервативным особенностям, свойственным цитокинам, таким как эритропоэтин (ЕРО), относятся четыре альфа-спирали и четыре цистеина. При изучении расположения молекул цистеина (эволюционно консервативных и функционально необходимых элементов) оказалось, что Cys 172 в последовательности MGDF-1 является наиболее терминальным по сравнению с молекулами цистеина в других последовательностях. Соответственно, предпочтительными вариантами MGDF-1 являются такие, которые образуются при отщеплении от MGDF-1 C-терминальных участков, начиная с аминокислоты в положении 173 и до аминокислоты в положении 353 (в сочетании с отщеплением сигнального пептида). Предпочтительно, чтобы в последовательности MGDF-1 произошло отщепление в районе 50-я - 185-я аминокислоты, особенно предпочтительно, в районе 90-я - 172-я аминокислоты, начиная с C-конца последовательности. Как отмечалось, длина сигнального пептида составляет 21 аминокислоту, однако, сигнальный пептид может содержать 23 аминокислоты, исходя из последовательности MGDF-1. Соответственно, полипептиды, родственные заявленным, но начинающиеся с 24-й аминокислоты (см. фиг.11 или 12), тоже подлежат рассмотрению. From the point of view of the above hypothesis, various active molecules can be formed as a result of cleavage of certain regions from the sequence shown here as the MGDF-1 sequence (Fig. 11). The conservative features characteristic of cytokines, such as erythropoietin (EPO), include four alpha-helices and four cysteines. When studying the arrangement of cysteine molecules (evolutionarily conservative and functionally necessary elements), it turned out that Cys 172 in the MGDF-1 sequence is the most terminal compared to cysteine molecules in other sequences. Accordingly, preferred variants of MGDF-1 are those that are formed by cleaving C-terminal regions from MGDF-1, starting from the amino acid at position 173 and the amino acid at position 353 (in combination with cleavage of the signal peptide). In the MGDF-1 sequence, it is preferred that cleavage occurs in the region of the 50th to 185th amino acids, particularly preferably in the region of the 90th to 172th amino acids, starting at the C-terminus of the sequence. As noted, the signal peptide is 21 amino acids in length, however, the signal peptide may contain 23 amino acids, based on the sequence of MGDF-1. Accordingly, polypeptides related to the claimed but starting at the 24th amino acid (see FIG. 11 or 12) are also to be considered.

Ниже приведены некоторые особенно предпочтительные варианты MGDF-1, которые могут проявлять активность (т.е. способность усиливать рост мегакариоцитов и/или тромбоцитов или же ингибировать/стимулировать активность природного рецептора):
MGDF-4 аминокислоты 22-172 фиг.11
MGDF-5 аминокислоты 22-177 фиг.11
MGDF-6 аминокислоты 22-191 фиг.11
MGDF-7 аминокислоты 22-198 фиг.11
MGDF-8 аминокислоты 22-265 фиг.11
MGDF-11 аминокислоты 22-184 фиг.11
В некоторых клонах аминокислоты 133-136 в последовательности MGDF-1 отсутствовали, поэтому последовательности, соответствующие указанным выше, но в которых указанные аминокислоты утрачены (и номер C-терминальной аминокислоты уменьшен на 4), также могут проявлять активность.
The following are some particularly preferred MGDF-1 variants that may be active (i.e., the ability to enhance the growth of megakaryocytes and / or platelets or inhibit / stimulate the activity of a natural receptor):
MGDF-4 amino acids 22-172 of FIG. 11
MGDF-5 amino acids 22-177 of FIG. 11
MGDF-6 amino acids 22-191 of FIG. 11
MGDF-7 amino acids 22-198 of FIG. 11
MGDF-8 amino acids 22-265 of FIG. 11
MGDF-11 amino acids 22-184 of FIG. 11
In some clones, amino acids 133-136 in the MGDF-1 sequence were absent, therefore, sequences corresponding to the above but in which the indicated amino acids are lost (and the number of the C-terminal amino acid is reduced by 4) can also be active.

В одном клоне, имеющем кодон терминации в положении 192, вместо остатка Thr в положении 191 обнаружен остаток Ala, как это отражено на фиг.11. Таким образом, в объем изобретения включены варианты молекул MGDF, в которых вместо Thr в положении 191 находится Ala. In one clone having a termination codon at position 192, instead of the Thr residue at position 191, an Ala residue was found, as reflected in FIG. 11. Thus, variants of MGDF molecules are included in the scope of the invention, in which Ala is in position 191 instead of Thr.

MGDF-3 образуется при удалении последовательности, называемой здесь IVS-5 (Промежуточная последовательность-5), поскольку эта последовательность сплайсируется в пределах пятого экзона. Так как 5'-конец IVS-5 входит в состав кодона, удаление этой последовательности приводит к сдвигу рамки считывания в оставшейся последовательности MGDF, который происходит в положении 160 в направлении к концу молекулы MGDF-3. MGDF-3 is formed by removing a sequence called here IVS-5 (Intermediate sequence-5), since this sequence is spliced within the fifth exon. Since the 5'-end of IVS-5 is part of the codon, the removal of this sequence leads to a shift of the reading frame in the remaining MGDF sequence, which occurs at position 160 towards the end of the MGDF-3 molecule.

Для самого MGDF-3 не обнаружено биологической активности при трансфекции клеток 293 и тестирования соответствующей кондиционированной среды в экспериментах на клетках, как это описано в Примере 4. Очевидно, что в отличие от MGDF-1, клетки 293 не способны процессировать MGDF-3 с образованием активной формы. Тем не менее, на основании теории отщепления, описанной выше в отношении MGDF-1, отщепление C-терминальных аминокислот (например, в положении 40-102) от MGDF-3 может обеспечить его активность. Предпочтительно отщепление 50- 90 аминокислот. Двумя особенно предпочтительными вариантами MGDF-2 являются следующие:
MGDF-9 22-179 фиг.12
MGDF-10 22-190 фиг.12
Во всех описанных Mpl-лигандах, включая указанные выше MGDFs, на N-терминальном участке может находиться остаток метионина, особенно в том случае, когда такие полипептиды экспрессируются в бактериальных клетках-хозяевах. Полипептиды Mpl-лиганда могут быть получены и с помощью известных методик химического синтеза. Такие методики хорошо известны специалистам в данной области исследований. Синтетические полипептиды Mpl-лиганда, имея первичную, вторичную, третичную структуру и конформационные свойства полипептидов Mpl-лиганда, полученных другими способами, могут обладать и сходными с ними биологическими свойствами. Так, они могут заменить биологически активные и иммунологически активные природные, очищенные полипептиды Mpl-лиганда при терапевтическом и иммунологическом применении.
For MGDF-3 itself, no biological activity was detected upon transfection of 293 cells and testing the corresponding conditioned medium in cell experiments, as described in Example 4. Obviously, unlike MGDF-1, 293 cells are not able to process MGDF-3 to form active form. However, based on the cleavage theory described above with respect to MGDF-1, cleavage of C-terminal amino acids (e.g., at position 40-102) from MGDF-3 can provide its activity. Cleavage of 50 to 90 amino acids is preferred. Two particularly preferred MGDF-2 variants are as follows:
MGDF-9 22-179 Fig. 12
MGDF-10 22-190 Fig. 12
In all the described Mpl ligands, including the MGDFs mentioned above, a methionine residue may be present on the N-terminal region, especially when such polypeptides are expressed in bacterial host cells. Mpl ligand polypeptides can also be prepared using known chemical synthesis techniques. Such techniques are well known to those skilled in the art. Synthetic Mpl ligand polypeptides, having a primary, secondary, tertiary structure and conformational properties of Mpl ligand polypeptides obtained by other methods, may have similar biological properties. So, they can replace biologically active and immunologically active natural, purified Mpl ligand polypeptides for therapeutic and immunological applications.

Модификации пептидов или последовательностей ДНК, кодирующих Mpl-лиганд, могут быть получены любым специалистом в данной области исследований с помощью известных методик. Такого рода модификации последовательностей Mpl-лиганда могут включать перестановки, инсерции или делеции выборочных аминокислотных остатков в кодирующих последовательностях. Методы осуществления мутагенеза с целью получения таких перестановок, инсерций или делеций хорошо известны специалистам в данной области исследований [см., например Патент США N 4 518 584]. Предпочтительные пептиды могут быть получены с помощью протеолитических ферментов или путем направленного химического синтеза. Такие варианты Mpl-лиганда и полинуклеотидов включены в объем настоящего изобретения. Modifications of peptides or DNA sequences encoding the Mpl ligand can be obtained by any person skilled in the art using known techniques. Modifications of the Mpl ligand sequence of this kind may include permutations, insertions, or deletions of selected amino acid residues in the coding sequences. Methods for carrying out mutagenesis in order to obtain such rearrangements, insertions or deletions are well known to specialists in this field of research [see, for example, US Patent No. 4,518,584]. Preferred peptides can be obtained using proteolytic enzymes or by targeted chemical synthesis. Such variants of the Mpl ligand and polynucleotides are included in the scope of the present invention.

Специфические мутации в последовательностях полипептида Mpl- лиганда могут включать модификации в сайте гликозилирования (например, сериновом, треониновом или аспарагиновом). Отсутствие гликозилирования или только частичное гликозилирование являются результатом замены или делеции аминокислоты в аспарагин-связанном сайте гликозилирования или каком-либо другом сайте, модифицированном путем добавления О- связанного углевода. Аспарагин-связанный сайт гликозилирования содержит последовательность трипептида, которая специфически распознается соответствующим клеточным ферментом гликозилирования. Такая трипептидная последовательность может быть последовательностью Asn-Xaa-Thr или Asn-Xaa-Ser, где Xaa может быть любой аминокислотой, кроме Pro. Различные замены или делеции аминокислот в одном или обоих первых или третьих положениях аминокислот в распознаваемом сайте гликозилирования (и/или аминокислотная делеция во втором положении) приводят к отсутствию гликозилирования по модифицированной трипептидной последовательности. Экспрессия таких измененных нуклеотидных последовательностей приводит к образованию продуктов, которые не гликозилированы по данному сайту. Specific mutations in the sequences of the Mpl ligand polypeptide may include modifications at the glycosylation site (eg, serine, threonine or aspartic). The absence of glycosylation or only partial glycosylation is the result of substitution or deletion of the amino acid at the asparagine-linked glycosylation site or some other site modified by the addition of O-linked carbohydrate. An asparagine-linked glycosylation site contains a tripeptide sequence that is specifically recognized by the corresponding cellular glycosylation enzyme. Such a tripeptide sequence may be an Asn-Xaa-Thr or Asn-Xaa-Ser sequence, where Xaa may be any amino acid except Pro. Various substitutions or deletions of amino acids in one or both of the first or third positions of the amino acids in the recognized glycosylation site (and / or amino acid deletion in the second position) lead to the absence of glycosylation at the modified tripeptide sequence. Expression of such altered nucleotide sequences leads to the formation of products that are not glycosylated at this site.

Дополнительные аналоги/производные MGDF
Другие аналоги или производные последовательностей MGDF (Mpl-лиганды), которые могут сохранять MGDF (Mpl-лиганд)- активность (частично или полностью), могут быть получены специалистом в данной области исследований с помощью указанных здесь методов. Такие модифицированные продукты тоже включены в объем данного изобретения. Более точно, настоящее изобретение охватывает и композиции на основе химически модифицированного MGDF, а также способы приготовления и использования таких композиций. Настоящее описание показывает, что возможна модификация MGDF с усилением его активности. Один аспект изобретения заключается в получении MGDF-продукта, содержащего MGDF-белок, связанный по крайней мере с одним водорастворимым полимером. С другой стороны, изобретение относится к MGDF- продукту, при том что указанный MGDF-белок связан по крайней мере с одной молекулой полиэтиленгликоля. Кроме того, изобретение относится к MGDF-белку, связанному по крайней мере с одной молекулой полиэтиленгилколя посредством ацильной или алкильной связи.
Additional Analogs / Derivatives MGDF
Other analogs or derivatives of MGDF sequences (Mpl ligands) that can retain MGDF (Mpl ligand) activity (partially or fully) can be obtained by a person skilled in the art using the methods indicated here. Such modified products are also included in the scope of this invention. More specifically, the present invention also encompasses compositions based on chemically modified MGDF, as well as methods for preparing and using such compositions. The present description shows that it is possible to modify MGDF with increasing its activity. One aspect of the invention is to provide an MGDF product containing an MGDF protein coupled to at least one water soluble polymer. On the other hand, the invention relates to a MGDF product, wherein said MGDF protein is bound to at least one polyethylene glycol molecule. The invention further relates to an MGDF protein bound to at least one polyethylene glycol molecule via an acyl or alkyl bond.

Пэгирование MGDF может осуществляться с помощью любой реакции, известной из уровня техники, см., например, Focus on Growth Factors 3(2): 4-10 (1992); EP 0154316; EP 0401384 и другие цитируемые здесь публикации, относящиеся к пэгированию. Предпочтительно, чтобы пэгирование осуществлялось посредством реакции ацилирования или реакции алкилирования с реактивной молекулой полиэтиленгликоля (или же молекулой аналогичного водорастворимого полимера). Предпочтительные варианты получения пэгированных продуктов подробно описаны ниже. Pegylation of MGDF can be carried out using any reaction known in the art, see, for example, Focus on Growth Factors 3 (2): 4-10 (1992); EP 0154316; EP 0401384 and other publications cited herein related to pegylation. Preferably, the pegylation is carried out by an acylation reaction or an alkylation reaction with a reactive polyethylene glycol molecule (or a molecule of a similar water-soluble polymer). Preferred options for producing pegyated products are described in detail below.

Ацилирование
Соединение с полиэтиленгликолем путем ацилирования в основном заключается в осуществлении реакции между активным эфиром полиэтиленгликоля (PEG) и MGDF-белком. Любую известную или полученную впоследствии реактивную молекулу PEG можно использовать для пэгирования MGDF. Предпочтительным активированным эфиром PEG является PEG, этерифицированный с образованием N- гидроксисукцинимида ("NHS"). Таким образом, в контексте настоящего изобретения термин "ацилирование" считается включающим без ограничений следующие типы связей MGDF с водорастворимым полимером (PEG): амидную, карбаматную, уретановую и подобные им. Cм. Bioconjugate Chem. 5: 133-140 (1994). Условия реакции присоединения PEG могут быть выбраны из любых известных или открыты позднее, однако в любом случае следует избегать использования таких температур, растворителей или значений pH, которые способны инактивировать MGDF-продукты, подлежащие модификации. Условия реакции, обычно применяемые для присоединения PEG к MGDF, описаны ниже. Например, реакция с NHS-эфиром монометокси-PEG приведена на фиг.14.
Acylation
Compounding with polyethylene glycol by acylation mainly involves the reaction between the active polyethylene glycol ether (PEG) and the MGDF protein. Any known or subsequently prepared reactive PEG molecule can be used to pegy MGDF. A preferred activated PEG ester is PEG esterified to form N-hydroxysuccinimide ("NHS"). Thus, in the context of the present invention, the term “acylation” is considered to include, without limitation, the following types of bonds of MGDF with a water-soluble polymer (PEG): amide, carbamate, urethane, and the like. See Bioconjugate Chem. 5: 133-140 (1994). The conditions for the PEG addition reaction can be selected from any known or discovered later, however, in any case, the use of temperatures, solvents or pH values that are capable of inactivating the MGDF products to be modified should be avoided. The reaction conditions commonly used to attach PEG to MGDF are described below. For example, a reaction with a monomethoxy-PEG NHS ester is shown in FIG.

Присоединение PEG путем ацилирования обычно приводит к образованию MGDF-продукта, связанного с несколькими молекулами PEG, причем аминогруппы эпсилон-лизина соединены с PEG посредством ацильной связывающей группы. Предпочтительно, чтобы соединяющая связь была амидной. Также предпочтительно, чтобы получаемый продукт, по существу, был связан только (>95%) с одной, двумя или тремя молекулами PEG. Однако, некоторые продукты с более высокой степенью пэгирования (в реакцию вступило максимальное число аминогрупп эпсилон-лизина и одна альфа-аминогруппа на аминотерминальном участке MGDF) в норме могут образоваться, причем их количество зависит от специфических условий реакции. При необходимости из реакционной смеси могут быть выделены очищенные пэгированные продукты, а также не вступившие в реакцию соединения при использовании стандартных методов очистки, в том числе диализа, высаливания, ультрафильтрации, ионообменной хроматографии, гельфильтрационной хроматографии и электрофореза. The addition of PEG by acylation typically results in the formation of an MGDF product bound to several PEG molecules, wherein the amino groups of epsilon-lysine are linked to the PEG via an acyl linking group. Preferably, the connecting bond is amide. It is also preferred that the resulting product is substantially only (> 95%) bound to one, two or three PEG molecules. However, some products with a higher degree of pegylation (the maximum number of epsilon-lysine amino groups and one alpha-amino group in the amino terminal portion of MGDF reacted) can normally form, and their number depends on the specific reaction conditions. If necessary, purified pegylated products as well as unreacted compounds can be isolated from the reaction mixture using standard purification methods, including dialysis, salting out, ultrafiltration, ion exchange chromatography, gel filtration chromatography, and electrophoresis.

Алкилирование
Соединение с PEG путем алкилирования обычно заключается в осуществлении реакции между терминальным альдегидным производным PEG и белком, таким как MGDF, в присутствии восстанавливающего агента. Как и в случае ацилирования, подробные условия реакции алкилирования описываются ниже.
Alkylation
Compounding with PEG by alkylation typically involves the reaction between a terminal aldehyde derivative of PEG and a protein, such as MGDF, in the presence of a reducing agent. As with acylation, detailed conditions for the alkylation reaction are described below.

Соединение с PEG путем алкилирования также может приводить к образованию MGDF-продукта, связанного с несколькими молекулами PEG. Например, реакция алкилирования MGDF в восстанавливающих условиях, которая приводит к образованию MGDF-продукта, связанного с несколькими молекулами PEG, приведена на фиг. 15. Кроме того, можно изменять условия реакции так, что присоединение PEG будет происходить только по альфа-аминогруппе N-терминального участка молекул MGDF (т.е. будут образовываться MGDF-продукты, связанные с одной молекулой PEG). Например, реакция алкилирования MGDF в восстанавливающих условиях, которая приводит к образованию MGDF-продукта, связанного с одной молекулой PEG, приведена на фиг. 16. При "монопэгировании", так же как и при "полипэгировании", PEG-группы предпочтительно соединяются с белком посредством -CH2-NН-группы. Благодаря наличию группы -CH2-, такой тип связи называют "алкильной" связью. Compound with PEG by alkylation can also lead to the formation of an MGDF product bound to several PEG molecules. For example, the MGDF alkylation reaction under reducing conditions, which leads to the formation of the MGDF product bound to several PEG molecules, is shown in FIG. 15. In addition, the reaction conditions can be changed so that PEG addition will occur only at the alpha-amino group of the N-terminal portion of the MGDF molecules (that is, MGDF products associated with one PEG molecule will form). For example, the MGDF alkylation reaction under reducing conditions, which leads to the formation of the MGDF product bound to one PEG molecule, is shown in FIG. 16. In the case of "monopagging", as well as in "polypegging", the PEG groups are preferably coupled to the protein via an -CH2-NH group. Due to the presence of the group —CH 2 -, this type of bond is called an “alkyl” bond.

Получение производных MGDF, соединенных с одной молекулой PEG, посредством восстановительного алкилирования основано на неодинаковой реактивности различных типов первичных аминогрупп (лизин в противоположность N-терминальным аминогруппам), пригодных для получения указанных производных MGDF. Реакцию проводят при таком значении pH (см. ниже), которое позволяет использовать различия pKa между остатками эпсилон-аминогрупп лизина и альфа- аминогруппами N-терминального участка белка. Благодаря такому подходу, контролируется присоединение к белку водорастворимого полимера, содержащего реакционно-способную группу, такую как альдегидная. Конъюгация с полимером происходит преимущественно на N- концевых участках белка, и значительных модификаций других реактивных групп, таких как боковые группы аминогрупп лизина, не происходит. Один важный аспект настоящего изобретения заключается в получении, по существу, гомогенного препарата конъюгированного с монополимером MGDF-белка (т.е. MGDF-белка, к которому молекула полимера прикреплена практически только в одном (>95%) определенном месте). Более точно, если используется полиэтиленгликоль, настоящее изобретение также относится к пэгированному MGDF-белку, утратившему возможные антигенные группы и содержащему молекулу полиэтиленгликоля, непосредственно связанную с MGDF-белком. The preparation of MGDF derivatives linked to a single PEG molecule by reductive alkylation is based on the unequal reactivity of various types of primary amino groups (lysine as opposed to N-terminal amino groups) suitable for the preparation of said MGDF derivatives. The reaction is carried out at a pH value (see below), which allows the use of pKa differences between residues of epsilon-amino groups of lysine and alpha-amino groups of the N-terminal portion of the protein. Thanks to this approach, the addition of a water-soluble polymer containing a reactive group such as an aldehyde to the protein is controlled. Conjugation with the polymer occurs predominantly at the N-terminal portions of the protein, and significant modifications of other reactive groups, such as the side groups of the amino groups of lysine, do not occur. One important aspect of the present invention is to provide a substantially homogeneous preparation of a monopolymer conjugated with a MGDF protein (i.e., an MGDF protein to which the polymer molecule is attached at only one (> 95%) specific site). More specifically, if polyethylene glycol is used, the present invention also relates to a pegyed MGDF protein that has lost possible antigenic groups and contains a polyethylene glycol molecule directly linked to the MGDF protein.

Таким образом, предпочтительный аспект изобретения заключается в получении пэгированного MGDF, причем PEG-группы(а) прикреплены(а) к молекуле белка посредством ацильной или алкильной группы. Как указано выше, такие продукты могут быть монопэгированными (например, содержащими 2-6, предпочтительно 2-5 -PEG-групп). PEG-группы прикрепляются к белку в основном посредством альфа- или эпсилон-аминокислотных групп, однако не исключается возможность того, что PEG- группы могут быть присоединены к любой аминогруппе белка, которая обладает достаточной реакционной способностью, чтобы связываться с PEG в подходящих условиях проведения реакции. Thus, a preferred aspect of the invention is the preparation of pegyated MGDF, wherein the PEG groups (a) are attached (a) to the protein molecule via an acyl or alkyl group. As indicated above, such products can be monopaginated (for example, containing 2-6, preferably 2-5 PEG groups). PEG groups are attached to the protein mainly through alpha or epsilon amino acid groups, however, it is possible that PEG groups can be attached to any amino group of the protein that has sufficient reactivity to bind to PEG under suitable reaction conditions .

Полимерные молекулы, используемые в реакциях ацилирования и алкилирования, могут быть выбраны из водорастворимых полимеров или их смесей. В случае водорастворимого полимера белок, к которому он прикреплен, не будет преципитировать в водной среде, такой как физиологическая жидкость. Выбранный полимер следует модифицировать таким образом, чтобы он содержал одну реакционно-способную группу, такую как активный эфир в случае ацилирования или альдегид в случае алкилирования. Предпочтительно, чтобы степень полимеризации могла контролироваться, как это описано в настоящем изобретении. Предпочтительным реакционно-способным PEG-альдегидом является пропиональдегид полиэтиленгликоля, который стабилен в воде, или моно C1-C1-алкокси или арилокси его производные (см. Патент США N 5,252, 714). Полимер может быть линейным или разветвленным. При использовании для терапевтических целей конечного продукта предпочтительно, чтобы полимер был фармацевтически приемлемым. Водорастворимый полимер может быть выбран из группы, содержащей, например, полиэтиленгликоль, монометоксиполиэтиленгликоль, декстран, поли(N-винилпирролидон) полиэтиленгликоль, гомополимеры пропиленгликоля, сополимер полипропилен оксида/этилендиоксида, полиоксиэтилированные полиолы (например, глицерин) и поливиниловый спирт. Для реакции ацилирования, полимер(ы) выбирают таким образом, чтобы он (они) имел(и) одну реакционно-способную эфирную группу. Для реакций алкилирования в восстанавливающих условиях полимер(ы) выбирают таким образом, чтобы он(они) имел(и) одну реакционно-способную альдегидную группу. В целом, водорастворимый полимер не следует выбирать из природных гликозильных остатков, поскольку эти остатки обычно более удобно присоединять к белку путем экспрессии в клетках млекопитающих. Полимер может быть любой молекулярной массы. The polymer molecules used in the acylation and alkylation reactions may be selected from water-soluble polymers or mixtures thereof. In the case of a water-soluble polymer, the protein to which it is attached will not precipitate in an aqueous medium, such as physiological fluid. The selected polymer should be modified so that it contains one reactive group, such as an active ester in the case of acylation or an aldehyde in the case of alkylation. Preferably, the degree of polymerization can be controlled as described in the present invention. A preferred reactive PEG aldehyde is polyethylene glycol propionaldehyde, which is stable in water, or mono C1-C1 alkoxy or aryloxy derivatives thereof (see US Pat. No. 5,252,714). The polymer may be linear or branched. When used for therapeutic purposes, the final product, it is preferable that the polymer is pharmaceutically acceptable. The water-soluble polymer may be selected from the group consisting of, for example, polyethylene glycol, monomethoxypolyethylene glycol, dextran, poly (N-vinylpyrrolidone) polyethylene glycol, propylene glycol homopolymers, polypropylene oxide / ethylene dioxide copolymer, polyoxyethylene polyols (e.g. polyvinyl glycerol). For the acylation reaction, the polymer (s) is chosen so that he (they) has (and) one reactive ether group. For alkylation reactions under reducing conditions, the polymer (s) are selected so that he (they) has (and) one reactive aldehyde group. In general, a water-soluble polymer should not be selected from natural glycosyl residues, since these residues are usually more convenient to attach to the protein by expression in mammalian cells. The polymer may be of any molecular weight.

Особенно предпочтительно использование в качестве водорастворимого полимера полиэтиленгликоля (PEG, ПЭГ). Как отмечается в настоящем описании, для получения производных различных белков может быть использована любая форма PEG, например моно-(C1-C10) алкокси или арилокси-полиэтиленгликоль. Particularly preferred is the use of a polyethylene glycol (PEG, PEG) as a water-soluble polymer. As noted herein, any form of PEG, for example, mono- (C1-C10) alkoxy or aryloxy-polyethylene glycol, can be used to produce derivatives of various proteins.

Как отмечалось ранее, под MGDF также понимают любую из его форм, описываемых здесь. Например, это могут быть гликозилированные или негликозилированные формы MGDF, а также белки, имеющие полную длину или же образовавшиеся в результате расщепления исходного продукта. Ниже приведены предпочтительные MGDF-белки, на основании которых могут быть получены различные производные (в каждом случае номера аминокислот соответствуют таковым на фиг. 11):
MGDF-1 аминокислоты 22-353 фиг.11
MGDF-2 аминокислоты 22-195 фиг.11
MGDF-4 аминокислоты 22-172 фиг.11
MGDF-11 аминокислоты 22-184 фиг.11
MGDF-12 аминокислоты 27-353 фиг.11
MGDF-13 аминокислоты 27-195 фиг.11
MGDF-14 аминокислоты 27-172 фиг.11
MGDF-15 аминокислоты 27-184 фиг.11
Указанные MGDF-белки могут быть негликозилированы, дегликозилированы, предпочтительно, негликозилированы. Они могут быть получены в рекомбинантных бактериальных (например, E. coli) системах или в клетках млекопитающих (например, CHO).
As noted earlier, MGDF also means any of its forms described herein. For example, these may be glycosylated or non-glycosylated forms of MGDF, as well as proteins having a full length or formed as a result of cleavage of the starting material. The following are preferred MGDF proteins, based on which various derivatives can be obtained (in each case, the amino acid numbers correspond to those in Fig. 11):
MGDF-1 amino acids 22-353 of FIG. 11
MGDF-2 amino acids 22-195 of FIG. 11
MGDF-4 amino acids 22-172 of FIG. 11
MGDF-11 amino acids 22-184 of FIG. 11
MGDF-12 amino acids 27-353 of FIG. 11
MGDF-13 amino acids 27-195 of FIG. 11
MGDF-14 amino acids 27-172 of FIG. 11
MGDF-15 amino acids 27-184 of FIG. 11
Said MGDF proteins can be non-glycosylated, deglycosylated, preferably non-glycosylated. They can be obtained in recombinant bacterial (e.g., E. coli) systems or in mammalian cells (e.g., CHO).

Ниже приведены наиболее предпочтительные производные MGDF, полученные химическим путем (в каждом случае они моно или полипэгированы, т.е. например, содержат 2-4 молекулы PEG, присоединенные посредством ацильной или алкильной группы):
пэгиpoвaнный MGDF-11
пэгированный MGDF-4
пэгированный MGDF-2
В целом, получение производных MGDF химическим путем может происходить в любых подходящих условиях для вступления в реакцию биологически активного соединения с активированной молекулой полимера. Методы получения пэгированного MGDF обычно включают следующие стадии: (а) прохождение реакции между полипептидом MGDF и полиэтиленгликолем (например, реакционно-способным эфиром или альдегидным производным PEG) в условиях, когда MGDF соединяется с одной или более PEG-группами, и (б) выделение продукта (продуктов) реакции. В целом, оптимальные реакционные условия для ацилирования определяются от случая к случаю на основе известных параметров и желаемого результата. Например, чем больше соотношение PEG: белок, тем больше выход (в процентах) полипэгированного продукта.
The following are the most preferred chemically derived MGDF derivatives (in each case they are mono or polypaginated, i.e., for example, contain 2-4 PEG molecules attached via an acyl or alkyl group):
peeled MGDF-11
pegyled MGDF-4
pegyled MGDF-2
In general, the chemical derivatization of MGDF can occur under any suitable conditions for the reaction of the biologically active compound with the activated polymer molecule. Methods for preparing pegyed MGDF typically include the following steps: (a) reacting the MGDF polypeptide and polyethylene glycol (e.g., a reactive ester or PEG aldehyde derivative) under conditions where the MGDF combines with one or more PEG groups, and (b) isolating reaction product (s). In general, the optimal reaction conditions for acylation are determined from case to case based on known parameters and the desired result. For example, the greater the ratio of PEG: protein, the greater the yield (in percent) of the poly-pegylated product.

Восстановительное алкилирование для получения, по существу, гомогенного конъюгата монополимер/MGDF-белок обычно включает следующие стадии: (а) прохождение реакции между MGDF- белком с реакционно-способным PEG в условиях восстановительного алкилирования при pH, обеспечивающем селективную модификацию альфа-аминогруппы на амино-терминальном участке MGDF-белка; и (б) выделение продукта (продуктов) реакции. Reductive alkylation to produce a substantially homogeneous monopolymer / MGDF protein conjugate typically involves the following steps: (a) reacting a MGDF protein with reactive PEG under reductive alkylation conditions at pH to selectively modify the alpha-amino group to amino terminal portion of MGDF protein; and (b) isolating the reaction product (s).

Для получения, по существу, гомогенного конъюгата монополимер/MGDF-белок условия реакции восстановительного алкилирования должны обеспечивать избирательное связывание водорастворимого полимера с N-терминальным участком MGDF. Такие условия обычно основаны на различиях pKa между аминогруппами лизина и альфа-аминогруппой на N-терминальном участке (pKa представляет собой значение pH, при котором 50% аминогрупп протонированы, а 50% - нет). pH также влияет на используемое соотношение полимера и белка. В целом, при более низком pH требуется избыток полимера по отношению к белку (т.е., чем меньше реакционно-способных N-терминальных альфа-аминогрупп, тем большее количество полимера нужно для достижения оптимального результата). Если значение pH более высокое, не требуется большого соотношения полимер : белок (доступно большее количество реакционноспособных групп, так что требуется меньше полимерных молекул). Для целей настоящего изобретения значение pH обычно составляет 3-9, предпочтительно 3-6. In order to obtain a substantially homogeneous monopolymer / MGDF protein conjugate, the conditions of the reductive alkylation reaction should allow selective binding of the water-soluble polymer to the N-terminal portion of the MGDF. Such conditions are usually based on the differences in pKa between the amino groups of lysine and the alpha-amino group in the N-terminal region (pKa is the pH at which 50% of the amino groups are protonated and 50% are not). pH also affects the ratio of polymer to protein used. In general, at a lower pH, an excess of polymer relative to the protein is required (i.e., the smaller the reactive N-terminal alpha-amino groups, the greater the amount of polymer needed to achieve an optimal result). If the pH is higher, a large polymer: protein ratio is not required (more reactive groups are available, so fewer polymer molecules are required). For the purposes of the present invention, the pH is usually 3-9, preferably 3-6.

Другой важный аспект - это молекулярная масса полимера. В целом, чем больше мол. масса полимера, тем меньшее число его молекул способно соединиться с белком. Для оптимизации данных параметров следует учитывать степень ветвления полимера. Как правило, при большей мол. массе (большей степени ветвления) выше отношение полимер : белок. Для рассматриваемых здесь реакций соединения PEG с белком мол. масса PEG в среднем составляет около 2 кД - 100 кД (понятие "около" соответствует +/-1 кД). Предпочтительно, чтобы средняя мол. масса PEG составляла около 5 кД- 50 кД, особенно предпочтительно - около 12 кД-25 кД. Отношение водорастворимый полимер : MGDF-белок, в основном, составляет 1: 1-100:1, предпочтительно (для полипэгирования) 1:1- 20: 1 и (для монопэгирования) 1:1-5:1. Another important aspect is the molecular weight of the polymer. In general, the more pier. the mass of the polymer, the smaller the number of its molecules capable of connecting with the protein. To optimize these parameters, the degree of branching of the polymer should be taken into account. As a rule, with a larger pier. weight (greater degree of branching) higher polymer: protein ratio. For the reactions of the PEG compound with a protein of mol. PEG mass averages about 2 kD - 100 kD (the term "about" corresponds to +/- 1 kD). Preferably, the average mol. the PEG mass was about 5 kD-50 kD, particularly preferably about 12 kD-25 kD. The ratio of water-soluble polymer: MGDF protein is generally 1: 1-100: 1, preferably (for polypegging) 1: 1-20: 1 and (for monopaging) 1: 1-5: 1.

При использовании указанных выше условий, восстановительное алкилирование будет обеспечивать избирательное присоединение полимера к любому MGDF-белку, имеющему альфа- аминогруппу на амино-терминальном участке, и способствовать получению, по существу, гомогенного препарата монополимера, конъюгированного с MGDF-белком. Понятие "монополимер, конъюгированный с MGDF-белком", относится к соединению, содержащему молекулы PEG-белка, связанные с одной молекулой полимера. Такой конъюгат предпочтительно будет содержать молекулу полимера, расположенную на N-терминальном участке, но не на боковых аминогруппах лизина. Полученный препарат, предпочтительно, более чем на 90% состоит из монополимера, конъюгированного с MGDF- белком, и предпочтительнее - более чем на 95%, при этом остаются молекулы, не вступившие в реакцию (молекулы белка, на взаимодействие с которыми не хватило полимера). В приведенных ниже примерах показано получение препарата, по крайней мере на 90% состоящего из конъюгата монополимера и белка и на 10% состоящего из не вступившего в реакцию белка. Такой конъюгат является биологически активным. Using the above conditions, reductive alkylation will allow the polymer to selectively attach to any MGDF protein having an alpha-amino group at the amino-terminal site and facilitate the preparation of a substantially homogeneous monopolymer preparation conjugated to the MGDF protein. The term "MGDF protein conjugated monopolymer" refers to a compound containing PEG protein molecules bound to a single polymer molecule. Such a conjugate will preferably contain a polymer molecule located on the N-terminal site, but not on the side amino groups of lysine. The resulting preparation, preferably, more than 90% consists of a monopolymer conjugated to MGDF protein, and more preferably more than 95%, while there remain molecules that have not reacted (protein molecules with which there was not enough polymer) . The following examples show the preparation of at least 90% of the monopolymer conjugate and protein and 10% of the unreacted protein. Such a conjugate is biologically active.

Для проведения восстановительного алкилирования, восстанавливающий агент должен быть стабильным в водном растворе и предпочтительно обладать способностью к восстановлению только Шиффовых оснований, образовавшихся на начальных этапах восстановительного алкилирования. Предпочтительные восстанавливающие агенты могут быть выбраны из группы, содержащей борогидрид натрия, цианоборогидрид натрия, диметиламинборан, триметиламинборан и пиридинборан. Особенно предпочтительным восстанавливающим агентом является цианоборогидрид. To carry out reductive alkylation, the reducing agent must be stable in aqueous solution and preferably have the ability to reduce only Schiff bases formed in the initial stages of reductive alkylation. Preferred reducing agents may be selected from the group consisting of sodium borohydride, sodium cyanoborohydride, dimethylamine borane, trimethylamine borane and pyridinborane. A particularly preferred reducing agent is cyanoborohydride.

Другие параметры осуществления реакции, такие как растворитель, время реакции, температура и т.д., а также степень очистки продуктов могут определяться от случая к случаю на основе опубликованной информации, касающейся получения производных белков при использовании водорастворимых полимеров (см. приведенные в настоящем описании ссылки). Более подробно указанные реакции изложены в примерах, приведенных ниже. Other parameters of the reaction, such as solvent, reaction time, temperature, etc., as well as the degree of purification of products can be determined from case to case based on published information regarding the preparation of protein derivatives using water-soluble polymers (see. Description links). These reactions are described in more detail in the examples below.

Для получения смеси белка, конъюгированного с полимером, может быть выбран метод ацилирования и/или алкилирования, причем преимущество описанного здесь подхода заключается в том, что можно приготовить смесь с заданным относительным содержанием монополимер/белок. Таким образом, при необходимости получают смесь различных белков, связанных с различным числом молекул полимера (ди-, три-, тетра- и т.д.), в сочетании с конъюгатом монополимер/белок, полученным при использовании изложенных здесь методов, причем указанная смесь характеризуется заданным содержанием конъюгата монополимер/белок. To obtain a polymer conjugated protein mixture, an acylation and / or alkylation method can be selected, the advantage of the approach described here is that you can prepare a mixture with a given relative monopolymer / protein content. Thus, if necessary, get a mixture of different proteins associated with a different number of polymer molecules (di-, tri-, tetra-, etc.), in combination with a monopolymer / protein conjugate obtained using the methods described here, and this mixture characterized by a given monopolymer / protein conjugate content.

В приведенных ниже примерах раскрывается способ получения химически модифицированного MGDF и MGDF, соединенного с PEG посредством ацилирования или алкилирования. Соответственно другие аспекты изобретения связаны с данными соединениями. The following examples disclose a process for the preparation of chemically modified MGDF and MGDF coupled to PEG via acylation or alkylation. Accordingly, other aspects of the invention relate to these compounds.

В целом, многие болезненные состояния могут быть скорригированы путем применения заявленных конъюгатов MGDF с полимером. Однако, такие конъюгаты могут обладать модифицированной активностью, как увеличенной, так и уменьшенной, а также другими свойствами по сравнению с неизмененными молекулами. In general, many disease states can be corrected by using the claimed MGDF conjugates with a polymer. However, such conjugates may have modified activity, both increased and decreased, as well as other properties compared to unchanged molecules.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к фармацевтическим композициям на основе химически модифицированных MGDF-белков. Такие фармацевтические композиции могут содержать и какой-либо из немодифицированных MGDF-белков. Another aspect of the present invention relates to pharmaceutical compositions based on chemically modified MGDF proteins. Such pharmaceutical compositions may also contain any of the unmodified MGDF proteins.

По мере проведения дополнительных исследований появится информация о подходящих дозах указанных препаратов для лечения различных заболеваний у разных больных, и средний специалист в данной области исследований, учитывая медицинские показания, возраст и общее состояние пациента, сможет подобрать соответствующую дозу. В целом, доза может составлять от 0,01 мкг/кг веса тела (в расчете на массу белка, не имеющего химических модификаций) до 300 мкг/кг веса тела (рассчитанную аналогичным образом). Предпочтительная доза, в целом, может составлять от 5 мкг/кг веса тела до 100 мкг/кг веса тела, особенно предпочтительна доза от 10 мкг/кг веса тела до 75 мкг/кг. As additional studies are conducted, information will appear on suitable doses of these drugs for the treatment of various diseases in different patients, and the average specialist in this field of research, taking into account medical indications, age and general condition of the patient, will be able to choose the appropriate dose. In general, the dose can range from 0.01 μg / kg body weight (based on the weight of the protein without chemical modifications) to 300 μg / kg body weight (calculated in a similar way). The preferred dose, in General, can be from 5 μg / kg of body weight to 100 μg / kg of body weight, a particularly preferred dose of from 10 μg / kg of body weight to 75 μg / kg

Настоящее изобретение относится также к способу получения MGDF-полипептидов (полипептидов MGDF-лиганда) или их активных фрагментов. Один из заявленных способов включает встраивание кДНК, кодирующей полипептид Mpl-лиганда, в вектор экспрессии для получения системы экспрессии Mpl-лиганда. Отобранные клетки-хозяева трансфицируют данным вектором и культивируют. Способ, заявленный в настоящем изобретении, таким образом, включает культивирование подходящих клеток или клеточной линии, трансфицированных ДНК- последовательностью, кодирующей или экспрессирующей полипептид Mpl-лиганда под контролем известных регуляторных последовательностей. К регуляторным последовательностям относятся фрагменты промотора, терминатора и другие подходящие последовательности, которые направляют/контролируют экспрессию белка в соответствующих клетках-хозяевах. Затем продукт экспрессии выделяют и очищают от культуральной среды (или от клеток в случае внутриклеточной экспрессии) любым пригодным методом, известным специалисту в данной области исследований. Кроме того, для получения заявленных полипептидов/полинуклеотидов могут быть использованы способы, описанные в Патенте США N 5,272,071. The present invention also relates to a method for producing MGDF polypeptides (MGDF ligand polypeptides) or active fragments thereof. One of the claimed methods involves embedding a cDNA encoding an Mpl ligand polypeptide in an expression vector to obtain an Mpl ligand expression system. Selected host cells are transfected with this vector and cultured. The method of the present invention thus involves culturing suitable cells or a cell line transfected with a DNA sequence encoding or expressing an Mpl ligand polypeptide under the control of known regulatory sequences. Regulatory sequences include fragments of a promoter, terminator, and other suitable sequences that direct / control protein expression in their respective host cells. Then the expression product is isolated and purified from the culture medium (or cells in the case of intracellular expression) by any suitable method known to the person skilled in the art. In addition, the methods described in US Pat. No. 5,272,071 can be used to obtain the claimed polypeptides / polynucleotides.

Подходящие клетки или клеточные линии могут быть клетками млекопитающих, например клетками яичников китайского хомячка (CHO) или 3Т3. Методы выбора подходящих клеток-хозяев, их трансформации и культивирования, амплификации, скрининга, выделения и очистки целевого продукта известны из уровня техники, см. , например, Gething and Sambrook, Nature 293: 620-625 (1981) или Kaufman et al., Mol.Cell.Biol. 5(7): 1750-1759 (1985) или Howley et al., Патент США 4 419 446. К другим подходящим клеточным линиям млекопитающих относятся линии клеток обезьяны COS-1, COS-7 и CV-1. В приведенных ниже примерах используются клетки млекопитающих, в том числе линии клеток приматов и грызунов, в частности, трансформированные клеточные линии. Могут быть использованы также нормальные диплоидные клетки, клеточные штаммы, полученные in vitro при культивировании первичных тканей, а также первичные эксплантаты. Клетки могут быть генетически дефектными по селективному маркеру или содержать доминантно функционирующий селективный ген. К другим подходящим клеточным линиям млекопитающих относятся (но не ограничиваются указанными) HeLa, клетки L-929 мыши, 3Т3-линии, полученные от мышей Swiss, Balb/c или NIH, а также клетки хомячка BHK или HaK. Suitable cells or cell lines may be mammalian cells, for example, Chinese hamster ovary (CHO) or 3T3 cells. Methods for selecting suitable host cells, transforming and culturing them, amplifying, screening, isolating and purifying the desired product are known in the art, see, for example, Gething and Sambrook, Nature 293: 620-625 (1981) or Kaufman et al., Mol. Cell. Biol. 5 (7): 1750-1759 (1985) or Howley et al., US Pat. No. 4,419,446. Other suitable mammalian cell lines include monkey cell lines COS-1, COS-7 and CV-1. The following examples use mammalian cells, including primate and rodent cell lines, in particular, transformed cell lines. Normal diploid cells, cell strains obtained in vitro by culturing primary tissues, as well as primary explants can also be used. Cells may be genetically defective by a selective marker or contain a dominantly functioning selective gene. Other suitable mammalian cell lines include (but are not limited to) HeLa, mouse L-929 cells, 3T3 lines obtained from Swiss, Balb / c or NIH mice, as well as BHK or HaK hamster cells.

Подходящими клетками-хозяевами для целей настоящего изобретения являются также бактериальные клетки. Например, специалистам в биотехнологии хорошо известны различные штаммы E.coli (например, HB101, DH5-alfa, DH10 и MC1061), которые могут использоваться в качестве клеток-хозяев. Кроме того, при осуществлении заявленного способа могут быть применены различные штаммы В. subtilis, Pseudomonas spp., Bacillus spp., Streptomyces spp. и подобные им. Bacterial cells are also suitable host cells for the purposes of the present invention. For example, various strains of E. coli (e.g., HB101, DH5-alfa, DH10 and MC1061) that can be used as host cells are well known to those skilled in biotechnology. In addition, in the implementation of the claimed method, various strains of B. subtilis, Pseudomonas spp., Bacillus spp., Streptomyces spp. and the like.

Для экспрессии заявленных полипептидов в качестве клеток-хозяев можно использовать и различные штаммы дрожжей, известные специалистам в данной области исследований. При необходимости для осуществления заявленного способа в качестве клеток-хозяев возможно использование клеток насекомых, см., например Miller et al., Genetic Engineering 8: 277-298 (1986) и приведенные в настоящем описании ссылки. For expression of the claimed polypeptides as host cells, various yeast strains known to those skilled in the art can be used. If necessary, for the implementation of the claimed method as host cells, the use of insect cells is possible, see, for example, Miller et al., Genetic Engineering 8: 277-298 (1986) and the references cited in the present description.

Настоящее изобретение также относится к рекомбинантным молекулам или векторам для использования в способе экспрессии новых полипептидов Mpl-лиганда. Указанные векторы содержат ДНК-последовательности Mpl-лиганда, которые сами по себе или в сочетании с другими последовательностями кодируют полипептиды Mpl-лиганда (как с сигнальным пептидом, так и без него), заявленные в настоящем изобретении, или их активные фрагменты. Альтернативно, векторы, содержащие модифицированные последовательности, как описано выше, также включены в объем изобретения и применяются для получения полипептидов Mpl-лиганда. Вектор, используемый для осуществления способа, содержит выбранные регуляторные последовательности, функционально связанные с ДНК-кодирующими последовательностями, полученными согласно настоящему изобретению, и способен направлять экспрессию таких последовательностей в клетках-хозяевах. The present invention also relates to recombinant molecules or vectors for use in the method for expressing new Mpl ligand polypeptides. These vectors contain Mpl ligand DNA sequences that alone or in combination with other sequences encode Mpl ligand polypeptides (with or without a signal peptide) as claimed in the present invention, or their active fragments. Alternatively, vectors containing modified sequences as described above are also included in the scope of the invention and are used to prepare Mpl ligand polypeptides. The vector used to carry out the method contains selected regulatory sequences operably linked to the DNA coding sequences obtained according to the present invention, and is capable of directing the expression of such sequences in host cells.

Для экспрессии белков в COS-клетках особенно предпочтительным является вектор pXM [Y.C.Yang et al., 47: 3-10 (1986)]. Другим вектором, удобным для экспрессии белков в клетках млекопитающих, например, клетках CHO, служит вектор pEMC2B1. Описанные здесь векторы для экспрессии белков в клетках млекопитающих могут быть получены известными способами. Составляющие векторов, например, репликоны, селективные маркерные гены, энхансеры, промоторы и т.д. , могут быть получены из природных источников или синтезированы с помощью известных подходов, см., например, Kaufman et al., J. Mol. Biol. 159: 511-521 (1982); и Kaufman, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 689-693 (1985). Альтернативно, ДНК -вектор может содержать целый геном или часть генома бычьего вируса папилломы [Lusky et al., 36: 391-401 (1984)] и реплицироваться в клеточных линиях, например клетках C127 мыши, как стабильный эписомальный элемент. Перенос таких векторов в соответствующие клетки-хозяева приводит к экспрессии в этих клетках полипептидов Mpl-лиганда. For expression of proteins in COS cells, the pXM vector is particularly preferred [Y. C. Yang et al., 47: 3-10 (1986)]. Another vector convenient for expression of proteins in mammalian cells, for example, CHO cells, is the vector pEMC2B1. The vectors described herein for expression of proteins in mammalian cells can be obtained by known methods. Vector constituents, for example, replicons, selective marker genes, enhancers, promoters, etc. can be obtained from natural sources or synthesized using known approaches, see, for example, Kaufman et al., J. Mol. Biol. 159: 511-521 (1982); and Kaufman, Proc. Natl. Acad Sci. USA 82: 689-693 (1985). Alternatively, the DNA vector may contain the whole genome or part of the genome of bovine papilloma virus [Lusky et al., 36: 391-401 (1984)] and replicate in cell lines, for example, mouse C127 cells, as a stable episomal element. Transfer of such vectors to the corresponding host cells leads to the expression of Mpl ligand polypeptides in these cells.

Для целей настоящего изобретения могут быть использованы и другие подходящие векторы, предназначенные для экспрессии белков в клетках млекопитающих, насекомых, дрожжей, грибов и бактерий. Other suitable vectors for expressing proteins in mammalian, insect, yeast, fungal, and bacterial cells can be used for the purposes of the present invention.

Болезненные состояния, которые подлежат коррекции с помощью заявленных композиций и способов их применения, в целом, являются состояниями с недостаточностью мегакариоцитов/тромбоцитов, или же возникновение такой недостаточности ожидается в будущем (например, при планируемых хирургических операциях). Указанные состояния обычно развиваются в результате недостаточности (хронической или преходящей) активного Mpl-лиганда in vivo. Обычным названием недостаточности тромбоцитов является тромбоцитопения, поэтому заявленные композиции и способы их применения относятся к лечению тромбоцитопении. Painful conditions that need to be corrected using the claimed compositions and methods of their use, in general, are conditions with megakaryocyte / platelet deficiency, or the occurrence of such a deficiency is expected in the future (for example, with planned surgical operations). These conditions usually develop as a result of insufficiency (chronic or transient) of the active Mpl ligand in vivo. The usual name for platelet deficiency is thrombocytopenia, therefore, the claimed compositions and methods of their use relate to the treatment of thrombocytopenia.

Тромбоцитопения (недостаточность тромбоцитов) может быть вызвана различными причинами, в том числе, химиотерапией, лекарственной терапией, радиационной терапией, хирургическими вмешательствами, случайной кровопотерей и другими заболеваниями. Примерами болезненных состояний, при которых наблюдается тромбоцитопения и которые могут быть корригированы в соответствии с настоящим изобретением, являются апластическая анемия, идиопатическая тромбоцитопения, метастазирующие опухоли, приводящие к тромбоцитопении, системная красная волчанка, спленомегалия, синдром Фанкони, недостаточность витамина B12, недостаточность фолиевой кислоты, аномалия Мэя-Хегглина, синдром Вискотта-Олдрича и пароксизмальная ночная гемоглобинурия. Кроме того, к тромбоцитопении приводит лечение СПИДа некоторыми препаратами (например, AZT). Определенные нарушения в заживлении ран также могут быть обусловлены увеличением числа тромбоцитов. Thrombocytopenia (platelet failure) can be caused by various causes, including chemotherapy, drug therapy, radiation therapy, surgical interventions, accidental blood loss and other diseases. Examples of disease states in which thrombocytopenia is observed and which can be corrected in accordance with the present invention are aplastic anemia, idiopathic thrombocytopenia, metastatic tumors leading to thrombocytopenia, systemic lupus erythematosus, splenomegaly, Fanconi syndrome, vitamin B12 deficiency, acid deficiency, vitamin B12 deficiency May-Hegglin anomaly, Wiskott-Aldrich syndrome and paroxysmal nocturnal hemoglobinuria. In addition, the treatment of AIDS with certain drugs (e.g., AZT) leads to thrombocytopenia. Certain abnormalities in wound healing may also be due to an increase in platelet count.

При ожидаемой недостаточности тромбоцитов, например в результате будущих хирургических операций, Mpl-лиганд, заявленный в настоящем изобретении, может быть применен в течение периода времени, составляющего от нескольких дней до нескольких часов до возникновения потребности в тромбоцитах. В случае острых состояний, например, при внезапных и больших кровопотерях, Mpl- лиганд может быть введен вместе с заменяющей кровью или очищенными тромбоцитами. With the expected platelet insufficiency, for example as a result of future surgery, the Mpl ligand of the present invention can be used for a period of time from several days to several hours before the need for platelets. In the case of acute conditions, for example, in sudden and large blood loss, the Mpl ligand can be administered together with replacement blood or purified platelets.

Заявленные Mpl-лиганды могут быть использованы и для стимуляции определенных типов клеток, отличных от мегакариоцитов, если показано, что такие клетки экспрессируют Mpl-рецептор. Состояния, ассоциированные с клетками, экспрессирующими Mpl- рецептор, ответственный за эффект стимуляции посредством Mpl- лиганда, также рассматриваются в объеме настоящего изобретения. The claimed Mpl ligands can also be used to stimulate certain types of cells other than megakaryocytes, if it is shown that such cells express an Mpl receptor. The conditions associated with cells expressing the Mpl receptor responsible for the stimulation effect by the Mpl ligand are also contemplated within the scope of the present invention.

MGDF-молекулы, которые сами по себе не проявляют активности в описываемых здесь экспериментах, могут оказаться полезными в качестве модуляторов (например, стимуляторов или ингибиторов) Mpl- рецепторов in vitro. MGDF molecules, which by themselves do not exhibit activity in the experiments described herein, may be useful as modulators (for example, stimulants or inhibitors) of in vitro Mpl receptors.

Для лечения указанных выше заболеваний заявленные полипептиды могут быть применены самостоятельно или в сочетании с другими цитокинами, растворимым Mpl-рецептором, гематопоэтическими факторами, интерлейкинами, ростовыми факторами или антителами. For the treatment of the above diseases, the claimed polypeptides can be used alone or in combination with other cytokines, a soluble Mpl receptor, hematopoietic factors, interleukins, growth factors or antibodies.

В соответствии с этим, еще один аспект настоящего изобретения заключается в получении терапевтических композиций для лечения приведенных заболеваний. Такие композиции содержат терапевтически эффективное количество полипептида Mpl-лиганда или его активного фрагмента в комплексе с фармацевтически приемлемым носителем. Носитель может представлять собой воду для инъекций, предпочтительно дополненную другими компонентами для получения растворов, которые могут вводиться млекопитающим. При терапевтическом использовании Mpl-лиганд может быть применен в виде композиции, содержащей очищенный белок, конъюгированный с одним или более физиологически приемлемыми носителями, растворителями или разбавителями. Нейтральный буферный раствор или раствор, смешанный с сывороточным альбумином, являются примерами подходящих носителей. Предпочтительно, продукт приготавливают в лиофилизированной форме при использовании соответствующих растворителей (например, сахарозы). Могут быть использованы и другие обычные носители, разбавители или растворители, например Трис-буфер (pH 8,0) и ацетатный буфер (pH 5,0), которые иногда содержат сорбитол. Заявленные композиции могут вводиться парентерально. Альтернативно, композиции могут быть применены внутривенно или подкожно. При системном применении для целей настоящего изобретения терапевтические композиции могут быть приготовлены в апирогенной форме в виде водного раствора, пригодного для парентерального введения. Способы приготовления таких фармацевтически пригодных растворов белка в соответствии с необходимым pH, изотоническими свойствами, стабильностью хорошо известны специалистам в данной области исследований. In accordance with this, another aspect of the present invention is to provide therapeutic compositions for the treatment of these diseases. Such compositions comprise a therapeutically effective amount of an Mpl ligand polypeptide or active fragment thereof in combination with a pharmaceutically acceptable carrier. The carrier may be water for injection, preferably supplemented with other components to prepare solutions that can be administered to mammals. For therapeutic use, the Mpl ligand can be used in the form of a composition containing purified protein conjugated to one or more physiologically acceptable carriers, solvents or diluents. Neutral buffer solution or solution mixed with serum albumin are examples of suitable carriers. Preferably, the product is prepared in lyophilized form using appropriate solvents (e.g. sucrose). Other conventional carriers, diluents or solvents, for example Tris buffer (pH 8.0) and acetate buffer (pH 5.0), which sometimes contain sorbitol, can be used. The claimed compositions can be administered parenterally. Alternatively, the compositions may be administered intravenously or subcutaneously. For systemic use for the purposes of the present invention, therapeutic compositions can be prepared in a pyrogen-free form in the form of an aqueous solution suitable for parenteral administration. Methods for preparing such pharmaceutically acceptable protein solutions in accordance with the required pH, isotonic properties, stability are well known to specialists in this field of research.

Дозировка и режим введения препаратов при осуществлении способа лечения описанных выше заболеваний подбираются практикующим врачом с учетом различных факторов, изменяющих действие лекарств, таких как возраст, состояние больного, характер его питания, вес тела, пол, тяжесть какой-либо инфекции, время применения и другие клинические факторы. В целом, ежедневно следует применять около 0,1-1000 мкг белка Mpl-лиганда или его фрагмента на 1 кг веса тела. The dosage and mode of administration of the drugs when implementing the method of treating the diseases described above are selected by the practitioner taking into account various factors that change the effect of drugs, such as age, condition of the patient, the nature of his diet, body weight, gender, severity of any infection, time of use, and others clinical factors. In general, about 0.1-1000 μg of Mpl-ligand protein or its fragment per 1 kg of body weight should be used daily.

Композиции и полипептиды, заявленные в настоящем изобретении, при осуществлении способов лечения могут быть использованы как сами по себе, так и в сочетании с другими цитокинами, растворимым Mpl- рецептором, гематопоэтическими факторами, интерлейкинами, ростовыми факторами или антителами при корригировании заболеваний, характеризующихся симптомами, отличными от тромбоцитарной недостаточности. Ожидается, что Mpl-лиганд будет действительно полезен при лечении некоторых форм тромбоцитопении в сочетании с такими мощными стимуляторами гематопоэза, как IL-3 или GM-CSF. Кроме того, вместе с Mpl-лигандом могут быть применены и другие факторы стимуляции мегакариоцитов, например, мег-КСФ (meg-CSF), фактор стволовых клеток (SCF), лейкоз-ингибирующий фактор (LIF), онкостатин М (OSM) или иные соединения, обладающие мегакариоцитстимулирующей активностью. Дополнительными примерами цитокинов или гематопоэтических факторов для указанной сочетанной терапии служат альфа-IL-1, бета-IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, II-5, IL- 6, II-11, колониестимулирующий фактор-1 (CSF-1), GM-CSF, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (G-CSF), ЕРО, альфа- интерферон (альфа-ИФН, IFN), бета-ИФН или гамма-ИФН. Может оказаться целесообразным одновременное или последовательное введение совместно с указанными соединениями растворимого Mpl- рецептора млекопитающих, который, по-видимому, способствует разрушению мегакариоцитов с образованием тромбоцитов, как только мегакариоциты созреют. Таким образом, введение Mpl-лиганда (для увеличения количества зрелых мегакариоцитов) с последующим применением растворимого Mpl-рецептора (для инактивирования лиганда и разрушения зрелых мегакариоцитов с образованием тромбоцитов), по-видимому, будет действительно эффективным для стимуляции образования тромбоцитов. Дозы, указанные выше, могут быть скорригированы в зависимости от того, какие дополнительные компоненты входят в состав фармацевтической композиции. Эффективность лечения контролируют соответствующими методами. Кроме того, заявленные новые полипептиды используются для получения антител. Таким образом, в объем изобретения включены антитела, взаимодействующие с Mpl-лигандом, полученным согласно настоящему изобретению, и активные фрагменты данных антител. Антитела могут быть поликлональными, моноклональными, рекомбинантными, химерными, одноцепочечными и/или биспецифическими и т.д. Фрагментом антитела может быть любой фрагмент, взаимодействующий с Mpl-лигандом, такой как Fab, Fab' и т.д. В объем настоящего изобретения также включены гибридомы, полученные при использовании Mpl-лиганда или его фрагмента в качестве антигена для иммунизации животных, с последующим слиянием клеток животных (например, клеток селезенки) с определенной опухолевой клеточной линией. В результате слияния, осуществляемого известными методами, получают бессмертные клеточные линии, продуцирующие антитела. Способы получения гибридом и антитела, направленные к целому полипептиду Mpl-лиганда или его отдельным участкам, также включены в объем настоящего изобретения. The compositions and polypeptides of the present invention can be used alone or in combination with other cytokines, a soluble Mpl receptor, hematopoietic factors, interleukins, growth factors or antibodies for correcting diseases characterized by symptoms, when implementing methods of treatment. different from platelet deficiency. The Mpl ligand is expected to be truly useful in treating certain forms of thrombocytopenia in combination with potent hematopoiesis stimulants such as IL-3 or GM-CSF. In addition, other megakaryocyte stimulation factors, for example, meg-CSF (meg-CSF), stem cell factor (SCF), leukemia inhibiting factor (LIF), oncostatin M (OSM), or others, can be used along with the Mpl ligand. compounds with megakaryocyte-stimulating activity. Additional examples of cytokines or hematopoietic factors for this combination therapy are alpha-IL-1, beta-IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, II-5, IL-6, II-11, colony-stimulating factor 1 (CSF-1), GM-CSF, granulocyte colony stimulating factor (G-CSF), EPO, alpha interferon (alpha IFN, IFN), beta IFN or gamma IFN. It may be appropriate to administer simultaneously or sequentially, together with the compounds, a soluble mammalian Mpl receptor, which appears to contribute to the destruction of megakaryocytes with the formation of platelets as soon as megakaryocytes mature. Thus, the introduction of the Mpl ligand (to increase the number of mature megakaryocytes), followed by the use of a soluble Mpl receptor (to inactivate the ligand and destroy the mature megakaryocytes to form platelets), is likely to be really effective for stimulating platelet formation. The doses indicated above can be adjusted depending on what additional components are included in the pharmaceutical composition. The effectiveness of treatment is controlled by appropriate methods. In addition, the claimed new polypeptides are used to produce antibodies. Thus, antibodies that interact with the Mpl ligand obtained according to the present invention and active fragments of these antibodies are included in the scope of the invention. Antibodies can be polyclonal, monoclonal, recombinant, chimeric, single chain and / or bispecific, etc. A fragment of an antibody can be any fragment that interacts with an Mpl ligand, such as Fab, Fab ', etc. Hybridomas obtained by using the Mpl ligand or fragment thereof as an antigen to immunize animals, followed by fusion of animal cells (e.g., spleen cells) with a specific tumor cell line, are also included in the scope of the present invention. As a result of the fusion carried out by known methods, immortal cell lines producing antibodies are obtained. Methods for producing hybridomas and antibodies directed to the whole Mpl ligand polypeptide or its individual regions are also included in the scope of the present invention.

Антитела могут использоваться в терапии, например для ингибирования связывания Mpl-лиганда с рецептором. Антитела, связанные с соответствующей меткой, могут найти применение и в диагностике in vivo и in vitro, для выявления Mpl-лиганда в жидкостях организма. Antibodies can be used in therapy, for example, to inhibit the binding of an Mpl ligand to a receptor. Antibodies associated with the corresponding label can be used in both in vivo and in vitro diagnostics to detect Mpl ligand in body fluids.

Приведенные ниже Примеры наиболее полно раскрывают данное изобретение. Кроме того, в них отражены предпочтительные варианты осуществления изобретения без ограничения его объема. Стандартные методики для осуществления экспериментов, описанных в приведенных ниже Примерах, а также подходящие альтернативные методики, изложены в широко известных руководствах по молекулярной биологии, например, Sambrook et al., Molecular Cloning, Второе издание, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1987) и Ausubel et al., (Eds), Current Protocols in Molecular Biology, Greene associates/Wiley Interscience, New York (1990). The following Examples most fully disclose the invention. In addition, they reflect preferred embodiments of the invention without limiting its scope. Standard procedures for performing the experiments described in the Examples below, as well as suitable alternative procedures, are set forth in well-known molecular biology manuals such as Sambrook et al., Molecular Cloning, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1987) and Ausubel et al., (Eds), Current Protocols in Molecular Biology, Greene associates / Wiley Interscience, New York (1990).

Пример 1. Апластическая плазма собаки
Гепаринизированную апластическую плазму собаки ("АРК9") или нормальную плазму собаки ("NK9") получали, как описано в приведенных ниже публикациях, с той разницей, что доза облучения реципиентов составляла 450 рад:
1. Mazur.E. and South, К. Exp.Hematol. 13:1164-1172 (1985).
Example 1. Aplastic plasma of a dog
Heparinized dog aplastic plasma ("ARK9") or normal dog plasma ("NK9") was obtained as described in the following publications, with the difference that the dose to recipients was 450 rad:
1. Mazur.E. and South, C. Exp. Hematol. 13: 1164-1172 (1985).

2. Arriada, M., South, К., Cohen, J.L, and Mazur, E.M. Blood 69:486-492 (1987). 2. Arriada, M., South, C., Cohen, J. L., and Mazur, E. M. Blood 69: 486-492 (1987).

3. Mazur.E., Basilico, D., Newton, J.L., Cohen, J.L, Garland, C., Sohl, P.A., and Narendran, A. Blood 76:1771-1782 (1990). 3. Mazur. E., Basilico, D., Newton, J. L., Cohen, J. L., Garland, C., Sohl, P. A., and Narendran, A. Blood 76: 1771-1782 (1990).

Пример 2. Определение мегакариоцитов человека
АРК9 и фракционированная АРК9 были проверены на способность стимулировать развитие мегакариоцитов человека из CD34+ клеток- предшественников. CD34+ клетки получали из клеток периферической крови, как описано (Hokom, М.Н., Choi.E., Nichol, J.L, Hornkohl,A., Arakawa.T., and Hunt, P. Molecular Biology of Haematopoiesis 3: 15-31,1994), и инкубировали в культуральной среде следующего состава: среда Дальбекко в модификации Исков (IMDM; GIBCO, Grand Island, NY) с 1% смеси глютамин-пеннициллин- стрептомицин (Irvine Scientific, Santa Ana, CA), 10% гепаринизированная, свободная от тромбоцитов человеческая плазма AB. Также добавляли 2-меркаптоэтанол (10-4 М), пируват (110 мкг/мл), холестерин (7,8 мкг/мл), аденозин, гуанин, цитидин, уридин, тимидин, 2-дезоксицитозин, 2-дезоксиаденозин, 2- дезоксигуанозин (каждый по 10 мкг/мл, Sigma); человеческий рекомбинантный инсулин (10 мкг/мл); человеческий трансферрин (300 мкг/мл), соевые липиды (1%, Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN); человеческий рекомбинантный основной фактор роста фибробластов (2 нг/мл, Genzyme, Cambridge, MA); человеческий рекомбинантный эпидермальный ростовой фактор (15 нг/мл), ростовой фактор, полученный из тромбоцитов (10 нг/мл, Amgen,Inc., Thousand Oaks, CA).
Example 2. Determination of human megakaryocytes
APC9 and fractionated APC9 were tested for their ability to stimulate the development of human megakaryocytes from CD34 + progenitor cells. CD34 + cells were obtained from peripheral blood cells as described (Hokom, M.N., Choi.E., Nichol, JL, Hornkohl, A., Arakawa.T., And Hunt, P. Molecular Biology of Haematopoiesis 3: 15- 31.1994), and incubated in a culture medium of the following composition: Dalbecco's medium in the modification of Claims (IMDM; GIBCO, Grand Island, NY) with a 1% glutamine-pennicillin-streptomycin mixture (Irvine Scientific, Santa Ana, CA), 10% heparinized platelet-free human plasma AB. 2-mercaptoethanol (10-4 M), pyruvate (110 μg / ml), cholesterol (7.8 μg / ml), adenosine, guanine, cytidine, uridine, thymidine, 2-deoxycytosine, 2-deoxyadenosine, 2- deoxyguanosine (each 10 μg / ml, Sigma); human recombinant insulin (10 μg / ml); human transferrin (300 μg / ml), soy lipids (1%, Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN); human recombinant major fibroblast growth factor (2 ng / ml, Genzyme, Cambridge, MA); human recombinant epidermal growth factor (15 ng / ml), growth factor derived from platelets (10 ng / ml, Amgen, Inc., Thousand Oaks, CA).

CD34+ клетки засевали в концентрации 200000/мл культуральной среды, в конечном объеме 15 мкл в ячейки планшетов Теразаки (Vanguard, Inc., Neptune, NJ). Клетки инкубировали в течение 8 дней во влажной атмосфере с 5% CO2 при 37oC, затем фиксировали прямо в планшетах 1% глутаровым альдегидом и инкубировали со смесью моноклональных антител (anti-GPIb, anti GPIIb, (Bio design) и anti GPIb (Dako, Carpinteria, CA). Иммунную реакцию выявляли при помощи системы стрептавидин-бета- галактозидаза (HistoMark, Kirkegaard and Perry). Мегакариоциты, выявляемые в виде синих колоний, подсчитывали на инвертированном фазовом микроскопе с увеличением 1000x. Результаты представляли в виде среднего числа мегакариоцитов на лунку +/- стандартная ошибка определения (SEM). В некоторых случаях данные представляли в "мегакариоцитарных единицах/мл", при этом та степень, в которой данный тестируемый образец индуцировал развитие мегакариоцитов, была нормализована относительно использованного в опыте положительного контроля - APK9. Одну единицу определяли как то количество материала, которое приводило к образованию такого же числа мегакариоцитов, что и 1 мкл стандарта APK9. Активность приписывали Mpl-лиганду если она могла быть блокирована 5-10 мкл/мл MPL-X (растворимым Mpl-рецептором).CD34 + cells were seeded at a concentration of 200,000 / ml culture medium, in a final volume of 15 μl, in Terazaki plate cells (Vanguard, Inc., Neptune, NJ). Cells were incubated for 8 days in a humid atmosphere with 5% CO 2 at 37 ° C, then fixed directly in the plates with 1% glutaraldehyde and incubated with a mixture of monoclonal antibodies (anti-GPIb, anti GPIIb, (Bio design) and anti GPIb ( Dako, Carpinteria, CA) An immune response was detected using a streptavidin-beta-galactosidase system (HistoMark, Kirkegaard and Perry). Megakaryocytes detected as blue colonies were counted on an inverted phase microscope with a magnification of 1000x. per well +/- standard error of determination (SEM) In some cases, the data were presented in “megakaryocytic units / ml”, while the degree to which this test sample induced the development of megakaryocytes was normalized with respect to the positive control used in the experiment — APK9.One unit was determined as the amount of material which led to the formation of the same number of megakaryocytes as 1 μl of the standard APK9. Activity was attributed to the Mpl ligand if it could be blocked with 5-10 μl / ml MPL-X (soluble Mpl receptor).

Показано, что APK9 содержит фактор(ы), который стимулирует развитие мегакариоцитов человека в данной системе. CD34+ клетки, инкубированные с 10% NK9 в течение 8 дней, показали пренебрежимо малое количество окрашенных синим мегакариоцитов, тогда как те же клетки, инкубированные 8 дней с 10% APK9, дали очень большое число окрашенных мегакариоцитов. APK9 has been shown to contain factor (s) that stimulate the development of human megakaryocytes in this system. CD34 + cells incubated with 10% NK9 for 8 days showed a negligible amount of blue stained megakaryocytes, while the same cells incubated 8 days with 10% APK9 yielded a very large number of stained megakaryocytes.

На фиг.2 видно, что возрастающие концентрации Mpl-X, добавленного к культуральной системе человеческих мегакариоцитов, в возрастающей степени блокируют развитие мегакариоцитов. При концентрациях Mpl-X больше 5 мкг/мл наступает полное подавление. В данном опыте CD34+ клетки стимулировали 5% APK9. Это указывает на тот факт, что активность, взаимодействующая с Mpl-X (предположительно Mpl-лиганд), необходима для развития мегакариоцитов человека и в APK9 присутствует собственно Mpl-лиганд. Figure 2 shows that increasing concentrations of Mpl-X added to the culture system of human megakaryocytes, to an increasing extent, block the development of megakaryocytes. At concentrations of Mpl-X greater than 5 μg / ml, complete suppression occurs. In this experiment, CD34 + cells were stimulated with 5% APK9. This indicates that the activity interacting with Mpl-X (presumably the Mpl ligand) is necessary for the development of human megakaryocytes and the actual Mpl ligand is present in APK9.

Были получены и другие подтверждения того, что в APK9 присутствует активность Mpl- лиганда, необходимого для развития мегакариоцитов человека. APK9 (135 мл) разбавили в 6 раз средой Исков и нанесли на аффинную колонку Mpl-X. Несвязавшийся материал был собран и сконцентрирован до первоначального объема перед постановкой теста. Связавшийся материал элюировали 10 мл 1 М NaCl, 20% собранного пула подвергли диафильтрации и затем сконцентрировали в 4 раза. CB34+ клетки, которые инкубировали в среде без добавок APK9, не дали начала мегакариоцитам. Клетки, инкубированные с 5% APK9 (того же образца, что наносили на колонку), дали 48 +/- 8 мегакариоцитов на ячейку. Клетки, инкубированные с несвязавшимся материалом (в концентрации 10%), не образовали мегакариоцитов. Клетки, инкубированные с 10% элюата, дали счет 120 +/- 44 мегакариоцитов на ячейку. Активность в наносимом на колонку образце и активность в элюате практически полностью подавлялись 5 мкг/мл Mpl-X. Other evidence has been obtained that the activity of Mpl ligand necessary for the development of human megakaryocytes is present in APK9. APK9 (135 ml) was diluted 6 times with Isc media and applied to an Mpl-X affinity column. Unbound material was collected and concentrated to its original volume before staging the test. The bound material was eluted with 10 ml of 1 M NaCl, 20% of the collected pool was diafiltered and then concentrated 4 times. CB34 + cells that were incubated in medium without APK9 additives did not give rise to megakaryocytes. Cells incubated with 5% APK9 (the same sample as applied to the column) gave 48 +/- 8 megakaryocytes per cell. Cells incubated with unbound material (at a concentration of 10%) did not form megakaryocytes. Cells incubated with 10% eluate gave a score of 120 +/- 44 megakaryocytes per cell. The activity in the sample applied to the column and the activity in the eluate were almost completely suppressed by 5 μg / ml Mpl-X.

Пример 3. Трансфекция Mpl-рецептора мыши или человека в мышиную клеточную линию
A. Mpl-рецептор мыши
Полноразмерная кДНК Mpl-рецептора мыши была субклонирована в вектор экспрессии, содержащий транскрипционный промотор, полученный из LTR вируса саркомы мышей Молони. 5 мкг данного конструкта и 1 мкг плазмиды pWLNeo, несущей селективный маркер (Stratagene), были ко-электропорированы в клетки IL-3-зависимой мышиной линии (32D, клон 23; Greenberger et al., PNAS 80: 2931- 2936 (1983)). Клетки культивировали в течение пяти дней для восстановления после электропорации, затем переводили на селективную среду, содержащую 800 мкг/мл Генетецина (G418, Sigma) и 1 нг/мл IL-3. Затем выжившие клетки разделяли на два пула по 200000 клеток в каждом и подращивали для анализа. Шесть популяций клеток были проверены на поверхностную экспрессию Mpl- рецептора методом проточной цитофлуориметрии (FACS) с использованием поликлональной кроличьей антипептидной сыворотки. Одна из популяций была отобрана для сортировки в протоке с применением той же сыворотки. Одноклеточные клоны исходной клеточной линии были получены путем подращивания клеток на среде с 10% APK9 и Генетецином. После селекции в присутствии APK9 в течение 35 дней клетки поддерживали культивированием в присутствии 1 нг/мл мышиного IL-3. Один из субклонов, 1A6.1, был использован для выполнения основной работы.
Example 3. Transfection of the mouse or human Mpl receptor into a murine cell line
A. Mpl receptor mouse
The full-length mouse Mpl receptor cDNA was subcloned into an expression vector containing a transcription promoter derived from Moloni mouse sarcoma virus LTR. 5 μg of this construct and 1 μg of the pWLNeo plasmid carrying the selectable marker (Stratagene) were co-electroporated into cells of the IL-3-dependent mouse line (32D, clone 23; Greenberger et al., PNAS 80: 2931-2936 (1983) ) Cells were cultured for five days to recover from electroporation, then transferred to selective medium containing 800 μg / ml Genetecin (G418, Sigma) and 1 ng / ml IL-3. The surviving cells were then divided into two pools of 200,000 cells each and grown for analysis. Six cell populations were tested for surface expression of the Mpl receptor by flow cytofluorimetry (FACS) using polyclonal rabbit antipeptide serum. One of the populations was selected for sorting in the duct using the same serum. Unicellular clones of the original cell line were obtained by growing cells on a medium with 10% APK9 and Genetecin. After selection in the presence of APK9 for 35 days, the cells were maintained by culturing in the presence of 1 ng / ml mouse IL-3. One of the subclones, 1A6.1, was used to carry out the main work.

B. Mpl-рецептор человека
Полноразмерные последовательности Mpl-рецептора человека (Vigon.l., et al. , PNAS 89: 5640 - 5644 (1992)) были субклонированы в вектор экспрессии, содержащий транскрипционный промотор вируса саркомы мышей Молони (тот же вектор, что и в случае мышиного рецептора). Шесть мкг данного конструкта и 6 мкг амфотропного ретровирусного упаковочного конструкта (Landau, N.R., Littman, D. R. , J.Virology 66: 5110-5113 (1992)) были трансфецированы в три миллиона клеток 293 с использованием набора для трансфекции клеток млекопитающих на основе CaPO4 (Stratagene). Те же клетки были ретрансфецированы после 2 дней культивирования и еще раз ретрансфецированы спустя 4 дня. Через день после последней трансфекции клетки 293 кокультивировали с клетками IL-3-зависимой мышиной линии (32D, клон 23; Greenberger et al., PNAS 80: 2831- 2936 (1983)). После 24 часов кокультивации клетки 32D отделяли и фракционировали в градиенте BSA (Path-o-cyte; Miles Inc.). Затем клетки подращивали в присутствии 1 нг/мл мышиного IL-3 и отбирали на способность расти в пристутствии 20% АРК9. Клетки сортировали проточной цитофлуориметрией (FACS) на поверхностную экспрессию рецептора с помощью поликлональной кроличьей антипептидной сыворотки. Именно эти клетки далее использовали в опытах.
B. Human Mpl Receptor
Full-length human Mpl receptor sequences (Vigon.l., Et al., PNAS 89: 5640-5644 (1992)) were subcloned into an expression vector containing the transcription promoter of Molony mouse sarcoma virus (the same vector as in the case of the mouse receptor ) Six μg of this construct and 6 μg of amphotropic retroviral packaging construct (Landau, NR, Littman, DR, J. Virology 66: 5110-5113 (1992)) were transfected into three million 293 cells using a CaPO 4 mammalian cell transfection kit (Stratagene). The same cells were retransfected after 2 days of cultivation and again retransfected after 4 days. One day after the last transfection, 293 cells were cocultured with cells of the IL-3-dependent mouse line (32D, clone 23; Greenberger et al., PNAS 80: 2831-2936 (1983)). After 24 hours of cocultivation, 32D cells were separated and fractionated in a BSA gradient (Path-o-cyte; Miles Inc.). Cells were then grown in the presence of 1 ng / ml mouse IL-3 and selected for their ability to grow in the presence of 20% ARP9. Cells were sorted by flow cytometry (FACS) for surface expression of the receptor using polyclonal rabbit antipeptide serum. These cells were further used in experiments.

Пример 4. Определение Mpl-лиганда при помощи клеток 1A6.1
Клетки 1A6.1 отмывали от присутствующего в среде IL-3 и засевали (1000 клеток/ 15 мкл конечного объема/ячейку) в планшеты Теразаки в среде альфа-MEM (Gibco) с 10% эмбриональной телячьей сыворотки (FCS), Генетецином (800 мкг/мл), 1% пенициллином-стрептомицином (Gibco) в 1:1 последовательных разведениях тестируемых образцов. После 48 часов культивирования микроскопически определяли количество жизнеспособных клеток на ячейку. За единицу активности принимали такую активность, которая приводила к обнаружению 200 жизнеспособных клеток на ячейку. Активность приписывалась Mpl-лиганду, если она полностью подавлялась включением в определение 5-10 мкг/мл Mpl-X. Активность Mpl-лиганда в усредненных единицах APK9 составляла 4400 +/- 539 единиц/мл апластической плазмы. Если не указано специально, единицы активности Mpl-лиганда определяли в опытах с использованием клеток 1A6.1.
Example 4. The definition of Mpl ligand using cells 1A6.1
Cells 1A6.1 were washed from the IL-3 medium present and seeded (1000 cells / 15 μl final volume / well) in Terazaki plates in alpha-MEM medium (Gibco) with 10% fetal calf serum (FCS), Genetecin (800 μg / ml), 1% penicillin-streptomycin (Gibco) in 1: 1 serial dilutions of test samples. After 48 hours of cultivation, the number of viable cells per cell was microscopically determined. Such activity was taken as a unit of activity, which led to the detection of 200 viable cells per cell. Activity was attributed to the Mpl ligand if it was completely suppressed by the inclusion of 5-10 μg / ml Mpl-X in the definition. The activity of the Mpl ligand in averaged units of APK9 was 4400 +/- 539 units / ml of aplastic plasma. Unless specifically indicated, units of Mpl ligand activity were determined in experiments using 1A6.1 cells.

Определения с клетками, трансфицированными геном Mpl-рецептора человека (Пример 3B), проводили точно так же, как и с клетками 1A6.1. Determinations with cells transfected with the human Mpl receptor gene (Example 3B) were carried out in exactly the same way as with cells 1A6.1.

Пример 5. Mpl-лиганд присутствует в апластической плазме или сыворотке мыши, собаки, свиньи и человека
Mpl-лиганд присутствует в апластической плазме или сыворотке мыши, собаки, свиньи и человека (Таблица 2). Плазму собирали у мышей BDF1 до облучения и спустя 12 дней после облучения дозой 500 рад. Плазму проверяли в тесте на клетках 1A6.1, и была обнаружена активность 2000 единиц/мл, которая практически полностью ингибировалась Mpl-X (10 мкг/мл). Плазма облученных мышей была также положительна в тесте на мегакариоцитах человека, и ее активность составляла 1833 ед/мл. У собак плазму собирали до облучения и 10 дней спустя после облучения в дозе 450 рад. Плазму проверяли в тесте на клетках 1A6.1 и в тесте на мегарикариоцитах человека. В обоих определениях была обнаружена активность, которая полностью ингибировалась Mpl-X (10 мкг/мл). У свиней плазму собирали до облучения и через 10 дней после облучения (650 рад). Плазму проверяли в тесте на клетках 1A6.1 и тесте на мегакариоцитах человека. В обоих определениях обнаружена активность лиганда (подавляемая Mpl-X в концентрации 10 мкг/мл), сравнимая с таковой, обнаруживаемой в апластической плазме собаки. Были также получены сыворотки от апластических пациентов. Этот материал получали от больных, перенесших трансплантацию костного мозга. Сыворотки шести пациентов были проверены в тесте на клетках 1A6.1 и обнаружена активность 903 ед/мл, 88% которой было обусловлено Mpl-лигандом (подавлялась 10 мкг/мл Mpl-X). Сыворотки 14 пластических пациентов были также проверены в тесте на мегакариоцитах человека. В целом, они показали существенную активность, 941 ед/мл, которая полностью подавлялась 10 мкг/мл Mpl-X. Данные, полученные с применением мышиного IL-3, включены, чтобы показать специфичность теста на клетках 1A6.1. Хотя этот рекомбинантный цитокин индуцирует рост данной клеточной линии, его активность не блокируется 10 мкг/мл Mpl-X.
Example 5. Mpl-ligand is present in aplastic plasma or serum of mouse, dog, pig and human
Mpl-ligand is present in aplastic plasma or serum of mouse, dog, pig and human (table 2). Plasma was collected from BDF1 mice before irradiation and 12 days after irradiation with a dose of 500 rad. Plasma was checked in the test on cells 1A6.1, and activity of 2000 units / ml was detected, which was almost completely inhibited by Mpl-X (10 μg / ml). The plasma of the irradiated mice was also positive in the test for human megakaryocytes, and its activity was 1833 units / ml. In dogs, plasma was collected before irradiation and 10 days after irradiation at a dose of 450 rad. Plasma was tested in the test on cells 1A6.1 and in the test on human megarikaryocytes. In both determinations, activity was found that was completely inhibited by Mpl-X (10 μg / ml). In pigs, plasma was collected before irradiation and 10 days after irradiation (650 rad). Plasma was tested in a test on cells 1A6.1 and a test on human megakaryocytes. In both determinations, ligand activity (suppressed by Mpl-X at a concentration of 10 μg / ml) was found, comparable to that found in dog aplastic plasma. Serums were also obtained from aplastic patients. This material was obtained from patients undergoing bone marrow transplantation. The sera of six patients were tested in the test on cells 1A6.1 and activity of 903 U / ml was detected, 88% of which was due to the Mpl ligand (10 μg / ml Mpl-X was suppressed). Sera from 14 plastic patients were also tested in the human megakaryocyte assay. Altogether, they showed significant activity, 941 U / ml, which was completely suppressed by 10 μg / ml Mpl-X. Data obtained using murine IL-3 are included to show the specificity of the test on cells 1A6.1. Although this recombinant cytokine induces the growth of this cell line, its activity is not blocked by 10 μg / ml Mpl-X.

Пример 6. Mpl-лиганд стимулирует рост клеток 1A6.1 и развитие мегакариоцитов человека
Mpl-лиганд (обогащенный по меньшей мере в 100000 раз после хроматографии на пектине и аффинной хроматографии; см.Пример 7) стимулирует рост клеток 1A6.1 и развитие мегакариоцитов человека из 34+ клеток периферической крови в зависимости от дозы. Активность обусловлена именно Mpl-лигандом, поскольку, как показано на фиг.2 и 3, эта активность в обоих определениях может быть полностью блокирована Mpl-X.
Example 6. Mpl-ligand stimulates the growth of cells 1A6.1 and the development of human megakaryocytes
The Mpl ligand (enriched at least 100,000 times after pectin and affinity chromatography; see Example 7) stimulates the growth of 1A6.1 cells and the development of human megakaryocytes from 34+ peripheral blood cells depending on the dose. The activity is due precisely to the Mpl ligand, since, as shown in FIGS. 2 and 3, this activity in both definitions can be completely blocked by Mpl-X.

Заявителями было также показано, что фракционированные при помощи проточной цитофлуориметрии (FACS) 34+ клетки периферической крови при инкубировании с Mpl-лигандом (в данном случае - 100 ед/мл в течение 9 дней) развиваются в фенотипически нормальные, зрелые мегакариоциты. Таким образом показано, что очищенный Mpl- лиганд оказывает тот же самый эффект на мегакариоциты, что и неочищенная APK9. Кроме того, в данном эксперименте использовали очищенные CD34+ клетки (100% CD34+), а не обогащенные, в которых доля CD34+ клеток обычно составляет 30- 50%. Applicants have also shown that peripheral blood cells fractionated by flow cytometry (FACS) 34+ when incubated with an Mpl ligand (in this case, 100 units / ml for 9 days) develop into phenotypically normal, mature megakaryocytes. Thus, it was shown that the purified Mpl ligand has the same effect on megakaryocytes as the crude APK9. In addition, purified CD34 + cells (100% CD34 +) were used in this experiment, but not enriched ones, in which the proportion of CD34 + cells is usually 30-50%.

Пример 7. Очистка Mpl-лиганда собаки
1. Резюме
Были очищены белки (25 кД и 31 кД), которые проявляли активность, приписываемую лиганду Mpl-рецептора. Белки выделены из плазмы облученных собак по схеме, включающей аффинную хроматографию на агглютинине зародышей пшеницы (WGA), аффинную хроматографию на Mpl-рецепторе, анионобменную хроматографию, гель- фильтрационную хроматографию и C4 HPLC с обращенной фазой, см. фиг.46, на которой представлена данная схема очистки.
Example 7. Purification of Mpl-ligand dogs
1. Summary
Proteins (25 kD and 31 kD) were purified that showed activity attributed to the Mpl receptor ligand. Proteins were isolated from the plasma of irradiated dogs according to the scheme, including affinity chromatography on wheat germ agglutinin (WGA), affinity chromatography on Mpl receptor, anion exchange chromatography, gel filtration chromatography, and reverse phase CLC HP4, see Fig. 46, which presents this cleaning scheme.

Mpl-лиганды с молекулярной массой 25 кД и 31 кД были очищены по существу до гомогенности и было показано, что они состоят из аминокислотных последовательностей, описанных в настоящем изобретении. Mpl ligands with a molecular weight of 25 kDa and 31 kDa were purified essentially homogeneity and it was shown that they consist of the amino acid sequences described in the present invention.

II. Методы
А. Осветление плазмы
Замороженную плазму (всего около 20 литров), полученную от облученных собак (см. Пример 1), оттаивали в течение ночи при 4oC; оттаивание плазмы в больших бутылях проводили при комнатной температуре в течение нескольких часов, а затем - в холодной комнате. Нерастворимый материал удаляли центрифугированием в течение 6 часов при 11,000 g. Плазму разводили фосфатным буферным раствором, pH 7,3, содержащим 0,01% азида натрия (PBS/азид), и фильтровали через 1,2 мкм фильтр. Процедура осветления обычно приводила к двукратному разведению исходного материала.
II. Methods
A. Plasma clarification
Frozen plasma (about 20 liters in total) obtained from irradiated dogs (see Example 1) was thawed overnight at 4 ° C; plasma thawing in large bottles was carried out at room temperature for several hours, and then in a cold room. Insoluble material was removed by centrifugation for 6 hours at 11,000 g. Plasma was diluted with phosphate buffered saline, pH 7.3, containing 0.01% sodium azide (PBS / azide), and filtered through a 1.2 μm filter. The clarification procedure usually led to a double dilution of the starting material.

Б. Аффинная хроматография на агглютинине зародышей пшеницы
Все операции проводили при 4oС. Осветленную плазму (две партии) наносили на колонку с иммобилизованным агглютинином зародышей пшеницы (1 литр, 10 х 12 см, EY Laboratories), уравновешенную PBS/азидом. После нанесения образца несвязавшийся материал смывали с колонки PBS/азидом и колонку промывали 0,5 М NaCl в 20 мМ TrisHCl, pH 8. Активность Mpl-лиганда, связавшуюся с WGA-колонкой, элюировали 0,35 М N-ацетилглюкозамином (GleNAc), 0,5 М NaCl, 20 мМ Tris-HCl, pH 8. Активности Mpl-лиганда не было обнаружено в проточных или промывочных фракциях.
B. Wheat Germ Agglutinin Affinity Chromatography
All operations were carried out at 4 ° C. The clarified plasma (two batches) was applied to a column with immobilized agglutinin of wheat germ (1 liter, 10 x 12 cm, EY Laboratories), equilibrated with PBS / azide. After applying the sample, unbound material was washed from the PBS / azide column and the column was washed with 0.5 M NaCl in 20 mM TrisHCl, pH 8. The activity of the Mpl ligand bound to the WGA column was eluted with 0.35 M N-acetylglucosamine (GleNAc), 0.5 M NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 8. No Mpl ligand activity was detected in flow or wash fractions.

В. Аффинная хроматография на Mpl-X рецепторе
Использованный растворимый мышиный Mpl-рецептор (Mpl-X) соответствовал целому экстраклеточному домену Mpl-рецептора минус Тrp в положении 483 (см. Vigon, et аl., 8: 2607-2615(1993)). Для оптимизации связывания Mpl-лиганда с Mpl-X рецептором на аффинной колонке, элюированный с WGA-колонки материал концентрировали с использованием мембранного ультрафильтра (порог отсечения по молекулярному весу 10,000, YM-10, Amicon) и концентрацию NaCl доводили до 0,2 М последующим разведением. Концентрированный материал с WGA-колонки наносили на 20-миллилитровую колонку с m- Mpl-X (растворимый мышиный Mpl-Х рецептор)/цианбромид- активированная Сефароза (2,6 х 4,2 см, 1,5 мг m-Npl-X на мл смолы) при скорости потока 0,9 мл/мин. Колонку промывали PBS/азидом при скорости потока 1,5 мл/мин, а затем высокосолевым буфером (405 мл), состоящим из 10 мМ Tris-HCl, 1 М NaCl, 1 мМ CHAPS, pH 8,0. Связавшийся Mpl-лиганд элюировали с колонки буфером следующего состава: 20 мМ CAPS, 1 М NaCl, 5 мМ CHAPS, pH 10,5. Собирали соответствующие фракции. Для нейтрализации pH к каждой фракции добавляли Tris.
B. Affinity Chromatography on the Mpl-X Receptor
The soluble murine Mpl receptor (Mpl-X) used corresponded to the whole extracellular domain of the Mpl receptor minus Trp at position 483 (see Vigon, et al., 8: 2607-2615 (1993)). To optimize the binding of the Mpl ligand to the Mpl-X receptor on an affinity column, the material eluted from the WGA column was concentrated using an ultrafilter membrane (cut-off threshold for molecular weight 10,000, YM-10, Amicon) and the NaCl concentration was adjusted to 0.2 M followed by breeding. The concentrated material from the WGA column was applied to a 20 ml column with m-Mpl-X (soluble murine Mpl-X receptor) / cyanogen bromide-activated Sepharose (2.6 x 4.2 cm, 1.5 mg m-Npl-X per ml of resin) at a flow rate of 0.9 ml / min. The column was washed with PBS / azide at a flow rate of 1.5 ml / min and then with high salt buffer (405 ml) consisting of 10 mM Tris-HCl, 1 M NaCl, 1 mM CHAPS, pH 8.0. The bound Mpl ligand was eluted from the column with a buffer of the following composition: 20 mM CAPS, 1 M NaCl, 5 mM CHAPS, pH 10.5. The appropriate fractions were collected. To neutralize the pH, Tris was added to each fraction.

SDS-PAGE и поглощение при 280 нм показали наличие в профиле элюции с аффинной колонки с Mpl-X рецептором раннего белкового пика во фракциях 1-4 при том, что основная активность Mpl-лиганда элюировала после фракции 5. SDS-PAGE and absorbance at 280 nm showed the presence of an early protein peak in fractions 1-4 in the elution profile of the affinity column with the Mpl-X receptor in fractions 1-4, while the main activity of the Mpl ligand eluted after fraction 5.

Г. Moно-Q-анионобменная хроматография
Наиболее очищенные фракции с нескольких аффинных колонок с Mpl-X рецептором объединяли, концентрировали и диализовали против 20 мМ Tris-HCl, 5 мМ CHAPS, pH 8,7 до конечного объема 58,5 мл. Концентрацию белка в смеси оценивали по поглощению при 280 нм, и она составляла 0,12 мг/мл (приблизительно 7 мг общего белка). Смесь наносили при скорости потока 0,5 мл/мин на колонку Mono-Q HR 5/5 (Pharmacia), уравновешенную 20 мМ Tris-HCl, 5 мМ CHAPS, pH 8,7. Элюцию проводили линейным градиентом до 0,36 М NaCl в том же буфере в течение 27 минут. Затем колонку в течение 6 минут промывали градиентом до 0,54 m NaCl и окончательную промывку проводили 0,9 М NaCl. Собирали фракции по 1 мл.
G. Mono-Q Anion Exchange Chromatography
The most purified fractions from several affinity columns with the Mpl-X receptor were combined, concentrated and dialyzed against 20 mM Tris-HCl, 5 mM CHAPS, pH 8.7, to a final volume of 58.5 ml. The protein concentration in the mixture was evaluated by absorbance at 280 nm, and it was 0.12 mg / ml (approximately 7 mg of total protein). The mixture was applied at a flow rate of 0.5 ml / min to a Mono-Q HR 5/5 column (Pharmacia), equilibrated with 20 mM Tris-HCl, 5 mM CHAPS, pH 8.7. Elution was carried out by a linear gradient to 0.36 M NaCl in the same buffer for 27 minutes. The column was then washed with a gradient of up to 0.54 m NaCl for 6 minutes, and a final wash was performed with 0.9 M NaCl. 1 ml fractions were collected.

Профиль элюции с колонки Mono-Q показал, что в проточных и промывочных фракциях не содержится Mpl-лиганда и вообще сколько-нибудь значительного количества белка. Значительная активность Mpl-лиганда элюировалась во фракциях 5-7 на начальных этапах градиента NaCl. "Плечо" активности наблюдалось во фракциях 8-10, за которыми следовал главный пик, представленный фракциями 11-15. В активных фракциях имелась явная полоса 25 кД (по SDS-PAGE в невосстанавливающих условиях). Интенсивность полосы прямо соответствовала активности Mpl-лиганда во фракциях. Эта полоса отсутствовала во фракциях 3 и 4 (нет активности). Она была выражена во фракциях 5 и 6 (пик активности в тестах на клетках 1A6.1) и аналогично, интенсивно окрашиваемая полоса присутствовала во фракциях 11-14 (пик активности в тестах на клетках 1A6.1). Полоса была слабой в объединенных фракциях 15 и 16, что соответствовало значительно более низкой активности фракции 16. The elution profile from the Mono-Q column showed that the flow and wash fractions did not contain the Mpl ligand and generally no significant amount of protein. Significant activity of the Mpl ligand was eluted in fractions 5-7 at the initial stages of the NaCl gradient. The "shoulder" of activity was observed in fractions 8-10, followed by the main peak, represented by fractions 11-15. In the active fractions, there was a clear band of 25 kD (SDS-PAGE under non-reducing conditions). The band intensity directly corresponded to the activity of the Mpl ligand in fractions. This band was absent in fractions 3 and 4 (no activity). It was expressed in fractions 5 and 6 (peak activity in tests on cells 1A6.1) and similarly, an intensively stained band was present in fractions 11-14 (peak activity in tests on cells 1A6.1). The band was weak in the combined fractions 15 and 16, which corresponded to a significantly lower activity of fraction 16.

Д. Опыты по элюции из геля
Опыты по элюции из геля были проведены с аликвотами фракций Mono Q 5 и 6 или 13 и 14. В этих экспериментах были приготовлены смеси фракций 5 и 6 (по 6 мкл каждой) или 13 и 14 (по 7,5 мкл каждой), смешаны с буфером для нанесения образцов на SDS-PAGE и нанесены на 12% SDS-гели. По завершении электрофореза, представляющие интерес полосы (1 мм) вырезали и разрезали на маленькие кусочки бритвенным лезвием. Кусочки геля переносили в 1,5-мл центрифужные пробирки, содержащие 0,5 мл PBS/5 мМ CHAPS и осторожно перемешивали при 4oC в течение ночи. На следующий день пробы центрифугировали, отбирали аликвоты, и пробы подвергали диафильтрации против среды Искова с добавлением BSA в качестве белка-носителя. Диафильтрованные пробы служили для дальнейших определений.
D. Gel Elution Experiments
Gel elution experiments were carried out with aliquots of Mono Q fractions 5 and 6 or 13 and 14. In these experiments, mixtures of fractions 5 and 6 (6 μl each) or 13 and 14 (7.5 μl each) were prepared, mixed with buffer for applying samples to SDS-PAGE and applied to 12% SDS-gels. Upon completion of electrophoresis, bands of interest (1 mm) were cut and cut into small pieces with a razor blade. Pieces of gel were transferred to 1.5 ml centrifuge tubes containing 0.5 ml PBS / 5 mM CHAPS and gently mixed at 4 ° C. overnight. The next day, the samples were centrifuged, aliquots were taken, and the samples were diafiltered against Iskov medium supplemented with BSA as a carrier protein. Diafiltered samples were used for further determinations.

Результаты показывают наличие двух пиков активности Mpl-лиганда. Один пик соответствует области геля 25 кД, а другой пик активности Mpl-лиганда соответствует области 31 кД. The results show the presence of two peaks in the activity of the Mpl ligand. One peak corresponds to a gel region of 25 kD, and another peak of Mpl ligand activity corresponds to a region of 31 kD.

Е. Гель-Фильтрация на Superdex 200
Фракции 13-16 с анионобменной колонки Mono Q и две эквивалентные фракции второго фракционирования на Mono Q объединяли и концентрировали с применением мембранного ультрафильтра (Centricon-10, Amicon). Додецилсульфат натрия (SDS) добавляли до конечной концентрации 0,1% и образец наносили на колонку Superdex 200 HR 10/30 (Pharmacia). Колонку уравновешивали 50 MMTris, 0,1% SDS, pH 7,5 при скорости потока 0,3 мл/мин и комнатной температуре. Фракции собирали каждую минуту. Большая часть содержащегося в образце белка элюировала во фракциях 32-40, тогда как активность Mpl-лиганда обнаруживалась во фракциях 42-46. Анализ фракций методом SDS-PAGE показал наличие явной полосы 25 кД в активных фракциях.
E. Gel Filtration on Superdex 200
Fractions 13-16 from the Mono Q anion exchange column and two equivalent fractions of the second fractionation on Mono Q were combined and concentrated using a membrane ultrafilter (Centricon-10, Amicon). Sodium dodecyl sulfate (SDS) was added to a final concentration of 0.1% and the sample was applied to a Superdex 200 HR 10/30 column (Pharmacia). The column was equilibrated with 50 MMTris, 0.1% SDS, pH 7.5 at a flow rate of 0.3 ml / min and room temperature. Fractions were collected every minute. Most of the protein contained in the sample eluted in fractions 32–40, while Mpl ligand activity was detected in fractions 42–46. Fraction analysis by SDS-PAGE showed the presence of a clear 25 kD band in the active fractions.

Ж. C4 хроматография высокого разрешения с обращенной фазой
Фракции 43-46 с колонки Superdex 200 объединяли с фракцией 42 и концентрировали с помощью мембранного ультрафильтра (Microcon, Amicon). Концентрированную смесь наносили на 1 х 100 мм C4 колонку с обращенной фазой (SynChropack RP-4). Колонку уравновешивали раствором 0,04% TFA в воде (буфер А); буфер В имел следующий состав: 0,035% TFA в 80% ацетонитриле. После нанесения образца проводили линейный градиент буфера B до 45% в течение 4 минут. Затем следовал линейный градиент до 75% буфера В в течение 40 минут. Скорость потока устанавливали 75 мкл/мин. Результаты очистки фракции 42 представлены на фиг. 5. Явные пики активности Mpl-лиганда наблюдались во фракциях 21-23. Эти фракции анализировали электрофорезом в 14%-ном геле полиакриламида в восстанавливающих и невосстанавливающих условиях. Фракция 21 состояла из единственной полосы 31 кД; фракция 23 состояла из единственной широкой полосы 25 кД; и фракция 22 содержала обе полосы - 25 кД и 31 кД. Других значительных полос видно не было. Примечательно, что предварительные эксперименты по элюции из геля дали основания ассоциировать активность Mpl-лиганда именно к этим двум областям молекулярного веса. Единственная высокомолекулярная минорная полоса наблюдалась во всех фракциях в невосстанавливающих гелях, но ее не удавалось обнаружить в восстанавливающих гелях.
G. C4 reverse phase high-resolution chromatography
Fractions 43-46 from a Superdex 200 column were combined with fraction 42 and concentrated using a membrane ultrafilter (Microcon, Amicon). The concentrated mixture was applied to a 1 x 100 mm C4 reverse phase column (SynChropack RP-4). The column was equilibrated with a solution of 0.04% TFA in water (buffer A); buffer B had the following composition: 0.035% TFA in 80% acetonitrile. After application of the sample, a linear gradient of buffer B to 45% was carried out for 4 minutes. A linear gradient followed to 75% of buffer B over 40 minutes. The flow rate was set to 75 μl / min. The results of the purification of fraction 42 are shown in FIG. 5. Explicit peaks of Mpl ligand activity were observed in fractions 21-23. These fractions were analyzed by electrophoresis in a 14% polyacrylamide gel under reducing and non-reducing conditions. Fraction 21 consisted of a single band of 31 kD; fraction 23 consisted of a single wide band of 25 kD; and fraction 22 contained both bands — 25 kD and 31 kD. No other significant bands were visible. It is noteworthy that preliminary experiments on elution from the gel gave reason to associate the activity of the Mpl ligand with precisely these two molecular weight regions. The only high molecular weight minor band was observed in all fractions in non-reducing gels, but could not be found in reducing gels.

З. Анализ N-терминальных последовательностей 25 кД и 31 кД Mpl-лигандов
Анализ N-терминальной последовательности был выполнен на содержащих активность фракциях C4 RP-HPLC. Установленные последовательности данных белков приведены выше. В дополнение к главной последовательности, соответствующей полосе 25 кД (по меньшей мере 90% используемого образца), секвенирование обнаружило две минорные последовательности, которые были ассоциированы с минорной дополнительной полосой, описанной ранее в разделе "З". Сравнение с известными последовательностями показало, что минорные последовательности представляют собой тяжелую цепь и каппа-цепь иммуноглобулинов собаки. При необходимости эти минорные загрязнения могут быть удалены дополнительным этапом очистки, предпочтительно, дополнительной гель-фильтрацией.
H. Analysis of N-terminal sequences of 25 kDa and 31 kDa Mpl ligands
N-terminal sequence analysis was performed on activity-containing fractions of C4 RP-HPLC. The established sequences of these proteins are given above. In addition to the main sequence corresponding to the 25 kD band (at least 90% of the sample used), sequencing detected two minor sequences that were associated with the minor additional band described previously in section “Z”. Comparison with known sequences showed that the minor sequences are the dog’s immunoglobulin heavy chain and kappa chain. If necessary, these minor contaminants can be removed by an additional purification step, preferably by additional gel filtration.

И. Сравнение активности Mpl-лиганда из очищенных фракций C4
Данные, представленные на фиг.6, показывают, что активности, присутствующие во фракциях 22 и 23 хроматографии C4 RP-HPLC, по существу, эквивалентны. Фракция 22 содержит смесь полос 25 кД и 31 кД, а фракция 23 - только полосу 25 кД. Аликвоты каждой фракции разводили 1:45000. Разведенные фракции практически в равной степени стимулировали рост клеток 1A6.1 (фракция 22 - 5400 клеток на ячейку, фракция 23 - 6000 клеток на ячейку). Разведенные фракции инкубировали с возрастающими концентрациями Mpl-X. Фракции были в равной степени чувствительны к ингибированию Mpl-X, активность обеих фракций полностью блокировалась Mpl-X в концентрации 7-1,4 мкг/мл. Это служит указанием на то, что активный белок(белки) каждой фракции - это разновидности Mpl- лиганда с одинаковой биологической активностью.
I. Comparison of the activity of Mpl ligand from purified fractions of C4
The data presented in FIG. 6 shows that the activities present in fractions 22 and 23 of C4 RP-HPLC chromatography are substantially equivalent. Fraction 22 contains a mixture of 25 kD and 31 kD bands, while fraction 23 contains only a 25 kD band. Aliquots of each fraction were diluted 1: 45000. The diluted fractions almost equally stimulated the growth of 1A6.1 cells (fraction 22 - 5400 cells per cell, fraction 23 - 6000 cells per cell). The diluted fractions were incubated with increasing concentrations of Mpl-X. Fractions were equally sensitive to inhibition of Mpl-X, the activity of both fractions was completely blocked by Mpl-X at a concentration of 7-1.4 μg / ml. This serves as an indication that the active protein (s) of each fraction are varieties of the Mpl ligand with the same biological activity.

Пример 8. Сравнение действия Mpl-лиганда на развитие мегакариоцитов с действием других факторов
Показано, что ряд рекомбинантных факторов и органических соединений, таких как форбол-миристил-ацетат (PMA), оказывают влияние на рост и развитие мегакариоцитов. Изучали воздействие этих факторов на CD34-положительные клетки периферической крови. Рекомбинантный интерлейкин 3 человека (IL-3, 1 нг/мл), фактор роста стволовых клеток (SCF, 50 нг/мл), Интерлейкин 6 (IL-6, 25 нг/мл), эритропоэтин (EPO, 1 ед/мл), фактор ингибирования лейкоза (LIF, 10 нг/мл) и гранулоцитарно-факрофагальный колониестимулирующий фактор (GM-CSF, 25 нг/мл, Amgen, Inc.); интерлейкин 11 (IL-11, 25 нг/мл, R+D Systems, minneapolis, MN); форбол-миристил-ацетат (PMA, 10-10 М, Sigma) добавляли к
культурам как указано. Mpl-лиганд использовали в концентрации 275 единиц на мл, APK9 использовали в концентрации 5% (эквивалент 220 единиц/мл). При использовании факторов в комбинации их концентрация была равна таковой при индивидуальном использовании. После 8 дней культивирования клетки фиксировали в ячейках и окрашивали на мегакариоциты (n=6 ячеек на каждый вариант) или подсчитывали общее число клеток (n=3 ячеек на каждый вариант). Данные представлены средним числом +/- стандартная ошибка.
Example 8. Comparison of the action of Mpl-ligand on the development of megakaryocytes with the action of other factors
A number of recombinant factors and organic compounds, such as phorbol-myristyl acetate (PMA), have been shown to influence the growth and development of megakaryocytes. The effects of these factors on CD34-positive peripheral blood cells were studied. Recombinant human interleukin 3 (IL-3, 1 ng / ml), stem cell growth factor (SCF, 50 ng / ml), Interleukin 6 (IL-6, 25 ng / ml), erythropoietin (EPO, 1 unit / ml) leukemia inhibition factor (LIF, 10 ng / ml) and granulocyte-phacrophage colony stimulating factor (GM-CSF, 25 ng / ml, Amgen, Inc.); interleukin 11 (IL-11, 25 ng / ml, R + D Systems, minneapolis, MN); phorbol myristyl acetate (PMA, 10 -10 M, Sigma) were added to
crops as indicated. Mpl ligand was used at a concentration of 275 units per ml, APK9 was used at a concentration of 5% (equivalent to 220 units / ml). When using factors in combination, their concentration was equal to that of individual use. After 8 days of cultivation, the cells were fixed in the cells and stained for megakaryocytes (n = 6 cells for each variant) or the total number of cells (n = 3 cells for each variant) was counted. Data are represented by an average of +/- standard error.

На фиг.7 показано, что APK9 и Mpl-лиганд приводили к образованию наибольшего числа мегакариоцитов на ячейку. IL-3 также приводил к развитию мегакариоцитов, особенно в сочетании с SCF IL- 6, IL-11 или EPO оказывали незначительный эффект на количество образовывавшихся мегакариоцитов при индивидуальном воздействии или в сочетании с IL-3. PMA, LIF и GM-CSF имели слабое воздействие. На фиг. 8 приведены данные того же эксперимента, показывающие общее число клеток в ячейках ("клеточность"). APR9 и Mpl-лиганд слабо изменяли этот показатель, а II-3 и SCF проявляли умеренное воздействие. Сочетание SCF и IL-3 оказывало самый сильный эффект. Данные, приведенные на фиг.7 и фиг.8, были использованы для вычисления процента мегакариоцитов на ячейку, как показано на фиг.9. Очевидно, что фактором, приводящим к образованию самого высокого процента мегакариоцитов на ячейку, является Mpl-лиганд, активный компонент APK9. Это указывает на специфичность Mpl- лиганда по отношению к мегакариоцитам. 7 shows that APK9 and Mpl ligand led to the formation of the largest number of megakaryocytes per cell. IL-3 also led to the development of megakaryocytes, especially in combination with SCF, IL-6, IL-11 or EPO had a negligible effect on the number of megakaryocytes formed upon individual exposure or in combination with IL-3. PMA, LIF, and GM-CSF had little effect. In FIG. Figure 8 shows the data from the same experiment, showing the total number of cells in the cells ("cellularity"). APR9 and Mpl ligand slightly changed this indicator, and II-3 and SCF showed moderate effects. The combination of SCF and IL-3 had the strongest effect. The data shown in Fig.7 and Fig.8 were used to calculate the percentage of megakaryocytes per cell, as shown in Fig.9. Obviously, the factor leading to the formation of the highest percentage of megakaryocytes per cell is the Mpl ligand, the active component of APK9. This indicates the specificity of the Mpl ligand with respect to megakaryocytes.

Пример 9. Мегакариоцит-стимулирующая активность Mpl- лиганда не зависит от IL-3 человека
Mpl-лиганд стимулирует развитие мегакариоцитов человека при его добавлении в культуральную среду, как это описано в Примере 2. Хотя IL-3 не является компонентом культуральной среды, он может присутствовать в необнаружимо малых количествах в нормальной человеческой плазме, входящей в состав среды. Однако, если IL-3 и присутствует, он не участвует в мегакариопоэзе, обусловленном Mpl- лигандом. Это видно из фиг.10. IL-3 в концентрации 2 нг/мл имеет активность в тесте на мегакариоциты человека, равную 14900 мегакариоцитарных единиц/мл. Эта активность на 97% подавляется anti-IL-3 (3,3 мкг/мл; Genzyme, Cambridge, MA). Mpl-лиганд в концентрации 8203 мегакариоцитарных единиц/мл не подавлялся anti-IL-3.
Example 9. Megakaryocyte-stimulating activity of Mpl-ligand is not dependent on human IL-3
Mpl-ligand stimulates the development of human megakaryocytes when it is added to the culture medium, as described in Example 2. Although IL-3 is not a component of the culture medium, it can be present in undetectably small amounts in normal human plasma, which is part of the medium. However, if IL-3 is present, it is not involved in megakaryopoiesis due to the Mpl ligand. This can be seen from figure 10. IL-3 at a concentration of 2 ng / ml has an activity in the test for human megakaryocytes equal to 14,900 megakaryocytic units / ml. This activity is 97% inhibited by anti-IL-3 (3.3 μg / ml; Genzyme, Cambridge, MA). Mpl ligand at a concentration of 8203 megakaryocytic units / ml was not suppressed by anti-IL-3.

Пример 10. Анализ Mpl-лиганда свиньи
1. Резюме
Белки из плазмы облученной свиньи с активностью Mpl-лиганда были охарактеризованы с помощью WGA-аффинной хроматографии, аффинной хроматографии на Mpl-рецепторе, ионобменной хроматографии и C4 хроматографии высокого давления с обращенной фазой (HPLC). Активность также характеризовали путем элюции из срезов SDS- полиакриламидного геля (см. табл. A).
Example 10. Analysis of Mpl-pig ligand
1. Summary
Proteins from irradiated pig plasma with Mpl ligand activity were characterized by WGA affinity chromatography, Mpl receptor affinity chromatography, ion exchange chromatography, and reverse phase C4 chromatography (HPLC). Activity was also characterized by elution from sections of SDS-polyacrylamide gel (see Table A).

Пример 11. Клонирование Mpl-лиганда человека (MGDF человека)
Ниже приведены два использованных подхода:
1. Первый пример клонирования
А. Получение пробы MGDF человека
Ряд дегенеративных ПЦР-праймеров был сконструирован на основе последовательности амино-конца белка собаки. Для амплификации гена MGDF из геномной ДНК человека использовали различные пары праймеров. После 40 циклов амплификации с использованием смысловых праймеров 5' GCN CCN CCN HCN TGY GA 3' (SEQ ID N0: 4), кодирующих пять первых аминокислот белка собаки (SEQ ID N0: 1) и антисмыслового праймера: 5' GCA RTG YAA CAC RTG NGA RTC 3' (SEQ ID N0: 5), кодирующего аминокислоты с 16 по 21 последовательности SEQ ID N0: 1, продукт ПЦР был разогнан в геле 2,0%-ной агарозы в буфере TBE. Полоса, соответствующая фрагменту 63 пары оснований, была вырезана из геля и реамплифицирована с тем же самым набором праймеров. Продукт ПЦР клонировали в векторе PCR II (Invitrogen, San Diego). Ряд колоний был проскринирован при помощи секвенирования ДНК. Плазмидную ДНК, кодирующую пептид, сходный с белком MGDF собаки, использовали для получения радиоактивной пробы в последующем скрининге кДНКовых библиотек. Аминокислотная последовательность, кодируемая фрагментом гена, была следующей: Ala-Pro-Pro-Ala-Cys-Asp-Leu-Arg-Val-Leu-Ser- Lys-Leu-Leu-Arg-Asp-Ser-His-Val-Leu-His (SEQ ID N0: 6).
Example 11. Cloning of human Mpl ligand (human MGDF)
The following are two approaches used:
1. The first example of cloning
A. Obtaining a sample of human MGDF
A number of degenerative PCR primers were designed based on the amino terminus of a dog protein. For amplification of the MGDF gene from human genomic DNA, different pairs of primers were used. After 40 amplification cycles using 5 ′ GCN CCN CCN CCN HCN TGY GA 3 ′ sense primers (SEQ ID N0: 4) encoding the first five amino acids of the dog protein (SEQ ID N0: 1) and antisense primer: 5 ′ GCA RTG YAA CAC RTG NGA RTC 3 '(SEQ ID N0: 5), encoding amino acids 16 through 21 of the sequence SEQ ID N0: 1, the PCR product was gel dispersed in 2.0% agarose in TBE buffer. The band corresponding to the fragment of 63 base pairs was cut from the gel and reamplified with the same set of primers. The PCR product was cloned into PCR II vector (Invitrogen, San Diego). A number of colonies were screened by DNA sequencing. Plasmid DNA encoding a peptide similar to a dog MGDF protein was used to obtain a radioactive sample in a subsequent screening of cDNA libraries. The amino acid sequence encoded by the gene fragment was as follows: Ala-Pro-Pro-Ala-Cys-Asp-Leu-Arg-Val-Leu-Ser-Lys-Leu-Leu-Arg-Asp-Ser-His-Val-Leu- His (SEQ ID N0: 6).

Фрагмент агарозного геля, содержащий MGDF человека, использовали для получения пробы посредством "горячей" ПЦР. Типичная реакционная смесь ПЦР объемом 100 мкл содержала следующие компоненты:
Матричная ДНК - 2-3 мкл
5' Праймер (SEQ ID N0:4) - 1 мкл, 20 пМ
3'Праймер (SEQ ID N0:5) - 1 мкл, 20 пМ
10 x буфер - 10 мкл
dATP (0,1 мМ) - 2 мкл
dTTP (10 мМ) - 2 мкл
dGTP (10 мМ) - 2 мкл
dCTP (0,1 мМ) - 2 мкл
dCTP, P32 (10 мкКи/мкл) - 5 мкл
dATP, P32 (10 мкКи/мкл) - 5 мкл
Taq ДНК-полимераза - 0,5 мкл, 2,5 единиц
Вода - 77 мкл
Общий объем - 100 мкл
Условия амплификации были следующими: начальный нагрев 94oC, 2 мин; отжиг - 53oC, 30 сек; наращивание - 72oC, 30 сек; денатурация - 94oC, 30 сек.
A fragment of an agarose gel containing human MGDF was used to obtain the sample by hot PCR. A typical 100 μl PCR reaction mixture contained the following components:
Matrix DNA - 2-3 μl
5 'Primer (SEQ ID N0: 4) - 1 μl, 20 pM
3'Primer (SEQ ID N0: 5) - 1 μl, 20 pM
10 x buffer - 10 μl
dATP (0.1 mM) - 2 μl
dTTP (10 mM) - 2 μl
dGTP (10 mM) - 2 μl
dCTP (0.1 mM) - 2 μl
dCTP, P32 (10 μCi / μl) - 5 μl
dATP, P32 (10 μCi / μl) - 5 μl
Taq DNA polymerase - 0.5 μl, 2.5 units
Water - 77 μl
Total volume - 100 μl
The amplification conditions were as follows: initial heating 94 o C, 2 min; annealing - 53 o C, 30 sec; building up - 72 o C, 30 sec; denaturation - 94 o C, 30 sec.

Было выполнено 40 циклов амплификации на приборе Perkin Elmer GeneAmp System 9600. 40 amplification cycles were performed on a Perkin Elmer GeneAmp System 9600 instrument.

Продукт очищали на колонке (push column) (Stratagene, San Diego). В сцинтилляционном счетчике просчитывали 1 мкл пробы. Те пробы, которые содержали 1-3 миллиона импульсов на мл, добавляли к гибридизационной смеси. The product was purified on a column (push column) (Stratagene, San Diego). A 1 μl sample was counted in a scintillation counter. Those samples containing 1-3 million pulses per ml were added to the hybridization mixture.

Б. Конструирование библиотеки эмбриональной печени
У фирмы Clontech laboratories была куплена полиA+PHK эмбриональной печени человека. Около 4 мкг PHK использовали для синтеза кДНК, в котором для праймирования служил случайный гексамер, 5' GTA CGC GTT СТА GAN NNN NNT 3' (SEQ ID N0: 7), соединенный с олигонуклеотидом, содержащим сайт рестрикции Xba 1.
B. Construction of an embryonic liver library
PolyA + PHK of human embryonic liver was purchased from Clontech laboratories. About 4 μg of PHK was used for cDNA synthesis in which a random hexamer, 5 'GTA CGC GTT STA GAN NNN NNT 3' (SEQ ID N0: 7), connected to an oligonucleotide containing the Xba 1 restriction site, was used for priming.

Для получения двунитчатой кДНК применяли протокол Gibco- BRL. Адаптер Eco RI-Bstxl (Invitrogen, San Diego) лигировали с двунитчатой кДНК и затем рестрицировали ферментом Xba 1. Gibco-BRL protocol was used to prepare double stranded cDNA. The Eco RI-Bstxl adapter (Invitrogen, San Diego) was ligated with double stranded cDNA and then was digested with Xba 1.

Отбор кДНК по размеру осуществляли на колонке S500 Sephacryl (Life Technologies, Inc. ). Молекулы кДНК, имеющие размер более 400 пар оснований, лигировали с вектором для экспрессии в клетках млекопитающих v19.8 (Martin, F. , Cell 63: 203-211 (1990)), предварительно рестрицированным ферментами EcoRI и Xba 1. Трансформировали компетентные клетки 1E.coli ODH10 и полученную библиотеку делили на 7 пулов по 100000 клонов кДНК в каждом. Size cDNA was selected on an S500 Sephacryl column (Life Technologies, Inc.). CDNA molecules having a size of more than 400 base pairs were ligated with the expression vector for mammalian cells v19.8 (Martin, F., Cell 63: 203-211 (1990)), previously restricted with EcoRI and Xba 1. The competent cells 1E were transformed. .coli ODH10 and the resulting library were divided into 7 pools of 100,000 cDNA clones each.

В. Скрининг библиотеки в фаге лямбда
Библиотека эмбриональной печени человека в фаге лямбда gt11 с титром 650 миллионов бляшкообразующих единиц/мл была куплена у фирмы Clontech. Около 2-х миллионов бляшек было проскринировано с пробой, полученной ПЦР (см. выше). Гибридизацию проводили в течение 15 часов при 56oC в 6 x SSC, 5х растворе Денхардта, 0,1% SDS, 100 мкг/мл однонитчатой ДНК спермы лосося.
B. Screening of the library in the lambda phage
A human embryonic liver library in the gt11 lambda phage with a titer of 650 million plaque forming units / ml was purchased from Clontech. About 2 million plaques were screened with a sample obtained by PCR (see above). Hybridization was carried out for 15 hours at 56 o C in 6 x SSC, 5x Denhardt's solution, 0.1% SDS, 100 μg / ml single-stranded salmon sperm DNA.

Проводили многочисленные раунды скрининга. ДНК из единичных бляшек амплифицировали и для идентификации истинно положительных бляшек данную ДНК гибридизовали с внутренним праймером 5' AGT ТТА CTG AGG ACT CGG AGG 3' (SEQ ID N0: 8), кодирующим аминокислоты с 7-й по 13-ю последовательности SEQ ID N0: 6. Conducted numerous rounds of screening. DNA from single plaques was amplified and, to identify truly positive plaques, this DNA was hybridized with an internal primer 5 ′ AGT TTA CTG AGG ACT CGG AGG 3 ′ (SEQ ID N0: 8) encoding amino acids 7 through 13 of SEQ ID N0 : 6.

Г. 3'-Праймированная быстрая амплификация концов кДНК (RACE)
Полиаденилированная РНК из человеческой эмбриональной почки и человеческой эмбриональной печени была куплена у Clonetech. Один микрограмм PHK подвергали обратной транскрипции с использованием в качестве праймера олигонуклеотида 5' TTC GGC CGG ATA GGC CTT TTT TTT TTT TTT 3' (SEQ ID N0: 9).
D. 3'-Primed Fast Amplification of cDNA Ends (RACE)
Polyadenylated RNA from the human embryonic kidney and human embryonic liver was purchased from Clonetech. One microgram of PHK was reverse transcribed using a 5 ′ TTC GGC CGG ATA GGC CTT TTT TTT TTT TTT 3 ′ oligonucleotide as a primer (SEQ ID N0: 9).

Набор для синтеза кДНК Gibco-BRL (Life Technologies,Inc. Cat.# 18267-013) использовали для получения первой нити кДНК. Общий объем составлял 30 мкл. Реакцию останавливали добавлением 500 мМ ЕДТА до конечной концентрации 10 мМ и смесь замораживали при -20oC.Gibco-BRL cDNA synthesis kit (Life Technologies, Inc. Cat. # 18267-013) was used to prepare the first cDNA strand. The total volume was 30 μl. The reaction was stopped by adding 500 mm EDTA to a final concentration of 10 mm and the mixture was frozen at -20 o C.

Для начала ПЦР использовали в качестве матрицы 0,5 мкл кДНК. Праймер SEQ ID N0: 9 и конкурентный олигонуклеотид 5' TTC GGC CGG ATA GGC CTT TTT TTT TTT TT-P 3' (SEQ ID N0: 10) использовали как антисмысловые праймеры, тогда как олигонуклеотид 5' TGC GAC CTC CGA GTC CTC AD 3' (SEQ ID N0: 11), кодирующий аминокислоты с 5-й по 11-ю последовательности SEQ ID N0: 6, использовали в качестве смыслового праймера. Сорок циклов амплификации было проведено по следующему протоколу: 94oC, 30 сек; 65oC, 30 сек; 72oC, 30 сек; после начальной 2-х минутной инкубации при 94oC. Для амплификации использовали прибор Perkin Elmer GeneAmp System 9600.To start, PCR was used as a matrix of 0.5 μl of cDNA. Primer SEQ ID N0: 9 and competitive oligonucleotide 5 'TTC GGC CGG ATA GGC CTT TTT TTT TTT TT-P 3' (SEQ ID N0: 10) was used as antisense primers, whereas oligonucleotide 5 'TGC GAC CTC CGA GTC CTC AD 3 '(SEQ ID N0: 11) encoding amino acids 5 through 11 of SEQ ID N0: 6 was used as a sense primer. Forty cycles of amplification were carried out according to the following protocol: 94 o C, 30 sec; 65 o C, 30 sec; 72 o C, 30 sec; after an initial 2-minute incubation at 94 ° C. A Perkin Elmer GeneAmp System 9600 instrument was used for amplification.

Закрепление ("nesting") проводили с применением смыслового праймера 5' GAG ТСС TCA GTA AAC TGC TTC GT 3' (SEQ ID N0: 12), кодирующего аминокислоты с 8-й по 14-ю последовательности SEQ ID N0: 6, при том, что последовательности SEQ ID N0: 9 и SEQ ID N0: 10 служили антисмысловыми праймерами. Было проведено сорок циклов амплификации с отжигом при 65oC. Продукты ПЦР фракционировали электрофорезом в 0,8% геле агарозы и фотографировали в ультрафиолете. Были видны полосы в районе 0,8 - 1,2 килобаз.Fixation ("nesting") was carried out using the 5 ′ GAG TCC TCA GTA AAC TGC TTC GT 3 ′ sense primer (SEQ ID N0: 12) encoding amino acids 8 through 14 of SEQ ID N0: 6, while that the sequences SEQ ID N0: 9 and SEQ ID N0: 10 served as antisense primers. Forty cycles of amplification were carried out with annealing at 65 o C. The PCR products were fractionated by electrophoresis in 0.8% agarose gel and photographed in ultraviolet. Stripes were visible in the region of 0.8 - 1.2 kilobases.

Затем продукты ПЦР клонировали в вектор PCR II (Invitrogen). Отбирали индивидуальные колонии и выделяли плазмиды с помощью наборов Qiagen (Cat. # 12143 и 12145). Двунитчатое секвенирование было проведено с использованием векторных праймеров. Последовательности анализировали с помощью различных типов программного обеспечения GCG. Then, PCR products were cloned into PCR II vector (Invitrogen). Individual colonies were selected and plasmids were isolated using Qiagen kits (Cat. # 12143 and 12145). Two-stranded sequencing was performed using vector primers. The sequences were analyzed using various types of GCG software.

Д. Наращивание цепи ДНК с помощью 3' и 5'- праймеров
Для получения последовательности полноразмерного гена MGDF было проведено наращивание цепи ДНК с помощью 3'- и 5'- праймеров с использованием в качестве матриц различных рулов библиотеки эмбриональной печени. Для амплификации 5'-праймера кДНК использовали в качестве матрицы около 20 нг кДНК из каждого пула. Использовали MGDF-специфический антисмысловой праймер 5' GGA GTC ACG AAG CAG TT AC 3' (SEQ ID N0: 13), кодирующий аминокислоты с 12-й по 17-ю последовательности SEQ ID N0: 6, и 5' векторный v19.8 смысловой праймер 5' CCT TTA CTT СТА GGC CTG 3'' (SEQ ID N0: 14). Амплификацию проводили в течение 30 циклов с отжигом при 53oC. Закрепление проводили в течение 30 циклов с антисмысловым праймером 5' GAG GTC АСА AGC AGG AGG A 3' (SEQ ID N0: 15) (кодирует аминокислоты с 1-й по 6-ю последовательности SEQ ID N0: 6) и векторным праймером SEQ ID N0: 14.
D. Extension of the DNA chain using 3 'and 5'-primers
To obtain the sequence of the full-sized MGDF gene, the DNA strand was extended using 3'- and 5'-primers using different libraries of embryonic liver libraries as matrices. For amplification of the 5'-primer, cDNA was used as a template about 20 ng of cDNA from each pool. Used MGDF-specific antisense primer 5 'GGA GTC ACG AAG CAG TT AC 3' (SEQ ID N0: 13), encoding amino acids 12 through 17 of SEQ ID N0: 6, and 5 'vector v19.8 sense primer 5 'CCT TTA CTT STA GGC CTG 3''(SEQ ID N0: 14). Amplification was carried out for 30 cycles with annealing at 53 o C. Fixation was carried out for 30 cycles with the antisense primer 5 'GAG GTC ACA AGC AGG AGG A 3' (SEQ ID N0: 15) (encodes amino acids 1 through 6 sequence SEQ ID N0: 6) and vector primer SEQ ID N0: 14.

Для наращивания цепи с 3' концов кДНК MGDF использовали антисмысловой векторный праймер 5' GGC ATA GTC CGG GAC GTC G 3' (SEQ ID N0: 16) и MGDF-специфический праймер 5' TTC ТСС TGC TTG TGA CCT С 3' (SEQ ID N0: 17), кодирующий аминокислоты с 1-й по 6-ю последовательности SEQ ID N0: 6. Амплификацию проводили в течение 30 циклов с отжигом при 58oC.To grow the chain from the 3 'ends of the MGDF cDNA, the 5' GGC ATA GTC CGG GAC GTC G 3 'antisense vector primer (SEQ ID N0: 16) and the MGDF-specific primer 5' TTC TCC TGC TTG TGA CCT C 3 '(SEQ ID N0: 17) encoding amino acids 1 through 6 of SEQ ID N0: 6. Amplification was carried out for 30 cycles with annealing at 58 o C.

Амплификацию закрепления ("nesting amplification") проводили в течение 30 циклов с использованием MGDF-праймера SEQ ID N0: 12 и векторного праймера SEQ ID N0: 16. Специфические полосы были обнаружены в пулах 1, 7 и 8, которые затем клонировали в вектор PCR II. Плазмидную ДНК из отдельных колоний очищали и секвенировали. Amplification of fusion ("nesting amplification") was carried out for 30 cycles using MGDF primer SEQ ID N0: 12 and vector primer SEQ ID N0: 16. Specific bands were found in pools 1, 7 and 8, which were then cloned into the PCR vector II. Plasmid DNA from individual colonies was purified and sequenced.

Е. Выделение полноразмерных клонов MGDF человека
Многие из исходных клонов утрачивали часть амино-конца MGDF, поскольку часть последовательности MGDF использовалась для праймирования и закрепления. Праймер 5' CCA GGA AGG ATT CAG GGG А 3' (SEQ ID N0: 18), последовательность которого была получена в опытах по наращиванию 5'-праймера, как описано выше, использовали как смысловой праймер. Векторный праймер SEQ ID N0: 16 служил антисмысловым праймером. Проводили 35 циклов амплификации с отжигом при 58oC. MGDF-специфический праймер 5' CAA CAA TGC GAC CGC CAG CCA GAC АСС CCG 3' (SEQ ID N0: 19), содержащий сайт рестрикции Sal 1, и векторный праймер (SEQ ID N0: 15) использовали для закрепления ("nesting") в течение 35 циклов. Продукт ПЦР клонировали в векторе PCR II и секвенировали.
E. Isolation of full-sized human MGDF clones
Many of the original clones lost part of the amino end of MGDF, as part of the MGDF sequence was used for priming and binding. Primer 5 'CCA GGA AGG ATT CAG GGG A 3' (SEQ ID N0: 18), the sequence of which was obtained in experiments on the extension of the 5'-primer, as described above, was used as a sense primer. Vector primer SEQ ID N0: 16 served as an antisense primer. 35 cycles of amplification were performed with annealing at 58 ° C. MGDF-specific primer 5 'CAA CAA TGC GAC CGC CAG CCA GAC ACC CCG 3' (SEQ ID N0: 19) containing the Sal 1 restriction site and vector primer (SEQ ID N0 : 15) used for fixing ("nesting") for 35 cycles. The PCR product was cloned into PCR II vector and sequenced.

II. Второй пример клонирования
А. Клонирование N-концевой кДНК MGDF собаки
Дегенерированные олигонуклеотидные праймеры были сконструированы на основе N-терминальной последовательности аминокислот MGDF собаки, описанной в предыдущих разделах. Данные праймеры использовали в полимеразной цепной реакции (ПЦР) для амплификации последовательностей кДНК, кодирующих MGDF.
II. The second example of cloning
A. Cloning of the N-terminal dog MGDF cDNA
Degenerated oligonucleotide primers were designed based on the N-terminal amino acid sequence of the dog MGDF described in the previous sections. These primers were used in the polymerase chain reaction (PCR) to amplify cDNA sequences encoding MGDF.

Тотальную PHK выделяли из образцов почек собаки гуанидин-изотиоцианатным методом по Chomzynski and Sacchi (Biochem. 162: 156-159 (1987)). Первую нить кДНК получали со случайным праймер-адаптором 5' GGC CGG ATA GGC CAC TCN NNN NNT 3' (SEQ ID N0: 20) с использованием обратной транскриптазы Mo-MuLV и использовали в качестве матрицы в последующих полимеразных цепных реакциях. ПЦР проводили в объеме 0,5 мкл с ~ 50 нг кДНК, с использованием праймера A 5' GCN CCN CCN GCN TGY GA 3' (SEQ ID N0: 4), праймера смысловой цепи, кодирующего аминокислоты 1-6 последовательности SEQ ID N0: 1, а также праймера В 5' GCA RTG NAG NAC RTG NGA RTC 3' (SEQ ID N0: 5) или же праймера С 5' GCA RTG YAA NAC RTG NGA RTC 3' (SEQ ID N0: 21), которые являются праймерами антисмысловой цепи, кодирующими аминокислоты 16-21 последовательности SEQ ID N0: 1, с тремя дополнительными нуклеотидами на 5'-конце для повышения стабильности при гибридизации. ПЦР с Taq полимеразой проводили в течение 35-45 циклов до тех пор, пока полосы продукта не становились четко различимы при электрофорезе в гелях агарозы. Для первых двух циклов ПЦР отжиг проводили при 37oC в течение двух минут, для последующих циклов ПЦР отжиг проводили при 50oC в течение одной минуты. В каждой реакции наблюдали множественные полосы продукта. Фрагменты геля, содержащие полосы ожидаемого размера (66 пар оснований), извлекали с помощью пастеровской пипетки и проводили реамплификацию с той же самой парой праймеров. ДНК-продукты клонировали в вектор PCR II (Invitrogen) согласно рекомендациям производителя. Три клона были секвенированы и показано, что они кодируют в одной рамке считывания ожидаемые последовательности MGDF собаки, остатки 1-21. Таким образом, была получена уникальная кДНК MGDF собаки, представляющая область от третьего нуклеотида кодона 6 до третьего нуклеотида кодона 15. Один из указанных клонов служил матрицей для получения меченой кДНК-пробы MGDF собаки.Total PHK was isolated from dog kidney samples by the guanidine-isothiocyanate method according to Chomzynski and Sacchi (Biochem. 162: 156-159 (1987)). The first cDNA strand was prepared with a 5 ′ GGC CGG ATA GGC CAC TCN NNN NNT 3 ′ random primer adapter (SEQ ID N0: 20) using Mo-MuLV reverse transcriptase and was used as a template in subsequent polymerase chain reactions. PCR was performed in a volume of 0.5 μl with ~ 50 ng of cDNA using primer A 5 ′ GCN CCN CCN GCN TGY GA 3 ′ (SEQ ID N0: 4), sense strand primer encoding amino acids 1-6 of the sequence SEQ ID N0: 1, as well as primer B 5 'GCA RTG NAG NAC RTG NGA RTC 3' (SEQ ID N0: 5) or primer C 5 'GCA RTG YAA NAC RTG NGA RTC 3' (SEQ ID N0: 21), which are primers antisense chains encoding amino acids 16-21 of the sequence SEQ ID N0: 1, with three additional nucleotides at the 5'-end to increase stability during hybridization. PCR with Taq polymerase was performed for 35-45 cycles until the product bands became clearly distinguishable by agarose gel electrophoresis. For the first two cycles of PCR, annealing was performed at 37 ° C for two minutes; for subsequent cycles of PCR, annealing was performed at 50 ° C for one minute. In each reaction, multiple product bands were observed. Gel fragments containing bands of the expected size (66 base pairs) were removed using a Pasteur pipette and reamplified with the same pair of primers. DNA products were cloned into PCR II vector (Invitrogen) according to the manufacturer's recommendations. Three clones were sequenced and it was shown that they encode the expected MGDF sequences of the dog, residues 1-21, in a single reading frame. Thus, a unique dog MGDF cDNA was obtained, representing the region from the third nucleotide of codon 6 to the third nucleotide of codon 15. One of these clones served as a template for obtaining labeled dog MGDF cDNA samples.

Б. Конструирование кДНК-овой библиотеки из эмбриональной печени человека
PHK выделяли из человеческой эмбриональной печени (International Institute for the Advancement of Medicine, Exton, PA) путем лизиса ткани в 5,5 М гуанидинизотиоцианате и очистки центрифугированием в CsTFA (Pharmacia). Полиаденилированную PHK получали с использованием олиго (dT)25 дайнабидс (Dynal, согласно указаниям производителя). Двунитчатую кДНК получали из указанной PHK с использованием плазмидной системы Superscript для синтеза кДНК (Life Technologies, Inc. ) с единственным исключением, состоящим в использовании отличного адаптера: 5' TTG GTG TGC ACT TGT G 3' (SEQ ID N0: 22) и 5' CAC AAG TGC АСА ACC CC 3' (SEQ ID N0: 23). После отбора по размеру данная кДНК была направленно встроена по сайтам Bst XI NotI в вектор для экспрессии в клетках млекопитающих pBCB (pBCB получена на основе плазмиды Rc/CMV, Invitrogen, состоящей из скелета pUC19, промотора CMV и сайта полиаденилирования BGH). Лигированную ДНК вводили электропорацией в клетки электрокомпетентного бактериального штамма 10В (Life Technologies, Inc.).
B. Construction of cDNA library from human embryonic liver
PHK was isolated from the human embryonic liver (International Institute for the Advancement of Medicine, Exton, PA) by tissue lysis in 5.5 M guanidine isothiocyanate and purification by centrifugation in CsTFA (Pharmacia). Polyadenylated PHK was prepared using oligo (dT) 25 dynabids (Dynal, as directed by the manufacturer). A double-stranded cDNA was obtained from the indicated PHK using a Superscript plasmid system for cDNA synthesis (Life Technologies, Inc.) with the only exception consisting in the use of an excellent adapter: 5 'TTG GTG TGC ACT TGT G 3' (SEQ ID N0: 22) and 5 'CAC AAG TGC ACA ACC CC 3' (SEQ ID N0: 23). After selection by size, this cDNA was directionally inserted at the Bst XI NotI sites into a vector for expression in mammalian cells pBCB (pBCB was obtained on the basis of the plasmid Rc / CMV, Invitrogen, consisting of the pUC19 skeleton, CMV promoter, and BGH polyadenylation site). The ligated DNA was introduced by electroporation into cells of the electrocompetent bacterial strain 10B (Life Technologies, Inc.).

В. Скрининг на MGDF кДНК-овой библиотеки эмбриональной печени человека
Библиотеку человеческой эмбриональной печени, фиксированную в виде реплик на фильтрах, гибридизовали с радиоактивным ПЦР- продуктом кДНК N-конца MGDF (5х SSPE, 2х раствор Денхардта, 0,05% пирофосфат натрия, 0,5% SDS, 100 мкг/мл лизат дрожжевой тРНК и 100 мкг/мл денатурированная ДНК спермы лосося) при 64oC в течение 18 часов. Фильтры отмывали при 64oC в 5х SSPE, 0,5% SDS и экспонировали с рентгеновской пленкой в течение ночи. Были выделены и проанализированы два различных клона, гибридизовавшихся с указанной пробой.
B. Screening for MGDF cDNA library of human embryonic liver
A library of human embryonic liver, fixed as filter replicas, was hybridized with the radioactive PCR product of MGDF N-terminus cDNA (5x SSPE, 2x Denhardt solution, 0.05% sodium pyrophosphate, 0.5% SDS, 100 μg / ml yeast lysate tRNA and 100 μg / ml denatured salmon sperm DNA) at 64 ° C for 18 hours. Filters were washed at 64 ° C. in 5x SSPE, 0.5% SDS and exposed with x-ray film overnight. Two different clones hybridizing with this sample were isolated and analyzed.

Г. Экспрессия кДНК-овых клонов MGDF человека
Очищенной ДНК кДНКовых клонов MGDF трансфицировали клетки линии 293 EBNA (Invitrogen). 1,5 мкг ДНК смешивали с 7,5 мкл Липофектамина (Life Technologies, Inc. ) в 100 мкл среды ДМЕМ без сыворотки. После 20 минут инкубации при комнатной температуре смесь ДНК-Липофектамин добавляли к 5 х 105 клеток/лунку (24- луночные планшеты Greiner) в 400 мкл ДМЕМ, 1% сыворотки (Fetal Clone II) и инкубировали при 37oC 6 часов. Затем к клеткам добавляли по 500 мкл ДМЕМ с 20% сыворотки (Fetal Clone II). Через 72 часа собирали кондиционированную среду и центрифугировали через 0,22-микронный центрифужный фильтр. Кондиционированную среду проверяли на биологическую активность MGDF.
D. Expression of human MGDF cDNA clones
The purified DNA of cDNA clones of MGDF was transfected with EBNA line 293 (Invitrogen). 1.5 μg of DNA was mixed with 7.5 μl of Lipofectamine (Life Technologies, Inc.) in 100 μl of serum-free DMEM. After 20 minutes of incubation at room temperature, the DNA-Lipofectamine mixture was added to 5 x 10 5 cells / well (24-well Greiner plates) in 400 μl of DMEM, 1% serum (Fetal Clone II) and incubated at 37 ° C. for 6 hours. Then, 500 μl of DMEM with 20% serum (Fetal Clone II) was added to the cells. After 72 hours, the conditioned medium was collected and centrifuged through a 0.22 micron centrifuge filter. The conditioned medium was tested for the biological activity of MGDF.

III. Описание и активность клонов MGDF человека
С применением описанной выше стратегии клонирования были получены клоны кДНК человека, представленные на фиг.11 (MGDF-1 и MGDF-2; SEQ ID NOS: 24, 25 и 26, 27) и фиг.12 (MGDF-3: SEQ ID NOS: 28, 29). Каждая из представленных на чертежах последовательностей содержит сигнальную последовательность аминокислот 1-21, так что в каждом случае зрелый белок начинается с аминокислоты 22.
III. Description and activity of human MGDF clones
Using the cloning strategy described above, human cDNA clones were obtained as shown in FIG. 11 (MGDF-1 and MGDF-2; SEQ ID NOS: 24, 25 and 26, 27) and FIG. 12 (MGDF-3: SEQ ID NOS : 28, 29). Each of the sequences shown in the drawings contains a signal sequence of amino acids 1-21, so that in each case, the mature protein begins with amino acid 22.

Результаты определения активности с использованием описанных в Примере 4A клеточных тестов представлены ниже в Таблицах 3 и 4. В Таблице 3 кондиционированную среду клеток 293, трансфицированных каждым из конструктов, собирали после двух дней культивирования и проверяли в тесте на клетках 1A6.1 (32D/mur-MPL+) +/-10 мкг/мл mur-MPL-X. В Таблице 4 кондиционированную среду клеток 293, трансфицированных каждым из конструктов, собирали после четырех дней культивирования и проверяли в тесте на клетках 32D/mur-MPL+ (Пример 3A) и клетках 32D/hu-MPL+ (Пример 3B). Как можно видеть из этих данных, MGDF-1 и MGDF-2 человека, но не MGDF-3, активны в отношении клеточных линий, экспрессирующих Mpl человека и мыши. Клеточная линия, экспрессирующая рецептор Mpl человека, более чувствительна к MGDF-1 и MGDF-2 человека, чем клеточная линия, экспрессирующая Mpl- рецептор мыши. The results of determining the activity using the cell tests described in Example 4A are shown in Tables 3 and 4 below. In Table 3, the conditioned medium of 293 cells transfected with each construct was collected after two days of cultivation and tested in the test on cells 1A6.1 (32D / mur -MPL +) +/- 10 μg / ml mur-MPL-X. In Table 4, the conditioned medium of 293 cells transfected with each of the constructs was collected after four days of cultivation and tested in the test on 32D / mur-MPL + cells (Example 3A) and 32D / hu-MPL + cells (Example 3B). As can be seen from these data, human MGDF-1 and MGDF-2, but not MGDF-3, are active against cell lines expressing human and mouse Mpl. A cell line expressing a human Mpl receptor is more sensitive to human MGDF-1 and MGDF-2 than a cell line expressing a mouse Mpl receptor.

Из представленных в Таблице 5 результатов видно, что активность человеческого MGDF-1 и MGDF-2 по отношению к клеткам 32D/hu-MPL+ (Пример 3B) почти полностью подавляется растворимым человеческим mpl-рецептором (hu-MPL-X). Hu-MPL-X присутствует в кондиционированной среде клеток CHO, продуцирующих этот белок. Эта кондиционированная среда была сконцентрирована в 120 раз и затем добавлена к культурам до концентрации 6,6%. Кондиционированная среда контрольных клеток CHO в данном определении не проявляла никакого эффекта. Определение проводили, как описано в Примере 4B с тем исключением, что жизнеспособные клетки определяли после трех дней культивирования. From the results presented in Table 5, it can be seen that the activity of human MGDF-1 and MGDF-2 in relation to 32D / hu-MPL + cells (Example 3B) is almost completely suppressed by the soluble human mpl receptor (hu-MPL-X). Hu-MPL-X is present in the conditioned medium of CHO cells producing this protein. This conditioned medium was concentrated 120 times and then added to the cultures to a concentration of 6.6%. The conditioned medium of the CHO control cells showed no effect in this definition. The determination was carried out as described in Example 4B with the exception that viable cells were determined after three days of cultivation.

Определение мегакариоцитов человека
MGDF-1 и MGDF-2, но не MGDF-3 индуцировали образование мегакариоцитов из CD34-положительных клеток периферической крови. Эксперимент, представленный в Таблице 6, проводили, как описано в Примере 2 с тем исключением, что CD34-положительные клетки периферической крови отбирали без элютриации и культуру использовали после семи дней роста. Кондиционированную среду от каждого 293 EBNA MGDF конструкта использовали в конечной концентрации 20% +/-30 мкг/мл mur-MPL-X. Контрольную плазму APK9 использовали в конечной концентрации 6%.
Determination of human megakaryocytes
MGDF-1 and MGDF-2, but not MGDF-3, induced the formation of megakaryocytes from CD34-positive peripheral blood cells. The experiment shown in Table 6 was carried out as described in Example 2 with the exception that CD34-positive peripheral blood cells were selected without elution and the culture was used after seven days of growth. The conditioned medium from each 293 EBNA MGDF construct was used at a final concentration of 20% +/- 30 μg / ml mur-MPL-X. Control plasma APK9 was used at a final concentration of 6%.

Пример 12. Example 12

В данном примере описывается синтез 12 различных пэгированных молекул MGDF, а именно - ПЭГ9 - ПЭГ12 и ПЭГ14 - ПЭГ21. В каждом случае молекула MGDF, которую соединяли с ПЭГом, представляла собой MGDF-11, полученную с помощью E. coli (аминокислоты 22-184, пронумерованные от начала сигнального пептида, или же аминокислоты 1-63, пронумерованные от начала зрелого пептида). Подробные сведения обо всех пэгированных соединениях приведены ниже в таблицах 7 -10. This example describes the synthesis of 12 different pegyated MGDF molecules, namely, PEG9 - PEG12 and PEG14 - PEG21. In each case, the MGDF molecule that was coupled to the PEG was MGDF-11 obtained by E. coli (amino acids 22-184, numbered from the start of the signal peptide, or amino acids 1-63, numbered from the start of the mature peptide). Details of all pegylated compounds are given below in tables 7-10.

12.1. Получение поли-MePEG-MGDF путем ацилирования MGDF с активированными MePEG-производными
Получение поли-MePEG (20 кД) - MGDF-конъюгата (ПЭГ11)
Охлажденный (4oC) раствор MGDF (2,5 мг/мл) в 0,1 М BICINE- буфере, pH 8, добавляют к 10-кратному молярному избытку твердого сукцинимидилпропионата MePEG (мол. масса 20 кД) (Shearwater Polymers, Inc.). Полимер растворяют при осторожном перемешивании, и далее реакцию проводят при комнатной температуре.
12.1. Obtaining poly-MePEG-MGDF by acylation of MGDF with activated MePEG derivatives
Obtaining poly-MePEG (20 kD) - MGDF conjugate (PEG11)
A cooled (4 ° C) solution of MGDF (2.5 mg / ml) in 0.1 M BICINE buffer, pH 8, was added to a 10-fold molar excess of solid MePEG succinimidyl propionate (molar mass 20 kD) (Shearwater Polymers, Inc .). The polymer is dissolved with gentle stirring, and then the reaction is carried out at room temperature.

Степень модификации белка в процессе реакции контролируют с помощью HPLC, учитывая размер молекул (size exclusion SEC), при использовании колонки Superdex 200 HR 10/30 (Pharmacia Biotech). Элюцию проводят 0,1 М натрий-фосфатным буфером при pH 6,9 и скорости потока 0,7 мл/мин. The degree of protein modification during the reaction is controlled by HPLC, taking into account the size of the molecules (size exclusion SEC), using a Superdex 200 HR 10/30 column (Pharmacia Biotech). Elution is carried out with 0.1 M sodium phosphate buffer at pH 6.9 and a flow rate of 0.7 ml / min.

Исследование реакционной смеси путем SEC HPLC через 30 минут показывает, что в ней не остается свободного белка. В этой временной точке концентрацию белка в реакционной смеси уменьшают до 1 мг/мл добавлением стерильной воды, а pH смеси доводят до 4 с помощью нескольких капель 0,5 М уксусной кислоты. Examination of the reaction mixture by SEC HPLC after 30 minutes shows that no free protein remains in it. At this time point, the protein concentration in the reaction mixture is reduced to 1 mg / ml by adding sterile water, and the pH of the mixture is adjusted to 4 with a few drops of 0.5 M acetic acid.

MePEG-MGDF-конъюгат отделяют от избытка MGDF и других побочных продуктов реакции путем ионобменной хроматографии при использовании SP Sepharose HP (Pharmacia Biotech) в качестве ионобменой смолы. The MePEG-MGDF conjugate is separated from the excess MGDF and other reaction byproducts by ion exchange chromatography using SP Sepharose HP (Pharmacia Biotech) as the ion exchange resin.

Реакционную смесь наносят на колонку (2,5 мг/мл ионобменной смолы) и не вступивший в реакцию MePEG элюируют стартовым буфером А (3 объема колонки, 20 мМ фосфата натрия, pH 7,2, 15% глицерина). Затем элюируют MePEG-MGDF-конъюгат с помощью линейного градиента (от 0% до 30%) конечного буфера В (10 объемов колонки) (1 М NaCl в буфере А). Элюат исследуют при 280 нм. Фракции, содержащие полиMePEG-MGDF-конъюгат, объединяют, концентрируют и стерилизуют фильтрованием. The reaction mixture was applied to a column (2.5 mg / ml ion exchange resin) and the unreacted MePEG was eluted with start buffer A (3 column volumes, 20 mM sodium phosphate, pH 7.2, 15% glycerol). The MePEG-MGDF conjugate was then eluted using a linear gradient (0% to 30%) of final buffer B (10 column volumes) (1 M NaCl in buffer A). The eluate was examined at 280 nm. Fractions containing polyMePEG-MGDF conjugate were combined, concentrated and filtered sterilized.

Очищенный поли-MePEG-MGDF-конъюгат анализируют с помощью SEC HPLC при использовании гель-фильтрационных колонок TSK-GEL 64000SWXL и 62000SWXL, объединенных в серии. Белки выявляют по поглощению в ультрафиолете при 280 нм. В качестве маркеров молекулярной массы глобулярных белков используют гель-фильтрационные стандарты BIO-RAD. Purified poly-MePEG-MGDF conjugate was analyzed by HPLC SEC using TSK-GEL 64000SWXL and 62000SWXL gel filtration columns combined in series. Proteins are detected by ultraviolet absorption at 280 nm. BIO-RAD gel filtration standards are used as markers of the molecular weight of globular proteins.

Как можно видеть на фиг.17A, с помощью SEC HPLC в препарате выявляются два основных компонента (в примерном соотношении 2 к 1), причем их точки элюции соотносятся с глобулярными белками мол. массы 370.9 кД и 155.0 кД соответственно (см. также приведенную ниже Табл.8). As can be seen in figa, using SEC HPLC in the preparation revealed two main components (in an approximate ratio of 2 to 1), and their points of elution correspond to globular proteins mol. masses of 370.9 kD and 155.0 kD, respectively (see also Table 8 below).

Конъюгаты PEG9, PEG10 и PEG12, полученные путем ацилирования MGDF с сукцинимидированными эфирами MePEGs мол. массы 6-50 кД, исследуют аналогичным образом. Основные параметры реакций, используемых для получения соответствующих препаратов, приведены в Таблице 7. Conjugates of PEG9, PEG10 and PEG12 Obtained by Acylation of MGDF with Succinimidated Esters of MePEGs mol. masses of 6-50 kD, are investigated in a similar way. The main parameters of the reactions used to obtain the corresponding drugs are shown in Table 7.

Результаты исследований полученных конъюгатов с помощью SEC HPLC приведены в Таблице 8. The results of studies of the obtained conjugates using SEC HPLC are shown in Table 8.

12.2 Получение поли-MePEG-MGDF-конъюгатов путем алкилирования MGDF с альдегидами MePEG в восстановительных условиях
Получение поли-MePEG (20 кД)-MGDF-конъюгата (PEG20)
К охлажденному (4oC), перемешанному раствору MGDF (2 мл, 2,5 мг/мл) в 100 мМ фосфате натрия, pH 5, содержащему 20 мМ NaCNBH3, добавляют 10-кратный молярный избыток монометокси- полиэтиленгликолевого альдегида (MePEG) (средняя мол. масса 20 кД), и перемешивание реакционной смеси продолжают при той же температуре.
12.2 Preparation of poly-MePEG-MGDF conjugates by alkylation of MGDF with MePEG aldehydes under reducing conditions
Obtaining poly-MePEG (20 kD) -MGDF conjugate (PEG20)
To a cooled (4 ° C), mixed solution of MGDF (2 ml, 2.5 mg / ml) in 100 mM sodium phosphate, pH 5, containing 20 mM NaCNBH 3 , a 10-fold molar excess of monomethoxy-polyethylene glycol aldehyde (MePEG) was added. (average mol. mass of 20 kD), and stirring of the reaction mixture was continued at the same temperature.

Степень модификации белка в процессе реакции контролируют с помощью SEC HPLC при использовании колонки Superdex HR 10/30 (Pharmacia Biotech). Элюцию проводят 0,1 М натрий- фосфатным буфером при pH 6,9 и скорости потока 0,7 мл/мин. The degree of protein modification during the reaction is monitored by SEC HPLC using a Superdex HR 10/30 column (Pharmacia Biotech). Elution is carried out with 0.1 M sodium phosphate buffer at pH 6.9 and a flow rate of 0.7 ml / min.

Через 16 ч исследование реакционной смеси методом SEC HPLC показыает, что более чем 90% первоначального количества белка модифицировано. В это время концентрация белка в реакционной смеси устанавливают на 1 мг/мл, разбавляя ее стерильной водой, а pH доводят до 4 добавлением 0,5 М уксусной кислоты. After 16 hours, SEC HPLC analysis of the reaction mixture showed that more than 90% of the initial amount of protein was modified. At this time, the protein concentration in the reaction mixture was set to 1 mg / ml, diluting it with sterile water, and the pH was adjusted to 4 by adding 0.5 M acetic acid.

MePEG-MGDF-конъюгат отделяют от избытка MePEG и других побочных продуктов реакции путем ионобменной хроматографии при использовании SP Sepharose HP (Pharmacia Biotech) в качестве ионобменной смолы. MePEG-MGDF conjugate is separated from excess MePEG and other reaction by-products by ion exchange chromatography using SP Sepharose HP (Pharmacia Biotech) as the ion exchange resin.

Реакционную смесь наносят на колонку (2,5 мг/мл смолы), и не вступивший в реакцию MePEG элюируют стартовым буфером А (3 объема колонки, 20 мМ фосфата натрия, pH 7,2, 15% глицерина). Затем MePEG-MGDF-конъюгат элюируют с помощью линейного градиента (от 0% до 30%) конечного буфера В (10 объемов колонки) (1 М NaCl в буфере А). Элюат исследуют при 280 нм. Фракции, содержащие поли-MePEG- MGDF-конъюгат, объединяют, концентрируют и стерилизуют фильтрованием. The reaction mixture was applied to a column (2.5 mg / ml resin), and the unreacted MePEG was eluted with start buffer A (3 column volumes, 20 mM sodium phosphate, pH 7.2, 15% glycerol). Then, the MePEG-MGDF conjugate was eluted using a linear gradient (0% to 30%) of final buffer B (10 column volumes) (1 M NaCl in buffer A). The eluate was examined at 280 nm. Fractions containing poly-MePEG-MGDF conjugate were combined, concentrated and filtered sterilized.

Очищенный поли-MePEG-MGDF-конъюгат анализируют с помощью SEC HPLC при использовании гель-фильтрационных колонок TSK-GEL 64000SWXL и 62000 SWXL, объединенных в серии. Белки выявляют по поглощению в ультрафиолете при 280 нм. В качестве маркеров молекулярной массы глобулярных белков используют гель- фильтрационные стандарты BIO-RAD. Purified poly-MePEG-MGDF conjugate was analyzed by HPLC SEC using TSK-GEL 64000SWXL and 62000 SWXL gel filtration columns combined in series. Proteins are detected by ultraviolet absorption at 280 nm. BIO-RAD gel filtration standards are used as markers of the molecular weight of globular proteins.

Как можно видеть на фиг.17B, с помощью SEC HPLC в препарате выявляется два основных компонента (52% и 47% от общего количества белка), причем их точки элюции соотносятся с глобулярными белками мол. массы 359.4 кД и 159.3 кД соответственно (см. также приведенную ниже Табл.8). As can be seen in figv, using SEC HPLC in the preparation revealed two main components (52% and 47% of the total protein), and their points of elution correlate with globular proteins mol. masses of 359.4 kD and 159.3 kD, respectively (see also Table 8 below).

Конъюгаты PEG18, PEG19 и PEG21, полученные путем восстановительного алкилирования MGDF с альдегидами MePEG мол. массы 6-25 кД, исследуют аналогичным образом. Основные параметры реакций, используемых для получения соответствующих препаратов, приведены в Таблице 7. Conjugates PEG18, PEG19 and PEG21 obtained by reductive alkylation of MGDF with aldehydes MePEG mol. masses of 6-25 kDa, investigated in a similar way. The main parameters of the reactions used to obtain the corresponding drugs are shown in Table 7.

Результаты исследований полученных конъюгатов с помощью SEC HPLC приведены в Таблице 8. The results of studies of the obtained conjugates using SEC HPLC are shown in Table 8.

12.3. Получение конъюгатов MGDF с монометоксиполиэтиленгликолем путем его соединения с альфа- аминоостатком на N-терминальном участке MGDF
Получение MOHO-PEG (20 кД)-MGDF-конъюгата (PEG16)
К охлажденному (4oС), перемешанному раствору MGDF (2 мл, 2,5 мг/мл) в 100 мМ фосфате натрия, pH 5, содержащему 20 мМ NaCNBH3, добавляют 5-кратный молярный избыток монометокси-полиэтиленгликолевого альдегида (MePEG) (средняя мол. масса 20 кД), и перемешивание реакционной смеси продолжают при той же температуре.
12.3. Obtaining conjugates of MGDF with monomethoxypolyethylene glycol by combining it with an alpha-amino residue in the N-terminal portion of MGDF
Obtaining MOHO-PEG (20 kD) -MGDF conjugate (PEG16)
To a chilled (4 ° C), mixed solution of MGDF (2 ml, 2.5 mg / ml) in 100 mM sodium phosphate, pH 5, containing 20 mM NaCNBH 3 , a 5-fold molar excess of monomethoxy-polyethylene glycol aldehyde (MePEG) was added (average mol. mass of 20 kD), and stirring of the reaction mixture was continued at the same temperature.

Степень модификации белка в процессе реакции контролируют с помощью SEC HPLC при использовании колонки Superdex 200 HR 10/30 (Pharmacia Biotech). Элюцию проводят 0,1 М натрий- фосфатным буфером при pH 6,9 и скорости потока 0,7 мл/мин. The degree of protein modification during the reaction is monitored by SEC HPLC using a Superdex 200 HR 10/30 column (Pharmacia Biotech). Elution is carried out with 0.1 M sodium phosphate buffer at pH 6.9 and a flow rate of 0.7 ml / min.

Через 16 ч исследование реакционной смеси методом SEC HPLC показывает, что более чем 90% первоначального количества белка модифицировано. В это время концентрацию белка в реакционной смеси уменьшают на 1 мг/мл, разбавляя ее стерильной водой, а pH доводят до 4 добавлением 0,5 М уксусной кислоты. After 16 hours, SEC HPLC analysis of the reaction mixture showed that more than 90% of the initial amount of protein was modified. At this time, the protein concentration in the reaction mixture was reduced by 1 mg / ml, diluting it with sterile water, and the pH was adjusted to 4 by adding 0.5 M acetic acid.

Моно-MePEG(20 кД)-MGDF-конъюгат отделяют от избытка MePEG и других побочных продуктов реакции путем ионобменной хроматографии при использовании SP Sepharose HP (Pharmacia Biotech) в качестве ионобменной смолы. The mono-MePEG (20 kD) -MGDF conjugate was separated from the excess MePEG and other reaction by-products by ion exchange chromatography using SP Sepharose HP (Pharmacia Biotech) as the ion exchange resin.

Реакционную смесь наносят на колонку (2,5 мг/мл смолы) и не вступивший в реакцию MePEG элюируют стартовым буфером А (3 объема колонки, 20 мМ фосфата натрия, pH 7,2, 15% глицерина). The reaction mixture was applied to a column (2.5 mg / ml resin) and the unreacted MePEG was eluted with start buffer A (3 column volumes, 20 mM sodium phosphate, pH 7.2, 15% glycerol).

Затем MePEG-MGDF-конъюгат элюируют с помощью линейного градиента (от 0% до 25%) конечного буфера В (20 объемов колонки) (1 М NaCl в буфере А). Элюат исследуют при 280 нм. Фракции, содержащие поли-MePEG-MGDF-конъюгат, объединяют, концентрируют и стерилизуют фильтрованием. Then, the MePEG-MGDF conjugate was eluted using a linear gradient (0% to 25%) of final buffer B (20 column volumes) (1 M NaCl in buffer A). The eluate was examined at 280 nm. Fractions containing poly-MePEG-MGDF conjugate were combined, concentrated and filtered sterilized.

Гомогенность моно-MePEG-MGDF-конъюгата подтверждают гельэлектрофорезом в полиакриламидном геле в присутствии SDS при использовании 4-20% градиентного геля фирмы NOVEX. Выявляют одну главную полосу, соответствующую белку с мол. массой 46,9 кД. The homogeneity of the mono-MePEG-MGDF conjugate was confirmed by polyacrylamide gel electrophoresis in the presence of SDS using a 4-20% NOVEX gradient gel. Identify one main band corresponding to the protein with a pier. weighing 46.9 kD.

Очищенный поли-MePEG-MGDF-конъюгат анализируют с помощью SEC HPLC при использовании гель-фильтрационных колонок TSK-GEL 64000SWXL и 62000 SWXL, объединенных в серии. Белки выявляют по поглощению в ультрафиолете при 280 нм. В качестве маркеров молекулярной массы глобулярных белков используют гель- фильтрационные стандарты BIO-RAD. Purified poly-MePEG-MGDF conjugate was analyzed by HPLC SEC using TSK-GEL 64000SWXL and 62000 SWXL gel filtration columns combined in series. Proteins are detected by ultraviolet absorption at 280 nm. BIO-RAD gel filtration standards are used as markers of the molecular weight of globular proteins.

Как можно видеть на фиг.17C, с помощью SEC HPLC в препарате выявляется один основной компонент, причем его точка элюции соответствует глобулярному белку мол. массы 181.1 кД (см. также Табл.9). As can be seen in figs, using SEC HPLC in the preparation revealed one main component, and its point of elution corresponds to the globular protein mol. mass 181.1 kD (see also Table 9).

Moно-MePEG-MGDF-конъюгаты PEG14, PEG15 и PEG17, полученные путем восстановительного алкилирования MGDF с альдегидами MePEG мол. массы 6-25 кД, исследуют аналогичным образом. Основные параметры реакций, используемых для получения соответствующих препаратов, приведены в Таблице 7. Mono-MePEG-MGDF conjugates PEG14, PEG15 and PEG17 obtained by reductive alkylation of MGDF with MePEG aldehydes mol. masses of 6-25 kDa, investigated in a similar way. The main parameters of the reactions used to obtain the corresponding drugs are shown in Table 7.

Результаты исследований полученных конъюгатов с помощью SEC HPLC приведены в Таблице 9. The results of studies of the obtained conjugates using SEC HPLC are shown in Table 9.

12.4. Получение DiMePEG (12 кД)-MGDF-конъюгатов путем алкилирования MGDF с альдегидом метокси-полиэтилегликоля (PEG20) в восстанавливающих условиях
Описанная ниже методика приводит к получению очищенного соединения, называемого здесь PEG22.
12.4. Obtaining DiMePEG (12 KD) -MGDF conjugates by alkylation of MGDF with methoxy polyethylene glycol aldehyde (PEG20) under reducing conditions
The procedure described below yields a purified compound, referred to herein as PEG22.

5-кратный избыток альдегида метоксиполиэтиленгликоля (MePEG, например, OHC-(CH2)2-O-(CH2-CH2O)n-CH3; где n повторяется столько раз, чтобы мол. масса составляла около 12 кД) (Shearwater Polymers) добавляют к 2,5 мг/мл раствора MGDF (полученного в E.coli, 1-163) в 100 мМ ацетата натрия, pH 5, охлажденного до 5oC. После 10-минутного перемешивания добавляют соответствующее количество цианоборогидрида натрия (Aldrich), чтобы его концентрация в реакционной смеси составила 20 мМ.5-fold excess of methoxypolyethylene glycol aldehyde (MePEG, for example, OHC- (CH 2 ) 2 -O- (CH 2 -CH 2 O) n -CH 3 ; where n is repeated so many times that the molar mass is about 12 kD) ( Shearwater Polymers) is added to a 2.5 mg / ml solution of MGDF (prepared in E. coli, 1-163) in 100 mM sodium acetate, pH 5, cooled to 5 ° C. After 10 minutes stirring, an appropriate amount of sodium cyanoborohydride ( Aldrich) so that its concentration in the reaction mixture is 20 mM.

Полученную смесь перемешивают в течение 16 ч при температуре 5oC. По окончании указанного периода времени концентрацию MGDF устанавливают на уровне 1 мг/мл путем добавления в достаточной степени очищенной воды. Затем смесь фильтруют через вакуумный фильтр с размером пор 0,2 мкм. По указанной методике получают 90 мг реакционного продукта. К смеси, содержащей реакционный продукт, добавляют небольшие количества растворов 1,0 М одноосновного фосфата и 1 N гидроксида натрия, чтобы получить раствор, содержащий 10 мМ фосфата при pH 6,8.The resulting mixture was stirred for 16 hours at a temperature of 5 ° C. At the end of the indicated time period, the concentration of MGDF was adjusted to 1 mg / ml by adding sufficiently purified water. Then the mixture is filtered through a vacuum filter with a pore size of 0.2 μm. By this method, 90 mg of the reaction product are obtained. Small amounts of solutions of 1.0 M monobasic phosphate and 1 N sodium hydroxide are added to the mixture containing the reaction product to obtain a solution containing 10 mM phosphate at pH 6.8.

Конъюгат очищают на катионобменной колонке. Готовят 40-мл колонку, заполненную SP-Сефарозой для хроматографии высокого разрешения, длиной 7,5 см. Колонку уравновешивают соответствующим буфером (10 мМ фосфат, pH 6,8, 15% глицерина). Колонку загружают 2,2 мг/мл смолы при скорости потока 0,15 объемов колонки (CV) в минуту. Затем колонку промывают уравновешивающим буфером до достижения нулевой точки отсчета. Колонку элюируют линейным градиентом от буфера А (10 объемов колонки, 20 мМ фосфат, pH 7,2, 15% глицерина) к буферу В (буфер А и 0,3 М NaCl). Скорость потока поддерживается на уровне 0,15 CV. Элюат исследуют при 280 нм. The conjugate is purified on a cation exchange column. Prepare a 40 ml column filled with SP-Sepharose for high-resolution chromatography, 7.5 cm long. The column is equilibrated with the appropriate buffer (10 mM phosphate, pH 6.8, 15% glycerol). The column is loaded with 2.2 mg / ml resin at a flow rate of 0.15 column volumes (CV) per minute. Then the column is washed with equilibration buffer until it reaches the zero reference point. The column is eluted with a linear gradient from buffer A (10 column volumes, 20 mM phosphate, pH 7.2, 15% glycerol) to buffer B (buffer A and 0.3 M NaCl). The flow rate is maintained at 0.15 CV. The eluate was examined at 280 nm.

Полиакриламидные гели, содержащие SDS, разделяют на фракции, и те из них, которые содержат конъюгат DiPEG, объединяют и фильтруют через ячейку с размером пор 0,2 мкм. SDS-containing polyacrylamide gels are fractionated, and those containing DiPEG conjugate are combined and filtered through a 0.2 μm cell.

Пример 13. Биологическая активность пэгированных молекул MGDF
A. PEG-9 - PEG-12 и PEG-14 - PEG-21
Количество тромбоцитов у мышей, обработанных рекомбинантным MGDF человека, отражено на фиг.18. Полученный в клетках CHO MGDF (22-353) (открытые звездочки), не-пэгированный MGDF, полученный в E.coli (22-184) (незакрашенные кружки), и пэгированный MGDF, полученный в E.coli (22-184) (закрашенные кружки) в концентрациях, указанных в описании чертежей выше, вводили подкожно нормальным мышам Balb/c раз в день в течение 5 дней. Через 24 часа после последнего введения брали контрольные образцы крови из небольшого бокового разреза хвостовой вены. Анализы клеток крови проводили при помощи электронного анализатора клеток крови Sysmex (Baxter Dignostics. Inc. Irvine, CA). Приведены средние данные по четырем животным +/- стандартное отклонение. Данная обработка не оказывала влияния на другие параметры клеток крови, такие как общее количество красных и белых клеток крови.
Example 13. The biological activity of pegyated MGDF molecules
A. PEG-9 - PEG-12 and PEG-14 - PEG-21
The platelet count in mice treated with recombinant human MGDF is shown in FIG. Obtained in CHO cells MGDF (22-353) (open stars), non-pegyed MGDF obtained in E. coli (22-184) (open circles), and pegyed MGDF obtained in E. coli (22-184) ( filled circles) at the concentrations indicated in the description of the drawings above were administered subcutaneously to normal Balb / c mice once daily for 5 days. 24 hours after the last injection, control blood samples were taken from a small lateral section of the tail vein. Blood cell analyzes were performed using a Sysmex electronic blood cell analyzer (Baxter Dignostics. Inc. Irvine, CA). The average data for four animals is given +/- standard deviation. This treatment did not affect other parameters of blood cells, such as the total number of red and white blood cells.

Другие формы рекомбинантного MGDF человека тестировали, как описано выше. Количество тромбоцитов у мышей, получавших 50 мкг/кг/день или 10 мкг/кг/день указанной формы r-HuMGDF, приведено в Таблице 10. Представленные значения являются средними по четырем животным, и стандартные ошибки даны курсивом. Other forms of recombinant human MGDF were tested as described above. Platelet counts in mice treated with 50 μg / kg / day or 10 μg / kg / day of the indicated r-HuMGDF form are shown in Table 10. The values presented are averages of four animals, and standard errors are shown in italics.

Б.ПЭГ-22
Результаты, полученные с ПЭГ-22, представлены на фиг.24. Примечательно, что нормализация количества тромбоцитов с ПЭГ-22 наступала на несколько дней раньше, чем с полноразмерным полученным в CHO MGDF ПЭГ-16 или ПЭГ-17.
B.PEG-22
The results obtained with PEG-22 are presented in Fig.24. It is noteworthy that platelet count normalization with PEG-22 occurred several days earlier than with the full-sized PEG-16 or PEG-17 obtained in CHO MGDF.

Пример 14. Экспрессия рекомбинантного MGDF человека (1- 163) в E.coli
Для экспрессии r-HuMGDF в E.coli с использованием оптимальных кодонов E. coli была химически синтезирована последовательность, кодирующая первые 163 аминокислоты зрелого белка. Кроме того, последовательности ДНК, кодирующие аминокислоты Метионин и Лизин, были добавлены к 5'-концу гена. Таким образом, белок r-HuMGDF, состоящий из 165 аминокислот, начинался с Met-Lys. Последовательность этого гена приведена на фиг.25.
Example 14. Expression of recombinant human MGDF (1-163) in E. coli
For expression of r-HuMGDF in E. coli using optimal E. coli codons, a sequence encoding the first 163 amino acids of the mature protein was chemically synthesized. In addition, DNA sequences encoding the amino acids Methionine and Lysine were added to the 5'-end of the gene. Thus, the r-HuMGDF protein, consisting of 165 amino acids, started with Met-Lys. The sequence of this gene is shown in Fig.25.

Синтез гена r-HuMGDF (1-163) проводили в несколько этапов. Во-первых, с использованием оптимальных кодонов E.coli были химически синтезированы комплементарные олигонуклеотиды (длиной 60-70 пар оснований), представляющие фрагменты, прилегающие к гену. Во время этого синтеза кодоны для аминокислот Метионина и Лизина были помещены на 5'-конец зрелого гена и стоп-кодон был помещен на 3'-конец гена. Кроме того, сайты узнавания ферментов рестрикции Xbal и Hindlll были помещены в близости к 5' и 3' концам гена соответственно, и синтетический сайт связывания рибосом был помещен на соответствующем расстоянии выше от начального Метионина. Во-вторых, были сгибридизованы олигонуклеотиды, комплементарные каждому фрагменту гена. В-третьих, эти индивидуальные синтетические фрагменты гена были амплифицированы в полимеразной цепной реакции. В-четвертых, амплифицированные фрагменты субклонировали в соответствующий вектор. В-пятых, верифицировали последовательности субклонированных фрагментов. В-шестых, индивидуальные фрагменты лигировали вместе и субклонировали в соответствующий вектор, восстанавливая полноразмерный ген r-HuMGDF (1-163). Наконец, верифицировали последовательность восстановленного гена. The synthesis of the r-HuMGDF gene (1-163) was carried out in several stages. First, complementary oligonucleotides (60-70 base pairs long) representing fragments adjacent to the gene were chemically synthesized using the optimal E. coli codons. During this synthesis, the codons for the amino acids Methionine and Lysine were placed at the 5'-end of the mature gene and the stop codon was placed at the 3'-end of the gene. In addition, Xbal and Hindlll restriction enzyme recognition sites were placed in the vicinity of the 5 'and 3' ends of the gene, respectively, and the synthetic ribosome binding site was placed at an appropriate distance above the starting Methionine. Secondly, oligonucleotides complementary to each gene fragment were hybridized. Third, these individual synthetic gene fragments were amplified in a polymerase chain reaction. Fourth, amplified fragments were subcloned into the corresponding vector. Fifth, the sequence of subcloned fragments was verified. Sixth, individual fragments were ligated together and subcloned into the corresponding vector, restoring the full-length r-HuMGDF gene (1-163). Finally, the sequence of the restored gene was verified.

Синтетический фрагмент r-HuMGDF гена, фланкированный сайтами рестрикции Xbal и HindIII с 5' и 3' концов соответственно, содержал сайт связывания рибосом, инициирующий кодон ATG, последовательность, кодирующую зрелый белок Met-Lys r-HuMGDF, и стоп-кодон. The synthetic fragment of the r-HuMGDF gene flanked by the Xbal and HindIII restriction sites at the 5 'and 3' ends, respectively, contained a ribosome binding site initiating the ATG codon, a sequence encoding the mature Met-Lys r-HuMGDF protein, and a stop codon.

Указанный фрагмент был клонирован по сайтам Xbal и Hind III в лактозоиндуцируемый вектор экспрессии pAMG11. Вектор pAMG11 - это низкокопийная плазмида с началом репликации, полученным из pR100. Экспрессирующая плазмида pAMG11 может быть получена из плазмиды pCFM1656 (депонирована 24 февраля 1994 в Американской коллекции культур клеток, АТСС # 69576) путем ряда направленных замен оснований при перекрывании олигонуклеотидов в полимеразной цепной реакции. Начиная с сайта Bglll (в плазмиде пара оснований # 180) непосредственно в 5'- направлении к промотору репликации плазмиды PcopB и далее по направлению к репликативным генам плазмиды, замены пар оснований были таковые (см. табл. B). The indicated fragment was cloned at the Xbal and Hind III sites into the lactose-induced expression vector pAMG11. The pAMG11 vector is a low copy plasmid with the start of replication derived from pR100. The expression plasmid pAMG11 can be obtained from plasmid pCFM1656 (deposited on February 24, 1994 at the American Collection of Cell Cultures, ATCC # 69576) by a series of targeted base changes when the oligonucleotides overlap in the polymerase chain reaction. Starting from the Bglll site (base pair # 180 in the plasmid) directly in the 5'-direction to the replication promoter of the PcopB plasmid and further towards the replicative plasmid genes, base pair replacements were as follows (see Table B).

Экспрессия r-HuMGDF, клонированного в pAMG11, направляется синтетическим лактозоиндуцируемым промотором, подобным Ps4, который имеет следующую последовательность:
5'GACGTCTCATAATTTTTAAAAAATTCATTTGACAAATGCTAA- - ATTCTTGATTAATATTCTCAATTGTGAGCTCACAATTTATCGAT3' (SEQ ID N0: 34).
The expression of r-HuMGDF cloned into pAMG11 is directed by a synthetic lactose-induced promoter like Ps4, which has the following sequence:
5'GACGTCTCATAATTTTTAAAAAATTCATTTGACAAATGCTAA- - ATTCTTGATTAATATTCTCAATTGTGAGCTCACAATTTATCGAT3 '(SEQ ID N0: 34).

Промотор Ps4 подавляется лактозным репрессором (LacI), продуктом гена lac E.coli. The Ps4 promoter is inhibited by the lactose repressor (LacI), a product of the E. coli lac gene.

Затем плазмидой pAMG11-r-HiMGDF трансформировали клетки E.coli штамма К-12, имеющие laclq-аллель. Аллель laclq представляет собой такую мутацию промотора lacI, которая усиливает экспрессию LacI, что приводит к более строгому контролю экспрессии белка со стороны промотора Ps4. Таким образом в клетках данного штамма в отсутствие лактозы экспрессия r-HuMGDF подавлена LacI. При добавлении лактозы связывание LacI-белка с операционным сайтом на промоторе Ps4 снижается и начинается транскрипция r-HuMGDF с Ps4. Вспользованные в данном примере клетки-хозяева E.coli депонированы под номером ANNC # 69717 30 ноября 1994 г. Then the plasmid pAMG11-r-HiMGDF transformed E. coli cells of strain K-12 with a laclq allele. The laclq allele is a mutation of the lacI promoter that enhances the expression of LacI, which leads to more stringent control of protein expression from the Ps4 promoter. Thus, in the cells of this strain in the absence of lactose, the expression of r-HuMGDF is suppressed by LacI. With the addition of lactose, the binding of the LacI protein to the surgical site on the Ps4 promoter decreases and the transcription of r-HuMGDF with Ps4 begins. The E. coli host cells used in this example were deposited under ANNC # 69717 on November 30, 1994.

Клетки E.coli ATCC # 69717 трансформировали плазмидой pAMG11-r-HuMGDF и выращивали согласно следующему протоколу. Штамм E. coli инокулировали в бульон Лурии и инкубировали при 30oC приблизительно 12 часов. Затем клетки асептически переносили в ферментор, который содержал среду следующего состава: 20 г/л дрожжевого экстракта; 3.4 г/л лимонной кислоты; 15 г/л K2HPO4; 15 мл Dow P2000; 5 г/л глюкозы; 1 г/л MgSO4 • 7H2O. Первая фаза процесса культивирования (batch- phase) продолжалась до тех пор, пока культура не достигала оптической плотности 5.0 +/- 1.0 при 600 нм. Затем начиналась фаза подпитки (fed-batch) с подачи первой подпитывающей среды (700 г/л глюкозы; 6,75 г/л MgSO4 • 7H2O). Скорость подпитки регулировали каждые два часа согласно установленному графику. Подача второй подпитывающей среды (129 г/л триптиказного пептина; 258 г/л дрожжевого экстракта) начиналась при достижении культурой оптической плотности 20-25 при 600 нм. Подачу второй подпитывающей среды поддерживали на постоянном уровне, тогда как подача первой подпитывающей среды продолжала меняться. Температуру во время всего процесса ферментации поддерживали около 30oC. Значение pH в культуре поддерживали около 7 добавлением кислоты или щелочи. Желаемый уровень растворенного кислорода поддерживали, изменяя скорость перемешивания и скорости подачи воздуха и кислорода в ферментор. Когда оптическая плотность культуры достигала 57-63 при 600 нм, начинали подачу третьей подпитывающей среды. Третью подпитывающую среду (300 г/л лактозы) вводили в ферментор с постоянной скоростью тока; добавление первой подпитывающей среды в этот момент прекращали, а скорость подачи второй подпитывающей среды устанавливали на другом постоянном уровне. Ферментацию продолжали приблизительно десять часов с начала добавления третьей подпитывающей среды. По окончании ферментации культуру охлаждали до 15 +/-5oC. Клетки собирали центрифугированием. Полученную пасту фасовали и хранили при температуре ниже -60oC.E. coli ATCC # 69717 cells were transformed with pAMG11-r-HuMGDF plasmid and grown according to the following protocol. The E. coli strain was inoculated into Luria broth and incubated at 30 ° C. for approximately 12 hours. Then the cells were aseptically transferred to a fermenter, which contained a medium of the following composition: 20 g / l of yeast extract; 3.4 g / l citric acid; 15 g / l K 2 HPO 4 ; 15 ml Dow P2000; 5 g / l glucose; 1 g / l MgSO 4 • 7H 2 O. The first phase of the cultivation process (batch-phase) continued until the culture reached an optical density of 5.0 +/- 1.0 at 600 nm. Then the fed-batch phase began with the first feed medium (700 g / l glucose; 6.75 g / l MgSO 4 • 7H 2 O). The feed rate was adjusted every two hours according to the established schedule. The second feed medium (129 g / l trypticase peptin; 258 g / l yeast extract) was started when the culture reached an optical density of 20-25 at 600 nm. The feed of the second feed medium was kept constant, while the feed of the first feed medium continued to change. The temperature during the whole fermentation process was maintained at about 30 ° C. The pH value in the culture was maintained at about 7 by the addition of acid or alkali. The desired level of dissolved oxygen was maintained by changing the mixing speed and the rate of air and oxygen supply to the fermenter. When the optical density of the culture reached 57-63 at 600 nm, the feed of the third feed medium was started. A third feed medium (300 g / l lactose) was introduced into the fermenter at a constant current rate; the addition of the first feed medium was stopped at that moment, and the feed rate of the second feed medium was set to another constant level. Fermentation continued for approximately ten hours from the start of the addition of a third feed medium. After fermentation, the culture was cooled to 15 +/- 5 o C. Cells were collected by centrifugation. The resulting paste was Packed and stored at a temperature below -60 o C.

Очистку рекомбинантного MGDF, полученного в E.coli, как описано выше, проводили следующим образом. 1800 г клеточной пасты суспендировали приблизительно в 18 литрах 10 мМ раствора ЭДТА и пропускали через гомогенизатор высокого давления при 15,000 psi. Суспензию разрушенных клеток центрифугировали и осадок ресуспендировали в 10 литрах 10 мМ ЭДТА. Суспензию центрифугировали и полученный при 200 g осадок солюбилизировали в 2 литрах буфера следующего состава: 10 мМ Tris, 8M гуанидин гидрохлорид; 10 мМ дитиотрейтол, pH 8,7. Объем данного раствора медленно доводили до 200 литров добавлением следующего раствора: 10 мМ CAPS; 3М мочевина; 30% глицерин; 3 мМ цистамин; 1 мМ цистеин, pH 10,5. Разбавленный раствор медленно перемешивали при комнатной температуре в течение 16 часов и pH доводили до 6,8. Затем раствор с доведенным pH осветляли и наносили на 2-х литровую колонку СМ Sepharose, уравновешенную 10 мМ фосфат натрия, 1,5 М мочевина, 15% глицерин, pH 6,8. После загрузки колонку промывали 10 мМ фосфат натрия, 15% глицерин, pH 7,2. MGDF элюировали градиентом хлорида натрия от 0 до 0,5 М, 10 мМ фосфат натрия, pH 7,2. Purification of the recombinant MGDF obtained in E. coli as described above was carried out as follows. 1800 g of cell paste was suspended in approximately 18 liters of a 10 mM EDTA solution and passed through a high pressure homogenizer at 15,000 psi. The cell suspension was centrifuged and the pellet resuspended in 10 liters of 10 mM EDTA. The suspension was centrifuged and the precipitate obtained at 200 g was solubilized in 2 liters of a buffer of the following composition: 10 mM Tris, 8M guanidine hydrochloride; 10 mM dithiothreitol, pH 8.7. The volume of this solution was slowly adjusted to 200 liters by the addition of the following solution: 10 mM CAPS; 3M urea; 30% glycerin; 3 mM cystamine; 1 mM cysteine, pH 10.5. The diluted solution was slowly stirred at room temperature for 16 hours and the pH was adjusted to 6.8. Then, the pH adjusted solution was clarified and applied onto a 2 liter Sepharose CM column, balanced with 10 mM sodium phosphate, 1.5 M urea, 15% glycerol, pH 6.8. After loading, the column was washed with 10 mM sodium phosphate, 15% glycerol, pH 7.2. MGDF was suirable gradient of sodium chloride from 0 to 0.5 M, 10 mm sodium phosphate, pH 7.2.

Элюат концентрировали и заменяли буфер на 10 мМ фосфат натрия, pH 6,5 при помощи мембраны с порогом отсечения по молекулярному весу 10,000. Концентрированный раствор (около 2 мг/мл) обрабатывали катепсином С (молярное соотношение 500 к 1) в течение 90 минут при подходящей температуре. Затем раствор наносили на 1,2-литровую колонку SP High Performance Sepharose, уравновешенную 10 мМ фосфат натрия, 15% глицерин, pH 7,2. MGDF элюировали градиентом хлорида натрия от 0,1 до 0,25 М, 10 мМ фосфат натрия, pH 7,2. The eluate was concentrated and the buffer replaced with 10 mM sodium phosphate, pH 6.5 using a membrane with a cut-off threshold for molecular weight 10,000. A concentrated solution (about 2 mg / ml) was treated with cathepsin C (molar ratio 500 to 1) for 90 minutes at a suitable temperature. The solution was then applied to a 1.2 L SP High Performance Sepharose column, balanced with 10 mM sodium phosphate, 15% glycerol, pH 7.2. MGDF was suirable gradient of sodium chloride from 0.1 to 0.25 M, 10 mm sodium phosphate, pH 7.2.

К элюату с колонки SP High Performance Sepharose добавляли сульфат аммония до концентрации 0,6 М. Затем элюат наносили на 1,6-литровую колонку с Phenyl Toyopearl, уравновешенную 10 мМ фосфат натрия, 0,6 М сульфат аммония, pH 7,2. Пик MGDF элюировали градиентом сульфата аммония от 0,6 до 0 М, 10 мМ фосфат натрия, pH 7,2. Ammonium sulfate was added to the eluate from the SP High Performance Sepharose column to a concentration of 0.6 M. Then, the eluate was applied to a 1.6 liter Phenyl Toyopearl column, balanced with 10 mM sodium phosphate, 0.6 M ammonium sulfate, pH 7.2. The MGDF peak was eluted with a gradient of ammonium sulfate from 0.6 to 0 M, 10 mM sodium phosphate, pH 7.2.

Элюат с Phenyl Toyopearl концентрировали и заменяли буфер на 10 мМ Tris, 5% сорбитол, pH 7,5 при помощи мембраны с порогом отсечения по молекулярному весу 10,000. The Phenyl Toyopearl eluate was concentrated and the buffer replaced with 10 mM Tris, 5% sorbitol, pH 7.5 using a membrane with a cut-off threshold of 10,000 molecular weight.

Пример 15. Биологические свойства r-HuMGDF (E.coli 1-163) in vivo
Биологическую эффективность r-HuMGDF (E.coli 1-163), полученного как описано выше в Примере 14, оценивали на грызунах. Нормальным самкам мышей Balb/c в течение пяти последовательных дней вводили подкожно возрастающие дозы r-HuMGDF. Дозы варьировали от 15 мкг/кг/день до 1500 мкг/кг/день. Спустя 24 часа после последнего введения проводили подсчет клеток крови с использованием электронного счетчика клеток (Sysmex, Baxter). Наблюдалось линейное возрастание количества тромбоцитов, параллельное логарифмическому возрастанию концентрации цитокина. В данной системе при дозе 1500 мкг/кг/день количество тромбоцитов возрастало до 300% по отношению к исходному. Другие показатели клеток крови, такие как количество красных и белых клеток или гематокрит, не менялись в ходе данной обработки.
Example 15. Biological properties of r-HuMGDF (E. coli 1-163) in vivo
The biological efficacy of r-HuMGDF (E. coli 1-163) obtained as described above in Example 14 was evaluated in rodents. Normal female Balb / c mice were injected subcutaneously with increasing doses of r-HuMGDF for five consecutive days. Doses ranged from 15 mcg / kg / day to 1,500 mcg / kg / day. 24 hours after the last administration, blood cells were counted using an electronic cell counter (Sysmex, Baxter). A linear increase in platelet count was observed, parallel to a logarithmic increase in cytokine concentration. In this system, at a dose of 1500 μg / kg / day, the platelet count increased to 300% with respect to the original. Other indicators of blood cells, such as the number of red and white cells or hematocrit, did not change during this treatment.

Крысам вводили подкожно r-HuMGDF (E.coli 1-163) в дозах 300 мкг/кг/день в течение 6 дней, затем у них брали тромбоциты и определяли способность последних агрегировать в ответ на ADP. Показано, что тромбоциты обработанных животных практически неотличимы от тромбоцитов контрольных животных по чувствительности к агонисту тромбоцитов, ADP. Rats were injected subcutaneously with r-HuMGDF (E. coli 1-163) at doses of 300 μg / kg / day for 6 days, then platelets were taken and their ability to aggregate in response to ADP was determined. It was shown that the platelets of the treated animals are practically indistinguishable from the platelets of the control animals in sensitivity to platelet agonist, ADP.

Оценивали также способность r-HuMGDF коррегировать тромбоцитопению, обусловленную химиотерапией и/или облучением. В данных опытах использовали карбоплатин, химиотерапевтический агент, способный вызывать у человека глубокую тромбоцитопению. В начале опыта мышам Balb/c вводили подкожно по 1,25 мг карбоплатина. Спустя 24 часа начинали ежедневные инъекции 100 мкг/кг/день r-HuMGDF (E.coli 1-163) или, в контроле, растворителя. К девятому дню количество тромбоцитов падало до 15% от нормального у мышей, получавших один растворитель, но оставалось в пределах нормы у мышей, получавших r-HuMGDF (см.фиг.20). В опытах с облучением мыши получали однократную дозу в 500 рад гамма-облучения (цезиевый источник). Эта сублетальная доза приводила к снижению числа тромбоцитов на 90% к 11-му дню. Количество тромбоцитов не возвращалось к нормальному до 21-го дня. При введении облученным мышам с 1-го по 20-й день ежедневно по 100 мкг/кг/день r-HuMGDF (E.coli 1-163) уменьшение числа тромбоцитов было менее резким и возвращение к их нормальному числу более быстрым, нежели у мышей, получавших один растворитель (фиг. 21). Для проверки r-HuMGDF на модели острой и пролонгированной тромбоцитопении, была применена комбинация карбоплатина и облучения (фиг.22). В этом случае количество тромбоцитов снижалось до крайне низких уровней (3-5% от нормы) и большинство животных (7/8) не переживали такой обработки. Однако, когда животным подкожно ежедневно вводили по 100 мкг/кг/день r-HuMGDF в течение всего эксперимента, тромбоцитопения в значительной степени коррегировалась, возврат к исходному числу тромбоцитов происходил быстрее и все получавшие r- HuMGDF животные (8/8) выживали. The ability of r-HuMGDF to correct thrombocytopenia due to chemotherapy and / or radiation was also evaluated. In these experiments, carboplatin, a chemotherapeutic agent capable of causing deep thrombocytopenia in humans, was used. At the beginning of the experiment, 1.25 mg carboplatin was administered subcutaneously to Balb / c mice. After 24 hours, daily injections of 100 μg / kg / day of r-HuMGDF (E. coli 1-163) or, in control, a solvent were started. By the ninth day, the platelet count dropped to 15% of normal in mice treated with one solvent, but remained within normal limits in mice treated with r-HuMGDF (see FIG. 20). In irradiation experiments, mice received a single dose of 500 rad gamma radiation (cesium source). This sublethal dose reduced platelet count by 90% by day 11. The platelet count did not return to normal until the 21st day. When 100-mg / kg / day r-HuMGDF (E. coli 1-163) was administered daily to irradiated mice from day 1 to day 20, the decrease in platelet count was less dramatic and the return to their normal number was faster than in mice receiving one solvent (Fig. 21). To test r-HuMGDF in a model of acute and prolonged thrombocytopenia, a combination of carboplatin and radiation was used (Fig. 22). In this case, the platelet count decreased to extremely low levels (3-5% of the norm) and most animals (7/8) did not survive this treatment. However, when the animals were injected subcutaneously daily with 100 μg / kg / day r-HuMGDF throughout the experiment, thrombocytopenia was significantly corrected, the return to the initial platelet count was faster and all animals receiving r-HuMGDF (8/8) survived.

r-HuMGDF проверяли также на макаках резус. Нормальным макакам резус вводили подкожно препарат r-HuMGDF в дозах 2,5 или 25 мкг/кг/день в течение десяти дней (дни 0-9). В группе, получавшей низкую дозу, количество тромбоцитов возросло до 400% от нормы к 12-му дню, а в группе, получавшей высокую дозу, увеличение составило 700% также к 12-му дню. По окончании инъекций количество тромбоцитов возвращалось к норме к 25-30-му дню. Данная обработка не влияла на количество белых и красных клеток крови. r-HuMGDF was also tested on rhesus monkeys. Normal rhesus monkeys were injected subcutaneously with r-HuMGDF at doses of 2.5 or 25 mcg / kg / day for ten days (days 0-9). In the group receiving the low dose, the platelet count increased to 400% of the norm by the 12th day, and in the group receiving the high dose, the increase was 700% also by the 12th day. At the end of the injection, the platelet count returned to normal by the 25-30th day. This treatment did not affect the number of white and red blood cells.

r-HuMGDF был также проверен на модели приматов с острой тромбоцитопенией (фиг.23). Облучение животных (700 рад, цезиевый источник) приводило к снижению числа тромбоцитов до 1-2% от нормы к 15-му дню. На 35-40-й день число тромбоцитов возвращалось к норме. У облученных животных, которым вводили r-HuMGDF (25 мкг/кг/день), количество тромбоцитов снижалось только до 10% от нормы и в среднем не опускалось ниже 20,000/мл, значения, при котором начинают трансфузию тромбоцитов людям, страдающим тромбоцитопенией. Возврат к нормальному числу тромбоцитов также происходил более быстро у животных, получавших r-HuMGDF, и наступал на 20-й день. r-HuMGDF was also tested on a primate model with acute thrombocytopenia (FIG. 23). Irradiation of animals (700 rad, a cesium source) led to a decrease in the number of platelets to 1-2% of the norm by the 15th day. On the 35-40th day, the platelet count returned to normal. In irradiated animals that were injected with r-HuMGDF (25 μg / kg / day), the platelet count decreased only to 10% of the norm and did not fall below 20,000 / ml on average, the value at which platelet transfusion begins for people suffering from thrombocytopenia. A return to the normal platelet count also occurred more rapidly in animals treated with r-HuMGDF, and occurred on day 20.

Приведенные данные экспериментов in vivo на грызунах и приматах полностью поддерживают концепцию о том, что r-HuMGDF (E.coli 1-163) является мощным терапевтическим агентом, способным значительно влиять на встречающиеся в клинике тромбоцитопении. The data from in vivo experiments on rodents and primates fully support the concept that r-HuMGDF (E. coli 1-163) is a powerful therapeutic agent that can significantly affect the clinical thrombocytopenia.

Пример 16. Метод получения r-HuMGDF (1-332) в культуре клеток CHO
Гликозилированный r-HuMGDF 1-332 продуцируется трансфицированными клетками CHO, экспрессирующими кДНК MGDF 1-332 под регуляцией подходящего промотора и соединенный с геном, кодирующим амплифицируемый селективный маркер, DHFR. Подходящим промотором для экспрессии MGDF в клетках CHO является промотор SR- alfa, см. Mol.Cell.Biol. 8: 466- 472 (1988) и патент WO 91/13160 (1991). Подходящим вектором для экспрессии MGDF в клетках является pDSR-alfa2, см. WO 90/14363 (1990). Клеточные линии CHO могут продуцировать секретируемый MGDF в количестве 10-20 мг/л в стандартной культуральной среде, но уровень продукции может быть повышен от 25 до 100 мг/л. При продукции MGDF в типичной клеточной линии культура может быть "разогнана" пассажами в суспензии или на культуральных флаконах (в случае субстрат- зависимого роста) с использованием культуральной среды, состоящей из равных количеств среды Игла в модификации Дальбекко (DMЕМ) и среды Хэма F12 (DMEM/F12, Gibco) с добавлением от 5 до 10% эмбриональной телячьей сыворотки (FBS) или диализованной эмбриональной телячьей сыворотки и метотрексата (MTX) (при необходимости; обычная концентрация MTX составляет 200-600 нМ) для поддержания селективного давления. В среду должны быть дополнительно добавлены не-необходимые аминокислоты (NEAA's) и глутамин. Суспензионные культуры могут быть наращены в пределах концентраций 1-4 • 105 клеток/мл (посевная концентрация) до приблизительно 1 миллион клеток/мл. При достижении максимальной концентрации клеток производят пассаж культуры путем разбавления до больших объемов и достижения посевной концентрации.
Example 16. The method of obtaining r-HuMGDF (1-332) in a culture of CHO cells
Glycosylated r-HuMGDF 1-332 is produced by transfected CHO cells expressing MGDF 1-332 cDNA under the regulation of a suitable promoter and linked to a gene encoding an amplifiable selectable marker, DHFR. A suitable promoter for the expression of MGDF in CHO cells is the SR-alfa promoter, see Mol.Cell.Biol. 8: 466-472 (1988) and WO 91/13160 (1991). A suitable vector for the expression of MGDF in cells is pDSR-alfa2, see WO 90/14363 (1990). CHO cell lines can produce secreted MGDF in an amount of 10-20 mg / L in standard culture medium, but production levels can be increased from 25 to 100 mg / L. When MGDF is produced in a typical cell line, the culture can be “dispersed” by passages in suspension or on culture bottles (in the case of substrate-dependent growth) using a culture medium consisting of equal amounts of Dalbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) and Ham's F12 medium ( DMEM / F12, Gibco) supplemented with 5 to 10% fetal calf serum (FBS) or dialyzed fetal calf serum and methotrexate (MTX) (if necessary; typical MTX concentration is 200-600 nM) to maintain selective pressure. Non-essential amino acids (NEAA's) and glutamine must be added to the medium. Suspension cultures can be expanded within concentrations of 1-4 • 10 5 cells / ml (inoculum concentration) to about 1 million cells / ml. When the maximum concentration of cells is reached, the passage of the culture is carried out by dilution to large volumes and achieving inoculum concentration.

При получении MGDF в роллерных флаконах, подходящий объем и плотность клеток в суспензионной культуре должны быть подобраны с использованием спиннерных флаконов с магнитными мешалками, помещенных в термостатированные условия (37+/-1oC), или же с использованием автоматической контролируемой системы с биореактором. Роллерные флаконы (например, флаконы фирмы Falcon площадью 850 см2) должны засеваться клетками с посевными дозами от 1,5 до 3 • 107 клеток на флакон в таком количестве ростовой среды (DMEM/F12 с 5-10% FBC, 1xNEAA и 1х глутамин), которое обеспечивало бы образование слитого монослоя на 3-4-й день культивирования (150-300 мл). Ростовая среда должна быть забуферена бикарбонатом натрия до pH 6,9-7,2 и уравновешена двуокисью углерода до парциального давления 60-90 мм ртутного столба. Флаконы должны быть заполнены смесью 10% CO2 в воздухе, и культуры инкубируют при 37+/-1oC на роллерных аппаратах при скорости вращения около одного оборота в минуту в течение 3-4 дней. При достижении монослоя коллерные культуры должны быть переведены на бессывороточную производственную среду. При этом старую ростовую среду сливают или отсасывают, культуры промывают изотоническим буфером, например фосфатным буферным раствором Дальбекко (D-PBS), 50-100 мл на флакон, затем добавляют соответствующий объем забуференной бикарбонатом бессывороточной среды DMEM/F12 (1: 1) (200-300 мл на флакон) с добавлением NEAA, глутамина и сульфата меди (1-20 мкМ) для минимизации ковалентной агрегации. Флаконы заполняют газовой смесью (10% CO2 в воздухе) и инкубируют 6 +/-1 дней при 37oC на роллерных аппаратах (~ 1 об/мин) или же до такого момента, когда в результате метаболизма клеток уровень глюкозы в среде опустится ниже 0,5 г/л и/или значение pH опустится ниже 6,6. Кондиционированную среду сливают или отсасывают из флаконов и заменяют свежей бессывороточной производственной средой указанного выше состава для получения дополнительных сборов. Так может продолжаться до тех пор, пока клетки не смогут более переносить бессывороточные условия и не начнут сползать с роллерных флаконов.When receiving MGDF in roller bottles, the appropriate cell volume and density in suspension culture should be selected using spinner bottles with magnetic stirrers placed in thermostated conditions (37 +/- 1 o C), or using an automatic controlled system with a bioreactor. Roller bottles (for example, Falcon bottles with an area of 850 cm 2 ) should be seeded with cells with inoculative doses from 1.5 to 3 • 10 7 cells per bottle in this amount of growth medium (DMEM / F12 with 5-10% FBC, 1xNEAA and 1x glutamine), which would ensure the formation of a fused monolayer on the 3-4th day of cultivation (150-300 ml). The growth medium should be buffered with sodium bicarbonate to a pH of 6.9-7.2 and balanced with carbon dioxide to a partial pressure of 60-90 mmHg. The vials should be filled with a mixture of 10% CO 2 in air, and cultures are incubated at 37 +/- 1 o C on a roller apparatus at a rotation speed of about one revolution per minute for 3-4 days. When a monolayer is reached, coller cultures must be transferred to a serum-free production medium. In this case, the old growth medium is drained or aspirated, the cultures are washed with isotonic buffer, for example, Dalbecco phosphate buffer solution (D-PBS), 50-100 ml per vial, then the corresponding volume of serum-free bicarbonate-buffered medium DMEM / F12 (1: 1) is added (200 -300 ml per vial) with the addition of NEAA, glutamine and copper sulfate (1-20 μM) to minimize covalent aggregation. The vials are filled with a gas mixture (10% CO 2 in air) and incubated for 6 +/- 1 days at 37 o C on roller devices (~ 1 rpm) or until the moment when, as a result of cell metabolism, the glucose level in the medium drops below 0.5 g / l and / or the pH will drop below 6.6. The conditioned medium is drained or aspirated from the vials and replaced with a fresh serum-free production medium of the above composition for additional charges. This can continue until the cells can no longer tolerate serum-free conditions and begin to slide from the roller bottles.

Собранную кондиционированную среду очищают микрофильтрацией через фильтры с размером пор 0,45 или 0,2 мкм (Sartorius Sartobran рН или Pall). Профильтрованную кондиционированную среду охлаждают до 4oC и хранят непродолжительное время при этой температуре или немедленно концентрируют и диализуют против буфера с низкой ионной силой с использованием тангенциальной ультрафильтрационной системы (например, Filtron YM-50). Ультрафильтрацию и диафильтрацию необходимо проводить при 4oC, чтобы минимизировать деградацию белка. До хроматографической очистки кондиционированная среда должна быть диализована против буферного раствора (например, 10 мМ фосфат калия, pH 6,8).The collected conditioned medium is purified by microfiltration through filters with a pore size of 0.45 or 0.2 μm (Sartorius Sartobran pH or Pall). The filtered conditioned medium is cooled to 4 ° C. and stored for a short time at this temperature or immediately concentrated and dialyzed against a buffer with low ionic strength using a tangential ultrafiltration system (e.g. Filtron YM-50). Ultrafiltration and diafiltration must be carried out at 4 o C to minimize protein degradation. Prior to chromatographic purification, the conditioned medium should be dialyzed against a buffer solution (for example, 10 mM potassium phosphate, pH 6.8).

Качество продукта, содержащегося в кондиционированной среде, лучше всего контролировать при помощи SDS-PAGE в невосстанавливающих условиях с последующим Вестерн- блоттингом, который может выявить количества агрегированного, мономерного и протеолитически деградированного MGDF в образцах. The quality of the product contained in an air-conditioned environment is best controlled using SDS-PAGE under non-reducing conditions followed by Western blotting, which can detect the amounts of aggregated, monomeric and proteolytically degraded MGDF in the samples.

Другой метод получения MGDF в клетках CHO состоит в адаптации клеточной линии, экспрессирующей MGDF, к бессывороточной среде, такой как Gibco S-SFM II. Клетки могут быть адаптированы серийными пассажами на среде, содержащей минимум сыворотки или не содержащей ее совсем. Если клеточная линия будет устойчиво расти на такой среде и продуцировать адекватные количества секретируемого MGDF, культивирование может продолжаться путем серийных пассажей, в возрастающих объемах, затем клетки переносят в подходящий производственный сосуд (автоматический контролируемый биореактор) и культуре дают пролиферировать до достижения максимальной плотности, при которой клетки еще жизнеспособны, при оптимальных ростовых условиях (pH, питательные вещества, температура, кислород, разрушение клеток). В точке оптимальной продукции (которую определяют экспериментально, замеряя количество и качество продукта) культуру собирают из биореактора, клетки удаляют из кондиционированной среды микронной глубинной фильтрацией или субмикронной тангенциальной микрофильтрацией. В случае глубинной микронной фильтрации среда должна быть в последующем осветлена субмикронной конечной фильтрацией для концентрации и диализа, как это описано выше. Another method for producing MGDF in CHO cells is to adapt the cell line expressing MGDF to a serum-free medium such as Gibco S-SFM II. Cells can be adapted by serial passages on medium containing a minimum of serum or not containing it at all. If the cell line grows stably on such a medium and produces adequate amounts of secreted MGDF, cultivation can continue by serial passages, in increasing volumes, then the cells are transferred to a suitable production vessel (automatic controlled bioreactor) and the culture is allowed to proliferate to the maximum density at which cells are still viable under optimal growth conditions (pH, nutrients, temperature, oxygen, cell destruction). At the point of optimal production (which is determined experimentally by measuring the quantity and quality of the product), the culture is collected from the bioreactor, the cells are removed from the conditioned medium by micron depth filtration or submicron tangential microfiltration. In the case of deep micron filtration, the medium should subsequently be clarified by submicron final filtration for concentration and dialysis, as described above.

Несмотря на то, что заявленное изобретение описано выше как в целом, так и в отношении конкретных вариантов осуществления, следует понимать, что модификации изобретения на основе приведенного описания могут быть воспроизведены любым специалистом в данной области исследований. Таким образом, заявленные пункты формулы в действительности охватывают все варианты изобретения, входящие в его объем. Despite the fact that the claimed invention is described above both in general and in relation to specific embodiments, it should be understood that modifications of the invention based on the above description can be reproduced by any specialist in this field of research. Thus, the claimed claims in fact cover all variants of the invention included in its scope.

Кроме того, публикации и другие информационные источники, приведенные для оценки уровня техники и лучшего понимания описания изобретения, в особенности для более подробного освещения практических вопросов, включены в материалы заявки в качестве ссылок. In addition, publications and other information sources cited for assessing the state of the art and for a better understanding of the description of the invention, in particular for more detailed coverage of practical issues, are incorporated into the application materials by reference.

Claims (39)

1. Полипептид фактора роста и дифференцировки мегакариоцитов (ФРДМ), имеющий аминокислотную последовательность, выбранную из группы, содержащей последовательность ФРДМ-7 с 22 по 198 аминокислоты, приведенную в графической части, а также последовательность ФРДМ-2, включающую аминокислоты с 22 по 195 приведенной последовательности ФРДМ-7, последовательность ФРДМ-4, включающую аминокислоты с 22 по 172 приведенной последовательности ФРДМ-7, последовательность ФРДМ-5, включающую аминокислоты с 22 по 177 приведенной последовательности ФРДМ-7, последовательность ФРДМ-6, включающую аминокислоты с 22 по 191 приведенной последовательности ФРДМ-7 и последовательность ФРДМ-8, включающую аминокислоты с 22 по 184 приведенной последовательности ФРДМ-7. 1. The polypeptide of growth factor and differentiation of megakaryocytes (FRDM) having an amino acid sequence selected from the group comprising the FRDM-7 sequence from 22 to 198 amino acids shown in the graphic part, as well as the FRDM-2 sequence including amino acids 22 to 195 of the above the FRDM-7 sequence, the FRDM-4 sequence comprising amino acids 22 through 172 of the reduced FRDM-7 sequence, the FRDM-5 sequence comprising amino acids 22 through 177 of the reduced FRDM-7 sequence, the sequence the number of FRDM-6, including amino acids 22 through 191 of the reduced sequence FRDM-7 and the sequence FRDM-8, comprising amino acids 22 through 184 of the reduced sequence FRDM-7. 2. Выделенный полинуклеотид, кодирующий ФРДМ по п.1. 2. The selected polynucleotide encoding the FRDM according to claim 1. 3. Выделенный полинуклеотид по п.2, который представляет собой последовательность ДНК. 3. The selected polynucleotide according to claim 2, which is a DNA sequence. 4. Последовательность ДНК по п.3, которая представляет собой последовательность кДНК. 4. The DNA sequence according to claim 3, which is a cDNA sequence. 5. Последовательность кДНК по п.4, представляющая собой нуклеотидную последовательность 1, или нуклеотидную последовательность 2, приведенные в графической части. 5. The cDNA sequence according to claim 4, which is a nucleotide sequence 1, or a nucleotide sequence 2 shown in the graphic part. 6. Штамм культуры клеток 293 EBNA, стабильно трансформированный или трансфицированный последовательностью ДНК по п.4 и экспрессирующий указанный полипептид по п.1. 6. The strain of cell culture 293 EBNA, stably transformed or transfected with the DNA sequence according to claim 4 and expressing the specified polypeptide according to claim 1. 7. Способ получения полипептида ФРДМ, заключающийся в выращивании клетки-хозяина трансформированной или трансфицированной последовательностью ДНК по п.4 в подходящей питательной среде и выделении указанного полипептида. 7. A method of producing a FRDM polypeptide, which consists in growing a host cell with a transformed or transfected DNA sequence according to claim 4 in a suitable nutrient medium and isolating said polypeptide. 8. Производное ФРДМ, представляющее собой полипептид ФРДМ, соединенный по крайней мере с одним водорастворимым полимером, имеющим мол.м. 2 - 100 кД, при молекулярном соотношении полимер:полипептид 1:1 - 20:1 путем образования ацильной или амидной связи. 8. Derived FRDM, which is a FRDM polypeptide coupled to at least one water-soluble polymer having a mol.m. 2 - 100 kD, with a molecular ratio of polymer: polypeptide 1: 1 - 20: 1 by the formation of an acyl or amide bond. 9. Производное ФРДМ по п.8, отличающееся тем, что указанный полипептид выбирают из группы, включающей последовательность ФРДМ-1 с 22 по 353 аминокислоты, приведенную в графической части, а также последовательность ФРДМ-11, включающую аминокислоты с 22 по 184 приведенной последовательности ФРДМ-1, последовательность ФРДМ-12, включающую аминокислоты с 27 по 353 приведенной последовательности ФРДМ-1, последовательность ФРДМ-13, включающую аминокислоты с 27 по 195 приведенной последовательности ФРДМ-1, последовательность ФРДМ-14, включающую аминокислоты с 27 по 172 приведенной последовательности ФРДМ-1, и последовательность ФРДМ-15, включающую аминокислоты с 27 по 184 приведенной последовательности ФРДМ-1. 9. The FRDM derivative of claim 8, wherein said polypeptide is selected from the group comprising the FRDM-1 sequence from 22 to 353 amino acids shown in the graphic part, as well as the FRDM-11 sequence comprising amino acids 22 to 184 of the above sequence FRDM-1, the FRDM-12 sequence comprising amino acids 27 through 353 of the reduced FRDM-1 sequence, the FRDM-13 sequence comprising amino acids 27 through 195 of the reduced FRDM-1 sequence, the FRDM-14 sequence comprising amino acids from 27 p about 172 of the reduced FRDM-1 sequence, and the FRDM-15 sequence comprising amino acids 27 through 184 of the reduced FRDM-1 sequence. 10. Производное ФРДМ по п.8, отличающееся тем, что указанный полипептид ФРДМ продуцируется в бактериальной клетке в виде рекомбинантного полипептида. 10. The FRDM derivative of claim 8, wherein said FRDM polypeptide is produced in a bacterial cell as a recombinant polypeptide. 11. Производное ФРДМ по п.8, отличающееся тем, что указанный водорастворимый полимер является фармацевтически приемлемым. 11. Derived FRDM according to claim 8, characterized in that said water-soluble polymer is pharmaceutically acceptable. 12. Производное ФРДМ по п.8, отличающееся тем, что указанный водорастворимый полимер выбирают из группы, содержащей декстран, поли(N-винил-пирролидин), полиэтиленгликоли, гомополимеры полипропиленгликоля, сополимеры пропиленоксида/этиленоксида, полиоксиэтилированные полиолы, поливиниловые спирты, а также их смеси. 12. The FRDM derivative of claim 8, wherein said water-soluble polymer is selected from the group consisting of dextran, poly (N-vinyl-pyrrolidine), polyethylene glycols, polypropylene glycol homopolymers, propylene oxide / ethylene oxide copolymers, polyoxyethylene polyols, polyvinyl alcohols, and mixtures thereof. 13. Производное ФРДМ по п.8, отличающееся тем, что указанный водорастворимый полимер представляет собой полиэтиленгликоль. 13. Derived FRDM according to claim 8, characterized in that the water-soluble polymer is a polyethylene glycol. 14. Производное ФРДМ по п.13, отличающееся тем, что указанный полиэтиленгликоль представляет собой монометоксиполиэтиленгликоль. 14. The FRDM derivative of claim 13, wherein said polyethylene glycol is monomethoxypolyethylene glycol. 15. Производное ФРДМ по п.13, отличающееся тем, что полиэтиленгликолевая группа соединена с N-терминальным участком полипептида. 15. The FRDM derivative of claim 13, wherein the polyethylene glycol group is connected to the N-terminal portion of the polypeptide. 16. Производное ФРДМ по п.13, отличающееся тем, что полиэтиленгликолевая группа имеет среднюю мол.м. 10-50 кД. 16. The FRDM derivative according to claim 13, characterized in that the polyethylene glycol group has an average mol.m. 10-50 kD. 17. Производное ФРДМ по п.18, представляющее собой полипептид ФРДМ, ковалентно связанный с двумя водорастворимыми полимерными молекулами. 17. The FRDM derivative of claim 18, which is a FRDM polypeptide covalently linked to two water-soluble polymer molecules. 18. Производное ФРДМ по п.17, отличающееся тем, что указанные водорастворимые полимерные молекулы являются молекулами полиэтиленгликоля. 18. Derived FRDM according to claim 17, characterized in that said water-soluble polymer molecules are polyethylene glycol molecules. 19. Способ получения производных ФРДМ по п.8 путем соединения с водорастворимым полимером, имеющим одну реакционную альдегидную группу, заключающийся в том, что контактируют указанный полипептид ФРДМ с водорастворимым полимером в условиях восстановительного алкилирования при достаточно кислом значении pH, чтобы альфа-аминогруппа на аминотермальном участке указанного полипептида ФРДМ вступила в реакцию, и выделяют указанный полипептид ФРДМ, соединенный по крайней мере с одним водорастворимым полимером. 19. The method of producing derivatives of FRDM according to claim 8 by combining with a water-soluble polymer having one reactive aldehyde group, comprising contacting said FRDM polypeptide with a water-soluble polymer under conditions of reductive alkylation at a sufficiently acidic pH so that the alpha-amino group on the aminothermal a portion of the indicated FRDM polypeptide has reacted, and the indicated FRDM polypeptide coupled to at least one water-soluble polymer is isolated. 20. Способ получения производных ФРДМ по п.8 путем соединения с водорастворимым полимером, имеющим одну реакционную эфирную группу, заключающийся в том, что контактируют указанный полипептид ФРДМ с водорастворимым полимером в условиях, при которых указанный полипептид ФРДМ соединяется с водорастворимым полимером посредством ацильной связи, и выделяют указанный полипептид ФРДМ, соединенный по крайней мере с одним водорастворимым полимером. 20. The method of producing derivatives of FRDM according to claim 8 by combining with a water-soluble polymer having one reactive ether group, comprising contacting said FRDM polypeptide with a water-soluble polymer under conditions in which said FRDM polypeptide is coupled to the water-soluble polymer via an acyl bond, and isolate the indicated FRDM polypeptide coupled to at least one water-soluble polymer. 21. Способ по п.19 или 20, отличающийся тем, что указанный полимер является фармацевтически приемлемым. 21. The method according to claim 19 or 20, characterized in that said polymer is pharmaceutically acceptable. 22. Способ по п.19 или 20, отличающийся тем, что указанный водорастворимый полимер выбирают из группы, содержащей декстран, поли(N-винил-пирролидон), полиэтиленгликоли, гомополимеры полипропиленгликоля, сополимеры пропиленоксида/этиленоксида, полиоксиэтилированные полиолы и поливиниловые спирты. 22. The method according to claim 19 or 20, characterized in that the water-soluble polymer is selected from the group consisting of dextran, poly (N-vinyl-pyrrolidone), polyethylene glycols, polypropylene glycol homopolymers, propylene oxide / ethylene oxide copolymers, polyoxyethylene polyols and polyvinyl alcohols. 23. Способ по п.19 или 20, отличающийся тем, что указанный водорастворимый полимер представляет собой полиэтиленгликоль. 23. The method according to claim 19 or 20, characterized in that the water-soluble polymer is a polyethylene glycol. 24. Способ по п.23, отличающийся тем, что полиэтиленгликоль имеет мол.м. 2-100 кД. 24. The method according to item 23, wherein the polyethylene glycol has a mol.m. 2-100 kD. 25. Способ по п.19, отличающийся тем, что полипептид ФРДМ получают отщеплением Met-2-Lys-1 от полипептида, полученного путем экспрессии в клетке E. coli последовательности ДНК, кодирующей полипептид, содержащий аминокислоты 22-184 из приведенной последовательности ФРДМ-1 и последовательность Met-Lys на N-терминальном участке ее. 25. The method according to claim 19, characterized in that the FRDM polypeptide is obtained by cleaving Met-2-Lys-1 from a polypeptide obtained by expression in a E. coli cell of a DNA sequence encoding a polypeptide containing amino acids 22-184 from the above FRDM sequence 1 and the sequence Met-Lys in the N-terminal portion of it. 26. Способ по п.19, отличающийся тем, что полипептид ФРДМ получают путем экспрессии в клетке E.coli последовательности ДНК, кодирующей полипептид, содержащей аминокислоты 22-184 из приведенной последовательности ФРДМ-1 и последовательность Met-Lys на N-терминальном участке, выделения экспрессированного полипептида и отщепления последовательности Met-2-Lys-1 от выделенного полипептида. 26. The method according to claim 19, characterized in that the FRDM polypeptide is obtained by expression in a E. coli cell of a DNA sequence encoding a polypeptide containing amino acids 22-184 from the above FRDM-1 sequence and the Met-Lys sequence in the N-terminal region, isolating the expressed polypeptide; and cleaving the Met-2-Lys-1 sequence from the isolated polypeptide. 27. Производное полипептида ФРДМ, представляющее собой полипептид ФРДМ, соединенный ацильной связью с одной молекулой полиэтиленгликоля, имеющей мол.м. 2-100 кД. 27. A derivative of the FRDM polypeptide, which is a FRDM polypeptide linked by an acyl bond to one polyethylene glycol molecule having a mol.m. 2-100 kD. 28. Производное полипептида ФРДМ по п.27, отличающееся тем, что указанный полипептид ФРДМ выбран из группы, содержащей ФРДМ-1, ФРДМ-2, ФРДМ-4, ФРДМ-5, ФРДМ-6, ФРДМ-7, ФРДМ-8, ФРДМ-11, ФРДМ-12, ФРДМ-13, ФРДМ-14, ФРДМ-15, а также ФРДМ-3, имеющей последовательность аминокислот с 22 по 286 приведенной последовательности ФРДМ-1. 28. The derivative of the FRDM polypeptide according to Claim 27, wherein said FRDM polypeptide is selected from the group consisting of FRDM-1, FRDM-2, FRDM-4, FRDM-5, FRDM-6, FRDM-7, FRDM-8, FRDM-11, FRDM-12, FRDM-13, FRDM-14, FRDM-15, as well as FRDM-3, having the amino acid sequence from 22 to 286 of the reduced FRDM-1 sequence. 29. Производное полипептида ФРДМ по п.27, у которого указанный полипептид ФРДМ соединен с одной молекулой полиэтиленгликоля через альфа-аминогруппу на N-терминальном участке. 29. The derivative of the FRDM polypeptide according to Claim 27, wherein said FRDM polypeptide is coupled to one polyethylene glycol molecule via an alpha amino group in the N-terminal region. 30. Производное ФРДМ по п.29, отличающееся тем, что полиэтиленгликоль имеет среднюю мол.м. 5-50 кД. 30. Derived FRDM according to clause 29, wherein the polyethylene glycol has an average mol.m. 5-50 kD. 31. Производное полипептида ФРДМ по п.27, отличающееся тем, что полиэтиленгликолевая группа соединена с N-терминальным участком полипептида. 31. The derivative of the FRDM polypeptide according to Claim 27, wherein the polyethylene glycol group is connected to an N-terminal portion of the polypeptide. 32. Производное полипептида ФРДМ по п.27, отличающееся тем, что полипептид ФРДМ продуцируется E.coli. 32. The derivative of the FRDM polypeptide according to Claim 27, wherein the FRDM polypeptide is produced by E. coli. 33. Фармацевтическая композиция, усиливающая рост и/или развитие метакариоцитов, содержащая производное полипептида ФРДМ по п.8 и фармацевтически приемлемый разбавитель, адъювант или носитель. 33. A pharmaceutical composition that enhances the growth and / or development of metakaryocytes, containing a derivative of the FRDM polypeptide of claim 8 and a pharmaceutically acceptable diluent, adjuvant or carrier. 34. Фармацевтическая композиция, усиливающая рост и/или развитие метакариоацитов, содержащая производное полипептида ФРДМ по п.27 и фармацевтически приемлемый разбавитель, адъювант или носитель. 34. A pharmaceutical composition that enhances the growth and / or development of metacaryocytes, containing the derivative of the FRDM polypeptide of claim 27 and a pharmaceutically acceptable diluent, adjuvant or carrier. 35. Способ лечения больного с дефицитом полипептида ФРДМ, который включает введение эффективного количества полипептида ФРДМ по п.1 или производного ФРДМ по п.8. 35. A method of treating a patient with a deficiency of the FRDM polypeptide, which comprises administering an effective amount of the FRDM polypeptide according to claim 1 or the FRDM derivative of claim 8. 36. Способ лечения больного с тромбоцитопенией, который включает введение эффективного количества полипептида ФРДМ по п.1 или производного ФРДМ по п.8. 36. A method of treating a patient with thrombocytopenia, which includes the introduction of an effective amount of the FRDM polypeptide according to claim 1 or the FRDM derivative of claim 8. 37. Способ по п.36, отличающийся тем, что указанное заболевание входит в группу, включающую апластическую анемию, идиопатическую тромбоцитопению и тромбоцитопению, которая развилась в результате приема лекарств или радиационного воздействия. 37. The method according to clause 36, wherein said disease is included in the group comprising aplastic anemia, idiopathic thrombocytopenia and thrombocytopenia, which has developed as a result of medication or radiation exposure. 38. Способ увеличения количества зрелых мегакариоцитов у больного, который в этом нуждается, включающий введение эффективного количества полипептида ФРДМ по п.1 или производного ФРДМ по п.8. 38. A method of increasing the number of mature megakaryocytes in a patient in need thereof, comprising administering an effective amount of the FRDM polypeptide of claim 1 or the FRDM derivative of claim 8. 39. Способ увеличения количества тромбоцитов у больного, который в этом нуждается, включающий введение эффективного количества полипептида ФРДМ по п.1 или производного ФРДМ по п.8. 39. A method of increasing platelet count in a patient in need thereof, comprising administering an effective amount of the FRDM polypeptide of claim 1 or the FRDM derivative of claim 8. Приоритет по пунктам:
31.05.94 по пп.1-3, 35-39;
12.10.94 по пп.4-34.
Priority on points:
05/31/94 according to claims 1-3, 35-39;
12.10.94 according to claims 4-34.
RU96109230/14A 1994-05-31 1995-03-30 Methods and preparations for stimulating growth and differentiation of megacariocytes RU2158603C2 (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/221,768 1994-03-31
US25262894A 1994-05-31 1994-05-31
US08/252,628 1994-05-31
US08/321,488 1994-10-12
US08/321,488 US5795569A (en) 1994-03-31 1994-10-12 Mono-pegylated proteins that stimulate megakaryocyte growth and differentiation
US08/347,780 1994-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96109230A RU96109230A (en) 1998-07-10
RU2158603C2 true RU2158603C2 (en) 2000-11-10

Family

ID=26942507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96109230/14A RU2158603C2 (en) 1994-05-31 1995-03-30 Methods and preparations for stimulating growth and differentiation of megacariocytes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2158603C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003059326A1 (en) * 2001-12-26 2003-07-24 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'aksis' Pharmaceutical composition having thrombolytic, anti-inflammatory and cytoprotective properties
RU2750740C2 (en) * 2015-03-09 2021-07-02 Мегакарион Корпорейшн Method for obtaining culture containing megakaryocytes and method for obtaining platelets with its application
RU2784361C1 (en) * 2021-10-04 2022-11-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for correcting thrombocytopenia in children with wiskott-aldrich syndrome

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2272875B1 (en) * 2008-04-03 2014-01-15 Biosteed Gene Expression Tech. CO., LTD. Double-stranded polyethylene glycol modified growth hormone, preparation method and application thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Critical Reviews in Drug Caerier Systems. V.9, - 1992, N3 and 4. C.Delgodo et al. The uses and properties of PEG - linked proteins. pp. 249-304. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003059326A1 (en) * 2001-12-26 2003-07-24 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'aksis' Pharmaceutical composition having thrombolytic, anti-inflammatory and cytoprotective properties
US7429377B2 (en) 2001-12-26 2008-09-30 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo “Aksis” Therapeutic composition containing a plurality of immobilized proteases
RU2750740C2 (en) * 2015-03-09 2021-07-02 Мегакарион Корпорейшн Method for obtaining culture containing megakaryocytes and method for obtaining platelets with its application
RU2784361C1 (en) * 2021-10-04 2022-11-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for correcting thrombocytopenia in children with wiskott-aldrich syndrome

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3485842B2 (en) Derivatives of MGDF that stimulate megakaryocyte growth and differentiation and method for producing the same
US5795569A (en) Mono-pegylated proteins that stimulate megakaryocyte growth and differentiation
CA2178752C (en) N-terminally chemically modified protein compositions and methods
EP0442724B1 (en) Modified hIL-6
AU1916799A (en) Improved interferon polymer conjugates
NZ510689A (en) Polymer conjugates of interferon beta-1a and uses
EP0811064A2 (en) Mpl ligand analogs
RU2158603C2 (en) Methods and preparations for stimulating growth and differentiation of megacariocytes
AU727978B2 (en) MPL ligand analogs
WO2001076639A2 (en) Chemically-modified myelopoietin conjugates
MXPA96000206A (en) Compositions and methods to stimulate the growth and differentiation of the megacarioci
JPH10212243A (en) Composition containing thrombopoietin protein and used for stimulating recovery of hemostatic thrombus-forming ability of platelet
JP2003024076A (en) Tpo variant protein
AU2004235682B2 (en) N-Terminally chemically modified protein compositions and methods
PL183631B1 (en) Derivatives of a polypeptide constituting a growth and development factor for megacariocytes (of mgdf polypeptide) method of obtaining such derivative and pharmacological composition containing same
MXPA00002467A (en) Mpl ligand analogs

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050331