JP2634323B2 - Tcf‐▲ii▼のアミノ酸配列をコードするdnaを含むプラスミド,形質転換細胞及びこれを用いて生理活性物質を生産する方法 - Google Patents
Tcf‐▲ii▼のアミノ酸配列をコードするdnaを含むプラスミド,形質転換細胞及びこれを用いて生理活性物質を生産する方法Info
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Description
下、TCF−IIという)のアミノ酸配列をコードするDNAを
含むプラスミド、このプラスミドで形質転換した細胞及
びこの形質転換体を用いて生理活性物質を生産する方法
に関する。
活性因子等として医薬あるいは生化学的もしくは薬理作
用の試薬等の分野で有用である。
ば腫瘍細胞障害因子としてはβ−インターフェロンが代
表的な物質である。これは線維芽細胞を培養後、細胞を
ハーベストしついでポリI−ポリCやセンダイウイルス
で刺激すると細胞外に分泌される糖蛋白質であり、抗ウ
イルス、抗腫瘍効果の他に、種々の生理活性を示すこと
が明らかになっている。特開昭58−146293号公報には、
CBFと呼ばれる線維芽細胞由来の腫瘍細胞障害性糖蛋白
質が開示されている。特開昭61−33120号公報にはヒト
組織由来の線維芽細胞培養液より抽出される分子量35,0
00〜45,000の腫瘍増殖阻害因子(INF)が開示されてい
る。又、特開昭61−56131号公報には線維芽細胞より抽
出される腫瘍壊死因子様物質が、特開昭61−1872号公報
には、線維芽細胞由来壊死因子FNFが、特開昭62−10302
1号公報には、動物線維芽細胞から産生される分子量40,
000〜60,000、等電点5.0±0.5の細胞障害作用を有する
生理活性物質がそれぞれ開示されている。さらに、特開
昭64−10998号公報には、ヒト由来の線維芽細胞の培養
上清から得られる分子量36,000±1,000、等電点10.5以
上の腫瘍細胞障害因子の全アミノ酸配列およびこれをコ
ードするcDNA配列が開示されている。
まれる生理活性物質について検索を進めた結果、従来報
告されている物質とは分子量、等電点等において異なる
種々の生理活性を有する糖蛋白質を見出して特許出願し
た(RCT/JP90/00314)(国際公開番号WO90/10651国際公
開日1990年9月20日)。
I)は下記に示す物理化学的特性により特定される糖蛋
白質である。
は78,000±2,000又は74,000±2,000の分子量であり、還
元した場合、52,000±2,000の共通バンドAと、30,000
±2,000のバンドB及び26,000±2,000のバンドCの2本
のバンドを示す。
性を示す。
制し、IMR−90細胞の増殖を抑制しない。
体、抗インターフェロンβ抗体によって障害活性が中和
されない。
配列及びアミノ酸組成を有するものが好ましい。
チェーンとなっており、又バンドAはN末端アミノ酸が
ブロックされている。サブチェーンB及びCは共に以下
のN末端アミノ酸配列をもつ; Val−Val−Asn−Gly−Ile−Pro−Thr− または Val−Val−Asn−Gly−Ile−Pro−Thr−X−Thr−Asn−I
le−Gly−X−Met−Val−Ser−Leu− ただしXは未同定を意味する。
成を示す。
ドする塩基配列を決定し、上記特許出願明細書中に記載
した。すなわち、本発明者らは、下記に示す手順に従っ
て、ヒト胎児肺由来線維芽細胞(IMR−90)から、TCF−
IIをコードしたmRNAを精製した後、その遺伝子をクロー
ニングして塩基配列を決定し、その塩基配列からアミノ
酸配列を推定した。
ベッコ改変イーグル(DME)培地を用いて培養したIMR−
90細胞2×108個から、グアニジンチオシアネート−塩
化セシウム法(Biochemistry18 5294−5299(1979))
によりトータルRNAを調製した。IMR−90細胞に6Mグアニ
ジンチオシアネート、5mMクエン酸ナトリウム、0.5%ザ
ルコシール、0.1Mβ−メルカプトエタノール溶液28mlを
添加し、ホモジィナイズした。4mlの5.7M塩化セシウ
ム、0.1M EDTA溶液をポリアロマ−遠心管に入れ、その
上にホモジィナイズ溶液7mlをのせ、ベックマン超遠心
機40Tiローターで35,000rpm,20℃、16時間超遠心分離を
行った。遠心後、沈澱を95%エタノールで2回洗浄し、
200μlの10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5),1mM EDTA溶
液で65℃、5分間加熱することにより溶解し、トータル
RNA溶液とした。トータルRNAから、オリゴ(dT)セルロ
ースカラムクロマト法により、ポリ(A)+RNAを精製し
た。オリゴ(dT)セルロースカラムを10mMトリス塩酸緩
衝液(pH7.4),1mM EDTA,0.5M塩化ナトリウム、0.05%S
DSで平衡化し、トータルRNAを通し、吸着画分を10mMト
リス塩酸緩衝液(pH7.4),1mM EDTA,0.05%SDSで溶出
し、ポリ(A)+RNA溶液とした。
キット(ファルマシア社)により二本鎖cDNAを作成し、
EcoR Iアダプターを付加した。作成方法は同社のプロト
コールに従ったが、一本鎖cDNAの合成の際、トリ骨髄芽
球症ウイルス由来の逆転写酵素(AMV RTase)を添加す
る改良を加えた(40units/反応系、ライフサイエンス
社)。
arm(プロメガ社)に組み込んだ。3.3μgのポリ
(A)+RNAから合成したcDNAを150μlの66mMトリス塩
酸緩衝液(pH7.6)、1mMスペルミジン、10mM塩化マグネ
シウム、15mMジオスレイトール、0.2mg/mlウシ血清アル
ブミン溶液(カラム緩衝液)に溶解し、このうちの5.2
μlを1μgのλgt10のEcoR armと混合後、エタノール
で沈澱させた。この沈澱を9μlのカラム緩衝液に再溶
解し、1μlの10mMアデノシン三リン酸、1μlのT4DN
Aリガーゼ(350units/μl)を加え、16℃で一晩反応
し、λgt10とcDNAの組換えファージDNAを作成した。
配列に相当する17merの相補鎖オリゴヌクレオチド混合
物(384種mix)を合成し、T4ポリヌクレオチドキナーゼ
(宝酒造社製)〔γ−32p〕ATP(アマシャム社)を用い
て5′未満を標識してプローブとして用いた。このプロ
ーブは下記で示される。プロープとして用いる相補鎖
(384種mix): (ii)組換えファージのスクリーニング (3)で作成した組換えファージDNA溶液をGigapack
Gold(ストラタジーン社)を用いてin vitroでpackagin
gし、大腸菌C600hflに感染させ、約50万個のファージの
プラークを得た。プラークをHybond−Nフィルター(ア
マシャム社)に吸着させた後、フィルターをアルカリ変
性、中和後、80℃2時間bakingした。ハイブリダイゼー
ションは、Bellら(Nature310 775−777(1984)の方法
に従い、(i)で作成したプローブで一次スクリーニン
グした。一次スクリーニングで陽性であったプラークの
なかにTCF−II cDNA断片を含むと思われるクローンが1
つ得られた。
のクローニング TCF−IIのβ鎖N末端アミノ酸配列およびα鎖および
β鎖のリシルエンドペプチダーゼ処理により得られたそ
れぞれ一部内部アミノ酸配列(α)(1文字表示)NYMG
NLSQTRSGLおよび(β)TSXSVYGWGYTGLINYDGLL(Xは未
同定を示す)が、ヒト肝細胞増殖因子(hHGF)のアミノ
酸配列とよく一致しているため、TCF−IIはhHGFの遺伝
子ファミリーの一種と考えられた。hHGFについては、宮
沢ら(Biochemical and Biophysical Research Communi
cation163967−973(1989)),中村(Nature342 440−
443(1989))によってそのcDNAの塩基配列が報告され
ているが、両者でアミノ酸配列が14箇所異なり、hHGF遺
伝子ファミリーの存在が示唆されていた。そこで両者で
一致している、ポリヌクレオチド鎖コード領域周辺の
5′−および3′−非翻訳領域のDNAの塩基配列を基に
プライマーとなるオリゴヌクレオチドを合成し、Polyme
rase Chain Reaction(PCR)法によるTCF−II cDNAの検
索を行った。まず、DNA合成機(アプライド社)により
制限酵素Sal Iの認識配列を有するSal−77プライマー
と、制限酵素Sph Iの認識配列を有するSph2203プライマ
ーを合成した。これらプライマーを下記に示す。
解) 1 μl 20μM Sal−77プライマー 2.5μl 20μM Sph2203プライマー 2.5μl 10xPCR反応液(500mM塩化カリウム、100mMトリス塩酸緩
衝液(pH8.3)、15mM塩化マグネシウム、0.1%(w/v)
ゼラチン 10 μl 1.25mM dGTP,dATP,dTTP,dCTP混合液 16 μl Ampli Taq(5units/μl宝酒造) 0.5μl 蒸留水 67.5μl 上記の溶液を0.5ml用の微量遠心チューブ中で混合
後、ミネラルオイル(シグマ社)約100μlで液面をお
おった後、Quick Thermo System(日本ジェネティクス
社)によりPCRを行った。反応条件は次に示した。94℃
で7分前処理後、55℃ 3分(アニーリング反応)、72
℃ 4分(ポリメラーゼ反応)、94℃ 2分(変性)の
三段階の反応を35回繰り返した後、後処理として55℃
3分、72℃ 11分処理し、室温に戻した((注)それぞ
れの時間は温度が変化する時間も含む。)反応液のうち
の一部をアガロースゲル電気泳動にかけたところ約2.3
キロベース(Kb)のDNA断片が得られ、これが目的のTCF
−II cDNAと考えられた。そこで反応液4本分から得たD
NAをエタノールで沈澱させた後、制限酵素Sal IとSph I
で消化し、アガロースゲル電気泳動にかけ、DE81ペーパ
ー(ワットマン社製)で約2.3KbのDNA断片を回収した。
約2.3KbのcDNA断片を、プラスミドベクターpUC18(日本
ジーン社製)を制限酵素Sal IとSph Iで消化したベクタ
ー断片にライゲーションキット(宝酒造社製)を用いて
挿入し、大腸菌DH5α(BRL社製)の形質転換を行った
(BRL社添付のプロトコールに従った)。結果として、2
0個以上のサブクローンを得ることが出来た。
enase Ver.2.0東洋紡製)により塩基配列を決定した。A
mpi Taq(宝酒造社製)のヌクレオチド取り込みのミス
を複数個のサブクローンの塩基配列を解析することによ
り補正した。上述のようにして得られたTCF−II cDNAの
塩基配列と、その配列から予想されるアミノ酸配列を第
1図に示した。翻訳開始信号ATGから停止信号TAGまで21
72塩基対(bp)であり、アミノ酸に翻訳すると723個の
アミノ酸配列からなり、1番目のメチオニン残基から29
番目のアラニン残基までがシグナル配列と予想された。
TCF−IIは、α鎖、β鎖の二本のポリペプチド鎖がジス
ルフイド結合しているが、第1図に示すように最初は1
本のポリペプチド鎖として合成されることがわかった。
TCF−IIのα鎖のN末端はブロックされているために不
明であるが、β鎖のN末端およびα鎖,β鎖の一部内部
アミノ酸配列が前述のごとく決定しており、第1図中に
示した。得られたTCF−II cDNAの塩基配列は宮沢ら(Bi
ochemical and Biophysical Research Communication16
3 967−973(1989))の発見したhHGFと極めてよく一致
するが宮沢らのhHGFのアミノ酸配列でいうと、162番目
のフェニルアラニンから166番目のセリンまでの5残基
(F−L−P−S−S)が、今回のTCF−II cDNAでは欠
失している点が異なり、TCF−II cDNAは新しいHGF遺伝
子ファミリーの遺伝子の1つであることがわかった。
関する知見を基に、このcDNAを発現ベクター中に組み込
み、TCF−IIを遺伝子工学的手法によって製造しようと
するものである(以下、遺伝子工学的手法によって得ら
れたTCF−IIをrTCF−IIという)。
コードするDNAを含む発現ベクターの構築とこのTCF−II
発現ベクターで形質転換された形質転換細胞及びこれを
用いてrTCF−IIあるいは肝細胞増殖因子を製造する方法
を提供することにある。
ものであって、まず、TCF−IIのアミノ酸配列をコード
したDNAを含む発現プラスミドに関する。
社)pMNSM(Tsuchiya他.Biochemical and Biophysical
Research Communication158 576−583(1989))などが
あげられる。
る。すなわち、第2図に示すように、まず前記したよう
にpUC18プラスミドベクター(日本ジーン社製)にサブ
クローニングされているTCF−II cDNAを制限酵素を用い
て切り出し、一方例えば発現ベクターpcDNA I(インビ
トロージェン社製)から制限酵素を用いてプラスミド断
片を切り出す。そして両断片をリガーゼを用いてライゲ
ーションし、TCF−II cDNA断片をpcDNA I断片中に挿入
してTCF−II発現プラスミドを構築する。
にプラスミドpucDNA Iに由来するサイトメガロウィルス
T7プロモーター(CTV/T7プロモーター)が含まれてい
る。
れている種々の制限酵素が用いられるが、特にBamH I、
Sph I等を用いることが好ましく、またリガーゼとして
はT4リガーゼを用いることが好ましい。プラスミド断片
の切り出し、あるいはライゲーションの方法は従来知ら
れている通常の手段によって行うことができる。
CF−IIを大量に発現させることのできるTCF−II大量発
現プラスミドpCDTCFdhを構築することができる。
(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,82,689−693(1985))をEc
oR IとBamH I、およびBamH IとPst Iとでそれぞれ別に
消化し、1%アガロースゲル(宝酒造社製)電気泳動に
より、それぞれ1.8Kb、0.5KbのDNA断片をあらかじめEco
R I、Pst Iで消化したブルースクリプトSK+(ストラタ
ジーン製)と混合し、T4 DNAリガーゼでライゲーション
を行い、マウスDHFR遺伝子発現プラスミドpBAdDSVを得
た。
ノウフラグメントで平滑末端とした後、1%MEアガロー
ス電気泳動により、2.4KbのDNA断片をあらかじめNaelで
消化したTCF−II発現プラスミド(第2図6.3Kb)にT4 D
NAリガーゼにより挿入し、TCF−II大量発現プラスミドp
CDTCFdhを得た。このようにして得られたプラスミドpCD
TCFdhは、サイトメガロウイルスプロモーター(CTV/T7
プロモーターとSV40初期遺伝子関連のスプライスシグナ
ルおよびポリ(A)付加シグナルの間にTCF−II遺伝子
を有するTCF−II発現単位と、アデノイウイルス主要後
期プロモータとSV40初期遺伝子関連のポリ(A)付加シ
グナルの間にマウスDHFR遺伝子を有するマウスDHFR発現
単位の双方を含むプラスミドである。
腸菌を用いて増幅し精製を行う。大腸菌としては、市販
されているMC1061/P3等種々のものが用いられる。プラ
スミドを組み込んだ大腸菌を、アンピシリン等を含む培
地中で培養して増幅するとともに選択を行い、さらにプ
ラスミドを取り出して精製する。本発明の発現プラスミ
ド第2図を大腸菌MC1061/P3に組み込んだ形質転換体は
微工研に寄託している〔受託番号微工研条寄第3479号
(FERM BP−3479)〕。
現プラスミドを細胞中に組み込み、得られる形質転換さ
れた細胞に関する。細胞としては、ナマルワ(Namalw
a)細胞が用いられる。その形質転換法は、従来用いら
れているリン酸カルシウム法、DEAE−デキストラン法、
リポフェクチン法、エレクトロポレーション法等の通常
の方法が用いられる。
体を培養し、その培養液からrTCF−IIを採取する方法に
関する。培養に当っては、WO90/10651に記載される方法
で培養するとよい。すなわち、動物細胞を血清培地もし
くは無血清培地中で増殖させる。代表的な培地の例とし
てはダルベッコ−モデファイドイーグル培地(DMEM)に
子牛血清を5%添加した培地が挙げられる。この他に必
要に応じ、アミノ酸、トランスフェリン、脂肪酸、イン
シュリンなどのホルモンを添加してもよい。
フラスコ等を使用した静置培養、マイクロキャリアーを
使用した浮遊培養、ホローファイバーやセラミック担体
を症した連続培養の方法が採用し得る。培養条件は、5
%CO2、95%空気雰囲気下で、20〜37℃の温度、培地は
2〜3日ごとに交換することが好ましい。このようにし
て所望の細胞密度に到達した後は、7〜10日ごとに培地
を交換し、培養液を回収する。回収した培養液より目的
物質である糖蛋白質を抽出精製する。
処理により約10倍に濃縮し、その後、陽イオン交換体に
吸着させた後、NaCl濃度0.3M〜0.6Mの緩衝液で溶出す
る。イオン交換体としてはCMセファデックス(ファルマ
シア社製)等が例示できる。このようにして溶出される
活性画分のうちでラット肝実質細胞の増殖活性、もしく
はマウスL929細胞に対する細胞障害活性を指標として最
も強い活性を示す画分を集め、さらに糖アフィニティー
クロマトグラフィーを行う。糖アフィニティークロマト
グラフィーとしてはConA−セファロースが適している。
糖アフィニティークロマトカラムは0.5M NaClを含むpH
7.0の0.05Mトリス塩酸緩衝液で平衡化した後、上記回収
画分を負荷し、さらにカラムを洗浄する。その後糖アフ
ィニティーの結合糖鎖に応じた溶出液で溶出する。上述
したConAセファロースを使用した場合は、α−メチル−
D−マンノピラノサイドを含む緩衝液で溶出される。溶
出された活性画分は、水に対して透析を行い、凍結乾燥
する。その後pH6.0〜7.0の0.05Mトリス塩酸緩衝液に溶
解し、強陽イオン交換樹脂を充填剤としたHPLCによりさ
らに分離精製を行う。強陽イオン交換樹脂充填カラムと
してはMonoS(ファルマシア社製)が特に適する。MonoS
カラムからの溶出は、0M→1.0MのNaClのグラジエント溶
出を行い、活性画分を集める。
このようにして得られた活性画分をさらにヘパリン−セ
ファロース(ファルマシア社製)を使用したアフィニテ
ィークロマトグラフィーにより精製する。ヘパリン−セ
ロファロースカラムからの溶出は0.3M→2.0MのNaClグラ
ジエントで行い、目的物質は1.0〜1.5Mの塩強度部分に
溶出される。次に、rTCF−IIの肝細胞増殖活性の測定に
ついて記述する。
9.Academic Press.New York.(1976))に従い、ウィス
ター系雄ラットより肝実質細胞を単離した。この肝実質
細胞を8.8×104個/0.5ml/ウェルの濃度で24ウェルのプ
ラスチックプレート(ファルコン社製)に播き、5%の
CO2存在下、37℃で培養した。培地は、10%牛新生児血
清(ハイクロン)、10μMデキサメタゾン、100U/mlペ
ニシリン、100ug/mlストレプトマイシンを含むウイリア
ムズE培地(フローラボラトリーズ社製)を使用した
(以下、基礎培地という)。24時間培養後、被験試料を
含む基礎培地に交換し更に24時間培養の後、3H−チミジ
ン(アマシャム社製)を4μCi/ml(86Ci/mmol)を含む
基礎培地に交換し2時間培養した後、DNA合成を測定し
た。上記培養によるラベル後、細胞を冷PBS、10%過塩
素酸及び95%エタノールで、それぞれ2回洗浄したのち
風乾し、10mM塩化マグネシウムを含む10%SDSの0.8mlで
可溶化し、液体シンチレーションカウンターにて測定し
た。
表に示す。
永製薬)を用いた。表より、rTCF−IIの肝細胞増殖活性
は、hEGFのよれより強いことが判る。
か、腫瘍細胞障害因子、白血病株分化誘導因子、細胞免
疫活性因子、血管内皮細胞増殖因子となる。
びそれをコードする塩基配列を示す。
法の概略図を示す。
F活性を示し、−●−はTCF−II遺伝子を保有する細胞の
HGF活性を示す。
製方法の概略図を示す。
(5%CS含有)のCMセファデックスC−50カラムクロマ
トグラフィーを示す。
含む0.05Mトリス−塩酸緩衝液(pH6.8〜7.0)、(2)
は0.6M NaClおよび0.01%ツイーン20を含む0.05Mトリス
−塩酸緩衝液(pH7.0)によるカラムクロマトグラフィ
ーを示す。−○−は吸光度(OD.280nm)、−●−はL929
−C18株に対する細胞障害活性を示す。
ーからのrTCF−II溶出液(0.6M NaCl溶出画分)のCon A
セファロースCL−6Bアフィニティクロマトグラフィーを
示す。
(pH7.0)、(2)は0.5M NaCl、0.01%ツイーン20およ
び0.3M α−メチル−D−マンノピラノサイド含有0.05M
トリス−塩酸緩衝液(pH7.0)によるカラムクロマトグ
ラフィーを示す。−○−は吸光度(OD.280nm)、−●−
はL929−C18株に対する細胞障害活性を示す。
ロマトグラフィーからの、rTCF−II溶出画分のMono S−
HPLCを示す。
対する細胞障害性、……はNaCl濃度勾配をそれぞれ示
す。
パリン−HPLCを示す。
株に対する細胞障害活性、……はNaCl濃度勾配をそれぞ
れ示す。
動を示す。
害活性を示す。
a、−△−はKB、−○−はIMR−90に対する細胞障害活性
をそれぞれ示す。
る。
ジーン社)にサブクローニングされたTCF−II cDNA(第
1図)およびpcDNA I発現ベクター(インビトロージェ
ン社)を以下の制限酵素処理により切り出しそれらのDN
A断片を得た。
よび、pcDNA Iプラスミド1μgをそれぞれ別々に20mM
Tris−HCl,pH8.5,10mM MgCl2,1mM Dithiothreitol,100m
M KClを含むバッファー10μに溶解させ、制限酵素Bam
H I,Sph Iそれぞれ1ユニットずつを加え37℃で1時間
反応させた後、1%MEアガロースゲル(宝酒造製)電気
泳動にかけ、DE81ペーパー(ワットマン社製)で約2.3K
bのTCF−II cDNA断片および約4.0KbのpcDNA I断片を回
収した。
により挿入した。
Tris−HCl,pH7.6,1mMATP,1mMスペルミジン,10mM MgC
l2,15mM DTTを含むバッファー10μに溶解させ、300ユ
ニットのT4リガーゼを加え、15℃で一晩ライゲーション
を行った。
の形質転換を行い、TCF−II発現プラスミドを保有する
形質転換菌を得た。
79号(FERM BP−3479)として寄託されている。第2図
に、構築したTCF−II発現プラスミドを示す。
む1のL培地で培養し、0D600が0.8を示した時点で、
終濃度が170μg/mlになるようにクロラムフェニコール
を加え一晩培養した。Maniatisら(Molecular cloning
2nd edition)の方法に従いアルカリ法およびポリエチ
レングリコール法で処理し、塩化セシウム密度勾配遠心
法により、TCF−II発現プラスミドを精製した。
従い、リン酸カルシウム法により、COS−I細胞にTCF−
II発現プラスミドを導入した。ネガティヴコントロール
としてpcDNA Iベクターのみを同様にしてCOS−I細胞に
導入した。
おける、rTCF−IIの発現の有無を、ラット肝実質細胞の
増殖活性を指標として検討した。Gohdaら(J.Clin Inve
st.81 414−419,(1988))の方法に従い、ラットの肝
実質細胞のDNA合成能を3Hサイミジンの取込み量で測定
した。その結果を第3図に示す。
入して72時間目のCOS−I細胞上清中にラット肝実質細
胞増殖活性が認められ、rTCF−IIが発現していることが
確認された。pcDNA Iベクターのみを導入したCOS−I細
胞中には、増殖活性は認められなかった。
ドpAD26SVpA(3)(Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 82 ,689
−693,(1985))をEcoR IとBamH I、およびBamH IとPs
t Iとでそれぞれ別に消化し、1%MEアガロースゲル
(宝酒造社製)電気泳動により、それぞれ1.8Kb、0.5Kb
のDNA断片をあらかじめEcoR I、Pst Iで消化したブルー
スクリプトSK+(ストラタジーン社製)と混合し、実施
例1に示した方法に従い、T4 DNAリガーゼでライゲーシ
ョンを行い、マウスDHFR遺伝子発現プラスミドpBAdDSV
を得た。
レノウフラグメントで平滑末端とした後、1%MEアガロ
ース電気泳動により、2.4KbのDNA断片をあらかじめNae
lで消化したTCF−II発現プラスミド(第2図6.3Kb)にT
4 DNAリガーゼにより挿入し、TCF−II大量発現プラミド
pCDTCFdhを得た。このようにして得られたプラスミドpC
DTCFdhは、サイトメガロウイルスプロモーターとSV40初
期遺伝子関連のスプライスシグナルおよびポリ(A)付
加シグナルの間にTCF−II遺伝子を有するTCF−II発現単
位と、アデノウイルス主要後期プロモータとSV40初期遺
伝子関連のポリ(A)付加シグナルの間にマウスDHFR遺
伝子を有するマウスDHFR発現単位の双方を含むプラスミ
ドである。
への導入およびTCF−II遺伝子の発現 TCF−II大量発現プラスミドpCDTCFdhを、ヒトナマル
ワ細胞TACC CRL1432に下記に示すリポフェクチン法(Fo
cus11(2),37(1989))により導入した。
g(フナコシ社製)を10μのTEバッファー(10mM Tri
s,1mM DETA,pH7.5)に溶解し、これに1.5mlのOPTI−MEM
(ギブコ社製)を加えたDNA溶液を調製した。ポリフェ
クチン溶液は、BRLのプロトコールに従い、1.4mlのOPTI
−MEMに0.1mlのリポフェクチン(1μg/ml,BRL)を加え
たものを調製した。ナマルワ細胞は、1×107cellsを0.
3mlのOPTI−MEMに懸濁した。上記DNA溶液1.5mlに1.5ml
のリポフェクチン溶液、0.3mlのナマルワ細胞懸濁液を
加え、軽くピペッティングをして攪拌した後、25cm2の
Tフラスコ(住友ベークライト社製)に移し、CO2イン
キュベーター中で4時間培養した後、7mlの増殖培地(1
0%FCSを含むRPMI−1640培地)を加え、一晩培養した。
その後増殖培地を交換して3日間培養した後、500μg/m
lの濃度のG418(シグマ社製)を含む増殖培地に交換し
てさらに2週間培養した。得られたG418耐性細胞を、50
nMメソトレキセート(MTX)、10%の透析FCSを含むα−
MEM.(ギブコ社製)培地に懸濁し、5000cells/wellの濃
度で96ウェルマイクロプレートにまき、約2週間培養し
た。得られたMTX耐性細胞株から培養上清中のTCF−II濃
度の高い細胞株をELISA法でスクリーニングした。得ら
れたTCF−II高生産株を10%FCS、10%ハイブリド−マク
ローニングファクター(オリジェン社製)を含むRPMI−
1640培地で限界希釈法により、細胞のクローニングを行
ない、得られたクローンについてELISA法でスクリーニ
ングしTCF−II高生産クローンG2H3C2を得た。この細胞
の培養上清中のTCF−II生産能は約1mg/であった。こ
のG2H3C2細胞は工業技術院微生物工業研究所に受託番号
微工研条寄第3480号(FERM BP−3480)として寄託し
た。
養 RPMI 1640に牛血清(CS)を5%添加した培地2.5に
形質転換ナマルワ細胞を4×105cells/mlとなるように
接種し、37℃、2日間培養毎に同培地を2.5添加する
流加培養法により20の培養液を採取した。
F−IIに最も感受性の高いサブクローンL929−C18株を得
た。L929−C18株を10%FCSを含むダルベッコ改変イーグ
ル培地(DMEM)でコンフルエントになるまで培養し、そ
の後トリプシン処理により細胞を剥離採取し、10%FCS
および1μg/mlのアクチノマイシンDを含むDMEMに6×
105cells/mlの細胞密度になるように懸濁させる。96穴
マイクロプレート(ファルコン社製、3072)の各ウエル
に細胞懸濁液と同様に調製したDMEMを50μ加え、本発
明のrTCF−IIを含む試料も同様に調製したDMEMで溶解ま
たは希釈し、希釈列の第1穴に50μを添加し、混合
後、その50μを第2穴に添加混合する。この操作を繰
り返しながら希釈列を作成する。
づつ添加し、CO2インキュベーター内で、37℃、2日間
培養する。培養後、上清を静かに捨て、整理食塩水で2
回洗浄後、各ウエルに接着した生存細胞をメタノール:
水=1:4の混合液に溶解した0.5%クリスタルバイオレッ
ト溶液を50μづつ添加し、染色固定する。蒸留水で各
ウエルを洗浄し、染色プレートを風乾し、色素をセレン
ソン緩衝液(6.1ml、0.1Mクエン酸ナトリウム3.9ml、0.
1N塩酸、10mlエタノールを混合)で溶出し、マイクロタ
イター分光光度計で570nmの吸光度を測定する。
/ml)と規定する。
これに予めpH7.0の0.05Mトリス塩酸緩衝液で平衡化した
CMセファデックスC−50を湿重量として1.5kg加え、pH
6.5〜7.0下でゆるやかに攪拌しながら4℃で24時間吸着
させた。吸着後、樹脂をブッフナー漏斗上、ワットマン
No.2濾紙で濾過し、回収した樹脂は、pH7.0の0.05Mトリ
ス塩酸緩衝液で洗浄した。約1500gの洗浄後の樹脂を径7
cm×40cmのカラムに充填し、0.01%ツイーン20および0.
3M NaCl含有0.05Mトリス塩酸緩衝液、pH7.0で溶出し
た。280nmの吸収をモニターし、蛋白質がほぼ溶出し終
えたところで更に塩濃度を0.6M食塩に上げて溶出を行っ
た。各フラクションについて細胞障害活性を測定した。
このようにして得た溶出パターンを第5図に示した。0.
6MのNaCl濃度で溶出される画分に強い細胞障害活性が認
められた。この画分を集めてrTCF−II画分とした。次い
で、Con AセファロースCL−6B(ファルマシア社製)を
0.5M NaCl、1mM CaCl2、1mM MgCl2含有のpH7.0、0.05M
トリス塩酸緩衝液で平衡化し、径2.5cm×8cmのカラムに
充填した。このカラムを同じ緩衝液でよく洗浄し、CMセ
ファデックスC−50カラムクロマトグラフィーで溶出さ
れたrTCF−II画分(pH7.0)を負荷した。その後再度カ
ラム容量の10倍量の0.5MのNaCl含有pH7.0、005Mトリス
塩酸緩衝液でカラムを洗浄した後、0.5M NaCl、0.01%
ツイーン20および0.3Mα−メチル−D−マンノピラノサ
イド含有pH7.0、0.05Mトリス塩酸緩衝液で1時間当たり
70mlの流速で溶出した。各溶出画分は細胞障害活性を測
定すると共に280nmの蛋白吸収をモニターした。第6図
に溶出パターンを示した。
となるように、0.01Mリン酸緩衝液、pH7.0で希釈した。
希釈液のpHを再度6.5〜7.0となるように調整した後、0.
01%ツイーン20含有pH7.0のリン酸緩衝液で平衡化したH
PLC用Mono Sカラム(ファルマシア社製)に負荷した。
負荷後、0.01%ツイーン20含有pH7.0の0.01Mリン酸緩衝
液で20分間、0.5ml/分の流速で洗浄した後、0.5ml/分の
流速で60分間で最終塩濃度が1M NaClとなるような濃度
勾配で溶出を行った。溶出ターンは第7図に示した。活
性画分は0.76M NaClを頂点として溶出された。精製度を
上げるため活性画分を回収し、再度Mono Sカラムに負荷
し、同じ緩衝液で、NaCl濃度1Mまでの濃度勾配で再度溶
出した。
%ツイーン20含有pH7.5、10mMトリス塩酸緩衝液で希釈
後、0.3M NaClおよび0.01%ツイーン20含有pH7.5、10mM
トリス塩酸緩衝液で平衡化したHPLC用ヘパリンカラム
(東ソー社製)に負荷した。負荷後、0.3M NaCl、0.01
%ツイーン20含有pH7.5、10mMトリス塩酸緩衝液で、流
速0.5ml/分で20分間洗浄した。更に同じpHの緩衝液を用
い、流速0.5ml/分で60分間でNaCl濃度が0.3Mから2.0Mに
なるような塩濃度勾配で溶出した。溶出パターンを第8
図に示した。このようにして、rTCF−IIの精製標品を得
た。20の培養液から11.6mgの活性な蛋白質を得ること
が出来た。細胞障害活性で測定したこの精製蛋白質の比
活性は約530万単位であった。
を測定した結果を以下に示す。
泳動による分子量測定を行った。SDS電気泳動パターン
を図9に示した。rTCF−IIは非還元状態で78,000±2,00
0及び74,000±2,000の近接したバンドを示した。また2
−メルカプトエタノールによる還元処理した電気泳動で
は、分子量52,000±2,000の共通バンドAと30,000±2,0
00のバンドBおよび26,000±2,000のバンドCからなる
3つのポリペプチド鎖に分かれる。
9による等電点を測定したところ、7.4〜8.6の等電点を
示した。
塩酸緩衝液に600u/mlとなるようにrTCF−IIを溶解し、
この活性を有する液を25、35、50、60、70、80、90、95
℃の各温度で10分間処理し、25℃の活性に対する相対活
性を求めた。60℃までは安定であった。
ン20を含有)を調製し、各pHの緩衝液に600u/mlとなる
ようにrTCF−IIを溶解し、37℃で、1時間放置後の活性
を測定した。
それぞれのpHでの活性を相対活性で求めた。その結果、
pH6〜9の範囲で安定であった。
により、分子量52,000のA、32,000のB、26,000のCの
3つのポリペプチドに分離し、各ポリペプチド鎖につい
てアプライド社製477A型プロテインシークエンサにより
N末アミノ酸配列を分析した。AはN末がブロックされ
ているためか分析できなかったが、B、Cは共に下記に
示す共通のN末アミノ酸配列を示した。
からrTCF−IIは分子量52,000のA鎖と分子量32,000のB
鎖あるいは分子量26,000のC鎖がS−S結合したヘテロ
ダイマー構造を有していることが認められた。
細胞株、Sarcoma 180およびMeth A sarcomaを用いた。
また、正常細胞としてヒト胎児肺由来正常2倍体線維芽
細胞、IMR−90を用いた。
に、またMeth A sarcomaは10%FCS含有RPMI 1640に1×
104cells/mlの細胞密度になるように調製した。また、
正常細胞であるIMR−90については10%FCS含有に1×10
5cells/mlの細胞密度になるように調製した。96穴平底
マイクロプレート(ファルコン社製、3072)の各ウエル
に各細胞懸濁液を50μ1づつ添加した。rTCF−IIはKB、
Sarcoma 180およびIMR−90用には10%FCS含有DMEMに、M
eth A sarcoma用には10%FCS含有PRMI 1640に溶解、希
釈し、rTCF−II溶液を調製した。それぞれの細胞懸濁液
を加えた各ウエルにrTCF−II溶液を50μづつ添加し、
rTCF−IIの最終濃度が0、2、4、8、16、31、62、12
5、250、500、1000ng/mlになるように調製した。混合
後、CO2インキュベーター中、37℃、4日間培養した。
各細胞については各ウエル中の生細胞数のみを血球計算
盤を用いて計数し、2回の実験値の平均値を求めた。各
細胞についてrTCF−II無添加群を対照として、細胞障害
活性(%)を以下の計算式により計算し、rTCF−II濃度
との関係を求めた。
胞障害活性を第10図に示した。
い細胞障害活性を、またKB細胞に対しても細胞障害活性
を有していた。しかしながら、ヒト正常細胞であるIMR
−90に対しては、全く細胞障害活性を示さなかった。
9 Academic Press,New York)に従い、ウイスター系ラ
ット200gより肝実質細胞を単離した。この肝実質細胞を
8.8×104個/0.5ml/wellの濃度で、24ウエルプレート
(ファルコン社製)に播き、37℃で培養した。培地は10
%牛胎児血清(FCS)、10μMデキサメタゾンを含むウ
イリアムズE(フローラボラトリー社製)培地を使用し
た(以下基礎培地と略す)。24時間培養後、rTCF−IIを
含む基礎培地に交換し、更に24時間の培養後3H−チミジ
ン(アマシャム社製)を最終濃度4μCi/mlになるよう
に添加し、次いで2時間培養した。その後、細胞を冷PB
S、5%過塩素酸および95%エタノールでそれぞれ2回
洗浄した後、風乾し、10mM塩化マグネシウムを含む10%
SDSで可溶化し、液体シンチレーションカウンターでDNA
合成量を測定した。rTCF−IIの肝細胞増殖効果を第11図
に示した。
含むTCF−II発現ベクターを創製し、これを用いて遺伝
子工学的手法によってrTCF−IIを製造するので、TCF−I
Iを大量にしかも経済的に製造することができる。そし
て、得られるrTCF−IIは、肝細胞増殖因子等として、医
薬の分野で利用することができる。また、生化学的ある
いは薬理学用の試薬としても用いられる。
寄託:日本国内寄託(受託番号:FERM P−11605)より移
管〕 2.TCdG2H3C2 寄託機関 名称:通商産業省工業技術院微生物工業技術研究所 住所:日本国茨城県つくば市東1丁目1番3号 寄託日:平成3年(1999年)7月10日 受託番号:FERM BP−3480
Claims (9)
- 【請求項1】図1a及びbで示され、TCF−IIのアミノ酸
配列をコードするDNAを含むTCF−II発現プラスミド。 - 【請求項2】ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)cDNAを含ま
ず、サイトメガロウイルスプロモーターならびに図1a及
びbで示され、TCF−IIのアミノ酸配列をコードするDNA
を含むTCF−II発現プラスミド。 - 【請求項3】請求項1または2記載のTCF−II発現プラ
スミドで形質転換された大腸菌。 - 【請求項4】微工研条菌寄第3479号(FERM BP−3479)
である請求項3記載の大腸菌。 - 【請求項5】ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)cDNA、サイ
トメガロウイルスプロモーターならびに図1a及びbで示
され、TCF−IIのアミノ酸配列をコードするDNAを含むTC
F−II発現プラスミド。 - 【請求項6】請求項5記載のTCF−II発現プラスミドで
形質転換されたTCF−IIを産生するナマルワ細胞。 - 【請求項7】微工研条菌寄第3480号(FERM BP−3480)
である請求項6記載のナマルワ細胞。 - 【請求項8】請求項6または7に記載の形質転換された
ナマルワ細胞を培養し、TCF−IIを産生せしめ、これを
採取することを特徴とするTCF−IIの製造方法。 - 【請求項9】請求項6または7に記載の形質転換された
細胞を培養し、肝細胞増殖因子を産生せしめ、これを採
取することを特徴とする肝細胞増殖因子の製造方法。
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