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JP3214106B2 - 新規なタンパク質 - Google Patents

新規なタンパク質

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JP3214106B2
JP3214106B2 JP29613392A JP29613392A JP3214106B2 JP 3214106 B2 JP3214106 B2 JP 3214106B2 JP 29613392 A JP29613392 A JP 29613392A JP 29613392 A JP29613392 A JP 29613392A JP 3214106 B2 JP3214106 B2 JP 3214106B2
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JP
Japan
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amino acid
protein
buffer
acid sequence
daltons
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猛 下村
裕紀 森本
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Chemical Corp
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Priority to AT93117988T priority patent/ATE179213T1/de
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規なタンパク質に関
し、詳細には肝細胞増殖因子(HGF)を特定の位置で
切断し、1本鎖型から2本鎖型へ変換させるプロテアー
ゼ活性を有するタンパク質の前駆体に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ヒト
HGF(hHGF)の生理活性は、in vitro実
験において1本鎖ではみられず、2本鎖になった場合に
発現することが知られている。本願発明者らは先に、哺
乳動物の血清中には1本鎖hHGFを2本鎖hHGFに
切断するプロテアーゼが存在し、このプロテアーゼは、
SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動による分子量
が約34,000ダルトンの新規のタンパク質であるこ
とを見出した(特願平3−271362号)。当プロテ
アーゼは、血清中でのみ活性型として検出されるため、
当プロテアーゼを精製するには血液から血清の調製が必
要とされる。血清の調製は手間がかかり、均一標品を得
るのが困難という問題がある。また、活性型のプロテア
ーゼの血清中での安定性にも問題がある。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、1本鎖h
HGFを活性型の2本鎖hHGFに変換するヒト血清中
のプロテアーゼを、前駆体としてヒト血しょうから精製
することを試みた。その結果、ヒト血清中の活性型プロ
テアーゼに対するマウス抗体と反応し、SDS−ポリア
クリルアミドゲル電気泳動による分子量が約34,00
0ダルトン約96,000ダルトンの二つ新規
ンパク質を見出し、そして同タンパク質をスロンビン
処理することにより特願平3−271362号記載のタ
ンパク質と同様の活性を有するようになることを初めて
見出し、本発明を完成するに至った。
【0004】即ち、本発明の第1の要旨は、下記の理化
学的性質を有することを特徴とするヒト血しょう由来の
新規な前駆体タンパク質に存する。 (i)SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動による
分子量が約96,000ダルトンである。 (ii)スロンビンで処理することにより、728アミノ
酸残基より成る1本鎖型ヒト肝細胞増殖因子をそのアミ
ノ末端から494番目のアミノ酸であるアルギニンと4
95番目のアミノ酸であるバリンとの間で特異的に切断
して活性型の2本鎖型ヒト肝細胞増殖因子に変換する
ロテアーゼ活性を有するようになる。(iii)部分アミノ酸配列として配列表の配列番号1に
記載のアミノ酸配列を有する。本発明の第2の要旨は、
下記の理化学的性質を有することを特徴とするヒト血し
ょう由来の新規な前駆体タンパク質に存する。 )SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動による
分子量が約34,000ダルトンである。 (ii)スロンビンで処理することにより、728アミノ
酸残基より成る1本鎖型ヒト肝細胞増殖因子をそのアミ
ノ末端から494番目のアミノ酸であるアルギニンと4
95番目のアミノ酸であるバリンとの間で特異的に切断
して活性型の2本鎖型ヒト肝細胞増殖因子に変換するプ
ロテアーゼ活性を有するようになる。 (iii)部分アミノ酸配列として配列表の配列番号1に
記載のアミノ酸配列を有する。
【0005】本発明をさらに詳細に説明するに、本発明
の新規なタンパク質は以下のような精製段階を経ること
により得られる。分子量が約96,000ダルトンのタ
ンパク質の場合、例えば健常人より採血した血液に凝固
系の作用を止めるため、エチレンジアミン4酢酸塩(E
DTA)、ベンズアミジン、ε−アミノカプロン酸ヘキ
シルエステル、ダイズトリプシンインヒビター、6−ア
ミジノ−2−ナフチルp−グアニジノベンゾエート ジ
メタンスルフォネート(メシル酸ナファモスタット)、
アプロチニン等を適量添加し、細胞を遠心分離により除
去した血しょうを材料とする。この血しょうを水で2〜
5倍に希釈後、Heparin−sepharoseカ
ラム(ファルマシア社製等)等に供する。そのカラムク
ロマトグラフィーにより得られた当該タンパク質を含む
フラクションを疎水クロマトグラフィー(例えば、ファ
ルマシア社製Phenyl−sepharoseカラム
等)にかける。得られた当該タンパク質を含むフラクシ
ョンを抗体アフィニティークロマトグラフィー(特願平
3−271362号記載の新規なヒト由来のタンパク質
を、常法にしたがってマウスに免疫し、そのひ臓細胞と
ミエローマ細胞を常法に従って細胞融合し、免疫したタ
ンパク質と反応する抗体を産生するハイブリドーマを得
る。そのハイブリドーマの産生する抗体を常法に従って
適当な樹脂に固定して、抗体アフィニティーカラムを作
成する。)に供し、本タンパク質を得ることができる。
【0006】分子量が約34,000ダルトンのタンパ
ク質の場合、例えば健常人より採血した血液にEDT
A、ε−アミノカプロン酸ヘキシルエステル等を適量添
加した血しょうを材料とする。この血しょうを上記と同
様にHeparin−sepharoseカラム等に供
する。そのカラムクロマトグラフィーより得られた当該
タンパク質を含むフラクションを上記と同様に疎水クロ
マトグラフィー等にかける。得られた当該タンパク質を
含むフラクションを例えば、Aprotinin固定化
アフィニティーカラム(ペンタファーム社製等)に供
し、その素通り画分を上記した抗体アファニティーカラ
ムに供し、本タンパク質を得ることができる。また本発
明のタンパク質は、いずれも必要に応じて、イオン交換
カラムクロマトグラフィー、ゲルろ過カラムクロマトグ
ラフィー、ハイドロキシアパタイトカラムクロマトグラ
フィー等を精製のステップに組み込むこともできる。
【0007】精製された本発明のタンパク質はSDS−
ポリアクリルアミドゲル電気泳動による分子量が約9
6,000ダルトンと約34,000ダルトンであり、
スロンビンで処理することで、特願平3−271362
号記載のヒト由来のタンパク質と同様の活性を有する。
また、本発明のタンパク質は配列表の配列番号:1に記
載のアミノ酸配列を部分アミノ酸配列として含む。
【0008】
【発明の効果】本発明に係わるタンパク質は、1本鎖肝
細胞増殖因子(HGF)を活性型の2本鎖HGFに変換
する能力を持つ特願平3−271362号に記載のヒト
由来のタンパク質の前駆体であるため、スロンビンで処
理することによって特願平3−271362号記載のタ
ンパク質と同様の活性を持つ。従って、invivoま
たはin vitoroでのHGFの活性の調節因子と
して使用される。
【0009】
【実施例】以下の実施例により、本発明をさらにより詳
細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、
以下の実施例によって限定されるものではない。 実施例1(分子量が約96,000ダルトンのタンパク
質の精製とアミノ酸配列解析) 終濃度として10mM EDTA、10mMベンズアミ
ジン(AldrichChemical社製等)、5m
Mε−アミノカプロン酸ヘキシルエステル(東京化成社
製等)、2mg/mlダイズトリプシンインヒビター
(シグマ社製等)、50mMメシル酸ナファモスタット
(鳥居薬品社製等)、500KIU/mlアプロチニン
(Pentapharm社製等)となる様に、健常人よ
り採血した血液とこれらを混和する。即座に、遠心分離
機にて細胞を除去して血しょうを得る。この血しょうを
水で3倍に希釈し、それをHeparin−sepha
roseカラム(ファルマシア社製:緩衝液A(10m
M NaH2 PO4 −Na 2 HPO4 バッファー、pH
7、50mM NaCl含)で平衡化されている)に添
加し、緩衝液Aで洗浄後、この緩衝液Aと緩衝液B(1
0mM NaH2 PO4 −Na2 HPO4 バッファー、
pH7、700mM NaCl含)を用いて、NaCl
濃度50mMから700mMの濃度勾配溶出を行った。
【0010】そして、実施例3に示すように、特願平3
−271362号に記載のヒト由来のタンパク質を常法
に従ってマウスに免疫し、そのひ臓細胞とミエローマ細
胞を常法に従って細胞融合して得られたハイブリドーマ
からの抗体を用いての抗原サンドイッチ型の酵素標識抗
体固相法(ELISA)にて、当タンパク質が存在する
画分(約100mM−250mM NaCl画分)を回
収した。この画分を、2M硫酸アンモニウムと当量混合
後、1M硫酸アンモニウムで平衡化されたPhenyl
−sepharoseカラム(ファルマシア社製)に添
加した。1M硫酸アンモニウムで洗浄後、硫酸アンモニ
ウム1Mから0Mへの負の濃度勾配溶出を行い、ELI
SAにて当タンパク質が存在する画分(約400mM−
100mM硫酸アンモニウム画分)を回収した。当画分
をアミコン限外濾過膜YM−30にて濃縮し、緩衝液C
(10mM Tris/HClバッファー、pH8、1
50mM NaCl含)に置換した。緩衝液Cで平衡化
した実施例3記載の抗体アフィニティーカラムに添加し
た。緩衝液Cで洗浄後、緩衝液D(50mM Glys
ine/HClバッファー、pH3)で溶出した。溶出
画分を集め、緩衝液E(1M Tris/HCl、pH
8)で中和した。この標品を用いて以下に述べる、スロ
ンビンによる活性化とアミノ酸配列の解析並びにSDS
−ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行った。
【0011】上記の精製されたタンパク質を活性化させ
るため、1unit/ml スロンビン(エンザイム・
リサーチ社製)含緩衝液Cと37℃で2時間インキュベ
ーションした。この活性化されたタンパク質を、緩衝液
F(6M塩酸グアニジン、0.002Mエチレンジアミ
ン4酢酸、1Mトリス塩酸バッファー、pH8.5)中
で、2−メルカプトエタノールにより、40℃、2時間
還元した後、等濃度のモノヨード酢酸を加え、窒素ガス
下、室温、遮光下で1時間反応させ、カルボキシメチル
化を行った。反応後、YMC pack C4カラム
(ワイエムシー社製)に添加し、アセトニトリル/イソ
プロピルアルコール(3/7)濃度10%から70%ま
で20分間の濃度勾配溶出を行い、2本のピークを分取
した。これらピークを真空状態で乾燥した後、50%ト
リフルオロ酢酸(TFA)60μlに溶解し、ポリブレ
ン処理したグラスフィルターに添加し、Applied
Biosystems社製470Aシークエンサーで
エドマン分解し、N末端のアミノ酸配列を決定した。フ
ェニルチオヒダントイン(PTH)アミノ酸の同定は、
三菱化成社製MCI gel ODS IHU(0.4
6×15cm)カラムを用い、酢酸緩衝液(10mM酢
酸緩衝液、pH4.7、0.01%SDS、38%アセ
トニトリル)による単一溶媒溶出法を流速1.2ml/
分、温度43℃で行い、PTHアミノ酸の検出は269
nmの吸光度で行った。この結果、還元カルボキシメチ
ル化されたこのタンパク質から得られる1つのペプチド
のN末端アミノ酸配列は、後述の配列番号:1に示すよ
うであった。もう一つのペプチドのN末端はブロックさ
れていた。
【0012】実施例2(分子量が約34,000ダルト
ンのタンパク質の精製とアミノ酸配列解析) 終濃度として10mM EDTA、10mMベンズアミ
ジン(AldrichChemical社製等)、5m
Mε−アミノカプロン酸ヘキシルエステル(東京化成社
製等)となる様に、健常人より採血した血液を混和す
る。即座に、遠心分離機にて細胞を除去して血しょうを
得る。この血しょうをHeparin−sepharo
seカラム(ファルマシア社製:緩衝液G(10mM
NaH2PO4 −Na2 HPO4 バッファー、pH7、
150mM NaCl含)で平衡化されている)に添加
し、緩衝液Gで洗浄後、この緩衝液Gと緩衝液B(10
mM NaH2 PO4 −Na2 HPO4 バッファー、p
H7、700mM NaCl含)を用いて、NaCl濃
度150mMから700mMの濃度勾配溶出を行った。
【0013】そして、実施例3に示すように、特願平3
−271362号に記載のヒト由来のタンパク質を常法
に従ってマウスに免疫し、そのひ臓細胞とミエローマ細
胞を常法に従って細胞融合して得られたハイブリドーマ
からの抗体を用いての抗原サンドイッチ型の酵素標識抗
体固相法(ELISA)にて、当タンパク質が存在する
画分(約300mM−450mM NaCl画分)を回
収した。この画分を、実施例1と同様の方法でPhen
yl−sepharoseカラム(ファルマシア社製)
を用いて負の濃度勾配溶出を行い、ELISAにて当タ
ンパク質が存在する画分(約700mM−500mM硫
酸アンモニウム画分)を回収した。当画分をアミコン限
外濾過膜YM−30にて濃縮し、緩衝液C(10mM
Tris/HClバッファー、pH8、150mM N
aCl含)に置換した。得られた当該タンパク質を含む
溶液を緩衝液Cで平衡化したアプロチニン固定化アフィ
ニティーカラム(Pentapharm社製)に供し、
その素通り画分を緩衝液Cで平衡化した実施例3記載の
抗体アフィニティーカラムに添加した。緩衝液Cで洗浄
後、緩衝液D(50mM Glysine/HClバッ
ファー、pH3)で溶出した。溶出画分を集め、緩衝液
E(1M Tris/HCl、pH8)で中和した。こ
の標品を用いて以下に述べる、スロンビンによる活性化
とアミノ酸配列の解析並びにSDS−ポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動を行った。
【0014】上記の精製されたタンパク質を活性化させ
るため、1unit/ml スロンビン(エンザイム・
リサーチ社製)含緩衝液Cと37℃で2時間インキュベ
ーションした。この活性化されたタンパク質を、緩衝液
F(6M塩酸グアニジン、0.002Mエチレンジアミ
ン4酢酸、1Mトリス塩酸バッファー、pH8.5)中
で、2−メルカプトエタノールにより、40℃、2時間
還元した後、等濃度のモノヨード酢酸を加え、窒素ガス
下、室温、遮光下で1時間反応させ、カルボキシメチル
化を行った。反応後、YMC pack C4カラム
(ワイエムシー社製)に添加し、アセトニトリル/イソ
プロピルアルコール(3/7)濃度10%から70%ま
で30分間の濃度勾配溶出を行い、ピークを分取した。
これらのピークを真空状態で乾燥した後、50%トリフ
ルオロ酢酸(TFA)60μlに溶解し、ポリブレン処
理したグラスフィルターに添加し、Applied B
iosystems社製470Aシークエンサーでエド
マン分解し、N末端のアミノ酸配列を決定した。フェニ
ルチオヒダントイン(PTH)アミノ酸の同定は、三菱
化成社製MCI gel ODS IHU(0.46×
15cm)カラムを用い、酢酸緩衝液(10mM酢酸緩
衝液、pH4.7、0.01%SDS、38%アセトニ
トリル)による単一溶媒溶出法を流速1.2ml/分、
温度43℃で行い、PTHアミノ酸の検出は269nm
の吸光度で行った。この結果、還元カルボキシメチル化
されたこのタンパク質から得られる1つのペプチドのN
末端アミノ酸配列は、後述の配列番号:1に示すようで
あった。
【0015】実施例3(抗体の調製とその抗体を用いて
のELISAの系と抗体アフィニティーカラムの調製) 特願平3−271362号に記載のヒト由来の新規なタ
ンパク質を常法に従ってBalb/cマウスに免疫し
た。初回免疫はFreund’s complete
adjuvantと抗原約10μgを、以後の追加免疫
はFreund’s incomplete adju
vantと抗原約10μgを用いてマウス腹腔内に行っ
た。最終免疫は抗原約10μgを尾静脈に行った。最終
免疫の3日後、マウスひ臓細胞を取り出し、マウスミエ
ローマ細胞のP3U1細胞と常法に従ってポリエチレン
グリコール存在下で細胞融合を行った。そして、免疫し
たタンパク質と反応する抗体を産生するハイブリドーマ
を、抗原固相法によるELISAにて酵素標識抗マウス
抗体を用いてスクリーニングした。得られたハイブリド
ーマを無血清培養下で培養して、その上清をProte
in Aアフィニティーカラムに供し抗体を得た。得ら
れた抗体の中で、抗原の認識部位の異なる2つの抗体を
用いて常法に従ってELISAの系を組み立てた。2次
抗体の標識はペルオキシデースを用いて常法に従って行
った。また、得られた抗体の内1つを、CNBr−se
pharose(ファルマシア社製)に常法に従ってカ
ップリングさせ、抗体アフィニティーカラムを作成し
た。
【0016】実施例4(SDS−ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動) 実施例1と2に従って精製された当該タンパク質の見掛
け上の分子量を求めるため、SDS−ポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動を行った。最終的に精製された当該タン
パク質を12.5%のポリアクリルアミド・スラブゲル
を用いたSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動に、
非還元下で供した。分子量マーカーとしては、ファルマ
シア社製のものを用いた。電気泳動後、クマシーブリリ
アントブルーR250(CBB)を用いて染色した。当
該タンパク質と分子量マーカータンパク質との泳動距離
の相対的比較により、実施例1のタンパク質はSDS−
ポリアクリルアミドゲル電気泳動上のみかけの分子量は
約96,000ダルトンであり、実施例2のタンパク質
は約34,000ダルトンであった。
【0017】実施例5(活性化と測定方法) 実施例1と2で精製された当該タンパク質を活性化させ
るため、1unit/mlスロンビン(エンザイムリサ
ーチ社製)含緩衝液Cと37℃で2時間インキュベーシ
ョンした。この活性化されたタンパク質を、特願平3−
271362号の参考例に記載された方法で調製された
1本鎖ヒトHGF5μgを含む10mMベンズアミジ
ン、100mM NaCl、50mMトリス塩酸バッフ
ァー、pH8、溶液40μlに添加した。37℃で2時
間インキュベーション後、この混合液を、還元条件下で
SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動に供した。電
気泳動後、CBBで染色し、1本鎖型HGFと2本鎖型
HGFの割合を比較することで、活性を検出した。結果
を図1に示す。図中、1は約96,000ダルトンのタ
ンパク質を、2は約34,000ダルトンのタンパク質
を活性化後、約100ng/mlの濃度で当測定に供し
た場合の結果を表す。3は当該タンパク質無添加のとき
の値である。
【0018】
【配列表】
配列番号:1 配列の長さ:8 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:タンパク質 フラグメント型:部分ペプチド 起源:生物名:ヒト 組織の種類:血しょう 配列 Ile Ile Gly Gly Ser Ser Ser Leu 1 5 8
【図面の簡単な説明】
【図1】活性化された本発明のタンパク質の有無による
1本鎖型HGFおよび2本鎖型HGFの生成割合を示す
図面である。図中、1は約96,000ダルトンのタン
パク質を、2は約34,000ダルトンのタンパク質を
活性化後、約100ng/mlの濃度で当測定に供した
場合の結果を表す。3は当該タンパク質無添加のときの
値である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07K 14/47 C12N 9/64 CA(STN) REGISTRY(STN) BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の理化学的性質を有することを特徴
    とするヒト血しょう由来の新規な前駆体タンパク質。 (i)SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動による
    分子量が約96,000ダルトンである。 (ii)スロンビンで処理することにより、728アミノ
    酸残基より成る1本鎖型ヒト肝細胞増殖因子をそのアミ
    ノ末端から494番目のアミノ酸であるアルギニンと4
    95番目のアミノ酸であるバリンとの間で特異的に切断
    して活性型の2本鎖型ヒト肝細胞増殖因子に変換する
    ロテアーゼ活性を有するようになる。(iii)部分アミノ酸配列として配列表の配列番号1に
    記載のアミノ酸配列を有する。
  2. 【請求項2】 下記の理化学的性質を有することを特徴
    とするヒト血しょう由来の新規な前駆体タンパク質。 )SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動による
    分子量が約34,000ダルトンである。 (ii)スロンビンで処理することにより、728アミノ
    酸残基より成る1本鎖型ヒト肝細胞増殖因子をそのアミ
    ノ末端から494番目のアミノ酸であるアルギニンと4
    95番目のアミノ酸であるバリンとの間で特異的に切断
    して活性型の2本鎖型ヒト肝細胞増殖因子に変換するプ
    ロテアーゼ活性を有するようになる。 (iii)部分アミノ酸配列として配列表の配列番号1に
    記載のアミノ酸配列を有する。
JP29613392A 1992-11-05 1992-11-05 新規なタンパク質 Expired - Fee Related JP3214106B2 (ja)

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CA002102463A CA2102463A1 (en) 1992-11-05 1993-11-04 Protein and gene encoding said protein
DE69324547T DE69324547T2 (de) 1992-11-05 1993-11-05 Protease, die menschlichen Hepatozytwachtumsfaktor umsetzt, und dafür kodierendes Gen
AT93117988T ATE179213T1 (de) 1992-11-05 1993-11-05 Protease, die menschlichen hepatozytwachtumsfaktor umsetzt, und dafür kodierendes gen
US08/148,910 US5466593A (en) 1992-11-05 1993-11-05 Hepatocyte growth factor activating protease and gene encoding the protease
EP93117988A EP0596524B1 (en) 1992-11-05 1993-11-05 Hepatocyte growth factor HGF converting protease and gene encoding said protease
US08/448,937 US5677164A (en) 1992-11-05 1995-05-24 Hepatocyte growth factor activating protease and gene encoding the protease

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