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JPH022372A - 活性化されたヒトプロテインcの直接発現のためのベクターおよび化合物 - Google Patents

活性化されたヒトプロテインcの直接発現のためのベクターおよび化合物

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JPH022372A
JPH022372A JP63306784A JP30678488A JPH022372A JP H022372 A JPH022372 A JP H022372A JP 63306784 A JP63306784 A JP 63306784A JP 30678488 A JP30678488 A JP 30678488A JP H022372 A JPH022372 A JP H022372A
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protein
dna
plasmid
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cells
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ニルス・アルリック・バン
Hartmut Josef Ehrlich
ハートムット・ヨセフ・エーリッヒ
Brian William Grinnell
ブライアン・ウイリアム・グリネル
S Richard Jaskunas Jr
スタンレイ・リチヤード・ジヤスクナス・ジュニア
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Eli Lilly and Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ヒトプロティンC活性をコードしている新規
DNA化合物および絹換えDNAクローニングベクター
を提供するものである。これらベクターは、ヒトプロテ
ィンCをその活性型で発現させる簡単かつ効率的な手段
を与える。プロティンCを得るための従来法は、高レベ
ルのトロンビン、またはトロンビンとトロンボモジュリ
ン、または他の活性化用の高価な酵素による処理を必要
とする不活性型のプロティンC(酵素前駆体)を製造す
ることからなっていた。本発明は、タンパク質加水分解
切断部位をコードしているDNAをプロティンCの暗号
配列中に導入することにより、組換え宿主細胞中で活性
化プロティンCを直接発現させるベクターを提供するこ
とによって上記のめんどうな活性化工程を回避する活性
化プロティンCの製造方法を提供するものである。
発明の背景および従来技術 ビタミンに依存性の血漿タンパク質であるプロティンC
は、主として止血のコントロールにおいて生理学的な重
要性を有する。プロティンCは不活性分子として合成さ
れる(本明細書では形成期プロティンCと呼ぶ)。この
形成期プロティンCは複雑なプロセッシングを経て、以
下さらに詳しく説明する多数の別種不活性分子を生成す
る。不活性な、分泌された形のプロティンCを本明細書
では酵素前駆体プロティンCと呼ぶ。プロティンCの活
性化は、トロンボモジュリンートロンピンフンプレノク
スが関与する反応により血液中で起こる。活性化された
プロティンCは、その補助因子プロティンSとともに、
生理学的に重要な抗凝固剤である。活性化されたプロテ
ィンCは、血管内の血栓症を防止することができ、既存
の面餅の拡大を抑制することができる。活性型プロティ
ンCの作用機序、および不活性酵素前駆体の活性プロテ
アーゼへの活性化機序はこの数年の間に明らかにされて
いる[J、 E、 Gardiner a’nd J、
tl、 GrifTin、 Progress in 
Ilematology、 Vol、XIII、 26
5−278頁+   Elmer  B、  Brow
n  m、  Grune  and  5traLt
on。
Inc、、  1983を参照]。
プロティンCの活性化には、トロンビン、凝固カスケー
ドの最後のセリンプロテアーゼ、およびトロンボモジュ
リンと呼ばれる内皮細胞膜関連の糖タンパク質が関与し
ている。トロンボモジュリンはトロンビンと強固かつ化
学量論的なコンプレックスを形成する。トロンビンとコ
ンプレックス化したときのトロンボモジュリンはトロン
ビンの機能的な性質を完全に変化させる。通常、トロン
ビンはフィブリノーゲンを凝固させ、血小板を活性化し
、血餅形成の補助因子■および■をその活性型であるV
aおよび■aに変換する。最後に、トロンビンはプロテ
ィンCを活性化するが、それは極めてゆっくりであり、
非効率的なものでしかない。
対照的に、トロンボモジュリンとコンプレックス化した
トロンビンはフィブリノーゲンを凝固させず、血小板を
活性化せず、あるいは血餅形成の補助因子Vおよび■を
その活性型であるVaおよび■aに変換しないが、極め
て効率のよいプロティンCの活性化因子となる。トロン
ボモジュリントロンビンによるプロティンC活性化の速
度定数はトロンビン単独の速度定数のI 000倍以上
である。
活性化されたプロティンCがどのようにして息液凝固を
下方調節するのかを理解するため17M固酵素系の簡単
な説明を以下に挙げる。凝固系は、酵素前駆体の活性セ
リンプロテアーゼへの逐次活性化からなる連鎖反応と考
えるのが最もよい。この連鎖反応により最後には酵素ト
ロンビンが生成し、これが限定されたタンパク質加水分
解により血漿のフィブリノーゲンを不溶性ゲルのフィブ
リンに変換する。この凝固カスケードにおける2つの鍵
となる現象は、凝固形成因子IXaによる凝固形成因子
XのXaへの変換、および凝固形成因子Xaによるプロ
トロンビンのトロンビンへの変換である。この両者反応
は、細胞表面、とりわけ血小板表面で起こり、両反応は
補助因子を必要とする。系中の主補助因子、即ち因子■
および■は、比較的不活性な前駆体として循環している
が、トロンビンの最初の数分子が生成すると、トロンビ
ンか輪(ループ)を後戻りし、限定されたタンパク質加
水分解により補助因子を活性化する。活性化された補助
因子Vaおよび■aは、プロトロンビンのトロンビンへ
の変換、および因子Xの因子Xaへの変換の両方を約5
オーダー促進する。活性化されたプロティンCは優先し
て凝固形成補助因子Vaおよび■a(不活性な凝固形成
因子■および■の活性型)をタンパク質加水分解により
減成し、加水分解し、そして不可逆的に破壊するように
作用する。対照的に、凝固形成因子■および■は活性化
されたプロティンCの基質となることが極めて少ない。
活性化プロティンC用の重要な補助因子は、別のビタミ
ンに依存性の血漿タンパク質であるプロティンSである
。プロティンSは、活性化プロティンCか介する因子V
aおよび■aの加水分解を実質的に25倍増加させる。
プロティンCは有用な治療剤であると認識されている[
例えば、欧州特許公開No、 0215548およびN
 o、 0191606を参照コ。活性化されたプロテ
ィンCは、現在利用可能な抗凝固剤(ヘパリンや経口の
ヒドロキノクマリン型の抗凝固剤)よりも広い治療イン
デックスを有する新規な抗血栓症剤である。
凝固形成因子■をVaに、モして■を■aに変換するの
にトロンビンが必要とされるので、酵素前駆体のプロテ
ィンCも活性化されたプロティンCもトロンビンが生成
するまでは有効ではない;活性型のこれら2種類の補助
因子は活性化プロティンCの好ましい基質である。また
、トロンボモジュリン−トロンビンのコンプレックスが
ないとプロティンC酵素前駆体がその活性型に変換され
ないので、酵素前駆体のプロティンCを活性化するのに
トロンビンが必要とされる。
活性化プロティンCは補助因子Vaおよび■aを不活性
化することによって作動するので、活性化プロティンC
は要求があって働く抗凝固剤である。
因子■および〜1をその活性型のVaおよび■aに変換
するのにトロンビンが必要とされるので、プロティンC
はトロンビンが生成した後にだけ抗凝固剤として作用す
る。活性化プロティンCとは対照的に、通常の抗凝固剤
はそれが患者に投与されて循環している間はずっと一定
の抗凝固状態を維持するので、出血合併症の危険がプロ
ティンCあるいは活性化プロティンCのときより実質的
に増加する。このように、活性化プロティンCは要求が
あって作動する抗凝固剤であり、ヘパリンやヒドロキノ
クマリン類に代わるものとして広い臨床用用途を有して
いる。
遺伝性のプロティンC欠損などのある疾患状態では、プ
ロティンC酵素前駆体は大きな治療上の重要性を有する
。先天的なホモ接合のプロティンC欠損では、その患者
は極めて幼い時に、致死型の播種住血管内凝固を伴うこ
とが多い電撃性紫斑病で死んでしまう。ヘテロ接合のプ
ロティンC欠損では、その患者は重篤な、再発性の血栓
塞栓に苦しむ。血友病Bあるいは因子IX欠損を治療す
るために設計した血漿タンパク質濃縮物(不純物として
プロティンCを含んでいる)はへテロ接合性のプロティ
ンC欠損での血管内凝固の防止および治療に有効である
ことが臨床的に十分確立されている。また、播種性の血
管内凝固などの血栓状態では、ならびに大けが、大手術
、および癌などの血栓症になりやすい疾患状態では、プ
ロティンCのレベルが異常に低いことがわかっている。
酵素前駆体型のプロティンCは治療用に極めて有用であ
るが、ある種の疾患状態については患者に活性型のプロ
ティンCを投与することによりさらに効果的に治療を行
うことが可能となる。例えば、心筋梗塞あるいは深静脈
血栓症(特に手術後に下肢に発生するようなもの)など
の疾患状態では、患者は正常なレベルのプロティンC酵
素前駆体を有しているが、血栓の生成を防止し、既存の
血栓の除去を維持するに十分な活性化プロティンCを有
していない。十分な量の活性化プロティンCを生成でき
ないのは不十分なトロンボモジュリンレベルによってい
るのかもしれないが、その原因が何であれ、これら疾患
状態の治療を有効に行うためには酵素前駆体ではなく活
性化プロティンCを投与する必要がある。本発明は、組
換えDNA法を用いて活性化ヒトプロティンCを得るた
めの新規化合物および方法を提供するものである。
本発明およびプロティンC活性化の理解を容易にするた
め、形成期ヒトプロティンCの暗号配列、および対応す
るアミノ酸残基配列を以下に示すCCCGCA GTG
 AAG TrCCCT TGT GGG AGG C
CCTGG AAG CGG ATG GAG AAG
PROALA VAL LYS P)[E PROCY
S GLY ARG PROTRP r、YS ARG
 MET GLU LYSAAG CGCAGT CA
CCTG AAA CGA GACACA GAA G
ACCAA GAA GACCAA GTALYS A
RG SERHIS LEtl LYS ARG AS
P T)[RGLtl ASP GIJI GLIJ 
ASP GLN VALGAT CCG COG CT
CATr GAT GGG AAG ATG ACCA
GG CGG GGA GACAGCCCCASP P
ROAJIG LED I部A5P GLY LYS 
MET T)[RARG ARG GLY ASP S
ERPROTGG CAG GTG GTCCTCCT
G GACTCA AAG AAG AAG CTG 
GCCTGCGGG GCATRP GLN VAI、
VAL LED LEtl ASP SERLYS L
YS LYS IJ:U ALA CYS GLY A
LAGTG CTCATCCACCCCTCCTGG 
GTG CTG ACA GCG GCCCACTGC
ATG GATVAL IJ:tl IIJ、HIS 
PROSERTRI’ VAL IJ:u T)[RA
LA ALA HIS CYS MET ASPGAG
 TCCAAG AAG CTCCTT GTCAGG
 CTT GGA GAG TAT GACCTG C
GG CGCGLU SERLYS LYS LED 
LED VAIl、ARG LED GLY GLUT
YRASP LEDARG ARG[配列中、^はデオ
キシアデニル、Gはデオキシアデル、Cはデオキシアデ
ニル、Tはチミジル、ALAはアラニン、ARGはアル
ギニン、ASNはアスパラギン、ASPはアスパラギン
酸、CySはンスティン、GLNはグルタミン、GLU
はグルタミン酸、GLYはグリシン、lll5はヒスチ
ジン、ILEはイソロイシン、LEUはロインン、LY
Sはリジン、METはメチオニン、PIIEはフェニル
アラニン、PROはプロリン、5IERはセリン、TH
Rはトレオニン、TRPはトリプトファン、TYRはチ
ロシン、そしてVALはバリンである]。
上に挙げたDNA配列は、ヒトプロティンCをコードし
ているヒト肝臓nRNAから調製したcDNAクローン
から得た。遺伝コードの縮重性により同一のアミノ酸残
基配列をコードしている多数の別種DNA配列を組み立
てることができることは当業者の理解するところである
。従って、上記の形成期ヒトプロティンCのcDNA配
列は、可能性のある多数の形成期ヒトプロティンC−コ
ード化配列の1つであるにすぎない。cDNAクローン
の組み立てにおいて、5°ポリG配列、3°ボIJC配
列、ならびに両5°および3°のPstI制限酵素認識
配列を、プロティンCをコードしているcDNΔの両末
端に構築した。これらcDNAクローンの2つを操作し
て、形成期ヒトプロティンCの暗号配列、ならびに暗号
領域の5°および3゛末端の非翻訳化mRNAをフード
しているDNA部分の両方を含むDNA分子を構築した
。このDNA分子をプラスミドpBR322のPst1
部位に挿入してプラスミドpHC7を構築した。従って
、プラスミドpHC7は上記の暗号配列を含んでおり、
また、形成期ヒトプロティンCの暗号配列の解読路の5
°および3゛末端のそれぞれに以下の付加的な配列を含
んでいる(分子の1本の鎖だけを示す): 5°−CTGCAGG GGG TGG CGG CAG CCA CGA CCC TCCAGA−3゜ GGG GGG GGG GGG GGG CTG T
CAGACGGCGAA CTT GCA GTA T
CTGCCCCT ACA GGT GCCAGT G
CCおよび 5 −CGA  CCCTCCCTG  CAG  G
GCTGG  GCT  TTT  GCATGG C
AA TGG ATG GGA CAT TAA AG
G GACATGTAA CAA GCA CACCC
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCT
 GCA G−3 DNA塩基が対になる相補性の性質により、2本鎖DN
A分子のうち1本鎖の配列はもう一方の鎖の配列を決め
るのに十分である。プラスミドpHC7は、ノーザン・
リージョナル・リサーチ・ラボラトリ−[Northe
rn Regional Re5earch Labo
ratory(NRRL)、 Peoria、 l1l
inois]に寄託され、その永久保存培養物コレクン
ヨンの一部をなしている菌株である大腸菌(E、col
i)K l 2  RRl/pHC7から常法により単
離することができる。大腸菌K 12 RRl/pHC
7の培養物はNRRLから取得番号NRRL  B−1
5926のもとて入手することができる。プラスミドp
HC7の制限部位および機能地図を添付の第2図に示す
また、形成期のプロティンCを次のように図示すること
もできる <      HC プレープロ:形成期ヒトプロティンCのアミノ酸残基1
〜42であり、プロティンC の分泌およびγ−カルボキシル化に重 要なヒトプロティンCのシグナルペ プチドおよびプロペプチドをコード している。
LC、形成期プロティンCのアミノ酸残基43〜197
であり、翻訳後に修飾 されると2本鎖の酵素前駆体(KRR Rプチドの除去により1本鎖の酵素 前駆体から生成する;後に説明する) および活性化形のプロティンCの両 者の軽鎖(LC)を構成する。
〉 R P AHC :形成期ヒトプロティンCのアミノ酸 残基198〜199であり、これら の残基は、おそらくは最初の切断(残 基197−198あるいは199− 200の間)とそれに続くカルボキシ ペプチダーゼあるいはアミノペプチ ダーゼの作用からなる2ステツプの 工程で除去されて2本鎖のプロティ ンCを生成するものと考えられてい る(ウシプロティンCとの相同性に基 づいて)。
:形成期プロティンCのアミノ酸残基 200〜211であり、酵素前駆体 形のプロティンCから除去されて活 性化プロティンCを与える活性化ペ プチドを構成している。
:形成期プロティンCのアミノ酸残基 212〜461であり、翻訳後に修 飾されると活性プロティンCの活性 化された重鎖(AHC)を構成する。
HC・アミノ酸残基200〜461、即ちAPおよびA
HCからなる、翻訳後 に修飾された後の、2本鎖形のプロ ティンC酵素前駆体の重鎖。
ヒトプロティンC酵素前駆体は、肝臓で合成され、血液
中に存在するセリンプロテアーゼ前駆体である。完全な
生物学的活性を現すためには、フロティンCは翻訳後の
修飾を必要とし、これにビタミンKが必要となる。成熟
した、2本鎖の、ジスルフィド結合したプロティンC酵
素前駆体か、部分的なタンパク質加水分解によって1本
鎖の前駆体から生成する。この部分的なタンパク質加水
分解には、細胞内プロセノ7ングおよび細胞からの形成
期ポリペプチドの分泌の間の、アミノ酸残基1〜42か
らなるプレープロペプチドの切断および除去、ならびに
酵素前駆体で観察される2本鎖を生成するためのアミノ
酸残基198および199の除去が含まれるものと考え
られている。この酵素前駆体の活性なセリンプロテアー
ゼへの活性化にはARG−LEUペプチド結合(残基2
11および212)のタンパク質加水分解による切断が
関与している。この後者の切断は、2本鎖酵素前駆体分
子の大きい方の鎖(重鎮)のアミノ末端を構成している
ドデカペプチド(残基200〜211)を放出する。プ
ロティンCは相当にグリコンル化されている;成熟酵素
は〜23%の炭水化物を含んでいる。また、プロティン
Cは、γ−カルボキングルタミン酸およびβ−ヒドロキ
7アスパラギン酸(エリスローし一β−ヒドロキ7アス
バルテート)を含む多数の普通ではないアミノ酸を含有
している。γ−カルボキングルタミン酸(gla)は、
補助因子としてビタミンKを必要とする肝ミクロソーム
のカルボキシラーゼの働きにより、グルタミン酸残基か
らγ−グルタミルカルボキ/ル化によって生成する。
また、ヒトプロティンCの活性化を以下のように図示す
ることもできる。図に示した各ステ、ブの順序が必ずし
もインビボでの経路を反映したものではないことは当業
者の認めるところである。
ブレー;/a−LC−KR−AP−人11c  形成期
プロティンCLC−KR−AP−AIIC1本鎖の酵素
前駆体C 2本鎖の酵素前駆体 AIIC−AP LC 活性化プロティンC 発明の目的および構成 本発明は組換え活性化プロティンCの直接発現のための
新規化合物、ベクター、形質転換体、および方法を提供
するものである。
本明細書中で用いる用語を以下に定義する。
Ad2LP:アデノウィルス2型の主後期プロモーター タンパク實またはペプチド中のアミノ酸残基は次の短縮
形で示した 3文字短縮形  アミノ酸残基   1文字短縮形PH
E     フェニルアラニン   FLEU    
 ロイシン       LILE     イソロイ
シン     IMET     メチオニン    
  MVAL    バリン       ■SERセ
リン       S PR○    プロリン        PTHRトレ
オニン      T ALA     アラニン       ATYRチロ
ノン       Y HIS     ヒスチジン      I(GLN 
    グルタミン      QASN     ア
スパラギン     NL Y S     リジン 
       KASP     アスパラギン酸  
  DGLU      グルタミン酸      E
CYS     /スティン      CTRP  
   トリプトファン    WARG     アル
ギニン      RGLY     グリシン   
    GApR:アンピンリン耐性の表現型またはそ
れを付与する遺伝子。
BK : BKウィルス由来のD N A 0CATニ
クロラムフエニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝
子。
E nhマタハエンハンサー:BKウィルスのエンバッ
サ− epまたは5V40ep:SV40のT−抗原遺伝子の
初期プロモーター、′「−抗原結合部位、SV40のエ
ンハンサ−1およびSV40の復製起源を含有するDN
Aセグメント。
γ−カルボキシル化 グルタミン酸のγ−炭素にカルボ
キシル基を付加する反応。
γ−カルボキシル化されたタンパク質、グルタミン酸残
基のいくつかがγ−カルボキンル化を受けたタンパク質
IVS:イントロンをコードしているDNAであり、介
在配列とも呼ばれる。
M M T pro :マウスのメタロチオネイン−I
遺伝子のプロモーター 形成期タンパク質:mRNA転写体の翻訳によって生成
したポリペプチドであり、翻訳後の修飾を全く受けてい
ないもの。しかし、mRNA転写体からタンパク質が完
全に翻訳される前に、グルタミン酸残基のγ−カルボキ
シル化およびアスパラギン酸残基のヒドロキ/ル化なと
の翻訳後修飾を受けることもある。
NeoR:ネオマイシン耐性を付与する遺伝子であり、
この遺伝子を用いて抗生物’ffG418に対する耐性
を付与することもできる。
pA  ポリアデニル化シグナルをコードしているDN
A配列。
プロモーター: DNAをRNAに転写させるDNA配
列。
プロティンC活性:タンパク質加水分解活性、アミド分
解活性、エステル分解活性、および生物学的活性(抗凝
固あるいはプロフィプリン分解活性)の原因であるヒト
プロティンCのすべての性質。タンパク質の抗凝固活性
の試験方法は当分野でよく知られている[Grinne
ll eL al、、  1987. Biotech
nology 5:1189を参照]。
キ且換えDNAクローニングベクター・1まtこはそれ
以上の別のDNAセグメントを付加したか、または付加
することができるDNA分子を含有するあらゆる媒体で
あり、染色体に組込まれる媒体、自iJt的に反製する
プラスミド、およびファージか含まれるがこれらに限定
はされない。
組換えDNA発現ベクター:プロモーターが導入された
あらゆる組換えDNAクローニングベクター 、ヤH換えDNAベクター:あらゆる組換えD N A
クローニングベクターまたは発現ベクターレプリコン:
プラスミドまたは他のベクターの自律的な複製を支配し
、それを可能にするDNA配列。
制限フラグメント:1またはそれ以上の制限エンドヌク
レアーゼ酵素の作用によって生成したあらゆる直線状の
DNA配列。
感受性宿主細胞:ある抗生物質またはその他の毒性化合
物の存在下では、それらに対する耐性を付与するDNA
セグメントがないと生育することができない宿主細胞。
構造遺伝子 翻訳開始および停止シグナルを含めた機能
的なポリペプチドをコードしているあらゆるDNA配列
TcR・テトラサイタリン耐性の表現型またはそれを付
与する遺伝子。
形質転換・受容宿主細胞にD’NAを導入することであ
り、これにより受容宿主細胞の遺伝型が変化する。
形質転換体;形質転換を経た受容宿主細胞。
翻訳活性化配列+mRNA転写体をペプチドまたはポリ
ペプチドに翻訳させる、5−ATG−3などの翻訳開始
コドンおよびリポソームの結合部位をコードしている配
列を含めたあらゆるDNA配列。
酵素前駆体:タンパク質加水分解酵素の酵素的に不活性
な前駆体。本明細書中で用いるプロティンC酵素前駆体
とは、それが1本鎖であっても2本鎖であっても、分詑
・された不活性型のプロティンCを指す。
第1図は4つの部分からなり、本発明のプラスミドpL
APCの構築に用いる出発物質であるプラスミドpLP
Cの構築プロトコールを示すものである。
第1A図は、BKウィルスおよびプラスミドpdB P
V−MMTneoからのプラスミドpBKneolの構
築を示す工程図である。
第1B図は、アデノウィルス2およびプラスミドpS 
V 2 catからのプラスミドpLPcatの構築を
示す工程図である。
第1C図は、プラスミドpBKneolおよびプラスミ
ドpLPcaLからのプラスミドpBLcatの構築を
示す工程図である。
第1D図は、プラスミドpBLcatおよびプラスミド
pL133からのプラスミドpLPCの構築を示す工程
図である。
第2図は、プラスミドpt、pcの構築に用いる出発物
質であるプラスミドpL133の構築を示す工程図であ
る。
本発明は、活性化されたヒトプロティンCの発現をコー
ドしているDNA化合物に関する。ヒトプロティンC酵
素前駆体および形成期ヒトプロティンCを製造するため
の方法がいくつか開示されているが(欧州特許公開N 
o、 215548およびNo、191606を参照)
、これらの方法は活性化されたヒトプロティンCの直接
発現を提供するものではない。
活性化されたプロティンCを得るためには、これらの方
法によって得たプロティンC酵素前駆体を、α−トロン
ビン、トリプシン、ラッセル(Russel l)のヘ
ビ毒因子X活性化因子、あるいはトロンビンとトロンボ
モジコリンの混合物などの物質で処理しなければならな
い。これらの活性化法のすべては、組換え法による活性
化ヒトプロティンCの製造に非効率、汚染の危険、およ
びより高いコストを与える。さらに、ある種の活性化反
応は、タンパク質加水分解が活性化ペプチドのタンパク
質加水分解切断の後に停止するよう厳密にモニターしな
ければならない(そうしないと、生成した活性化プロテ
ィンCが切断され、不活性になる)。
本発明は、組換え縮性化ヒトプロティンCの直接発現の
ためのD N A化合物、組換えDNA発現ベクター、
形質転換セルライン、および方法を提供するものである
本発明は、 (A)以下の(i)および(i))を含有する組換えD
NAベクターで宿主細胞を形質転換し くi)アミノ末端からカルボキシ末端にかけて、a)γ
−カルボキシル化され、分l・されるタンパク質のシグ
ナルペプチドおよびプロペプチド b)ヒトプロティンCの軽鎖; C)リジン−アルギニン、リジン−リジン、またはアル
ギニン−アルギニンから選ばれるジペプチド d)細胞に随伴するプロテアーゼのための切断配列;お
よび e)活性化されたヒトプロティンCの重鎖;[ただし、
該切断配列はヒトプロティンC酵素前駆体の活性化ペプ
チドではないコ を含んでいるアミノ酸残基配列をコードしているDNA
配列; (i1)該DNA配列を発現させるように設置したプロ
モーター・ (B)工程(A)で形質転換した宿主細胞を、該DNA
配列を発現させる条件下で培養すること、を特徴とする
真核宿主細胞からの分泌時に組換え活性化プロティンC
を直接産生させる方法を提供するものである。
本発明は、活性化プロティンCを製造するための方法に
用いる新規DNA化合物を提供する。これらの新規化合
物はすべて、分泌させるためのシグナルペプチドおよび
γ−カルボキシル化される(ビタミンに依存性のカルホ
キ/ラーゼの作用によって)タフバク質由来のプロペプ
チドからなるプレプロペプチドをコードしている。この
ようなプロペプチド配列は当分野でよく知られている。
例えば、サノティー等[5utLie eL al、、
 1987. Proc。
NaLl、Acad、Sci、 84:634−637
]を参照。好ましくは、そして構築を容易にするため、
シグナルペプチドの暗号配列およびプロペプチドの暗号
配列の両者はγ−カルボキ/ル化されるタンパク質のプ
レープロペプチドのアミノ酸残基配列から得る。そのよ
うなγ−カルホキ/ル化されたタンパク質の例には、因
子■、因子IX、因子X、プロトロンビン、プロティン
S、プロティンZ1そして最も好ましくはプロティンC
が含まれるが、これらに限定はされない。
また、本発明のDNA化合物は、プレープロペプチドの
暗号配列の下流にすぐ隣接して、そして該配列を含む翻
訳リーディングフレーム内に設置されたヒトプロティン
Cの軽鎖の暗号配列を含有している。ヒトプロティンC
の軽鎖は、前記のように、形成期プロティンCのアミノ
酸残基43〜197を含んでいる。プロティンCの軽鎖
のアミノ末端部分などのビタミンに依存性の血漿タンパ
ク質のアミノ末端部分は、これらタンパク質のカルシウ
ム結合活性の原因である。これら血漿タンパク質、例え
ば因子■、因子IX、囚子因子プロトロンビン、および
プロティンSなどのカルシウム結合活性は交換可能であ
り(欧州特許公開No、0215548A1、第12お
よび13頁を参照)、ヒトプロティンCの軽鎖のカルフ
ラム結合領域と等価である。
さらに、本発明のDNA化合物は、軽鎖の暗号配列の下
流にすく隣接15て、そして該配列を含む翻訳リーディ
ングフレーム内に設置されたジペプチドLYS−ARG
(KR)の暗号配列を含有している。LYS−ARGな
どの二塩基性ジペプチドは、形成期タンパク質中の、軽
鎖のカルボキシ末端部と、細胞に随伴するプロテアーゼ
のための切断配列のアミノ末端部の間に位置している。
発現されたタンパク質中のLYS−ARGジペプチドの
配向は本発明の目的には関係しない。LYSI、YSあ
るいはAR(、−ARGなどの二塩基性ジペプチドは、
本発明においてはL Y S −A RGジペプチドと
等価である。
L Y S −A RGジペプチドのコドンのすぐ下流
は、タンパク質加水分解の切断配列の暗号配列である。
天然では、ヒトプロティンCf7)LYS−ARGジペ
プチドのカルボキシ末端の位置に12アミノ酸残基のペ
プチド(活性化ペプチド:タンパク實加水分解による切
断によって除去される)が存在している。しかし、本発
明のDNA化合物の鍵となる特徴は、活性化ペプチドの
暗号配列の存在が必要ではないというところにある。本
発明の好ましいDNA化合物は活性化ペプチドの暗号配
列を含有していない。その代わりに、好ましい化合物で
は、AP暗号配列が、細胞に随伴するプロテアーゼ用の
タンパク質加水分解の切断配列の暗号配列で置き換えら
れている。
本発明の目的は活性化プロティンCを組換え細胞から直
接産生させることにあるので、プロティンCの活性化重
鎖からのプロティンCの軽鎖の切断は細胞内または分泌
時の細胞表面のいずれかで起こらなければならない。本
発明の目的のためには、細胞に随伴するプロテアーゼと
は、細胞質あるいは細胞オルガネラに存在するプロテア
ーゼだけでなく、分泌中あるいは分泌してすぐタンパク
質を切断することができる細胞膜に存在するプロテアー
ゼをも含んでいる。即ち、本発明は、ヒトプロティンC
の活性化重鎮と軽鎖を分離するための、細胞随伴のプロ
テアーゼ用のタンパク質加水分解の切断配列をコードし
ているDNA化合物を提供するものである。
細胞随伴プロテアーゼ用の多種のタンパク質加水分解の
切断配列が当分野で知られている。切断配列とは、細胞
随伴のプロテアーゼの切断部位に隣接するアミノ酸配列
である。以下の第1表に、本発明の方法および化合物に
おいて細胞随伴のプロテアーゼ用の切断配列として用い
るのに適した切断配列を挙げる。この表に挙げたものは
例示であって、本発明を限定するものではない。
羽↓に細胞随伴のプロテアーゼ用のタンパク質加水分解
の供 給 源        醋り(i文字の短縮形で
表示)1本鎖分子から2本鎖分子を生成するように細胞
随伴のプロテアーゼによって認識される切断配列には次
のものが含まれるインスリン受容体         
PRPSRKRRプロティンCKKR3HLKR 囚子X              QTLERRKR
インスリン            LEGSLQKR
およびFYTPKTRR 分泌されたタンパク質からプロペプチドを除去するよう
に細胞随伴のプロテアーゼによって認識される切断配列
には次のものか含まれる・ グルカゴン            MLVQGSWQ
プロティンCQVLRIRKR 囚子IX   因子         KILNRPK
R囚子X    因子        NI LARV
TR組織プラスミノーゲン活性化囚子 AR因子RGA
Rポリペプチド、即ちプレブログルカフンからオリゴペ
プチドを生成するように細胞随伴のプロテアーゼによっ
て認識される切断1sJIIには次のものが含まれるニ
アミノ末端ペプチド        DQMNEDKR
グルカゴン            QWLMNTKR
スペーサーペプチドl        NRDDIΔK
RC;LPI              LVKGR
GRRスペーサーペプチド2       IVEEL
GRR本発明で用いるのに適した細胞随伴のプロテアー
ゼのための別の切断配列をシュワルツ[Schwart
z1986、 FEBS 200(i)+1]が例示し
ている。さらに、C−末端に二塩基性ジペプチドを含ん
でいる天然の、または合成の、ペプチドをコードしてい
るあらゆる配列が細胞随伴のプロテアーゼのための切断
配列を構成するであろう。第1表に挙げた切断配列のう
ち、2本鎖のインスリン受容体分子を生成するように切
断される切断配列が本発明で最も好ましい。
切断配列中のアミノ酸残基の数がいくらか変わっていて
もよいことは当業者の理解するところであろう。活性化
されたプロティンCを得るための本発明の方法において
は、形成期タンパク質は軽鎖のカルホキ/末端のところ
で切断され(KRジペプチドのところで)、また、活性
化されな重鎖のアミノ末端のところで切断される。従っ
て、KRジペプチドとタンパク質加水分解切断部位(活
性化された重鎮のアミノ末端に位置する)の間にある残
基はポリペプチドのプロセッシングの間に除去されるで
あろう。これら2つのタンパク質加水分解切断反応は軽
鎖のカルボキン末端と重鎮のアミノ末端の間のすべてを
除去するであろうから、タンパク質加水分解の切断配列
は目的産物である活性化プロティンCの性質に影響する
ことなく付加的な残基を含むことができる。このように
、第1表に示したものより長い切断配列を本発明の方法
および化合物に用いることができる。さらに、上記の切
断配列はすべて8個の残基を含んでいるが、すべて8個
の残基が必要とされるわけではなく、それより短い配列
も本発明の方法および化合物に用いることができる。
本発明のDNA配列において、タンパク質加水分解の切
断配列の暗号配列の下流にすく隣接し、そして該暗号配
列を含む翻訳リーディングフレーム内にあるのは、ヒト
プロティンCの活性化重鎖の暗号配列である。前記のよ
うに、ヒトプロティンCの活性化重鎖は形成期ヒトプロ
ティ/Cの残基212〜461からなっている。
以下に示すのは、本発明の好ましいDNA暗号配列から
生成したmRNΔ転写体から翻訳された、プロセ・ノ/
ングされていない形成期ポリペプチドのアミノ酸残基配
列である。このポリペプチドは、ヒトプロティンCのプ
レープロペプチドから始まり、次にヒトプロティンCの
軽鎖、その次にしYS−へRGジペプチド、これにイン
スリン受容体の切断配列(I R5)が続き、そしてさ
らにヒトプロティンCの活性化重鎖へと続く。図で示す
と、このポリペプチドは次のようである ブレープロ  LCKRIRSAHに のポリペプチドのアミノ酸残基配列は次のようである・ H2N−MET TRP GLN LEu THRSE
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ILE HIS GLY HIS IT+E ARG 
ASP LYSGLU ALA PROGLN LYS
 SERTRP ALA PRO−COOH遺伝コード
の縮重により多種のDNA化合物が上記のポリペプチド
をコードすることができることは当業者の認識するとこ
ろであろう。従って、後記で説明する構築、ならびに本
発明の好ましいDNA化合物、ベクター、および形質転
換体についての実施例で説明する構築は単なる例示であ
って、本発明を限定するものではない。
活性化されたヒトプロティンCを直接発現させるための
最初の試みは、部位特異的な突然変異誘発によってAP
領域を削除しておいた形成期ヒトプロティンCの暗号配
列を使用することからなっていた。図で示すと、この暗
号配列は次の構造を有していた: ブレープロ  LCKRAHC 後記実施例で説明するように、この暗号配列を組換えD
NA発現ベクターに挿入し、得られたベクター(pL 
A P Cと命名)を真核宿主細胞に導入した。得られ
た形質転換体は、抗−プロチインC抗体との反応性で調
べると正常な量の2本鎖プロティンCを産生じていたが
、この物質はプロティンC活性が極めて低かった。プラ
スミドpLAPC構築の根拠は、KR領領域切断して2
本鎖の酵素前駆体を生成させる原因であるどのようなタ
ンパク質加水分解活性も、たぶんAP領域を欠いたプロ
ティンC分子を切断するように作用するであろうという
ものであった。APを欠いたプロティンC暗号配列を発
現する細胞から2本鎖の物質が得られることが観察され
たが、この物質は低レベルの活性化ヒトプロティンCの
アミド分解活性を有しているにすぎなかった。しかし、
活性化されたプロティンC活性を発現させる際のその有
用性に加えて、プラスミドpLAPCは、活性化ヒトプ
ロティンCを高レベルで直接組換え発現させる本発明の
他のベクターを構築するための有用な出発物質としても
用いられる。出発プラスミドpHC7からのプラスミド
pLAPCの構築のプロトコールを実施例1で説明する
。プラスミドpHC7は、ノーザン・リージョナル・リ
サーチ・センター(N RRL ; Peoria、 
 IL 61604)から、取得番号NRRL  B−
15926のもと、大腸菌に12RRI/pHC7で入
手できる。
活性化プロティンCを直接発現させる別の試みは、タン
パク質加水分解切断配列がプロティンC暗号配列中、A
P暗号配列とAHC暗号配列の間に挿入された暗号配列
を創製することからなっていた。タンパク質加水分解切
断部位を、インスリン受容体由来のタンパク質加水分解
切断配列とともに導入した。従って、この暗号配列は図
で示すと次の構造を有していた ブレープロ  LCKRAP    IRSAHに の暗号配列をプラスミドpLAPCに類似するベクター
中に挿入してプラスミドpLPC−IRSを得た。しか
し、プラスミドpLPC−IRSを真核宿主細胞中に導
入しても、検出しうるプロティンC活性または抗原を産
生ずる形質転換体は得られなかった。
活性化プロティンCを直接発現させる本発明方法は、A
P暗号配列をIRS暗号配列に置き換えた後にだけ達成
された。得られた暗号配列は図で示すと次の構造を有し
てした プレープロ  LCKRIRSΔHC AP暗号配列がTR3配列で置き換えられているこの暗
号配列の構築を実施例3で説明する。重要なことは、こ
の構築がプロティンC暗号配列の部位特異的な突然変異
誘発を含んでいるということである。活性化ペプチドを
コードしているDNAを含有するプロティンC暗号配列
の一部をプラスミドpHC7から単離し、ファージM1
3mp18に挿入し、次いで部位特異的な突然変異誘発
によって変えた。次に、この突然変異暗号配列を真核生
物性のクローニングベクター中にクローニングして、K
RおよびA HC暗号配列の間にIRS暗号配列を挿入
したこと以外はプラスミドpLAPCと同一である、p
LA、PC−IRSと命名したプラスミドを得た。プラ
スミドpLAPC−IRSは、AP暗号配列の削除がプ
ラスミドpLPC−IRSと異なっているだけである。
プラスミドpLAPC−IRStM築のプロトコールを
実施例3で詳細に説明する。
後記実施例に記・戟した部位特異的な突然変異誘発の方
法は例示であって、この方法を用いて、IRS暗号配列
が細胞随伴のプロテアーゼのタンパク質加水分解切断部
位のための別の暗号配列で置き換えられている本発明の
他の化合物を得ることができる。また、本発明のDNA
化合物を、化学的に、あるいは制限フラグメントの組合
せによって、あるいは当分野で既知の方法を組合せるこ
とによって合成することかできる。さらに、DNA合成
機も使用することができ、これを用いて本発明の化合物
を構築することができる。
本発明の例示ベクターであるプラスミドpLAPC−I
 R3は、本発明の新規活性化プロティンC暗号配列の
アデノウィルス主後期プロモーターによる転写を刺激す
るように設置されたBKエンハンサ−を含有している。
極めて多数の真核性のプロモーター、エンハンサ−1お
よび発現ベクターが当分野で知られていること、ならび
にこれらを本発明方法で用いることができることは当業
者の認識するところである。また、当業者は、真核性の
発現ベクターがエンハンサ−要素なしで機能しうろこと
も認識している。本発明の鍵となる点は、活性化プロテ
ィンCを発現させるために用いる特定のエンハンサ−あ
るいはプロモーターにあるのではなく、むしろ、プロテ
ィンCの暗号配列中のタンパク質加水分解切断配列を用
いて組換え細胞から活性化プロティンCを直接産生させ
ることにある。
しかし、プロモーター、エンハンサ−1および選択マー
カーなどのベクター要素の選択は、真核宿主細胞が産生
ずる活性化プロティンCの最終レベルに大きな影響を与
える。米国特許出願No、849、999(i986年
4月9日出願)は、ヒトプロティンCを発現させるよう
に設置した真核性のプロモーターを刺激するためにBK
エンハンサ−を利用している、酵素前駆体プロティンC
用の多数の発現ベクターを開示している。これらのベク
ターは、真核細胞に導入したとき特に高いレベルで発現
をし、また大きいDNAウィルスの即時型遺伝子産物、
例えばアゾンウィルスのEIA遺伝子産物なども発現さ
せる。本明細書中に記載した例示ベクター要素八PC−
IRSから明らかなように、No、849999のBK
エンハンサー−CI A遣(m子産物)発現方法は本発
明のベクターで用いるのに特に好ましい。
本発明は特定の真核宿主細胞の使用に限定されるもので
はない。多種の真核宿主細胞が寄託所、例えばアメリカ
ン・タイプ・カルチャー・コレク’yBン[Ameri
can Type Cu1ture Co11ecti
on(A TCC)、 Rockville、 VD 
20852]などから入手可能であり、本発明のベクタ
ーとともに用いるのに適している。特定の宿主細胞の選
択は、ある程度は本発明の活性化プロティンCをコード
しているDNA化合物を発現させるために用いる特定の
発現ベクターに依存している。しかし、プロティンC酵
素前駆体は実質的な翻訳後修飾を受けるので、ある種の
宿主細胞が本発明のベクターととしに用いるのにより好
ましい。米国特許比”EA N o、 849.999
およびグリン不ル等(Grinnell et ai、
、 1987.Bi。
/Technology 5:1189)には、アデノ
ウィルスで形質転換したヒト胚腎細胞が、ヒトプロティ
ンCなどのγ−力ルホキンル化されたタンパク質の組換
え製造において用いるのに特に好ましいことが記載され
ている。このようなアデノウィルスで形質転換したヒト
肝腎セルラインの1つは、ATCCから取得番号CRL
  1573のもとて入手可能な293セルラインであ
る。この293セルラインは本発明のベクターとともに
用いるのにも好ましい。
しかし、アデノウィルスで形質転換されたセルライン中
でγ−カルボキシル化されたタンパク質(例えば、ヒト
プロティンCなど)を産生させることの利点は、アデノ
ウィルスで形質転換されたヒト胚腎細胞に限定されるも
のではない。実際のところ、アデノウィルスで形質転換
された細胞はγカルボキシル化されたヒトプロティンC
の産生用としては一般的には例外的な宿主である。この
型の特に好ましいセルラインの1つは、ATCCから取
得番号CRL  9595のもとて人手可能なAV12
−664(以下、Av12という)セルラインである。
ヒトアデノウィルス12をゴールデンハムスターの首筋
に注射し、生した腫瘍から細胞を単離することによって
、このAV12セルラインを作成した。後記実施例4は
、例示ベクターpLAPC−IRSによる293および
AV12の両セルラインの形質転換を記載するものであ
る。
本発明のベクターを、多種の真核宿主細胞、特に咄乳動
物宿主細胞に導入し、発現させることができる。安定な
真核細胞形質転換体を単離し、同定するための選択マー
カーを全(持っていない本発明のベクターは、−時的な
検定用にだけでなく、米国特許No、 4.399.2
16 (i983年8月26日発行)に記載されている
方法である同時形質転換用にも有用である。また、本発
明のベクターは、大腸菌中での複製を可能にする配列を
含むことができる(一般に、大腸菌中でプラスミドDN
Aを調製する方が他の宿主微生物中で調製するより効率
的であるので)。
本発明のベクターに含まれる活性化ヒトプロティンCの
構造遺伝子の直接発現は、この構造遺伝子に関連する特
定のプロモーターが機能する宿主細胞で起こる。本発明
で用いるのに適した宿主細胞の例を、適切な注とともに
第2表に挙げる。
第2表 宿主細胞     由 来      供給函    
注tlepG−2ヒト肝1[111m    ATCC
It HB 8065   *CM−1アフリカミドリ ザル腎臓      ATCC# CCL 70LLC
−MK 、原型  アカゲザル腎臓   ATCCIf
 CCL 7LLC−MK 、誘導体 アカゲザル腎臓
   ATCCIf CCL 7.1   **3T3
        マウス胚線維芽細胞 ATCC# C
CL 92CHO−K l      チャイニーズハ
ムスター卵巣     ATCC# CCL 61  
 ***HeLa       ヒト頚部エピテロイド
      ATCCIt CCL 2RPMI822
6     ヒト骨髄腫     ATCC# CCL
 155   *★**11411Ec3     ラ
ット肝腫瘍    ATCC# CRL 1600  
*****C1271マウス線維芽細胞  ATCC!
l CRL 161611S−8ultan    ヒ
ト血漿細胞プラスマ細胞腫     ATCCit C
RL 141’!4BIIK−21幼ハムスター腎臓 
 ATCC# CCL 10*  このセルラインを使
用することは米国特許No、 4.393.133に記
載されている。
U   ATCC# CCL 7より早く増殖する。
***  プロリンを必要とする。dhrr−誘導体D
XB11など、Cll0−K lの誘導体をこの宿主か
ら得ることができる。
****  IgGλ型の軽鎖を分泌する。
****il 8−アザグアニン耐性のFAZA宿主細
胞などの誘導体をこの宿主から得ることができる。
第2表に示したように、多数の哺乳動物宿主細胞が、本
発明の化合物上のタンパク質加水分解切断部位およびン
グナルベブチドを認識して適切にブロセソンングするた
めに必要な細胞機構を備えており、血漿中に存在するヒ
トプロティンCで観察されるようなグリコジル化、γ−
カルボキシル化、およびβ−ヒドロキンル化などの翻訳
後修飾を付与する。後記のような多種多様のベクターが
このような真核宿主細胞の形質転換用に存在しているが
、以下に例示する特定のベクターは本発明の範囲を限定
しようとするものではない。
pS■2型のベクターは、明確な真核性の転写単位−プ
ロモーター(ep)、介在配列(IVs)、およびポリ
アデニル化(pA)部位−を構成している5V4Qゲノ
ムのセグメントを含有している。SV40のT−抗原の
ないところでは、プラスミドpsv2型のベクターは宿
主細胞の染色体DNA中に組込まれることによって哺乳
動物宿主細胞およびその池の真核宿主細胞を形質転換す
る。SV40プロモーターが挿入遺伝子を転写させる、
プラスミドpS V 2−gpt、pS V 2−ne
o、 pS V 2dhrr、 pS V 2−hyg
、およびpS V 2 J−グロビンなとの多種のプラ
スミドpS v 2型のベクターが構築されている[ 
r Eukaryotic Viral Vector
sJ、グルズマン(Gluzman)i、コールド・ス
プリング・ハーバ−・ラボラトリーズ(Cold Sp
ring l1arborLaboratories、
 Co1d Spring Harbor+ Neer
 York。
1982)版を参照]。これらのベクターは本発明の暗
号配列とともに用いるのに適しており、アメリカン・タ
イプ・カルチャー・コレクション(ATCC)(Ame
rican Type Cu1ture Co11ec
tion、 Rockville、 !Aarylan
d)またはノーザン・リージョナル・リサーチ・ラボラ
トリ−(N RRL )(Northern Regi
onal Re5earch 1aboratory、
 Peoria、  1llinois)から人手する
ことができる。
プラスミドpSV2−dhfr(ATCC37146)
は、5V4Q初期プロモーターの支配下にある不ズミの
ジヒドロ葉酸還元酵素(dhfr)遺伝子を含有してい
る。適当な条件下では、このdhfr遺伝子は宿主の染
色体中で増幅されるか、またはコピーされることが知ら
れている。シムケの総説(Schimke。
1984、Ce1l 3?ニアQ5−713)に記載さ
れているこの増幅は、dhfr遺伝子に密に隣接してい
るDNA配列(例えば、本発明の活性化ヒトプロティン
Cをコードしている配列など)を包含することができ、
従ってこれを用いて活性化プロティンCの産生を増加さ
せることができる。
哺乳動物宿主細胞およびその他の真核宿主細胞中で活性
化プロティンC活性を発現させるために構築した本発明
のプラスミドは、多種多様のプロモーターを利用するこ
とができる。本発明は、本明細書中に例示した特定の真
核生物性プロモーターを用いることに限定されるもので
はない。ブノチャー等[Bucher et al、、
 1986. Nuc、Ac1ds Res。
14(24):1009]が開示している真核生物性プ
ロモーターあるいはSV40後期プロモーターなどのプ
ロモーター、または、例えばエストロゲン誘導が可能な
ニワトリ卵アルブミン遺伝子、インターフェロン遺伝子
、グルココルチコイド誘導が可能なチロシンアミノトラ
ンスフェラーゼ遺伝子、チミジンキナーゼ遺伝子などの
真核生物性遺伝子、および主初期および後期アデノウィ
ルス遺伝子からのプロモーターを容易に単離することが
でき、そして真核宿主細胞においてプロティンCを産生
ずるように設計した組換えD N A発現ベクターで用
いるように修飾することができる。また、真核生物性プ
ロモーターを直列で用いてプロティンCを発現させるこ
ともできる。さらに、多数のレトロウィルスが、広範囲
の真核宿主細胞に感染することが知られている。レトロ
ウィルスDNA中の長末端反復はプロモーター活性をコ
ードしていることが多く、従って活性化ヒトプロティン
Cを発現させるのに用いることができる。
プラスミドpRS Vcat(ATCC37152)は
、ラウス肉腫ウィルス(R3V;ニワトリおよびその他
の宿主細胞を感染させることか知られているウィルス)
の長末端反復の部分を含有している。R3Vの長末端反
復配列をプラスミドpR3V catの〜0.76kb
 Ndel−Hindlll制限フラグメントで単離す
ることができる。R3Vの長末端反復中のプロモーター
[ゴーマン等(Gorman etal、  1982
. P、N、^、S、 79二6777)]は本発明の
ベクターで用いるのに適している。プラスミドpMSV
i(NRRL  B−15929)は、ネズミ肉腫ウィ
ルス(MSV:マウスおよびその他の宿主細胞を感染さ
せることが知られているウィルス)の長末端反復を含有
している。これらの反りu配列は本発明のベクター中の
プロモーターとして用いるのに適している。また、マウ
スのメタロチオネイン(MMT)プロモーターは、真核
宿主細胞での使用用にその特徴がよく調べられており、
本発明のベクターで用いるのに適している。このMMT
プロモーターは15kbのプラスミドpdB P V−
MMTne。
(ATCC37224)中に存在しており、本発明の他
のプラスミドを構築するための出発物質として用いるこ
とができる。
本発明の例示DNA配列およびプラスミドには多数の修
飾および変異が可能である。例えば、遺伝子コードの縮
重は、コードされているポリペプチドの暗号配列を変え
ることなく、ポリペプチド暗号領域中の、ならびに翻訳
停止/グチル中のヌクレオチドを置換することを可能に
する。このような置換しつる配列はヒトプロティンCの
既知のアミノ酸およびDNA配列から推定することがで
き、次の一般的な合成法あるいは部位特異的な突然変異
誘発法によって構築することができる。合成法は、実質
的にイタクラ等(Itakura et at、、 1
977 5cience 198:1056)およびフ
レア等(Crea etal、、  1978. F’
roc、Nat、Acad、Sci、USA 75:5
765)の方法に従って行うことができる。従って、本
発明は具体的に例示したDNA配列およびプラスミドに
限定されるものではない。
本発明のベクターを真核宿主細胞に導入した後、選択し
うる表現型に基づいて形質転換体を選択することができ
る。この選択しうる表現型は、発現ベクターに存在する
選択マーカーによって、または宿主細胞に発現ベクター
と同時導入される別のベクターに存在する選択マーカー
によって付与することができる。形質転換体が選択され
たら、どの形質転換体が発現ベクターにコードされてい
る所望のタンパク質を最高レベルで発現しているかを同
定するのが望ましい。このような同定は、選択マーカー
を含むプラスミドだけを含有し、発現ベクターを含有し
ていない形質転換体を多数生成する同時形質転換法の後
では特に重要である。
従って、本発明は、所望のタンパク質を発現し、分泌す
る細胞の新規同定方法たけでなく、この方法を用いて試
験した他の細胞との比較においてタンパク質分泌量を定
量するための新規方法をも提供するものである。また、
この方法は、所望のタンパク質を分泌している細胞を生
存している状態で単離することを可能にする。この方法
はあらゆる分泌タンパク質1こ一般的に適用することが
できるが、本明細書中では特に活性化プロティンCにつ
いて説明した。さらに、この方法は、真核生物性であっ
ても原核生物性であっても、また形質転換されたもので
あっても天然のものであっても、あらゆる細胞に適用す
ることができるが、本明細書中では真核生物性形質転換
体への適用によって説明した。
タンパク質を発現し分泌する細胞を同定し分離するため
の本方法、および本方法で試験した他の細胞との関連に
おいて産生タンパク質量を定量するための本方法は、(
a)適当な固体基質上に細胞集団を得:(b)該細胞に
滅菌寒天のフィルムをかフセ; (c)該フィルム上に
ニトロセルロースのシートを置き;そして(d)該シー
トを取り、該タンパク質に対する抗体を用いて該シート
に結合した該タンパク質を検出することからなる。タン
パク質と結合するあらゆる膜をニトロセルロースに代え
て用いることができ、これにはナイロン、DBM、ある
いは酢酸セルロースが含まれる。また、ゼラチンを寒天
に代えて用いることができる。高レベルタンパク質の分
泌細胞を同定するための本方法を後記実施例5でさらに
詳しく説明する。
以下に実施例を挙げて本発明の方法、ならびに代表的な
化合物、ベクターおよび形質転換体の構築(作成)プロ
トコールを説明するが、これらは本発明を限定しようと
するものではない。
火鬼廻ニブラスミドpLAPCの構築 本実施例はプラスミドpLAPC構築の詳細なプロトコ
ールを提供するものである。簡単に説明すると、実施例
IAは、活性化ペプチドを含むプロティンC分子の一部
をコードしているDNAフラグメントのプラスミドpH
C7からの単離を説明するものであり、実施例1Bは、
このDNAフラグメントのファージM13mp18への
クローニング、および部位特異的な突然変異誘発による
、得られた組換えファージからの活性化ペプチドをコー
ドしているDNAの除去を説明するものであり、実施例
ICは、プラスミドpLAPC構築の最後の工程、さら
に詳しくは、この突然変異フラグメントを単離し、プラ
スミドpLPC由来の2つのフラグメントとライゲート
してプラスミドpLAPCを得ることを説明するもので
ある。プラスミドpLPC構築のプロトフールは実施例
2で説明する。
A、ヒトプロティンCの活性化ペプチドの暗号配プラス
ミドpHC7は形成期ヒトプロティンCの完全な暗号配
列を含んでいる。15μ9/mQのテトラサイクリンを
含むIQのしブロス(i0gペプトン、109NaC+
2、および5g酵母抽出物)に大腸菌K t 2 RR
1/pHC7(NRRL  B−15926)の培養物
を接種し、590niでの光学密度(0,D、)が〜l
吸収単位となるまで空気−振盪インキュベーター中、3
7℃でインキュベートし、この時点でクロラムフェニコ
ール(i50x9)ヲ培養物に加えた。約16時間イン
キュベートを続けた。クロラムフェニコールの添加はタ
ンパク質の合成を阻害し、従ってさらに細胞分裂するの
を阻害するか、プラスミドの復製は継続させる。
この培養物を、5orvall GSAローター([)
upontCo、、 Instrument PFOd
ucts、 Biomedical Division
NewLown、 CN 06470)中、6000r
pm、 4°Cで5分間遠心した。この上清を捨て、細
胞ベレットをTES緩衝液[10mM)リス−HCQ、
pH=7.5; lomM NaCQ:および1mM 
EDTA](40yQ)テ’6L浄し、再ペレット化し
た。もう−度上清を捨て、細胞ベレットをドライアイス
−エタノール浴で凍結させ、そして解凍した。解凍した
細胞ベレットを25%スクロース150mM EDTA
溶液(i0ffのに再想濁した。5Mg/mQのリソチ
ーム溶液(約1ffC) ; 0.25MのEDTA、
pH=8゜0(3RQ);および10x9/畦のRNア
ーゼA(i00μa)をこの溶液に加え、次いでこれを
水上で15分間インキュベートした。このリソチーム処
理した細胞に3ff(の溶菌溶液[10%トリトン−X
100(311Q): 0.25M EDTA、pH=
8.0(75ス12);1Mトリス−HCρ、pH=8
.0(i5xQ);および水(7Rσ)を混合して調製
]を加え、混合し、得られた溶液を水上でさらに15分
間インキュベートした。この溶解した細胞をドライアイ
ス−エタノール浴で凍結させ、次いで解凍した。
5W270−ター(Beckman+ 7360 N、
Lincoln Ave、。
Lincolnwood、  IL 60646)中、
25.OOOrpmで40分間遠心することによってこ
の溶液から細胞の残骸を除去した。この溶液にC3CQ
(約30.449)および5119/ I!+2臭化エ
チジウム溶液(〜IJIのを加え、その容量を4CJr
Qに調節した。この溶液をVt15Q超遠心管(Bec
kman)にデカンテーションした。この管を密封し、
Vt i50ローター中、42.00 Orpmで〜1
6時間遠心した。紫外光で見えるようにしてプラスミド
のバンドを単離し、ti75管およびローター(Bec
kman)に入れ、55.00Orpmで16時間遠心
した。必要な容量の調節はすべて0.7619/RQの
C5CQを含むTESを用いて行った。プラスミドのバ
ンドをもう一度単離し、臭化エチジウムを塩−飽和のイ
ンプロパツールで抽出し、最後にTES緩衝液で1=3
に希釈しt:。
次いで、この溶液に2容量のエタノールを加え、得られ
た混合液を一20°Cで一部インキユベートした。この
溶液を、5S340−ター(DuPont Co、)中
、to、OOOrpmで15分間遠心することによって
プラスミドDNAをペレット化した。
この方法によって得られたプラスミドpHC7D N 
A (〜I R9’)をTE緩衝1ffl[10mM)
リスHCL pt(=7.6、およびO,1mM ED
TAコ(I RQ>に懸濁し、−20°Cで保存した。
プラスミドpHC7の制限部位および機能地図を添付の
第2図に示す。
プラスミドpHC7DNA(約7μ9;7μのを、1Q
XCore緩衝液TM(25jIQ’) [Core緩
衝液”(BRL)は500mMトリス−HCQ、pH=
8.o : 500mM NaCQ:および100 m
M MgCQ、である]、水(i98μの、制限酵素5
stl(i2μQ;〜60単位)[B RL (Bet
hesda Re5earch Laboratori
es  Gaithersburg、 MD 2087
7);実施例中で言及する酵素のすべては、他に記載が
なければ、BRLから、またはN E B (New 
England Biolabs、 Beverly、
 Mへ〇+915−9990)から人手可能であり、こ
れらを実質的に製造元の推奨に従って用いた]、および
制限酵素s al I (8μQ;80単位)に加えた
この反応混合物を37°Cで4時間インキュベートし、
次いで5stl−3all消化したプラスミドpHC7
DNAを始めフェノールで、次にクロロホルムで抽出し
、エタノール沈澱および遠心によって集め、最後に′F
E/10緩衝液[10mMトリス塩基、pH=7.6;
およびO,ImM EDTA](i5μのに懸濁した。
次に、この反応混合物を、トリス−酢酸塩緩衝液中、〜
130■および〜65mAで2〜3時間、〜0.6%低
ゲル化温度アガロース(FMCCorporaLion
 Marine Co11oids Division
、Rockland、 Maine04841)ゲルで
電気泳動にかけた。このゲルを臭化エチジウムの希釈溶
液で染色し、長波長のUV光で見えるようにし、〜0.
7kb 5stl−3alI制限フラグメントを含むD
NAのバンドを小さな切片でゲルから切り取った。この
切片の体積を切片の密度と重量から求め、切片を入れた
試験管に4容1nの0.25M NaCQ含有のTEを
加えた。
次いで、この切片を72℃でインキュベートして溶解し
た。約400μρ中に、プラスミドpHC7の〜0.7
kb 5stl−3a11制限フラグメントが約0,5
μ9得られた。このDNA溶液を製造元の推奨に従いN
AC3−prepacRカラム(BRL)に通すとさら
に精製されたDNAが得られた。この精製フラグメント
を脱イオン水(+5μQ)に再懸濁した。
誘発による除去 約1μ9のファージM 13 mp 18 (New 
EnglandBiolabsから入手)のRF(複製
型)DNAを、実質的に実施例IA記載の方法に従って
、制限酵素5stlおよび5allで消化した。この反
応混合液をフェノールで、次いでクロロホルムで抽出す
ることによって反応を止め、そしてDNAを沈澱させ、
遠心して集め、約15μρのTE緩衝液に再懸濁した。
この消化によって得られた2種類のフラグメントを〜0
.6%の低ゲル化温度アガロースゲルで分離し、大きい
方のフラグメントをゲルから切り出し、実施例IAの記
載のようにして精製した。
この5stl−3alll肖化したM13mp18RF
  DNA(5Ilff)に、プラスミドpHC7の〜
0゜7kb 5stl −3al I制限フラグメント
(約0.1μ9、水7μρ中)を、IOX  リガーゼ
緩衝液[0,5Mトリス−HCQ、pH−7,8: 6
0mM tVIgcQt、および0.2M ジチオトレ
イトール(DTT)](2μの、l m9/mQ B 
S A (2μ&)、25mM 八TP(iμQ)、T
4  DNAリガーゼ(NEB)(lμQ。
〜400単位)、および水(2μのとともに加えた。
このライゲート反応液を25°Cで一部インキユベート
した。ライゲートしたDNAは2本鎖形の所望のファー
ジM13mpl 8−HE I  DNAからなってい
tこ。
大腸菌K l 2J M 101 (New Engl
and Biolabs)の−晩培養物(約300μの
を2X TYブロス[TYブロスは10g/Qトリプト
ン、109/QNaCQ、および5i+/Q酵母抽出物
である](30ffO)に接種し、この培養物を、O,
D、aooが〜0.5になるまで曝気しながら37°C
でインキュベートした。培養物を氷水浴で10分間冷却
し、遠心して集め、冷10 mM N aCQ< 15
 mQ)に再懸濁した。
細胞をもう一度遠心して集め、冷却した30mMのCa
C0,−(i5mQ)に再懸濁した。この細胞を氷上に
20分間置き、遠心して集めた。細胞を冷3OmM C
aCIL(i,51)に再懸濁し、その200μQを取
り、上記調製のライゲートDNA(9μm2)に加え、
水上で約30分間インキュベートした。次いで、この細
胞−D N A混合物を42°Cで2分間インキュベー
トし、トップ寒天[45°Cで溶融するように保たれた
0、5%寒天含有のTYブロスてあり、2%X−ガル(
5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルーβ−D−ガ
ラクトピラノ/ド)(50μの、loomM  IPT
G(イソプロピルβD−チオガラクトピラノシド)(5
0μa)、および対数増殖期の大腸菌K12  JMI
OI(i00μのをも含んでいる](:M)に加えた。
次いで、この細胞−トップ寒天の混合物をTY−寒天プ
レートに蒔き、このプレートを37°Cで一部インキユ
ベートした。
翌朝、4つの透明なプラークを2X TYブロス(21
1のに別々に接種し、この培養物を曝気しながら37°
Cて6時間インキュベートした。次に、培養物を遠心し
、得られた上清(細胞ベレットは制限酵素分析用のファ
ージDNAの調製に用いた)(500μQ)を大腸菌K
12  JMIOIの培養物(500μQ:O,D、s
s。−0,5)および2X TYブロス(50x&)に
加えた。これらの培養物を3700で一部インキユベー
トした。この細胞ベレットから、培養培地に抗生物質を
全く用いなかったことと超遠心の工程をフェノールおよ
びクロロホルム抽出に置き換えたこと以外は実施例IA
記載の方法のスケールを小さくした方法を用いて、ファ
ージRF  DNAを単離した。ファージM13mp1
8−HEI  DNAを含む形質転換体をそのファージ
DNAの制限酵素分析によって同定した。
−晩培養物を遠心し、上清5RQあたりに20%ポリエ
チレングリコール(PEG)6000と25mM Na
Cf!からなる溶液約IIIQを加え、次いで室温で1
0分間インキュベートした。この混合物を10.OOO
rpmで10分間遠心し、得られたベレット(i本鎖の
ファージM13mp18−HEI DNAを含んでいる
)をTES緩衝液[20mMトリス−HCQ、pH=7
.5 ; O,IM EDTA;および10mM Na
Cl2](500μQ)に再懸濁した。このDNA溶液
を、始めクロロホルムで、次いでTE飽和のフェノール
で2回、さらにもう−度クロロホルムで抽出した。次い
で、エタノールおよびNa0Acを用いて1本鎖のDN
Aを沈澱させ、遠心し、そしてベレットを70%エタノ
ールで洗浄し、乾燥した後、得られたベレットを水(8
0μ71’)に溶解した。このファージ調製物を次の工
程(部位特異的な突然変異誘発)で用い、活性化ペプチ
ドをコードしているDNAを除去した。
活性化ペプチドをコードしているDNAを除去するため
の突然変異誘発に用いる1本鎖のDNAフラグメントは
自動DNA合成機で合成したが、これは次の配列を有し
ている: 5°−GCGCAGTCACCTGAAACGACTC
ATTGATGGGAAGATGA−3’この1本鎖の
DNAフラグメント(「突然変異誘発オリゴヌクレオチ
ド」)(約30pモル;1μe)、およびM13普遍ブ
ライマー[Boehringer−MannheIII
I肌ochemicals(B M B )、 794
1 Castleway Drive。
P、 O,Box 50816.1ndianapol
 is、 IN 46250から市販されている](7
,5pモル;1.5μQ)を、1mMのATP(lμe
)を含むtXキナーゼ緩衝液[1100IIIトリス−
HCQ、pH=8.3 ; 100mM DDT;およ
びl OOmM MgCQt](i0μの中、T4ポリ
ヌクレオチドキナーゼ5単位[Pharmacia。
P−L Biochemicals、 Inc、、80
0 Centennia! Avenue。
Piscataway、NJ 08854]を用いて、
37°Cで30分間別々に処理し、次いで65°Cで1
0分間インキュベートし、そして凍結させた。このキナ
ーゼ処理したDNAを以下に記載の突然変異誘発に用い
た。
突然変異誘発の最初の工程では、突然変異誘発オリゴヌ
クレオチドとM13FF遍ブライマーを1本鎖のファー
ジDNAにアニーリングした。普遍ブライマー(lpモ
ル、1,2μρ)、突然変異誘発オリゴヌクレオチド(
iμモル;0.3μQ)、1QX7二−リング緩衝液[
100mM)リス−HCρ、pH−7,5; 1mM 
EDTA;および500mMNaCQコ(2μの、およ
び水(i6μQ)に1本鎖のファージM13mp18−
HEI(300n9;0.5μσ)を加え、この混合物
を80°Cで2分間、次いで50°Cで5分間インキュ
ベートし、最後に混合物を室温まで冷却してアニーリン
グ反応を行った。
オリゴヌクレオチドがアニーリングされたなら、DNA
ポリメラーゼでブライマーを延長することによりファー
ジDNAを2本鎖にした。この延長反応は、アニーリン
グしたDNAの混合物にlOXの延長緩衝液[500m
M1−リス−HC12、pt−+−8; 1mM ED
TA ;および12 OmM MgC&−](3uQ’
)、IOXのリガーゼ緩衝液(3μの、0.2mM D
TT(i,5μQ)、dNTP混合物[各dNTPが0
.5mM](3μの、25mM ATP(i,2a(i
)、フレノウ酵素[5U/μQ: BMB] (0,5
μQ)、T4  DNAリガーゼ[4000:NEB]
(lμQ)、および水(+9.8μQ)を加えることに
よって行った。この延長反応液を、室温で30分間、次
いで37℃で4時間、さらに4°Cで一部インキコベー
トした。
この反応を、フェノール−クロロホルム抽出、およびエ
タノールと酢酸ナトリウム(NaOAc)によるDNA
沈澱によって停止させた。DNAを遠心して集め、S1
緩衝液[0,3M NaCQ: 0゜03M Na0A
cSpH=4.5 +および0.3mMZnCf2−]
(40uQ)に再懸濁し、次いでDNAの溶液に加えた
。以下に記載するSl処理は、部位特異的な突然変異誘
発法に有用であると報告されている。しかし、本発明者
等はS1処理に有意の利点を全く見い出すことができず
、本明細書の後記実施例で説明する構築プロトコールで
はこのS1処理を完全に削除した。
DNAの溶液を2本の試験管に均等に分け、この試験管
の1本に81ヌクレアーゼ(i00単位: BMB)を
加えた。このS1反応液を室温で5分間インキュベート
し、反応混合物をTE飽和のフエ/−ルークロロホルム
(50:50)で1回抽出することによって反応を停止
させた。エタノールとNa0Acを用いてこの反応混合
物から、およびSl処理していない試料からDNAを沈
澱させtこ。
このDNAペレットを水(60μQ)に再懸濁し、これ
を用い、I PTGまたはXガルをプレートに全く加え
なかったこと以外はファージM13mp18−)IEI
の構築に用いた方法に従って大腸菌に12  JMIO
Iを形質転換した。ドツト−プロットハイブリダイゼー
ションおよびプラークのプローブとして突然変異誘発オ
リゴヌクレオチドの小部分5°−TGAAACGACT
CATTGA−3”(放射性活性にラベルした)を用い
ることによって突然変異体をスクリーニングした。ハイ
ブリダイゼーションにより陽性と見られたいくつかのプ
ラークを取り、対数増殖期の大腸菌に12  JMIO
Iの培養物(2ffQ)に別々に接種した。これらの培
養物を曝気しなから37°Cで約6時間インキュベート
し、次いでこれらを用い、ファージM13mpl 8−
HE 1について上記したようにして1本鎖のDNAを
調製した。
ジデオキンー配列決定法[J、 tl、 Sm1th、
 1980. Methods in Enzymol
ogy 65:560−580]を用いて1本鎖DNA
の配列決定を行った。いくつかのファージが所望の突然
変異体であると同定された。活性化ペプチドの暗号配列
が削除されているファージをファージM13mp18−
HE2と命名した。77一ジM13mp18−HE2中
の突然変異は、天然の暗号配列に対して36bpの大き
さの減少をもたらし、この差異を、突然変異した領域を
含むDNAの同定を容易にするのに用いることができる
後の構築に用いるためRF型のファージM13mp18
−HE2を調製した。
な構築 実質的に実施例1Aの方法に従い、RF型のファージM
13+np18−HE2の突然変異誘発サレタ5stl
−3all(〜0.7kb)制限フラグメントをファー
ジから切り取り、単離した。しかし、1:2希釈の低ゲ
ル化アガロース中、〜0.1μ2の所望の〜0.7kb
フラグメントを含む〜100μQの溶液をいかなる精製
カラムにもかけず、直接、下記のプラスミドpLAPC
を得るためのライゲートに用いた。
3種のDNAフラグメント、即ち、上記のファ−ジM1
3mp18−HE2の〜0.7kb 5stI −3a
ll制限フラグメント、およびプラスミドpLPC由来
の2種類のDNAフラグメントをいっしょにしてライゲ
ートし、プラスミドpLAPCを得た。プラスミドpt
、pc構築のプロトコールは実施例2で説明する。プラ
スミドpLPCの制限部位および機能地図を添付の第1
図に示す。プラスミドpLPC上の5allSSstl
およびEcoRI制限酵素認識部位の設置により、所望
のEcoRISaltおよびEcoRI−3stl制限
フラグメントは2種類の別々の消化で調製しなければな
らなかった。
EcoRl−3stlフラグメントを調製するため、水
(25μの中のプラスミドpLPC(約40μg)を、
lv9/xQのBSA(lOμQ)、IOXのCore
緩衝液TM(i0μ12;BRL)、制限酵素E co
RI (5uQ、5QU、B’RL)、制限酵素5st
l(5μC;25U、BRL)、および水(45μのに
加え、得られた反応液を37°Cで1.5時間インキュ
ベートした。エタノールで沈澱させ、遠心することによ
って5sLI−EcoRI〆肖化したプラスミドpLP
CのDNAを集めた。この5stl−EcoRI消化し
たDNAを水に再懸濁し、次いで〜0.6%の低ゲル(
fjM度のアガロースゲルにかけ電気泳動でDNAフラ
グメントを分離した。
EcoRI−3ailフラグメントを調製するため、水
(9μQ)中のプラスミドpLPC(約15μg)を始
めに制限酵素Apa+で処理して似た大きさの制限フラ
グメントによる汚染がないようにした。lOXのApa
l緩衝液[60mM NaC4; 60mM トリス−
HCl2、pH=7.4 ; 60mM MgC(!、
;および60mM DTTI(約LoμQ)、Ij!9
/I!(!のBSA(i0μの、水(69μの、および
制限酵素Apal(2μe; 500 、NEB)をプ
ラスミドpLPCDNAの溶液に加え、得られた反応液
を37°Cで1時間インキュベートした。次に、2M 
NaCl2(i5μの、水(69μQ)、制限酵素5a
lI(8μQ;NEB)、および制限酵素EcoRI(
8uQ; NEB)をApa+消化したプラスミドpL
PCDNAの溶液に加え、この反応液を37°Cで1時
間インキュベートした。このApal−3ail −E
coRl?肖化したプラスミドpi、PCDNAを、始
めフェノールで、次いでクロロホルムで抽出し、続いて
エタノール沈澱と遠心によって集め、最後に水(25μ
Q)に再懸濁した。次に、このDNAを〜0.6%の低
ゲル化温度のアガロースゲルにかけ、DNAフラグメン
トを電気泳動で分離した。
〜3.76kbのEcoRI −3al l制限フラグ
メントおよび〜2.OkbのEcoR[−3stl制限
フラグメントをゲルから切り出し、実施例IA記載のよ
うに、等量の10mM)リス−HCI2、pH−7,6
を加えた後、ゲルフラグメントを溶融した。
プラスミドpLPCの〜3.76kb EcoRTSa
lT制限フラグメント(約2μ9)がこのようにして1
0mMトリス−HCQ、pH=7.6 (〜200μQ
)中に得られたくこの液は溶融したアガロースをも含ん
でいた)。プラスミドpLPCの〜2.0kbEcoR
l−3ail制限フラグメント(約2μ9)は、アガロ
ースを含む別の10mMトリス−HCQ。
pH=7.6(〜200μm2)中に得られた。
2種類の精製制限フラグメント(プラスミドpLPCの
〜3.76kb、EcoRI−3al■制限フラグメン
ト、およびプラスミドpLPCの〜2.0kbEcoR
r−3stl制限フラグメント)の溶液(それぞれ約1
2.5μ12)を、ファージM13ml)18−HF2
の〜0.7kb 5str−3all制限フラグメント
(20μQ)、lj!9ZIllQ BSA(i0μQ
)、lomMATP(i0μQ)、IOX’Jガーゼ緩
衝液(i0μσ)、T4  DNAリガーゼ(2μQ;
〜800U・NEB)、および水(23gff)に加え
、得られたライゲート反応液を15°Cで一部インキユ
ベートした。このライゲートしたDNAは所望のプラス
ミドpLAPCを構成していた。プラスミドpI、AP
Cは、活性化ペプチドをコードしているDNAが欠失し
ていることがプラスミドpLpcと異なるだけである(
第1図)。
プラスミドの構造を調べ、真核細胞の形質転換およびさ
らに構築を行うための大量のプラスミドpt、Apcを
得るため、プラスミドpLAPCを含むライデー1−D
NAを用いて大腸菌に12  RV308(NRRLか
ら取得番号NRRL  B−15624のもとて入手可
能)を形質転換した。
Lグロス中の大腸菌に12  RV308の培養物(5
0ffのを、590nmでの光学密度(0,D、)が〜
0.6になるまで増殖させた。この培養物を水上で10
分間冷却し、細胞を遠心して集めた。この細胞ペレット
を冷10mM NaCQ(25ffQ)f:再・び濁し
た。もう−度細胞を遠心してベレット化し、このベレッ
トを冷30mM CaC1!t(25z+りに再懸濁し
、水上で30分間インキュベートした。細胞を再度遠心
して集め、冷30mM CaCf22(25aσ)に再
懸濁した。
この細胞懸iff液(200μQ)をプラスミドpLA
PC含有のライゲートDNAと混合し、水上で60分間
インキュベートした。次いで、この混合物を42°Cで
2分間、続いて室温で10分間インキュベー!・シた。
この細胞−D N A m合物に2XのTYブロス(約
10!+のを加え、次いで細胞を125mQのフラスコ
に入れ、空気−振盪インキュベーター中、37°Cで2
時間インキュベートした。
細胞混合物の一部を100μg/xQアンピシリン含有
のTY−寒天(i5g/ρ寒天のTYブロス)プレート
に蒔き、このプレートを37°Cで一部インキユヘート
した。大腸菌K12  RV308/pLAPC形質転
換体をそのプラスミドDNAの制限酵素分析によって確
認した。選択剤としてテトラサイクリンではなくアンピ
シリン(50μg/II0.)ヲ用いること以外は実質
的に実施例IAの教示に従い、大腸菌K 12 RV3
08/pLAPC形質転換体からプラスミドDNAを得
り。
実施例2プラスミドpLPCの構築 プラスミドpLPCをプラスミドpLAPC構築の中間
体ベクターとして用いた(実施例IC参照)。
プラスミドpLPCは、ヒトプロティンCを発現させる
ように配置されたアデノウィルス2の後期プロモーター
およびBKウィルスのエンハンサ−をコードしているD
NAセグメントを含有している。プラスミドpLAPC
構築のプロトコールは、本質的に、プラスミドpt、、
pc上のヒトプロティンCの暗号配列を、活性化ペプチ
ドをコードしているDNAが除去された別のプロティン
C暗号配列に置き換えることになる。
プラスミドpLPCおよびpLAPC上のBKエンハン
サ−/アゾ/ウィルス後期プロモーターの発現コントロ
ール配列は、米国特許出願No、06/849、999
(i986年4月9日出願)の対象物である。米国特許
出願N o、 06/849.999には、プラスミド
pLPC(従ってpLAPC)の発現コントロール配列
は大きいDNAウィルスの即時型遺伝子産物、即ちアデ
ノウィルスのEIA遺伝子産物の存在によってその活性
が大きく刺激されることが開示されている。
プラスミドpLPC構築のプロトコールを以下に説明す
る。プラスミドpt、pcの全構築プロトコールを添付
の第1図に図示する。簡単に説明すると、実施例2Aは
BKウィルスDNAの単離を3己載するものであり、こ
れからBKエンハンサ−を得ることができる。実施例2
Bは、BKエンハンサ−をプラスミドpdB P V−
MMTneoに挿入することによって得られるプラスミ
ドである、プラスミドpBKneol構築のプロトコー
ルを記載するものである。実施例2Cは、アデノウィル
ス2後期プロモーターをプラスミドpsV2catに挿
入することによって得られるプラスミドである、プラス
ミドpLPcaL構築のプロトフールを記載するもので
ある。実施例2Dは、アデノウィルス後期プロモーター
の活性を刺激するように設置されたBKエンハンサ−を
含むプラスミドである、プラスミドpBLcat構築の
プロトコールを記載するものである。実施例2Eは、プ
ロティンC発現ベクターであるプラスミドpL133構
築のプロトコールを記載するものであり、出発プラスミ
ドpHC7から始め、中間体プラスミドpsV2−HP
CBの構築を経て、最後にプラスミドpL 133を構
築する。最後に、実施例2Fは、ヒトプロティンCを発
現するようプラスミドpL133に挿入された、プラス
ミドpBLcatのBKエンハンサ−/アデノウィルス
後期プロモーター発現コントロール配列を含有するプラ
スミドpLPCの構築プロトコールを記載するものであ
る。
A、BKウィルスDNAの調製 BKウィルスはアメリカン・タイプ・カルチャー・コレ
クシコンから取得番号ATCCVR837のもとで入手
する。このウィルスは凍結乾燥形で供給され、これをバ
ンク(Hank)のバランス塩[Gibco、 317
55taley Road、 Grand l5la’
nd、 NY 14072コに再懸濁して約10’プラ
ーク形成単位(pfu)/杼の力価にした。BKウィル
スDNAの調製用に選択した宿主は一次ヒト胚腎(P 
HE K)細胞であり、この細胞はFlow Labo
ratories、 Inc、 (765501d S
pringhouse Road、 McLean、 
VA 22101)からカタログ番号0−1ooのもと
で、またはM、 A、 Bioproductsからカ
タログ番号70−151のもとで入手することができる
全面単層の約108のPHEK細胞を入れた約5個の7
5xx”ポリスチレン製フラスコをウィルスの調製に用
いた。各フラスコに10 ’pfu/ a12の力価の
BKウィルス(約IIIIのを入れ、これを37℃で1
時間インキュベートし、次いで新鮮な培養培地[ダルベ
ツコの改良イーグル培地(Gibco、 Grand 
l5land、 NY 14072) ; l 0%つ
/胎児血清を追加コを加え、感染した細胞を37°Cで
lO〜14日間、またはウィルスの完全な細胞変性効果
が現れるまでインキュベートした。この細胞変性効果は
、セルラインの種類によって、およびウィルスの種類に
よって異なるが、通常は培養ディスクを集合させ、凝集
させ、そして脱落する細胞からなる。
凍結−解凍を3回繰り返すことによって細胞からウィル
スを放出させ、5000Xgで遠心して細胞の残骸を除
いた。PEG−6000(i00g)を加え、溶液を4
°Cで24時間インキュベートし、そして5000Xg
で20分間遠心することによって、上清液(iの中のウ
ィルスを沈澱させ、集めた。このベレットを、初めの容
量のl/looで0、lXのSSC緩衝液[IX 5S
C=O,I5MNaCQおよび0.015Mクエン酸ナ
トリウム、pH=7]に溶解した。このウィルス#4濁
液を試験管中の飽和KBr溶液(i5JI+2)の上に
層状に入れ、これを75.OOOXgで3時間遠心した
。遠心後、2本のバンドがKBr/8液中に現れた。完
全なピリオンを含む下方のバンドを集め、TE[10m
Mトリス−HCQ、pH=7.8 ;および1mMED
TA]を溶離緩衝液として用いる5ephadex” 
G−50カラム[Sigma Chemical Co
、、 SL、Louis、 MO63178]で脱塩し
た。
このカラムから得た精製ピリオンの溶液にドデシル硫酸
ナトリウム(SDS)を1%の濃度になるまで加え、p
ronaseIl(Sigma)プロテアーゼを100
μg/mQL!a度になるよう加え、そしてこの溶液を
37°Cで2時間インキュベートした。次いで、この溶
液に塩化セシウムを1.569/xQの密度になるよう
加え、臭化エチジウムを最終濃度100μ97m(lに
なるよう加えた。この溶液を5orvall 885a
−夕−[DuPont Co、、 Newton、 C
T 06470]または同様の垂直ローター中、260
.OOOXgで24時間遠心した。遠心後、ウィルスD
NAのバンドを単離し、100mMのトリス−HCQ、
pH=78で飽和したイソアミルアルコールにより5回
抽出した。次いで、BKウィルスDNAの溶液を、DN
Aの260%m/ 280nn+吸収比が1.75〜1
.90になるまでTE緩衝液に対して透析した。
NaCQa度をO,15Mに調節し、2容量のエタノー
ルを加え、この溶液を一70°Cで少なくとも2時間イ
ンキュベートし、そして12.OOOXgで10分間遠
心することによってDNAを沈澱させた。得られたBK
ウィルスDNAのペレットを1 rn9/ rnQの濃
度でTE緩衝液に懸濁させた。BKウィルスの制限部位
および機能地図を添付の第1図に示す。
B、プラスミドpBKneolの構築 大腸菌に12 HBIOI/pdBPV−MMTneo
細胞を、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクショ
ンから取得番号ATCC37224のもと、凍結乾燥形
で入手する。この凍結乾燥細胞をlOOμ9/mQアン
ピシリン含有のし寒天プレートに蒔き、37°Cでイン
キュベートして19のコロニー単離体を得た。
50μ9/ J17!アンピシリン含有のしブロス[,
112あたりトリプトン 10g、NaCC10g、お
よび酵母地出物5g1(IQ)に大腸菌K12 HBI
OI/pdBPV−MMTneoのコロニーを接種し、
空気−振5ば型中、O,D、、、。が〜11吸収単にな
るまで37°Cでインキュベートし、この時点で培養物
にクロラムフェニコールは15019)を加えた。約1
6時間インキュベートを続けた。クロラムフェニコール
の添加はタンパク質の合成を阻害し、従ってさらに細胞
分裂するのを抑制するが、プラスミドの?i2は継続さ
せる。次いで、実質的に実施例1A記、戊の方法に従っ
て、培養物からプラスミドpdBPV−MMTneo 
DNAを:A製した。
この方法によって得たプラスミドpdBPV−MMTn
eo DNA(〜lニア9)をT E FR重液(I 
ff(りに5局させ、−20’Cで保存した。〕川用、
実施例1A記載のプラスミド単離法は、大量の高精製度
プラスミドD N Aが所望であるときに用いられる。
この方、去を少し変え、培養細胞を約5jIQだけ用い
、この細胞を適切にスケールダウンした量の溶菌緩衝液
中で溶菌し、遠心工程をフェノールおよびクロロホルム
抽出に置き換えることによって、比較的少量の、やや精
製度の低いDNA(例えば、あるプラスミドの存在につ
いて形質転換体をスクリニングするときに必要とされる
ようなりNA)を早く得ることができる。
上記のようにして調製したプラスミドpdBPV−MM
Tneo DNA(約5μ9;5μQ)、および前記の
ようにして調製したBKウィルスDNA(5μ95μ(
りのそれぞれを、IOXのBamHI緩衝液[1,5M
 NaCQ; 60mM)リス−HCQ、pH−7,9
: 60mM MgCQ2:および11N9/mQBS
A](2g12)、制限酵素BamHI(iμf2:〜
to単位)、および水(7μQ)を含む溶液中、37°
Cで2時間消化した。郷里のフェノールで抽出し、続い
てクロロホルムで2回抽出することによって反応を停止
させた。次いで、BamHl消化したDNAのそれぞれ
を沈澱させ、遠心して集め、水(5μQ)に再懸濁した
B amHl l白化しtコブラスミドpdB P V
 −MMTneo(l uQ’)とBamHI〆肖化し
たBKウィルスDNA(iμQ)の混合物にIOXのリ
ガーゼ緩衝液(約lμQ)を加えた。このD N A混
合物にT4DNAリガーゼ(iμQ、〜5単位)および
水(6gのを加゛えた後、得られた反応液を16°Cで
一部インキユベートシた。ライゲートしたDNAは所望
のプラスミドpBKneolおよびpBKneo2から
なり、これらはBKウィルスDNAの配向だけが異なっ
ていた。プラスミドpBKneolの制限部位および機
能地図を添付の第1−に示す。
大111jmK12  HBIOI細胞はノーザン・リ
ージョナル・リサーチ・ラボラトリ−から取得番号NR
RL  B−15626のもと凍結乾燥形で入手可能で
ある。Lブロス中の犬111K12  HBlolの培
養物(5M)を、650 nmでの光学密度(0,D、
ss。)が約0.4吸収単位になるまで増殖させた。こ
の培養物を水上で10分間冷却し、細胞を遠心して集め
た。この細胞ペレットを冷100 mM MgCQt(
25肩Q)に再懸濁し、氷上で25分間インキュベート
した。細胞を再度遠心してペレット化し、ベレットを冷
10oIIIMCaCら(25mのに再懸濁し、水上で
30分間インキュベートした。インキュベートした後に
は、この細胞は形質転換用DNAの取込みに対してコン
ピテントであった。
この細胞′#&濁液(200μη)を上記調製のライゲ
ート化DNAと混合し、水上で30分間インキュベート
した。この時間が経過した時点で、細胞を42°Cの水
浴中に2分間入れ、次いでさらに10分間氷上に戻した
。細胞を遠心して集め、Lグロス(imQ)に再%%5
し、37°Cで1時間インキュベートした。形質転換し
た細胞を100μ9/mQアンピシリン含有のし寒天プ
レートに蒔いた。大腸菌に12 HBIOI/pBKn
eolおよび大腸菌に12/pBKneo2形質転換体
は、そのアンビンリン耐性の表現型、およびそのプラス
ミドDNAの制限酵素分析によって同定した。プラスミ
ドpBKneolの制限部位および機能地図を添付の第
1A図に示す。
CプラスミドpBLcaLの構築に用いる中間体プアデ
ノウィルス2(Δd2)のピリオンDNAは、大きさが
約35.94kbの2本鎖の直線状分子である。Ad2
の後期プロモーターをAd2ゲノムの〜0.32 kb
 Ace I −PVUI+制限フラグメントで単離す
ることができる;この〜0.32kb制限フラグメント
はAd2ゲノムのヌクレオチド位置5755と6071
の間の配列に対応している。所望の〜0.32kb A
ccl−Pvull制限フラグメントを単離するため、
初めにAd2  DNAを制限酵素Ba1lで消化し、
〜0.32kb Accl−Pvull制限フラグメン
トの全配列を含有している〜24、kbBall制限フ
ラグメントを単離した。次に、この〜2.4kb Ba
i+制限フラグメントをAcclおよびPvullて消
化して所望のフラグメントを得た。
Ad2  DNA(約50μl BRLから入手可能)
を水(80μC)および10XのBa1l緩衝液[10
0mM  トリス−HCC,pH=7.6 ; 120
mMMgC(h ; 100 mM D T T :お
よび1m9/mQBSAD(i0μのにl容量した。こ
のAd2  DNAの溶液に制限酵素Bal+(約lO
旺−〜20単位)を加え、得られた反応液を37°Cで
4時間インキュベートした。
、=のBa+I/M化したDNAをアガロースゲルにか
け、制限フラグメントが十分に分離するまで電気泳動を
行った。ゲルを臭化エチジウムの希釈溶液(0,5μ9
/ xQ’)中で染色し、染色したゲルを長波長の紫外
(UV)光にあてることによって電気泳動したDNAを
見えるようにした。アガロースからDNAを単離する方
法の1つは次のようである。
ゲルの所望のフラグメントの前に小さな切れ目を入れ、
NA−45DEAEメンプラン(Schleicher
 and 5chuell、 Keene、 N)l 
03431)の小片をそれぞれの切れ目に入れる。さら
に電気泳動を続けると、DNAが非共有結合でDEAE
メンプランに結合する。所望のフラグメントがDEAE
メンプランに結合した後、このメンプランを取り、低塩
の緩衝液[100mM KCQ: O,1mM EDT
Aおよび20mMトリス−HCLpH=8]ですすぐ。
次に、このメンプランを小さい試験管に入れ、高塩の緩
衝液[IM NaCl2: o、1mM EDTA;お
よび20 mM トリス−HCLpH=8]に浸漬し、
そして65℃で1時間インキュベートしてDEAE紙か
らDNAを浸出させる。この65°Cのインキュベート
の後、インキュベート緩衝液を集め、メンプランを高塩
の緩衝液ですすぐ。この高塩のすすぎ液を高塩のインキ
ュベート緩衝液とともに集めた。
N a CQ濃度が025Mになるように高塩のDNA
溶液の容量を調節し、次いでこの溶液に3容量の冷、無
水エタノールを加えた。得られた溶液を混合し、10〜
20分間、−70°Cにした。次に、この溶液を15.
00 Orpmで15分間遠心した。さらに沈澱を行っ
て残留する塩を除去した後、DNAペレットをエタノー
ルですすぎ、乾燥し、TE緩衝液(20μQ)に再懸濁
した;このペレットは目的のAd2の制限フラグメント
(約3μg)からなっていた。得られた精製フラグメン
トをTEA衝液(i0μQ)に溶解した。
水(約6μe)およびIOXのAccl緩衝i(![6
0mM NaC(i: 60mM  トリス−HCg%
pH=75 ; 60+nM MgC(b : 60m
M DTT  および1η/xQ B S A](2μ
のを、Ad2の〜2.4kbBal+制限フラグメント
の溶液に加えた。このDNA溶液に制限酵素Acc+(
約2μσ;〜10単位)を加えた後、反応液を37℃で
2時間インキュベートした。Accl消化した後、D 
N Aをエタノール沈澱によって集め、水(i6μのお
よびIOXのPvull緩衝液[600mM NaCQ
: 60mM  トリス−HCQ、pH=7.5 ; 
60mM MgCL; 60mMDTT;およびl t
ng/ mQ B S Aコ(2μQ)に再Q濁した。
このDNA1a液に制限酵素Pvull(約2μa;約
10単位)を加えた後、反応液を37°Cで2時間イン
キュベートした。
Ace I −Pvull?肖化した、Ad2の〜2.
4kbBal+制限フラグメントを〜6%ポリアクリル
アミドゲルにかけ、Ad2の後期プロモーターを含存す
る〜0.32kbのAcc I −Pvu11制限フラ
グメントが他の消化産物から分離するまで電気泳動を行
った。このゲルを臭化エチジウムで染色し、UV光を用
いて観察し、−0,32kbのAccIPvull制限
フラグメントを含んでいるゲル部分をゲルから切り出し
、これをつぶし、そして室温で一晩、抽出緩衝液[50
0mM NH,OAc ; IQmM Mg0AI ]
mM EDTA:および0.1%SDS](〜250μ
Q)中に浸した。翌朝、この混合物を遠心し、ベレット
を捨てた。上清中のDNAをエタ/−ルで沈澱させた;
tRNA(約2μg)を加えて所望のフラグメントの沈
1毀を確実なものにした。〜0.32kb Accl−
Pvull制限フラグメントが約02μ9得られ、これ
を水(7μQ、)に懸濁させた。
このAccl−Pvull制限フラグメントをAccl
Bcl+制限フラグメントに変換するため、〜0゜32
kb Acc I −Pvull制限フラグメントにB
clIリンカ−をライゲートした。Be1lリンカ−は
平滑末端であるので、このリンカ−は制限フラグメント
のPvull末端にだけ結合した。以下の配列を有する
Be1lリンカ−(New England Biol
abs)を、次の方法によりライゲート用にキナーゼ処
理し、用意した: 5 −CTGATCAG−3 3−GACTAGTC−5 リンカ−(4μぐ;〜2μg)を水(20,15μQ)
およびtOXのキナーゼ緩衝液[500mM)リスHC
Q、 pI(=7.6 +および100 mM MgC
Qt](5μQ)に溶解し、90°Cで2分間インキュ
ベートし、次いで室温まで冷却した。この混合物にγ”
P−ATP(5μQ、〜20μCi)、IM DTT(
25μQ)、およびポリヌクレオチドキナーゼ(5μQ
〜10単位)を加え、37°Cで30分間インキュベー
トした。次に、0.01.M ATP(3,35μQ)
およびキナーゼ(5μQ)を加え、この反応液をさらに
30分間、37°Cに保った。放射活性のATPは、リ
ンカ−が標的DNAにライゲートしたかどうかを調べる
際の助けとなる。
キナーゼ処理したBζIIリンカ−(約0.25μ9・
0.5u(l中)を〜0.32kb Accl−Pvu
ll制限フラグメントの溶液に加え、次に、このDNA
溶液に74DNAリガーゼ(lμQ:〜1000単位)
および10Xのりガーゼ緩衝液(lμQ)を加え、得ら
れた反応液を16°Cで一部インキニベートした。
Bcllリンカ−はAce l −Pvull制限フラ
グメントのPvull末端にだけライゲートすることが
できた。後のD N A配列決定により、Acc I 
−Pvull制限フラグメントのPvull末端には4
個のBa1lリンカ−が結合していることがわかった。
これら余分のBa1lリンカ−はBclr消化とライゲ
ートによって除くことができるが、これらリンカ−は余
分のリンカ−を含んでいるベクターが適切に機能するの
を妨げないので、余分のBcl+は除去しなかった。
大腸菌に12  HBIOI/pSV2cat細胞をA
TCCから取得番号ATCC37155のもと凍結乾燥
形で入手し、テトラサイタリンの代わりに50μ9/m
Qのアンピシリンを用いること以外は実質的に実施例I
Aの方法に従って、この細胞からプラスミドpSV2e
at DNAを単離した。
このプラスミドPSV2catの制限部位および機能地
図を添付の第1B図に示す。約L1のプラスミドps 
V 2cBj DN Aを得、これをTE緩衝液(iス
Q)に溶解した。プラスミドpSV2cat DNA(
約3u9:3pQ)をIOXのAcc+緩衝液(2μc
)および水(i6μのに加え、次いでこのpsV2ca
tDNAの溶液に制限酵素Accl(3μQ:約9単位
)を加え、得られた反応液を37°Cで2時間インキュ
ベートした。次に、このAccI消化したプラスミt’
ps V 2cat D N Aを、IQXのS tu
 I 緩衝液[1,0M NaCQ: 100mM  
トリス−HCQ。
pH=8.o ; 100mM MgCl2.; 60
mM DTT:および1y9/RQ B S A](3
μQ)、水(5μ(り、および制限酵素5tul(約2
μC;約IO単位)を加えることにより制限酵素5tu
lで消化した。得られた反応lfLを37°Cで2時間
インキュベートした。
この反応混合物をフェノールで1回、次いでクロロホル
ムで2回抽出することによって反応を停止させた。約0
.5μ9の目的フラグメントが得られ、これをTE緩衝
液(20μQ)に溶解した。
Acc[−3tull肖化したプラスミドpS V 2
catDNA(約4μQ)をAd2の〜0.32kbA
cclPvull(Bcllリンカ−が結合している)
制限フラグメント(約7μQ)と混合し、10xのりガ
ーゼ緩衝)夜(3μの、水(i5μの、およびT4  
DNAリガーゼ(2uQ+約1000単位)を加えた後
、このライゲート反応液を16°Cで一部インキユベー
トした。ライゲートしたDNAは、クロラムフエニコー
ルアセチルトランスフエラーセ遺伝子ヲ転写させ、従っ
てこれを発現させるように設置されたAd2後期プロモ
ーターを含有するプラスミドである、目的のプラスミド
pLPcatを構成していた。プラスミドf)LPca
tの制限部位および機能地図を添付の第1B図に示す。
このライゲートしたDNAを用い、実質的に実施例2B
の方法に従って大腸菌に12 HBIO1vIII胞を
形質転換した。形質転換細胞を50μ9/yQアンピシ
リン含有のし寒天プレートに蒔いた。
プラスミドDNAの制限酵素分析により大腸[]K12
 HB I O1/pL Pcat形質転換体を同定し
た。選択剤としてテトラサイクリンの代わりにアンピシ
リンを用いること以外は実質的に実施例1A記載のプラ
スミド単離法に従って、後の構築で用いるためのプラス
ミドpL PcaL DN Aを形質転換体から単離し
た。
D、プラスミドpBLcatの構築 TEla街11(50μQ)中のプラスミドpBKne
olDNA(約88μ9)を、IOXのAccli街液
(75μQ)、水(30μの、および制限酵素Accl
(i5μQ:約75単位)に加え、得られた反応液を3
7°Cて2時間インキュベートした。このAccl消化
したプラスミドpBKneol  DNAをアガロース
ゲルにかけ、BKエンハンサ−を含む〜1 、4 kb
のフラグメントを他の消化産物から分離した。次いで、
この〜1.4kbAccl制限フラグメントをゲルから
単離し、精製した。このフラグメント(約5 ug’)
を、lOxのPvull緩衝液(5μff)、水(45
μQ)、および制限酵素Pvull(5μ12;約25
単位)に再懸濁し、得られた反応液を37°Cで2時間
インキュベートした。次いで、このPvull消化した
DNAを単離し、精製し、モしてライゲート用に調製し
た。約2μこの所望の〜1.28kb Accl −P
vullフラグメントが得られ、これをTE緩衝液(5
μe)に溶解した。
プラスミドpLPcat DNA(約1μ9)をIOX
のAcc+緩衝液(5μQ)および水(40μのに溶解
した。このプラスミドPLPcat DNAの溶液に制
限酵素Ace’(約5μQ、〜25単位)を加え、得ら
れた反応液を37°Cでインキュベートした。このAc
c+/肖化したプラスミドpLPcat DNAをエタ
ノールで沈澱させ、10xのStu[F2街液(5uQ
)、水(40μの、および制限酵素5tuI(5μ12
;約25単位)に再懸濁し、得られた反応液を37°C
で2時間インキュベートした。このAcclS tu 
I i白化したプラスミドpLPcat DNAをエタ
ノールで数回沈澱させ、大きさが約16bpの制限フラ
グメントである他の消化産物からAd2後期プロモータ
ーおよび大腸菌の複製起源を含有する〜4.81kbの
Accl−3tul制限フラグメントを精製した。目的
の〜4.81kb制限フラグメントが約1μ?得られ、
これをTE緩1iii&(20μQ)にl8解した。
プラスミドpLPcatの〜4.81 kb Acc 
l5Lu!制限フラグメント(5μのを、プラスミドp
BKneolの〜1.28kb Accl −Pvul
l制限フラグメント(5μm2)に加えた。このDNA
混合物にtOXのりガーゼ緩衝液(3μQ)、水(i5
μQ)、およびT4  DNAリガーゼ(2μl!:約
10単位)を加えた後、得られたライゲート反応液を1
6°Cで一部インキユベートした。ライゲートしたDN
Aは目的のプラスミドpBLcatを構成していた。プ
ラスミドpBLcatの制限部位および機能地図を添付
の第1C図に示す。
ライゲートしたDNAを用い、実質的に実施例2B記載
の方法に従って大腸菌に12 HBIO1細胞を形質転
換した。大腸菌に12HB101/pBLcat形質転
換体はそのプラスミドDNへの制限酵素分析によって同
定した。後の構築に用いるため、選択剤としてテトラサ
イクリンの代わりにアンピシリンを用いること以外は実
質的に実施例I Aの方法に従って、プラスミドpBL
catDNへを調製した。
E、プラスミドpL133の構築 プラスミドpL 133は、米国特許出願No、06/
699、967(i985年2月8日出願)に記載され
ているヒトプロティンC発現ベクターである。下記のよ
うに、プラスミドpL133は、出発ベクタープラスミ
ドpSV2gptおよびpHC7(プラスミドpHC7
の調製は前記実施例IAに記載)を用いて中間体ベクタ
ープラスミドpSV2 8PC8をt4築し、次いでこ
れをプラスミドpS v 2−β−グロビンと組合せて
構築することができる。プラスミドルミ−133構築の
プロトコールを以下で詳細に説明し、添付の第2図に図
示する。
プラスミドpHC7DNA(50μQ:〜50μg)を
、制限酵素Ban1 (5u12; 〜50単位)、l
OXのBan1反応緩衝液[1,5M NaCQ: 6
0mM) 1 ス−HCQ、  pH=7.9 ; 6
0IIIM Mg(4tおよびl肩g/耐BSA](i
0μQ)、および水(35μQ)と混合し、消化が完結
するまでインキニベートシた。次いで、このBan1消
化したプラスミドpHC7DNAを、〜1.25kb 
Ban!制限フラグメントが他の消化産物から分離する
まで、35%ポリアクリルアミドゲル(29:Lアクリ
ルアミド:ビス−アクリルアミド)電気泳動にかけた。
〜1.25kbのBan1制限フラグメントを含んでい
るゲルの領域をゲルから切り出し、試験管に入れ、小さ
くつぶした。このフラグメントの入った試験管に抽出緩
衝液[500mM NH,OAc、10mM MgOA
c、1mM EDTA、1%SDS、およびl Om9
/mQ tRNA](izC)を加え、この試験管を一
晩、37°Cに保った。遠心して残骸をペレット化し、
上清を新しい試験管に移した。
残骸を抽出緩衝液(200μQ)で1回洗浄し、洗浄上
tnを一晩抽出物の最初の上清と合わせた。この上清を
ガラスクールのプラグに通した後、上清に2容量のエタ
ノールを加え、混合した。得られた溶液をドライアイス
−エタノール浴に〜10分間入れ、次いで遠心すること
によりDNAをペレット化した。
この方法により約8μ9の〜1.25kb Ban1制
限フラグメントが得られた。精製したフラグメントをT
E緩衝液(i0μQ)に懸濁し、−20°Cで保存した
。プラスミドpSV2−HPCBを構築するためには、
リンカ−を加えることによりBan1制限フラグメント
を修飾しなければならなかった。
このリンカ−の構築に用いるDNAフラグメントは、5
ystec 1450A DNA合成機(Systec
 Inc、。
3816 Chandler Drive、 Vinn
eapolis、 l1lN)、まtこはABS 3g
0A D NA合成機(Applied Biosys
tems。
Inc、、 850 Lincoln Centre 
Drive、 Foster C1ty。
CA 94404)のどちらかを用いて合成した。当分
野では多数のDNA合成装置が知られており、フラグメ
ントの調製に用いることができる。さらに、実質的にイ
タクラ等(Itakura et al、 197’l
、 5cience、  198°1056)、および
フレア等(Crea et al。
1978、 Proc、Nat、Acad、Sci、 
USA、 75:5765)の方法に従ってフラグメン
トを普通に調製することもできる。
1本鎖のリンカ−それぞれ(500pモル)を、T4ポ
リヌクレオチドキナーゼ(i5単位;〜05 uQ>、
IOXのリガーゼ緩衝液(2pQ)、500μMのAT
P(i0μQ)、および水(7,5μのを含む反応緩衝
液(20μの中でキナーゼ処理した。このキナーゼ反応
液を37°Cで30分間インキュベートし、そして10
0’C″clO分間インキュベートすることにより反応
を停止させた。キナーゼ処理(kination)を確
実にするため、反応液を水上で冷却し、これに0.2M
′;チオトレイトール(2μの、5mM ATP(2,
5μ(2)、およびT4ポリヌクレオチドキナーゼ(i
5単位)を加えて混合し、37°Cでさらに30分間イ
ンキュベートした。100℃でさらに10分間インキュ
ベートすることによって反応を停止させ、次いで水上で
冷却した。
キナーゼ処理は別々に行ったが、キナーゼ反応後に2本
の1本鎖DNAリンカ−をいっしょにしてt見合した。
鎖をアニーリングするため、キナーゼ反応混合物を、水
(〜15c)ffρ)を入れた水浴中、100℃で10
分間インキュベートした。このインキュベートの後、水
浴の加熱をやめ、室温まで冷却させた。この操作に約3
時間を要した。次いで、キナーゼ処理したDNAの試験
管が入ったままの水浴を4°Cで一晩インキユベートし
た。この操作により1本鎖がアニーリングした。作成し
たリンカ−は次の構造を有していた 5 −AGCTTTGATCAG−3゜3−人^CTA
GTCCACG−5 このリンカ−を使用時まで一20’Cで保存した。
このリンカ−(〜50μQ:〜500pモル)、T4D
NAl、lガーゼ(iμR; 〜5単位)、IOXのり
ガーゼ緩衝液(i0μQ)、および水(29μのに、〜
1.25kb Ban+フラグメント(〜8μg)を加
えて混合し、得られたライゲート反応液を4°Cで一晩
インキユベートした。65°Cで10分間インキュベー
トすることによってこのライゲート反応を停止させた。
最終濃度0.3MになるまでNa0Acを加え、2容1
のエタノールを加え、ドライアイス−エタノール浴で冷
却し、次いでこの溶液を遠心することによってDNAを
ベレット化した。
このDNAベレットをIOXのA p a I 反応F
t tl液[60mM NaCQ; 60mM トリス
−HCLpH−7,4,: 60mM MgC+!t;
および60mM 2メルカブトエタ/−ル](i0μ(
2)、制限酵素Apa1(5μQ、〜50単位)、水(
85μQ)に溶解し、反応液を2時間、37°Cに保っ
た。次いで、上記のようにして反応を停止させ、DNA
をペレ・7ト化した。このDNAペレ、トを10XのH
indll1反応緩衝液(loμ12)、制限酵素H1
ndlll(5μQ :〜50単位)、水(85uC)
に溶解し、反応液を2時間、37°Cに保った。このH
indllli肖化の後、反応(見合物を35%ポリア
クリルアミドゲルにかけ、所望の〜1.23kb Hi
ndlll−Apalルミl制限フラグメントから単離
し、精製した。約5μ9の目的フラグメントが得られ、
これをTE緩衝液(i0μのに懸濁し、−20℃で保存
した。
プラスミドpHC7D N A(50μQ−〜50μg
)を、制限酵素Pst l (5uf2 ; 〜50単
位)、lOXのPst1反応緩衝液[1,0M NaC
l2: 100mMトリス−H(4SpH=7.5 ;
 loomM MgCe。
:および1 mg/x(l B S Aコ(i0μの、
および水(35μQ)と混合し、37°Cで2時間イン
キュベートした。次いで、実質的に上記方法に従い、P
stl消化したプラスミドpHC7DNAを35%ポリ
アクリルアミドゲル電気泳動にかけ、目的の〜0.88
kbフラグメントを精製した。約5μ9の目的フラグメ
ントが得られ、これをTE緩衝液(i0μQ)に懸濁し
、−20°Cで保存した。
この〜0.88kb Pstlフラグメント(〜5μ9
)を、自動DNA合成機で作成した以下のリンカ−(〜
50μのに加え、混合した: 5’ −GTGATCA^−3′ 3’ −ACGTCACTAGTTCTAG−5このD
NA混合物にT4  DNAリガーゼ(約1μQ:〜l
O単位)、IOXリガーゼ緩衝液(i0μQ)、および
水(29μQ)を加え、得られたライゲート反応液を4
°Cで一晩インキユベートした。
このライゲート反応を65°Ct’lO分間インキュベ
ートすることにより停止させた。ライゲートしたDNA
を沈澱させた後、このDNAベレットを、10XのAp
a1反応緩衝液(i0μρ)、制限酵素Apa[(5μ
Q; 〜50単位)、および水(85μのに溶解し、反
応液を2時間、37°Cに(呆った。次いで、反応を止
め、もう−fJjDNAをベレット化した。このDNA
ベレットを、IOXのBgll1反応緩衝液[IM N
aC(!; loomM)リス−HCQ、pH−7,4
: 100mM MgCO2: 100mM 2メルカ
プトエタノール;およびin/xCBSA](i0μQ
)、制限酵素Bgll+ (5μQ:〜50単位)、お
よび水(85μのに溶解し、反応液を2時間、37°C
に保った。このBglll消化の後、実質的に上記方法
に従い、反応混合物を3.5%ポリアクリルアミドゲル
にかけ、目的の〜O,19kbApal−Bglll制
限フラグメントを単離した。約1μ7の目的フラグメン
トが得られ、これをTE緩衝液(i0μQ)に懸濁し、
−20°Cで保存した。
約10μ9のプラスミドpS V 2gpt DNA(
ΔTCC37145)を、IOXのHindll1反応
緩衝液(i0μQ)、制限酵素H1ndlll(5jj
(! :〜50単位)、および水(85μσ)に溶解し
、この反応液を2時間、37°Cに保った。次に、この
反応混合物を0.25MのNa0Acとし、モして2容
世のエタノールを加え、ドライアイス−エタノール浴で
インキュベートした後、遠心してDNAをペレット化し
た。このDNAペレットをIOXの8gl11緩衝液(
i0u(り、制限酵素Bglll(5μC; 〜50単
位)、および水(85μQ)に溶解し、この反応i&を
2時間、37°Cに保った。このBgll+消化の後、
この反応混合物を1%アガロースゲルにかけ、電気泳動
でフラグメントを分離した。このゲルを臭化エチジウム
で染色し、紫外光のもとで観察し、目的の〜5. lk
b Hindlll−8glllフラグメントを含んで
いるバンドをゲルから切り出し、透析管に入れ、DNA
がアガロースから出てしまうまで電気泳動を続けた。こ
の透析管からのDNA含有緩衝液をフェノールおよびク
ロロホルムで抽出し、次いでDNAを沈澱させた。この
ペレットはプラスミドpsV2gptの所望の〜5 、
1 kb HindlllBgl11制限フラグメント
(〜5μ9)からなり、これをTE緩衝液(IQμのに
再懸濁した。
〜1.23kb Hindlll−Apa+制限フラグ
メン)(2μC)、〜0.19kbΔpal−Bgll
lフラグメント(3μの、および〜5 、 l kb 
H1ndlll −B gillフラグメント(2μの
を混合し、次いで、loxのりガーゼ緩衝液(i0μの
、T4  DNAリガーゼ(iμa:〜500単位)、
および水(82uf2)とともに16°Cで一部インキ
ユベートした。このライゲートしたDNAは目的のプラ
スミドpS v 28PC8を構成していた。このプラ
スミドの制限部位および機能地図を添付の第2図に示す
実質的に、実施例2Bで大腸菌K12 HBIolにつ
いて記載した方法に従い、大腸菌K12RRI(NRR
L B−15210)細胞を形質転換に対してコンピテ
ントにした。上記調製のライゲートしたDNAを用いて
この細胞を形質転換し、形質転換混合物の一部を100
μ9/酎アンピシリン含有のし寒天プレートに蒔いた。
次いで、このプレートを37℃でインキュベートした。
大腸菌に12 RRI/pSV2−HPC8形質転11
11そのプラスミドDNAの制限酵素分析によって確認
した。細胞培養中の選択剤としてテトラサイクリンでは
なくアンピシリンを用いることを除き、実質的に実施例
IAの方法に従って形質転換体からプラスミドpsV2
−HPC8DNAを調製した。
プラスミドPSV2−HPC8(50μ9)を、10X
のHindll1反応緩衝液(i0uQ)、制限酵素H
1ndlll(5uQ ; 〜50単位)、および水(
85μQ)に溶解し、この反応液を37℃で2時間イン
キュベートした。このHindll!消化の後、DNA
を沈澱させ、DNAペレットをlOXのSail反応緩
衝液[1,5M NaCQ: 60mM  トリス−H
CQ、pH=7.9 ; 60mM MgCL; 60
mM  2−メルカプトエタノール;およびl I!g
/xQ B S A](i0uQ’)、制限酵素5al
l(5u12;〜50単位)、および水(85μQ)に
溶解した。得られたSail反応混合物を37°Cで2
時間インキュベートした。
このHindlll−3all消化したプラスミドpS
V2−HPC8を3.5%ポリアクリルアミドゲルにか
け、所望の〜0 、29 kb H1ndlll −S
 at I制限フラグメントが他の反応生成物から分離
するまで電気泳動を行った。目的のフラグメントをゲル
から単離した。約2μ9の7ラグメントが得られ、これ
をTE緩衝液(i0μのに懸濁した。
プ5スミ)’pSV2−HPC8(50μ?)を10X
のBg111反応緩衝液(i0μQ)、制限酵素Bgl
ll(5μe;50単位)、および水(85μのに溶解
し、この反応液を37°Cで2時間インキュベートした
このB get I消化の後、DNAを沈澱させ、DN
AペレットをIOXのSail反応緩衝液(i0uQ)
、制限酵素Sai+(5μC;〜50単位)、および水
(85μのに溶解した。得られたSail反応混合物を
37℃で2時間インキュベートした。このSail−B
glll消化したプラスミド1)SV2−HPC8を3
.5%ポリアクリルアミドゲルにかけ、所望の〜1.1
5kb Sail−8glll制限フラグメントが他の
反応生成物から分離するまで電気泳動を行った。〜1.
15kbのS al I −Bglll制限フラグメン
トをゲルから単離した。約8μ9のフラグメントを得、
これをTE緩衝液(i0μe)に懸濁した。
約10μ9のプラスミドpS v 2−β−グロビンD
NA(NRRL  B−15928)を、IOXのHi
nd111反応緩衝液(loμc)、制限酵素H4nd
ll!(5μQ;〜50単位)、および水(85μQ)
に溶解し、この反応液を2時間、37°Cに保った。次
に、この反応混合物を0.25MのNa0Acとし、そ
して2容1のエタノールを加え、ドライアイス−エタノ
ール浴でインキュベートした後、遠心してDNAをベレ
ット化した。このHindll+消化したプラスミドp
Sv2−β−グロヒンを10Xl1710X117)B
 h r夜(i0μ12)、制限酵素Bglll(5μ
C; 〜50単位)、および水(85μQ)に溶解し、
この反応液を2時間、37°Cに保った。このBgll
I消化の後、この反応混合物を1%アガロースゲルにか
け、電気泳動でフラグメントを分離した。目的の〜42
 kb Hind+Il −B g目1制限フラグメン
トをゲルから単離した。約5μ9の目的フラグメントが
得られ、これをTE緩衝液(i0ue)に再懸濁した。
プラスミドpsV2−HPC3の〜0.29kbH1n
dlll −S at 1フラグメント(2μの、プラ
スミドpSV2−HPC8の〜1.15kb Sail
Bglllフラグメント(2μa)、およびプラスミド
pSV2−β−グロビンの〜4.2kb Hindll
lBglllフラグメント(2uQ)を混合し、T4 
 DNAリガーゼでライゲートした。ライゲートしたD
NAは目的のプラスミドpt、 133を構成していた
。プラスミドpL133の制限部位およびi能地図を添
付の第2図に示す。このライゲートしたDNAを用いて
大腸菌KI2  RRIを形質転換し、目的の大腸菌に
12  RRI/pL133形質転換体を、そのアンピ
シリン耐性の表現型によって、およびそのプラスミドD
NAの制限酵素分析によって同定した。
約20μ9のプラスミドpBLcaL DNAを、10
XのH4ndlll緩衝液(i0uQ)および水(80
μQ)に溶解した。制限酵素Hindlll(約10u
(i:〜100単位)をこのプラスミドpBLcat 
DNAの溶液に加え、得られた反応液を37°Cで2時
間インキュベートした。このHindl11肖化したプ
ラスミドpBLcat DNAをアガロースゲルにかけ
、BKエンハンサ−とAd2後期プロモーターを含有す
る〜0.87kbのHindlll制限フラグメノトが
池の消化産物から分離するまで電気泳動を行った。
次いで、〜0.87kbフラグメントを単離し、精製し
、ライゲート用に準備した。約2μ9の目的フラグメン
トが得られ、これをTE緩衝液(5μQ)に溶解した。
約15μ9のプラスミドpL133  DNAを、10
XのHindlll援衝液(2μff)および水(i6
μのに溶解した。このDNA溶液に制限酵素H4ndl
ll(約lμg−〜10単位)を加え、得られた反応液
を37℃で2時間インキュベートした。次に、DNAを
TE緩衝液で100μQに希釈し、〜0.06単位のウ
シ腸アルカリホスファターゼで処理し、この反応液を3
7°Cで30分間インキュベートした。この溶液を、I
XのSET[5mM  トリス−HCQ、pH=7.8
 ; 5mM EDTA ;および150mM NaC
C]、0.3M Na0Ac、および05%SDSを含
むように調節し、次いで65℃で45分間インキュベー
トした。次に、Hindlll?I’1化したプラスミ
ドpL133  DNAをフェノールで2回、そしてク
ロロホルムで1回抽出し、エタノールで沈澱させ、TE
緩衝液(i0μQ)に再懸濁した。
プラスミドpBLcatの〜0 、87 kb H1n
dlll制限フラグメント(約5μQ)をHindll
l消化したプラスミドpL133(i,5μ9;lOμ
Q)に加え、次いで、このDNA溶液にIOXのリガー
ゼ緩衝液(2a(i>、T4DNA!Jガーゼ(lμf
f; 〜10単位)、および水(2μQ)を加え、得ら
れた反応液を16°Cで一部インキニベートした。ライ
ゲートしたDNAは目的のプラスミドpt、pcを構成
していた。
実質的に実施例2Bの方法に従い、ライゲートしたDN
Aを用いて大腸菌に12 HBIOIを形質転換した。
形質転換細胞をアンピシリン含有のし寒天プレートに蒔
き、アンピシリン耐性形質転換体のプラスミドDNAを
制限酵素分析によって試験して大腸菌K 12 HB 
101/pLPC形質転換体を同定した。BKエンハン
サ−とAd2後期プロモーターをコードしている〜0.
87kbHindlll制限フラグメントは、Hind
lll消化したプラスミドpL 133に2つの配向の
うちのいずれかで挿入することができるが、そのうちの
1つだけがプラスミドpLPCを生成した。プラスミド
pLPCの制限部位および機能地図を添付の第1D図に
示す。
実施例3プラスミドpLAPC−IRSの構築実質的に
、実施例1で説明した、プラスミドpLAPCの構築の
際に用いる部位特異的な突然変異誘発およびその他の構
築プロトコールに従い、プラスミドpLAPC−IRS
を構築した。しかし、プラスミドpLAPC−IRSの
構築の際に用いる緩衝液およびアニーリング条件は、シ
ラーおよびスミス(Zoller and Sm1th
、  1984. DNA 3:479−489)か開
示したものによった。
プラスミドpLAPC−IRSの構築においては、以下
に示す突然変異誘発オリゴヌクレオチドを用いて、ファ
ージM] 3mpl 8−HE l(実施例IB参照)
を部位特異的な突然変異誘発にかけた: 5’ −CGCAGTCACCTGAAACGACCC
CGCCCCAGCCGCAAGCGGCGCCTCA
TTGATGGGAAGATG−3゜この部位特異的な
突然変異誘発によって得られる突然変異ファージをM1
3mp18  HE3と命名した。
プラスミドpLAPC−IRSの最後の構築は、実施例
1Cに記載したプラスミドpLAPCの構築に類似する
方法で行った。しかし、プラスミドpLAPCは、プラ
スミドpLPCから得た2つの制限フラグメントを用い
て構築した。プラスミドルLへPC−I R3の構築で
は、代わりに、これら同一の2つのフラグメントをプラ
スミドpLAPCから得た。プラスミドpLPCの代わ
りにフラグメントの供給源としてプラスミドpLAPC
を用いた理由は、プラスミドpLAPC−[R3形質転
換体を同定する際の制限分析を容易にするためである。
プラスミドpt、pcとPLAPC−IRSはその大き
さが極めて接近しているので、プラスミドpLAPC−
IRSと「親」(プラスミドpLPC)を区別するのは
困難である。しかし、プラスミドpLAPCはプラスミ
ドpLAPC−IR8より小さいので、プラスミドpL
APCから2つのフラグメントを得ることにより、目的
のプラスミドpLAPC−IRSと親(プラスミドpL
APC)を容易に区別することができる。即ち、プラス
ミドpLAPC−IRSを構築するため、ファージMl
 3mpl 8−HE3の〜0.7kb 5stlSa
i+制限フラグメントを、プラスミドpLAPCの〜3
.76kb EcoRl−3all制限フラグメント、
およびプラスミドpLAPCの〜2.0kbEcoRI
−3stl制限フラグメントにライゲートした。ライゲ
ートしたDNAは目的のプラスミドpLAPC−IRS
を構成しており、これを大腸菌に12  RV308に
導入した。得られた大腸菌に12 RV308/pLA
PC−IRS形質転換体を用いて、真核細胞の形質転換
に用いるための、プラスミドpLAPC−IRSDNA
の大スケール調製物を得た。
実施例4 アゾ/ウィルスで形質転換したヒト肝腎セル
ライン293/pLAPC−IRSおよびアデノウィル
スで形質転換したゴールデンハムスターセルラインAV
 12/pLAPC−I R3形質転換体の作成 ヒト肝腎セルライン293は、アメリカン・タイプ・カ
ルチャー・コレクションから、取得番号ATCCCRL
  1573のもとて入手できる。
また、アデノウィルスで形質転換したゴールデンハムス
ターセルラインAV12は、アメリカン・タイプ・カル
チャー・コレクションから、取得番号ATCCCRL 
 9595のもとて人手できる。
以下に記載する形質転換法は宿主セルラインとして29
3細胞について言及するものであるが、この方法は、A
V12セルラインを含むほとんどの真核セルラインに、
ならびに本発明の発現ベクターに一般的に適用可能であ
る。
ATCCから取得番号CRL  1573のもと、10
%の熱−不活性化ウマ血清を含むイーグル(Eagle
)の最少必須培地(G 1bco)中に、全面単層の約
5.5XIO8の細胞を含む251M″フラスコで29
3細胞を入手した。このフラスコを37°Cでインキュ
ベートし、培地を週2回交換した。培地は、10%ウシ
胎児血清、50μ9/頒ゲンタマインン、および10 
u9/ mQ AquaMEPIIYTON8フィトナ
ジオン ビタミンK 、(Merck 5harp a
nd Dohme、 Merckand Co、、 I
nc、、West Po1nt、 PA 19486)
を追加したDMEM (Gibco)であった。培地を
除き、バンク(Hank)のバランス塩溶液(Gibc
o)ですすぎ、0625%トリプンン<0.297Q 
EDTAを含む)を1〜2分間加え、新鮮な培地ですす
ぎ、アスピレータ−処理を行い、そして継代培養比1.
5またはl、10で新しいフラスコに分けることにより
、f’lll胞を継代培養した。
形質転換の1日前に、細胞を100+u皿あたり0.7
X10’細胞の割合で蒔いた。TE緩衝液に溶解した、
滅菌の、エタノール沈澱したプラスミドDNAを用いて
、25 u9/ ytQの形質転換用プラスミドDNA
(プラスミドpLAPC−IRSの形質転換に対しては
、通常、以下で説明するように、プラスミドルLへPC
−I R3および選択マーカーを含んでいるプラスミド
の2種類のプラスミドを用いる)および250mM C
aCQ、を含む、2XのDNA  CaCQv溶液を調
製した。7.05〜715に調節したpHを有し、28
0mM NaCQ、50mMヘベス(tlepes)、
および1.5mM リン酸ナトリウムを含む2XのHB
SSを調製した。2X (7) D N A  Ca 
CQ !溶液を等fil(7)滅菌2X HBSSに滴
下した。2XのHBSSを入れた混合管に綿栓付きの1
mQの滅菌プラスチノクピペノトを挿入し、DNAを加
えながら、気泡を吹き込んだ。
撹拌することなく室温で30〜45分間、カルンウムー
リン酸塩−DNA沈、殿物を形成させた。
次に、プラスチノクピペノトで穏やかにビベ・ノティン
グすることによって沈澱を混合し、受容細胞を覆う増殖
培地(]0jlC)にプレートあたり1jlCの沈澱を
直接加えた。37°Cで4時間インキュベートシた後、
培地を新鮮な培地に代え、選択圧をかける前に細胞をさ
らに72時間インキュベートした。プラスミドpLAP
C−IRSなどのように真核細胞で機能する選択マーカ
ーを含んでいないプラスミドに対しては、プラスミドの
混合物、即ち、選択マーカーを欠いている本発明の発現
ベクターおよび真核細胞で機能する選択マーカーを含ん
でいる発現ベクターを形質転換法に用いる。
このような同時形質転換系で用いるためには多種のベク
ターが使え、これらにはプラスミドpSV2−dhrr
(ATCC37146)、pS V 2−neo(AT
CC37149)、pSV2−gpt(ATCC371
45)、およびpSV2−hyg(NRRL  B −
18039)が含まれる。プラスミドpS V 2−h
ygは真核宿主細胞にハイグロマイシンB耐性を付与す
る。この同時形質転換法は、選択マーカーを持つプラス
ミドを含んでいる細胞の選択を可能にする。
これらの細胞をさらに試験して形質転換用プラスミドの
両方を含んでいる細胞を同定する。真核細胞用の選択マ
ーカーを含んでおり、従って同時形質転換法の使用を必
要としない発現ベクターを本発明が包含していることは
もちろんである。
ハイグロマイシン耐性を付与する遺伝子を含んでいるプ
ラスミドでトランスフェクションされた細胞に対しては
、最終濃度約200μ9/mQとなるようにハイグロマ
イシンBを増殖培地に加える。
次いで、3〜4日毎に培地を交換しながら、2〜4週間
、37°Cで細胞をインキュベートした。得られたハイ
グロマイシン耐性のコロニーを、その特徴を調べるため
別々の培養フラスコに移した。
プラスミドpS V 2−neoはネオマイシン(G4
18をネオマイシンの代わりに用いることもできる)に
対する耐性を付与し、6418を最終濃度400μ9/
2Qで加えること以外は実質的にハイグロマイシン耐性
細胞の選択方法に従って、不オマインン耐性コロニーの
選択を行った。
ジヒドロ葉酸還元酵素(dhfr)遺伝子あるいはメト
トレキセイトi性を付与するdhfr遺伝子の誘導体(
dMr−mtx)を、dhfr−欠損のセルラインに遺
伝子あるいはプラスミドを導入するための選択マーカー
として用いること、ならびに、次にプラスミドのコピー
数を増幅するためにメトトレキセイトを用いることは、
文献において十分に確立されている。293細胞はdh
4 r陽性であるので、dhfr遺伝子を含むプラスミ
ドを含有している293の形質転換体は、dhfr陽性
の表現型(ヒポキサンチンとチミジンを欠く培地で増殖
する能力)に基づいてのみでは選択されない。機能的な
dhfr遺伝子を欠き、dhfrを含有するプラスミド
で形質転換されるセルラインは、dhfr+の表現型に
基づいて選択することができる。db4rを産生ずる細
胞において選択および増幅マーカーとしてdhfrを用
いることは十分に研究されてはいないが、文献中の証拠
により、dhfr産生細胞中での遺伝子増幅用に、およ
び選択マーカーとしてdhfrを用いうろことが示唆さ
れる。本発明は、発現ベクターに用いる選択マーカーに
よって限定されるものではない。さらに、メタロチオネ
イン遺伝子、アデンシンデアミナーセ遺伝子、あるいは
P−糖タンパク質遺伝子で例示される多遺伝子耐性族の
一員などの増幅マーカーを用いることもできる。
プラスミドpLAPC−IRSとハイグロマイシン耐性
を付与するベクターの混合物で293およびAV12セ
ルラインを形質転換し、次いでハイグロマイノン耐性の
細胞を選択すると、多数の形質転換体が得られた(池の
形質転換体は同時形質転換用ベクターとしてプラスミド
pS V 2−ne。
を用い、G418耐性細胞を選択することによって得た
)。これら形質転換体を実施例5記載のようにして分析
し、どのハイグロマイシン耐性の細胞がプラスミドルL
へPC−I R3を含んでいるかを調べた。
実施例5組換えタンパク質を分泌する細胞の同定方法 実施例4で得られたハイグロマイシン耐性の形質転換体
を、組織培養皿あたり数百細胞クローンの密度で、lo
o#11”組織培養皿で増殖させた。
この培地をデカンテーションし、細胞をバンクのバラン
ス塩溶液(Gibco) S mQずつで2回すすいだ
滅菌した0、45%寒天(Sigma Type 4ア
ガロース;カタログ#A3643 : Sigma C
hemical Co、 、 P、 O。
Box 14508. SL、Louis、MO631
7g)の溶液を、1.8%寒天(47’C; 1 ff
Q)をダルベツコの改良イーグル(DME)塩(Gib
co)(37°C;3111のと混合することによって
調製し、この0.45%寒天溶液(21のを細胞上に層
状に入れた。
ニトロセルロースフィルター(Schleicher 
andSchuell、 lnc、+ Keene、 
Nil 03431)を煮沸し、次いで2時間オートク
レーブ処理し、細胞に毒性である浸潤剤を除去した。次
に、このフィルターを寒天層の上に置き、気泡を除去し
た後、このプレートを37°Cで1〜3時間インキュベ
ートした。
次いで、後に行うコロニーの同定を容易にするため、皿
上のフィルターの最初の方向がわがるように、あらかじ
め印をつけておいたこのフィルターを取り、PBS(5
0111Mトリス−HCf2.pH=72および150
mM NaCff)中に入れた。
フィルターの分析の間、皿上の細胞を生きたままに保つ
ため、1.8%寒天(47°C;21の、DME塩(3
7°C;21f2)、および20%0%ラン血清を含む
DME塩(37℃:4112)からなる混合物C8MQ
)を細胞に重ねた。次に、この細胞を37°Cのインキ
ュベーター内に入れた。
フィルターで行うすべての洗浄および反応は、フィルタ
ーを振動台の上に置いて行った。始めにこのフィルター
を、5%の乳を含むPBS中、室温でインキュベートす
ることによってプロ、7りした。次に、このフィルター
をPBS中で4回すすいだ(i回のすすぎは5分間)。
2.5%ラウン清アルブミン中の10μg/mQビオチ
ン化ヤギ抗−ヒドブロチインCポリクローナル抗体を、
フィルターを覆うに十分な量でフィルターに加え、次い
でこれを37°Cで1時間インキュベートした。
プロティンCに対する抗体を調製するために後に使用す
るプロティンCの精製は、キジール[K15iel、 
 1979. J、Cl1n、Invest、 84ニ
ア61コの記載のようにして行うことができる。ポリク
ローナル抗体は、キャバソト[E、^、 Kabat、
 5tructural Concepts in I
mmunology and Immunochemi
stry 、 l1old。
Rh1nehart、およσWinstonm(i96
g)コが開示した方法で調製することができる。また、
本検定で用いるのに適したモノクローナル抗体は、コー
ラ−およびミル7ユタイン[Kohler and M
ilstein、 1975゜Nature、 256
:495]の記載のようにして、または米国特許No、
4,696,895; E POPub、No、205
046;ラウレル等[Laurell et al、、
 1985. FEBS 191(i)75]:スズキ
等[5uzuki et al、、1985. J、B
iochem97:127−138] ;およびE P
 OPub、  No、 138222の記・俄のよう
にして調製することができる。本検定で用いるアビジン
Dおよびビオチン化した西洋ワサビペルオキシダーゼ(
HRP)はVectastainTl″キット[Vec
tor Laboratories、  Inc、、 
 301重goldRoad、 Burlingame
、 C^94010]で入手することができる。また、
ビオチンもVector Laboratories。
Inc、から得られる。
フィルターを4°CのPBSで4回すすいだ。次に、V
ectastainT′4(Vector Labor
atories)キット中の製造元の指示に従って、ア
ビジンDおよびビオチン化した西洋ワサビベルオキンダ
ーゼをallし、加えた。HRPとコンジュゲートした
アビジンDとともに4°Cで1時間(タンパク質が少量
骨1必されているときには、もっと長いインキュベート
時間、例えば−晩を用いることができる)、フィルター
をインキュベートし、次いで、このフィルターを4°C
のPBSで4回すすいだ。
フィルターの指示色を発色させるため、水冷の100%
メタノールに溶解したHRPカラー発色剤(4−クロロ
−1−ナフトール; Sigma)(約30mg)をP
BS(50+Q)および30%H,0,(30μQ)に
加えた。この混合物をニトロセルロースフィルターに加
え、これを発色するまで室温でインキュベートした。最
大のヒトプロティンCを分l必しているコロニーは、最
も早い発色によってだけでなく、フィルターの一段と暗
いスポットによっても示される。
フィルターを発色させた後、もう−度このフィルターを
最初のプレートと並べ、どのコロニーがフィルターのど
のスポットと関係しているかを調べた。次いで、最大の
ヒトプロティンCを分泌しているコロニーを選び、これ
を活性化ヒトプロティンCの製造に用いた。
上記の検定が高分泌セルラインを同定する方法の単なる
例示であるにすぎないことは当業者の理解するところで
あろう。この方法において多種の検定法を成功裏に用い
ることができる。例えば、ビオチン化したヤギ抗プロテ
ィンC抗体が、ヤギ抗−プロチインC抗体(TgG)お
よびビオチン化した抗−ヤギ■gG抗体に置き換えられ
ている、2重−抗体反応を用いることができる。この方
法は、あらゆる細胞由来のあらゆる分泌タンパク質につ
いて成功裏に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1A図は、BKウィルスおよびプラスミドpdB P
 V −MM T neoからのプラスミドpBKne
olの構築を示す工程図であり、 第1B図は、アデノウィルス2およびプラスミドpS 
V 2 catからのプラスミドpLPcatの構築を
示す工程図であり、 第1C図は、プラスミドpBKneolおよびプラスミ
ドpLPcatからのプラスミドpBLcatの構築を
示す工程図であり、 第1D図は、プラスミドpBLcatおよびプラスミド
pL133からのプラスミドpLPCの構築を示す工程
図であり、 第2図は、プラスミドpt、pcの構築に用いる出発物
質であるプラスミドpL133の構築を示す工程図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アミノ末端からカルボキシ末端にかけて、 a)γ−カルボキシル化され、分泌されるタンパク質の
    シグナルペプチドおよびプロペプチド; b)ヒトプロテインCの軽鎖; c)リジン−アルギニン、リジン−リジン、またはアル
    ギニン−アルギニンから選ばれるジペプチド; d)細胞に随伴するプロテアーゼのための切断配列;お
    よび e)活性化されたヒトプロテインCの重鎖;[ただし、
    該切断配列はヒトプロテインC酵素前駆体の活性化ペプ
    チドではない] を含んでいるタンパク質の暗号配列を含有するDNA化
    合物。 2、切断配列が次のアミノ酸残基配列で示される請求項
    1記載のDNA化合物: PRPSRKRR、KKRSHLKR、 QTLERRKR、LEGSLQKR、 FYTPKTRR、MLVQGSWQ、 QVLRIRKR、KILNRPKR、 NILARVTR、ARFRRGAR、 DQMNEDKR、QWLMNTKR、 NRDDIAKR、LVKGRGRR、 またはIVEELGRR [配列中、Fはフェニルアラニン、Lはロイシン、Iは
    イソロイシン、Mはメチオニン、Vはバリン、Sはセリ
    ン、Pはプロリン、Tはトレオニン、Aはアラニン、Y
    はチロシン、Hはヒスチジン、Qはグルタミン、Nはア
    スパラギン、Kはリジン、Dはアスパラギン酸、Eはグ
    ルタミン酸、Wはトリプトファン、Rはアルギニン、そ
    してGはグリシンである]。 3、シグナルペプチドおよびプロペプチドが形成期ヒト
    プロテインCのシグナルペプチドおよびプロペプチドで
    ある請求項2記載のDNA化合物。 4、切断配列がPRPSRKRRである請求項3記載の
    DNA化合物。 5、DNAによってコードされているポリペプチドが次
    のアミノ酸残基配列で示される請求項4記載のDNA化
    合物: 【アミノ酸配列があります】 [配列中、ALAはアラニン、ARGはアルギニン、A
    SNはアスパラギン、ASPはアスパラギン酸、−CO
    OHはカルボキシ末端、CYSはシステイン、GLNは
    グルタミン、GLUはグルタミン酸、GLYはグリシン
    、H_2N−はアミノ末端、HISはヒスチジン、IL
    Eはイソロイシン、LEUはロイシン、LYSはリジン
    、METはメチオニン、PHEはフェニルアラニン、P
    ROはプロリン、SERはセリン、THRはトレオニン
    、TRPはトリプトファン、TYRはチロシン、そして
    VALはバリンである]。 6、請求項1、2、3、4または5のいずれかに記載の
    DNA化合物を含有する組換えDNA発現ベクター。 7、プラスミドpLAPC−IRSである請求項6記載
    のベクター。 8、請求項6記載のベクターで形質転換した真核宿主細
    胞。 9、293/pLAPC−IRSである請求項8記載の
    真核宿主細胞。 10、AV12/pLAPC−IRSである請求項8記
    載の真核宿主細胞。 11、(A)以下の(i)および(ii)を含有する組
    換えDNAベクターで宿主細胞を形質転換し: (i)アミノ末端からカルボキシ末端にかけて、 a)γ−カルボキシル化され、分泌されるタンパク質の
    シグナルペプチドおよびプロペプチド; b)ヒトプロテインCの軽鎖; c)リジン−アルギニン、リジン−リジン、またはアル
    ギニン−アルギニンから選ばれるジペプチド; d)細胞に随伴するプロテアーゼのための切断配列;お
    よび e)活性化されたヒトプロテインCの重鎖;[ただし、
    該切断配列はヒトプロテインC酵素前駆体の活性化ペプ
    チドではない] を含んでいるアミノ酸残基配列をコードしているDNA
    配列; (ii)該DNA配列を発現させるように設置したプロ
    モーター; (B)工程(A)で形質転換した宿主細胞を、該DNA
    配列を発現させる条件下で培養すること、を特徴とする
    真核宿主細胞からの分泌時に組換え活性化プロテインC
    を直接産生させる方法。 12、切断配列が次のアミノ酸残基配列で示される請求
    項11記載の方法: PRPSRKRR、KKRSHLKR、 QTLERRKR、LEGSLQKR、 FYTPKTRR、MLVQGSWQ、 QVLRIRKR、KILNRPKR、 NILARVTR、ARFRRGAR、 DQMNEDKR、QWLMNTKR、 NRDDIAKR、LVKGRGRR、 またはIVEELGRR [配列中、Fはフェニルアラニン、Lはロイシン、Iは
    イソロイシン、Mはメチオニン、Vはバリン、Sはセリ
    ン、Pはプロリン、Tはトレオニン、Aはアラニン、Y
    はチロシン、Hはヒスチジン、Qはグルタミン、Nはア
    スパラギン、Kはリジン、Dはアスパラギン酸、Eはグ
    ルタミン酸、Wはトリプトファン、Rはアルギニン、そ
    してGはグリシンである]。 13、切断配列がPRPSRKRRである請求項12記
    載の方法。 14、DNA配列が次のアミノ酸残基配列をコードして
    いる請求項13記載の方法: 【アミノ酸配列があります】 [配列中、ALAはアラニン、ARGはアルギニン、A
    SNはアスパラギン、ASPはアスパラギン酸、−CO
    OHはカルボキシ末端、CYSはシステイン、GLNは
    グルタミン、GLUはグルタミン酸、GLYはグリシン
    、H_2N−はアミノ末端、HISはヒスチジン、IL
    Eはイソロイシン、LEUはロイシン、LYSはリジン
    、METはメチオニン、PHEはフェニルアラニン、P
    ROはプロリン、SERはセリン、THRはトレオニン
    、TRPはトリプトファン、TYRはチロシン、そして
    VALはバリンである]。 15、宿主細胞が293またはAV12宿主細胞である
    請求項14記載の方法。 16、工程(B)で培養される宿主細胞が293/pL
    APC−IRSまたはAV12/pLAPC−IRS宿
    主細胞である請求項15記載の方法。 17、ベクターpLAPC、M13mp18HE1、M
    13mp18HE2、またはM13mp18HE3であ
    るベクター。 18、(a)細胞集団を適当な固体基質上に取り: (b)該細胞に寒天フィルムを乗せ; (c)該フィルムにニトロセルロースシートをかぶせ;
    そして (d)該シートを取り、該シートに結合したタンパク質
    を該タンパク質に対する抗体を用いて検出すること を特徴とする、タンパク質を発現し、分泌する細胞を同
    定し、単離し、そして産生したタンパク質量を他の細胞
    に関連させて定量する方法。 19、タンパク質が活性化プロテインCである請求項1
    8記載の方法。
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