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JPH03178997A - 抗凝血物質特性を有するタンパク質 - Google Patents

抗凝血物質特性を有するタンパク質

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Publication number
JPH03178997A
JPH03178997A JP2235994A JP23599490A JPH03178997A JP H03178997 A JPH03178997 A JP H03178997A JP 2235994 A JP2235994 A JP 2235994A JP 23599490 A JP23599490 A JP 23599490A JP H03178997 A JPH03178997 A JP H03178997A
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JP
Japan
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protein
sequence
amino acid
dna
factor
Prior art date
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Granted
Application number
JP2235994A
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English (en)
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JP3034926B2 (ja
Inventor
George P Vlasuk
ジヨージ ピー.ヴラスク
Lloyd H Waxman
ロイド エツチ.ワツクスマン
Victor M Garsky
ヴイクター エム.ガースキー
Michael P Neeper
マイケル ピー.ニーパー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck and Co Inc
Original Assignee
Merck and Co Inc
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Publication date
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/81Protease inhibitors
    • C07K14/8107Endopeptidase (E.C. 3.4.21-99) inhibitors
    • C07K14/811Serine protease (E.C. 3.4.21) inhibitors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/02Antithrombotic agents; Anticoagulants; Platelet aggregation inhibitors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

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  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

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】 血液凝固の役割は止血栓の硬着と安定化に対して不溶性
フィブリンマトリックスを与えることである。架橋した
フィブリン血餅の形成はある範囲の十分特徴のある血漿
タンパク質を含む一連の生化学相互作用に起因する。
相互作用はフィブリン形成に必要な物質量てが循環血漿
中に前駆体として存在する”内因系機序”と組織由来プ
ラスミノーゲンが数段階の過程を迂回し血餅形成を促進
する外因系機序と言われるものに分類される。この2つ
の機序は、非常に相互依存しており、■因子、IX因子
及びX因子は相互に活性化される(J、C,ギディング
ス(Giddings) ”血液凝固の分子遺伝と免疫
分析”フィリスホアウッド社、チヂエスター、英国19
88年、  17頁)。
凝固カスケードに於けるX因子の役割は、ズア(Zur
l等によって再検討されている。゛血液凝固の組織因子
機序”止面と血栓症初版(ブルーム(Bloom1等編
)、チャーチルリビングストーン、ニブインバーブ、1
24〜139頁(1981年)、ジャクソン(Jack
son)、°゛プロトロンビン活性化の生化学”止血と
血栓症、第2版(ブルーム等、編)、チャーチルリビン
グストーン、ニブインバーブ、165〜191頁(19
87年)及びスタインバークfsteinberg)等
。”X因子の活性化”止血と血栓症、初版(コルマン(
Colmanl等、編)、リッピンコット、フィラデル
フィア、91〜111頁(1982年)。
ヒトX因子は血漿中にドデシル硫酸ナトリウムの存在下
ゲル電気泳動によって測定した分子量約67000を有
する2本鎖の糖タンパク質として循環する(ジ スキビ
オ(Di 5cipio等)、°゛ヒトプロトロンビン
■因子(クリスマス因子)、X因子(スチュアート因子
)及びプロティンSの比較”生化学第16巻、698〜
706頁)。
わずかに低いMr値約59000は沈降平衡分析によっ
て得られる。正常な血漿濃度はlβ当り約7〜JOBで
あり、タンパク質は約15%のカルボキシル基を含む。
X因子の’1’JviMr= 4200flはブレトロ
ンビン2と高度の相同性を示し、活性部位セリンを含む
。ジスルフィド架橋によって軽鎖、Mr = 17[]
Oflに共相結合する。軽鎖は、a−カルボキシル化グ
ルタミン酸残基を含み、プロトロンビン断片1と著しい
相同性を示す。[X a因子と■a因子の複合体による
又は組織因子/ Vll a因子によるX因子の活性化
は少なくと432種のベブグド切断を含む1.主要な機
序は、アルギニン−イソロイシン結合の加水分解によっ
て重鎮の分−rから活性化中ベブヂドを遊離する。この
よう番1ニジて生した活性産物はaXa因子と吋ばれる
。これは更にカルボキシ末端近くのアルギニン−グリシ
ン結合の切断により修飾されてβXa因子を生しる。α
−Xa及びβ−X、aは共に同し凝固活性を示す。
X因子の軽鎖は活性化過程に影響されず、ジスルフィド
架橋によって分子の重鎮に結合したままである。このよ
うにして活性物質は、リン脂性ミセル又は細胞物質に対
してカルシウムを介した結合に必要なγ−カルボキシグ
ルタミン酸ド、メイン1 を保持する。従って基本的には、Xa因子はトロンビン
と対照的にリン脂質と血小板膜と結合したままである。
米国特許筒4.588.587号はへメンテリアオフィ
シナリス(llaementeria 0fficin
alisl ヒル唾液の抗凝血物質活性を記載している
バームl/ン(v(447mulen)等、Int、J
、Biochem、第20巻、No、 6.621〜3
1頁(1988年)は、R,エバーライ(everts
il 、 I3 、デコロラツス(decolorat
us) 、 B 、  ミクロブルス1m1crnpl
us)及びF)、ツルンカッムftruncatum)
から分離したダニ南の相対的プロプアーゼ阻害活性を記
載している。これらはトリプシンとキモ1−リブシンの
急速結合又は緩慢結合阻害剤であることがわかった。
ウィラドソン(Wi l 1adsenl及びライジン
グ(Ridingl、 Biochem、J、第189
巻、295〜303頁(1980年)は、外部寄生虫ダ
ニブーフィルスミクロブルス(Boophj、]us 
m1croplus)からのタンパク質分解酵素咀害剤
の活性及び血液凝固バラン2 ターに関する明害剤の効果を記載している。
先行の研究は、ダニ唾液のXa因子の阻害剤マクワルツ
(Markwardt、) 、F 、等(1958年)
、自然科学(Naturwisscnschaften
)第45巻、398〜399頁及びマークワルツ、Fo
等(1961年)、自然科学、第48巻、433頁及び
トロンビンの阻害剤ハウキンス(Hawkinsl 、
 R,等(1967年)英国学士院の議事録70頁を同
定一部精製している、唾液がIX a因子の阻害剤を含
むことは示唆している(ハウキンス)。(ヘルマン(H
ellmann)、 K及びハウキンス(1967年)
 Thromb、Diath、+laemorrh、第
18巻、617〜625頁)、リベイロ(Ribeir
ol等はダニ唾液が内因系機序を阻害することによって
血餅の形成を阻止することを報告している(リベイロJ
、 (1985年) 、 J 、 F、xp、Med、
第161巻、332〜344頁)が阻害部位を確認して
いない。この研究はまたADP、コラーゲン又は血小板
活性化因子によって誘発される血小板凝集を阻止する抗
血小板活性を始めて証明した(リベイロ、J、  (1
985年) 、 、J 、 Exp、Mcd、第161
巻、3:12〜344頁)。
これらの因子はいずれもその構造又は作用機序を解析す
ることができる精製は試みられていない。
S、セレビシs−(cerevisiae) a−接合
型因子プレプロリーダー配列は酵母に於ける分泌産物と
して非相同遺伝子の発現に利用されている(ブレイク(
Brake)等、Proc、 Natl、 Acad、
 Sci 、米国、第81巻、4642〜4646頁(
1984年)、ミャジマ等ジーン、第37巻、155〜
161頁f1985年)、ブラスク(Vlasuk)等
、J 、 Biol、Chem、第261巻、4789
〜4796頁(1986年)、シュルツ(Schult
z)等、ジーン、第54巻、113〜123頁(198
7年)、シュルツ等、シーン、第61巻、123〜13
3頁(1987年)、バイオ(Bayne)等、ジーン
、第66巻、235〜244頁(1988年)及びレー
ソン(Laison)等、バイオテクノロジー第6巻、
72〜77頁(1988年))。融合生産物として生産
されるタンパク質は、KEX2遺伝子によってエンコー
ドされたLys−Arg切断エンドペプチダーゼ(KI
EX2)によりタンパク質分解的に処理され生産物は培
地に分泌される。KEX2はppL配列と非相同遺伝子
間に存在するLys−Arg残基のC4 末端側で切断する。
本発明は詳細には凝固Xa内因子IX■害するタンパク
質及び関連の変異体を含む1.これらのタンパク質は低
分子量セリンプロプアーゼ阻害剤である。
これらのタンパク質の1つは計算分子質量6984.9
を有する60個のアミノ酸残基の1本のポリペプチドで
ある。これはXa内因子Ki=0.58nlJl に非
常に特異的であり、■a因゛r、カリクレイン、トリプ
シン、キモトリプシン、トロンビン、ウロキナゼ、プラ
スミン、組織プラスミノーゲン活性化因子、エラスター
ゼ、XI a因子又はS、アウレウス(aureus)
 V8プロテアーゼを阻害しない。この阻害剤はカルシ
ウムを必要としない。これらのタンパク質の完全なアミ
ノ酸配列を決定し、セリンプロテアーゼの他の阻害剤と
比較した。これらはクニッツ型Ill害剤と限定された
相同性を有する。しかしながら、全てトリプシンを阻害
するこの種の他の既知阻害剤と異なり、これはXa内因
子ほとんど独占的に阻害する。
本発明はまた患者のXa内因子阻害し、凝固を明 5 七する本発明のタンパク質を包含している組成物を含む
本発明はオルニトドロスモウバタ (Ornit、hodoros moubata)ダニ
抽出物から本発明のタンパク質を得る方法を含む。
本発明はまた酵母−大腸菌シャトルベクターに導入され
、大腸菌で増殖されたクローン化DNA断片で酵母細胞
を形質転換し、本発明の分泌タンパク質を発現させる方
法を含む。
本発明はまた本発明のタンパク質をエンコードする遺伝
子又は修飾した等価物及びそのタンパク質を大腸菌で生
産する方法を含む。
本発明はまた合成手段によって本発明のタンパク質を製
造する方法及び適当な遺伝子配列を含む発現ベクターに
対して絹換え工学を用いて本発明のタンパク質を製造す
る方法及び酵母細胞から発現ベクターを用いて組換え体
阻害剤を製造する方法を含む。
本発明はまたPCR変顕変光誘発クンケル変異誘発によ
りタンパク質変異体を産生じ、それによっ6 てXa因子明害活性を有するタンパク質変異体を得る方
法を含む。
本発明はまた本発明の組成物の治療−」二有効な量を患
者に投与することを特徴とする血液凝固を阻止するため
に患者を治療する方法を含む。
本発明のタンパク質は、オルニトドロスモウバタダニ抽
出物から得るか合成するか又は組換え工学を用いて生産
することができる。本発明の好適なタンパク質は次のア
ミノ酸配列を有する。
2 NH2−Tyr−Asn−Arg−Leu−Cys−工
1e−Lys−Pro−AA1−Asp−Trp−工1
e−4 As p−Glu−Cys−Asp−S e t−As
n−Glu−Gly−Gly−Glu−Ar g−Al
a−6 AA2−Phe−Arg−Asn−AA3−Lys−G
ly−Gly−Cys−Asp−5e r−Phe−8 Trp−工1 e−Cys −P r o−Glu−A
s p−Hi 5−Thr−Gly−Ala−As p
−Tyr −0 Tyr−5e r−5e r−Tyr−AA4−Asp
−Cys−Phe−Asn−Ala−Cys−工1e−
GOOHAA、、AA2、AA、及びAA4は各々Ar
g、Tyr、 Gly及びArgである(以後”TAP
−1”と呼ぶ)か又はAA、、AAz、AA3及びAA
4は各々Gin、 Phe、Asp及びGinである(
以後”’I’AP−2”と呼ぶ)。
また9、23.27及び53番の1個以上のアルギニン
アミノ酸をアスパラギンに置き換えた丁AP−1の変異
体及び23及び27番の1個以上のアルギニンアミノ酸
をアスパラギンに置き換えたTAP−2の変異体が好適
である。
また16番のアスパラギン酸をアルギニンに置き換えた
TAP−1の変異体が好適である。
またTAP−1タンパク質活性を有する−」二連の配列
を包含しているポリペプチド配列を有する二価性のタン
パク質は本発明の範囲内であり、トリペプチド配列、ア
ルギニン−グリシン−アスパラギン酸(RGD)が本明
細書に含まれる。RGD l−リペプチドの存在は、例
えばAA、がアルギニンである9番と10番のアミノ酸
の間に又はAA、がアルギニンである53番と54番の
アミノ酸の間にグリシンを挿入することによって得られ
る。
二価性分子は、特に本発明のタンパク質を構築されたプ
ロトロンビナーゼ複合体がある活性化血小板の標的とす
るのに適している。Lx因子、Va因子適当なリン脂質
表面及びプロ1〜ロンビンから構成されるプロトロンビ
ナーゼ複合体は生体内のプロトロンビンからトロンビン
へのXa因子変換に関与する。この複合体のリン脂質成
分はいずれの細胞表面によっても供給されることができ
る。しかしながら、活性化のときに、血小板がVa因子
結合部位をさらすミクロ粒子に小胞形成することは証明
されている。これらの活性化血小板ミクロ粒子は、プロ
トロンビナーゼ複合体を支持するのに非常に有効である
。非粘着タンパク質の適当な場所にRGD配列を挿入す
ると糖タンパク質II b/III aタンパク質のよ
うなペプチド配列を確認するインテグリンに結合するこ
とができるタンパク質を産生ずる(マエダ、]゛9等、
(1989年) J、 Biol。
Cbem、第264巻、15165〜1.5168頁)
。活性化のときに血小板II b/III a複合体が
あられになり以後のフィブリノーゲンを介した凝集に決
定的である。適当なTAP領域にRGD配列を挿入する
と(例えば部位特異的変異誘発により)、プロトロンビ
ナーゼ複合体を構築する活性化血小板を標的とする二価
性分子を産生ずる。
9 TAP−1の阻害Kiは0.58nMである。
本発明のタンパク質及びそのイソ型タンパク質及び自然
変異体は a) オルニトドロスモウバタダニ抽出物をホモジナイ
ズし、このホモジネートを遠心分離してL清タンパク質
浮遊画分を生成し、この画分を凍結乾燥し、 b) この凍結乾燥画分を水に溶解し、この溶液をゲル
濾過クロマトグラフィーカラムに注いでXa因子明害活
性を含む両分を分離し、C) このXa因子阻害活性を
含む画分をNaCl勾配で溶離されるアニオン交換カラ
ムに注いでXa因子を阻害する両分を集める ことによって得られる。
本発明はTAP−1及びTAP−2の活性のようなXa
因子に対して非常に特異的な阻害活性を有する全ての自
然同族体、イソ型タンパク質又は遺伝変異体を包含する
タンパク質 本発明のタンパク質は、開示された配列の活性0 を保存する開示された精製タンパク質配列による種類を
含み断片又はサブユニット、天然変異、対立変異、ラン
ダムに産生じた人為的変異体及び活性を保存する企図配
列変種を含む。断片又はザブユニットは完全なタンパク
質より少ないアミノ酸を含む配列のいずれかの部分例え
ば完全なタンパク質のN−及び/又はC−末端の部分を
排除している部分配列を意味する。
本発明のタンパク質はまた精製タンパク質配列の活性を
保存する開示された組換え体タンパク質配列を含む。ま
た発現ベクターの中の同義遺伝子の発現によって生じる
融合タンパク質のようなハイブリッドタンパク質を含み
、ペプチド結合によって第2ポリペプチドに結合した開
示されたタンパク質の比活性を有するポリペプチドを含
むことができる。
本発明の未変性タンパク質のいずれかの他の変異体は特
に保存的アミノ酸置換によってのみ分離したタンパク質
と異なるいかなる変異体ち含まれることは理解されるで
あろう。保存的アミノ酸置換は、テーラ−fTaylo
rl、 W、 R,J、 Mol。
Riot、第188巻、233頁(1986年)の表1
で゛セット”と定義される。本出願に於てタンパク質又
はその断片はアミノ酸置換、欠失又は他の過程でのいか
なる変異も含み、但し、精製後タンパク質は上述の阻害
剤タンパク質に特異的な抗体と免疫化学的に反応させる
本発明のタンパク質はメリフィールド (Merrifjeldl、  J、 Am、Chem
、Soc、第85巻、2149頁f1964年)に記載
されるような固相合成又はHF切断によるタンパク質含
有溶液の処理に特に注意を払っているホウテン(Hou
ghten) 、 Proc、 Nat、1. Aca
l 。
Sci、第82巻、5132頁(1985年)の合成の
ような当業界で既知の他の等価の化学合成を用いて製造
することができる。同相合成はリビア(Rivier)
等に1982年】月21日登録された米国特許第4.2
44.946号に一般的に示される保護アミノ酸の適当
な樹脂へのカップリングによってペプチドのC末端から
始まり、この引例の開示を引用する。この−M的な合成
の具体例は米国特許第4.305.872号及び同第4
.316.89]号に示される。
ポリペプチドの合成としては、適当に保護されたa−ア
ミノ基を有するカルボキシル末端アミノ酸をクロロメチ
ル化ポリスチレン樹脂等に結合する。塩化メチレン中ト
リフルオロ酢酸を用いてのようにa−アミン保護基を除
去した後、合成の次の工程は容易に進行する。個々のア
ミノ保護基の除去に対し7ては、公開文献に記載される
他の標準の切断試薬や条件を使用することができる。
次いで残りのα−アミノ及び側鎖保護アミノ酸は縮合に
よって所望の順序で段階的に結合して樹脂に結合した中
間体化合物を得る。各アミノ酸を別々に加える合成の別
法としていくつかは生長する同相鎖に加える前に互に結
合することができる。適当なカップリング試薬の選択は
当該技術の範囲内である。
2個のアミノ酸又はアミノ酸とペプチド又はペプチドと
ペプチド間の縮合は、アジド法、混合酸無水物法、OC
C(シンクロヘキシルカルボジイミド)法、活性ニスデ
ル法(p−ニトロフェニルエ3 ステル法、BOP [ベンゾトリアゾール−1−イルオ
キシ−トリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフ
ルオロホスフェ−1・]法、N−ヒドロキシコハク酸イ
ミドニスデル法等)、ウッドワード試薬に法のような通
常の縮合法に従って行なうことができる。同相法として
ペプチド鎖を延長する場合、ペプチドはC末端アミノ酸
で不溶性担体に結合する。C末端アミノ酸のカルボキシ
基と反応させて後に容易に切断される結合を生成さぜる
不溶性担体としては具体例としてハロメチル樹脂例えば
クロロメチル樹脂及びブロモメチル樹脂、ヒドロキシメ
チル樹脂、アミノメチル樹脂、ベンズヒドリルアミン樹
脂及びt−アルキルオキシカルボニルヒドラジド樹脂を
使用することができる。
種々のアミノ酸部分の反応性側鎖基を適当な保護基で連
鎖が完全に構築された後にその基が最後には除去される
までその部位で保護することはペプチドの化学合成に一
般的である。またアミノ酸又は断片のα−アミノ基も保
護するが、その実体をカルボキシル基で反応させて、次
にα−アミノ4 保護基を選択除去してその場で次の反応を行なうことも
一般的である。従って合成の工程として側鎖保護基を有
する種々のこれらの残基を持ったペプチド鎖中に所望の
配列に位置したアミノ酸残基の各々を含む中間体化合物
が生しることは一般的である。これらの保護基は次いで
一般的には精製により生じる所望の生成物を生成させる
と同時に除去される。
α−及びω−側鎖アミノ基を保護するのに適用できる保
護基としては、ベンジルオキシカルボニル(以後Zと略
される)、イソニコチニルオキシカルボニルfiNOc
)、 O−クロロベンジルオキシカルボニル[Z (2
C1) ] 、 ]p−ニトロベンジルオキシカルボニ
ルz [o2) ] 、 ]pp−メトキシベンジルオ
キシカルボニル flue) ] 、  ]t−ブトキ
シカルボニルBoc) 、 t−アミルオキシカルボニ
ル(Aoc) 、イソボルニルオキシカルボニル、アダ
マンチルオキシカルボニル、2−(4−ビフェニル)−
2−プロピルオキシカルボニル(Bpoc) 。
9−フルオレニルメトキシカルボニル(Fmocl、メ
チルスルホニルエトキシカルボニル(use) 、  
トリフルオロアセチル、フタリル、ホルミル、2−ニト
ロフェニルスルフェニル(NPSI 、ジフェニルホス
フィノチオイル(Ppt、l 、ジメチルホスフィノチ
オイル(Mptl等が例示される。
カルボキシ基の保護基としては例えばベンジルエステル
(OBzl)、シクロヘキシルエステル(ChxL4−
ニトロベンジルエステル(ONbLt−ブチルエステル
(Qbutl、 4−ピリジルメチルエステル(OPi
Cl等を例示することができる。アミノ及びカルボキシ
ル基以外の官能基を有するアルギニン、システィン及び
セリンのような個々のアミノ酸を必要な場合に応じて適
当な保護基で保護することが望ましい。例えば、アルギ
ニンのグアニジノ基はニトロ、p−トルエンスルホニル
、ベンジルオキシカルボニル、アダマンチルオキシカル
ボニル、p−メトキシベンゼンスルホニル、4−メ1−
キシー2,6−シメチルベンゼンスルホニルfMds)
 、  l 、 3.5− t−リメチルフェニルスル
ホニル(Mtsl等で保護することができる。システイ
ンのチオール基は、p−メトキシベンジル、トリフェニ
ルメチル、アセデルアミノメチル、エヂルカルバモイル
、4−メチルベンジル、2,4゜6−ドリメチルペンシ
ル(Tmb)等で保護することができ、セリンのヒドロ
キシル基はベンジル、Lブチル、アセチル、デトラヒF
ロピラニル等で保護することができる。
スチュワート(Stewartl及びヤング(Youn
g)、°゛固相ペプチド合成゛ビアスク゛ミヵルカンパ
ニー、ロックホード、アイルランド(1984年)はペ
プチドの製造方法に関して詳細な情報を提供する。a−
アミノ基の保護は14〜18j’Tに記載され、側鎖閉
塞は、18〜28真に記載される。アミン、ヒドロキシ
ル及びスルフヒドリル官能基の保護基の表は、149〜
151頁に示される。これらの説明をここに引用する。
望ましいアミノ酸配列が完了した後中間体ペプチドは、
液体肝のような試薬及び1種以上のチオ含有スカベンジ
ャーで処理して樹脂支持体から除去されるが、ペプチド
を樹脂がら切断するだけで 7 なく、残りの側鎖保護基金でも切断する。HF切断の後
、タンパク質配列をエーテルで洗浄し、多量の希酢酸に
移し、水酸化アンモニウムでpH約8.0に調整して撹
拌する。
好適には、ポリペプチド内の残基のアルキル化(例えば
メチオニン、システィン及びチロシン残基のアルキル化
)を避けるために、チオクレシル及びクレゾールスカベ
ンジャー混合液を使用する。この樹脂をエーテルで洗浄
し、直ちに多量の希酢酸に移して溶解し、分子内架橋を
最小にする。2501tMポリベブヂド濃度を0.1M
酢酸溶液約2lに希釈する。次いでこの溶液を撹拌し、
水酸化アンモニウムを用いてpH約8.(lに調整する
pH調整の際、ポリペプチドは望ましい高次構造の配列
を取る。
麩豫、t DN/ヒ畿術 組換えDNA技術は本発明のタンパク質を製造するため
に使用することができる。この技術は異種細胞通常異種
生物体からの遺伝情報DNAセグメントをDNAが得ら
れる生物体の外部に端と端をっな 8 いで結合させこのハイブリッドDNAを最初のDNAが
エンコードするタンパク質を生産させる細胞に取り込ま
せる。遺伝情報DNA又はmRNAを分離し、適当なり
ローニングベクターに取り込み適当な宿主細胞に導入す
る。
この技術に有用なりローニングベクターは個々の実験の
異種DNAに適合するDNA配列を含む。このベクター
は、安定な方法で存在することができ、実験DNAによ
って指令されるタンパク質を発現することができる宿主
細胞に導入される。クローニングベクターはプラスミド
、バクテリオファージ、ウィルス及びコスミドを含むこ
とができる。
発現ベクターは、適当な宿主に於て遺伝子のクローン化
コピーの転写及びそれらのmRNAの翻訳に必要とされ
るDNA配列である。これらのベクタは種々の細胞例え
ば細菌酵母昆虫及び哨乳類細胞中で原核あるいは真核遺
伝子を発現させることができる。
タンパク質はまた多数のウィルス系で発現させることか
できる。適当に構成された発現ベクターは宿主細胞に於
ける自己複製に刻する複製開始点、選択マーカー、限定
数の有用な制限酵素部位、高コピー数及び強力プロモー
ターを含む。プロモーターはRNAポリメラーゼをDN
Aに結合させるよう番こし、 RNA合成を開始するD
NA配列であり強力プロモーターは高頻度でこのような
開始を生ずる。発現ベクターには修飾クローニングベク
ターがあるがクローニングベクターに限定されず、詳し
くはプラスミド又はウィルスを示す。
及現五 原核生物はしばしば大腸菌の種々の菌株によって表わさ
れる。細菌例えばバシラスサヂリス(Bacillus
 5ubtilis) 、シュードモナス(Pseud
omonas)の種々の菌種又は他の細菌株のような他
の微生物菌株を使用することができる。このような原核
系では複製部位と宿主と適合し得る菌種由来の制御配列
を含むプラスミドベクターを使用する。例えば大腸菌は
典型的にはpBR322の誘導体ポリバー(Ilol 
1var)等、ジーン(1977年)第2巻95頁によ
る大腸菌種由来プラスミドを用いて形質転換される。本
明細書でリポソーム結合部位配列と共に任意にオペレー
ターを有する転写開始のためのプロモーターを含むこと
が定義される一般に使用される原核制御配列としてはβ
−ラクタマーゼ(ベニシリナーゼ)及びラクトース(l
ac)プロモーター系(ヂャング(chang等)ネイ
チコーア(]、9977年第198巻1056頁)及び
トリフl−ファンfTrp)プロモーター系(ゲデル(
Goeddel1等核酸Res、 (1980年)第8
巻、4057頁)及び人由来PLプロモーター及びN−
遺伝子リポソーム結合部位(シマタフ−等、ネイヂュア
(19B1年)第292巻、128頁)のような一般に
使用されるプロモーターを含む。しかしながら原核生物
と適合し得る入手し得るいかなるプロモーター系も使用
することができる。
本発明の真核系に有用な発現系は適当な真核遺伝子由来
プロモーターを包含している。酵母に有用なプロモータ
ーの1種は例えば3−ホスホグリモレ−1〜キナーゼを
含む解糖酵素の合成のプロ1 モーターを含む(ヒッツェマン(Hitzeman)等
、J、Biol、Chem、 (1980年)、第25
5巻、2073頁)。
他のプロモーターはエノラーゼ遺伝子(ホランド(t(
alland) 、 M、、J、等、J 、Biol、
Cbem、  (1981年)第256頁、1385頁
)又はYEp13から得られるLeu2遺伝子(ブロー
チ(BroachL、J、等、ジーン(1,978年)
第8巻121頁)からのものを含む。
適当な哺乳類プロモーターはSV40からの初期及び後
期プロモーター又はポリオーマ、アデノウィルスTI 
、ウシ乳頭腫ウィルス又はトリ肉腫ウィルス由来のよう
な他のウィルスプロモーターを含む。適当なウィルス及
び補乳類エンハンザ−は」二に引用されている。植物細
胞が発現系として使用される場合には、ツバリン合成プ
ロモーターが適当である(デビッカ−(Depicke
r、 A、等、J、Mol。
Appl、Gen、 (1982年)第1巻561頁)
6タンパク質を発現するのに有用な昆虫細胞発現系は、
スミス(Smit、h1等米国特許第4,745,05
1号に記載される系の修飾型を含む。バクロウィルス遺
伝子又はバクロウィルス遺伝子のプロモーター2 を含むその一部を包含しているバクロウィルスDNAを
切断して少なくともプロモーターを含むDNA断片を得
る。所望の産生タンパク質は発現ベクターがバクロウィ
ルスポリヘトリンプロモーターの転写調節下山なくとも
1種の非相同産生タンパク質ポリペプチド構造遺伝子を
包含している組換え体バクロウィルスゲノムである組換
え体バクロウィルス発現ベクターを感受性のある宿主昆
虫細胞に感染して作製する。
宿主昆虫細胞に於て選択遺伝子を発現することができる
組換え体バクロウィルス発現ベクターはバクロウィルス
ポリヘトリンブロモターと相同組換え体を十分促進する
だけのフランキングDNA配列を包含しているDNAフ
ラグメントを作製しバクロウィルスDNAフラグメント
なりローニングビヒクルに挿入して修飾クローニングベ
クターを作成し、バクロウィルスポリヘトリンプロモー
ターの転写調節によるクローン化バクロウィルスDNA
断片の選択制限部位を同定し、バクロウィルスポリヘト
リンプロモーターの転写調節下バクロウィルスDNA断
片の別の制限部位を修飾クローニングベクターから欠失
させ、選択非相同遺伝子をユニク制限部位に挿入して組
換え体シャトルベクタを作成し組換えを行なうようにバ
クロウィルス1)NAを接触させて組換え体と非相換え
体バクロウィルスの混合物を作製し、組換え体バクロウ
ィルス発現ベクターをこの混合物から分離することによ
って作製する。
オリゴヌクレオチドブライマー 所望の配列の別々のストランドにその配列に沿った相対
的位置でハイブリッド形成するオリゴヌクレオチドブラ
イマーは、1つのブライマーから合成される伸長産物が
、その鋳型(神体)から分離されるとき別のブライマー
を決った長さの核酸に伸長する鋳型として役立つことが
できるように調製される。ブライマーは、例えばナラン
グ(Narangl、 S、A、等Meth、 Enz
ymol、第68巻90頁f1979年)及びブラウン
(Brown) 、 E、L、等Meth。
Enzymol、第68巻109頁 (1979年)に
各々記載されるホスホトリエステル及びホスホジエステ
ル法又はその自動化された実施態様のような適当ないず
れの方法を用いても製造することができる。このような
自動化された実施態様としては出発物質としてジエチル
ホスホルアミタイトを使用し、ビュウケージ(Beau
cage)等テトラヘドロンレターズ(1981年)第
22巻、1859〜1862頁に記載される通り合成す
ることができる。変性固体支持体によりオリゴヌクレオ
チドを合成する方法は米国特許第4.458.066号
に記載される。また生物原料(制限エンドヌクレアーゼ
消化物等)から分離されたブライマーを使用することも
できる。
ブロービングcDNAライブラリ cDNA又はゲノムライブラリーをコロニー又はプラー
クハイブリッド形成操作を用いて選抜する。
細菌コロニー(又は組換え体ファージ感染細菌)を含有
するプレートを複製ニトロセルロースフィルター紙(S
&S型BA−85)に複製し細菌コロニースクリーンに
対してコロニーをAmp 50μg/mlを含有するL
寒天上で37°Cで14〜16時間増殖させる。細菌に
プラスミド又はファージを溶解し5 0.2N NaOH、1,5M NaC1次いで0.5
M l−リスpH7,5,1,5M NaC1次いで2
回標準食塩水クエン酸塩(2XSSC)で各々5分間順
次処理してDNAをフィルターに固定する7フイルター
を風乾し80℃で2時間焼付ける。この複製フィルター
をDNAハイブリッド形成緩衝液(5XSEC、pH7
,0,5Xデンハートの溶液(ポリビニルピロリジンと
フィコール及びウシ血清アルブミン、IX=各々0.0
2%1.50mMリン酸ナトリウム緩衝液pH7,0,
0,2%SO5,20μg/mlポリU及び50μg/
ml変性サーモン精液DNAを1フイルターにつき10
m1で42°Cに於て6〜8時間前ハイブリッド形成す
る。
この試料を望ましい緊縮に依存する条件下キナーゼ化プ
ローブでハイブリッド形成する。典型的な中程度の緊縮
条件はプローブを含むDNAハイブリッド形成緩衝液1
〜5m1/フイルターと42°Cの温度で24〜36時
間を用いる。高緊縮に対しては高温で時間を短くする。
フィルターを2XSSC10,2%SO3及び50mM
リン酸ナトリウム緩衝液pH7で37℃に於て各々30
分間洗浄し次いで2XSSC及び6 0.2%SO3で2回洗浄し、風乾、−70℃で2〜3
日間オートラジオグラフにかける。
ポリメラーゼ鎖 応1JLM タンパク質をコードする多量のDNAをムリスfMul
lis)等に記載されるポリメラーゼ鎖反応fPcR)
を用いて得ることができる。ブライマーの伸長産物は、
別のブライマーに対合されるとき、核酸配列の作製の鋳
型になる。
核酸配列ストランドは、鋳型の個々の位置で相補性スト
ランドに結合するオリゴヌクレオチドブライマーの存在
下で分離するまで加熱する。ブライマー鋳型複合体はD
NAポリメラーゼの基質として作用し、その複製機能を
行なう場合にブライマーを伸長する。変性の際両プライ
マー伸長と共通の領域は繰り返しブライマー伸長の鋳型
として働く。この過程は一連の加熱冷却サイクルで続け
、加熱はストランドを分離し冷却は再アニールして配列
を伸長する。ストランドのコピーが多く生じるほどサイ
クルが繰り返される。増幅によりコーディングドメイン
及び別のいかなるブライマーエンコード情報、例えば制
限部位又は翻訳シグナル(シグナル配列開始コドン及び
/又は停止コドン)も得られる。
望之l二璽域 所望のコーディング制御配列を含む適当なベクターの構
成は当業界で十分理解されている標準の連結反応及び制
限技術を用いる。分離プラスミドDNA配列又は合成オ
リゴヌクレオチドを切断し適合させ所望の形に再連結さ
せる。
部位特異性DNA切断は当業界で一般に理解されている
条件下適当な制限酵素(又は酵素)で処理して行なわれ
この詳細はこれらの市販で人手される制限酵素の製造業
者によって規定されている。
例えばニューイングランドバイオラプス、プロダクトカ
タログ参照。一般にプラスミド又はDNA配列約lLL
gを緩衝液約20LLβ中で1単位の酵素によって切断
する。典型的にはDNA基質を完全に消化させるために
過剰の制限酵素を使用する。
約37℃に於て)品置時間約1〜2時間が実行可能であ
るが、変更は可能である。各々温度した後タンバク質を
フェノール/クロロボルムで抽出して除去し次いでセフ
ァデックス■G−50スピンカラムにかけることができ
る。所望により切断断片のサイズ分離をポリアクリルア
ミドゲル又はアガロースゲル電気泳動により標準技術を
用いて行なうことができる。サイズ分離の一般的説明は
メソツズインエンザイモロジ−(1980年)第65巻
499〜560頁に作られている。
制限切断断片は大腸菌DNAポリメラーゼI(フレノウ
)の大きな断片で4個のデオキシヌクレオチド三リン酸
塩(dNTP)の存在下50mM トリス、pH7,6
、50mM Na11.6 mM MgC1□、6mM
DTT及び5〜lou M dNTPs中20〜25°
Cで約15〜25分の温置時間を用いて処理することに
より平滑末端化することができる。フレノウフラグメン
トは5′突出部で挿入するが4個のdNTPの存在下で
さえも突出している3′ 1本鎖を除去する。所望によ
り選択修復はdNTP又は選択されたdNTPの1個だ
けを粘着末端の種類によって指令される制限の範囲内で
供 9 給することにより行なうことができる。フレノウで処理
した後、混合物をフェノール/クロロボルムで抽出し、
エタノール沈殿した後セファデックス■G−50スピン
カラムにかける。適当な条件下SLヌクレアーゼで処理
するといずれかの1本鎖タンパク質も加水分解が生じる
上述した通りオリゴヌクレオヂドはマッテウチ(Mat
teuccil等(J、Am、Chem、Soc、 (
1981年)第103巻3185頁)のトリエステル法
によって又は市販で入手される自動化オリゴヌクレオヂ
ドシンセサイザーを用いて製造することができる。アニ
ーリング前の又は標識化の1本鎖のキナーゼ化は50m
M Tris、 pH7,6,10mM MgC1□、
5mMジチオトレイトール、1〜2 mM ATP、1
.7ピコモル32P−ATP(2,9m(:i/ミリモ
ル) 、0.1+n&4スパーミジン、0.1m1AE
DTAの存在下0.1ノナモルの基質に対して過剰の例
えば約IO単位のポリヌクレオチドキナーゼを用いて得
られる。
連結反応は次の標準条件と温度、20m&4トリスー1
1CI  、  pH7,5,10mM MgCl2.
10mM DTT、33 lzg/m1BsA、10m
M−50mM Na(:1 、及び1 mM ATP、
0.3〜0.6(ワイス)単位T4DNAリガーゼ14
℃に於て15〜30μ℃容量で行なわれる(°“平滑末
端“°連結反応に対して)。分子内゛粘着末端”連結反
応は通常全DNA濃度33〜100 μg/ml (5
〜1100n全末端濃度)で行なわれる6分子内平滑末
端連結反応(通常10〜30倍モル過剰量のリンカ−を
使用する)はItLM全末端濃度で行なわれる。
゛°ベクター断片゛を使用するベクター構成については
ベクター断片は一般に5′ リン酸を除去しベクターの
再連結を妨止するために細菌アルカリ性ホスファターゼ
(BAP)で処理される。BAP消化はpitsに於て
約150mM トリス中でNa+とMg2+の存在下ベ
クターlu、g当り約1単位のBAPを用いて60℃で
約1時間行なわれる。核酸断片を回収するためにこの作
製試料をフェノール/クロロホルムで抽出し、エタノー
ル沈殿し、セファデックス■G−50スピンカラムにか
けることにより脱塩する。また再連結反応は、望まれな
い断片の別の制限酵素消化によって2重に消化されたベ
クターに於て妨止することができる。
配列修飾を必要とするcDNA又はゲノムDNA由来ベ
クタ一部分に対しては変異誘発に向けられた部位特異性
ブライマーが用いられる。これは望ましい変異を表わす
、限られた不適正を除いて変異誘発される1本鎖プラス
ミド又はファージDNAに相補的なブライマー合成オリ
ゴヌクレオチドを用いて行なわれる。簡単には合成オリ
ゴヌクレオチドはファージに相補的なストランドの合成
に向けるブライマーとして用いられ、得られた二重鎖D
NAをファージ支持宿主細菌に形質転換する。形質転換
された細菌の培養株は寒天上面に塗布しファジを含む単
一細胞からプラークを形成させる。
理論的には50%の新しいプラークは1本鎖として変異
された形のファージを含み50%は元の配列である6得
られたプラークは厳密に適正なバイブリド形成を可能に
する温度でキナーゼ化合成ブライマーとハイブリッド形
成されるが、もとのス1−ランドとの不適正はハイブリ
ッド形成を防止するのに十分である。次いでプローブと
ハイブリッド形成するプラークを集め培養しDNAを回
収する。
数置り並よ 以下に示される構成についてはプラスミド構成の正しい
連結反応は大腸菌ジュネディックストックセンターCG
SC#6135から得た大腸菌株MM294又は他の適
当な宿主を連結混合物でまず形質転換することによって
確認される。満足な形質転換体は当業界で理解されてい
る通りアンピシリン、テ1〜ラザイクリン又は他の抗生
物質耐性によって又はプラスミド構成方式に依存する他
のマーカーを用いて選択される。次いで形質転換体から
のプラスミドをフレウェル((:lewell)、D、
H,等Proc、Natl。
Acad、Sci、米国(1969年)第62巻、11
59頁の方法次いで任意のクロラムフェニコール増幅(
フレウェル、D、B、、1.バタテリオール(1972
年)第110巻、 667頁)に従って作製する。分離
したDNAは制限による分析及び/又はメシング(Me
ssing)等核酸Res  (1981年)第9巻3
09頁に3 も記載されるザンガー[Sangerl、  F%Pr
oc、 Natl 。
Acad、Sci、米国(1977年)第74巻546
3頁のジデオキシ法又はマクサム(Maxam1等メン
ツズインエンヂモロジー (1980年)第65巻、 
499頁の方法によって配列が決定される。
形質転換 使用される宿主細胞に依存して形質転換はこのような細
胞に適当な標準の技術を用いて行なわれる。コーエン(
C:ohen) 、S、N、Proc、Natl、Ac
ad、 Sci。
米国(1972年)第69巻21. I 0頁に記載さ
れる塩化カルシウムを使用するカルシウム処理又はマニ
アチス(Maniatis)等モレキュラークローニン
グニアラボラトリ−マニュアル(1982年)コールド
スプリングハーバ−プレス、 254頁に記載されるR
bC1法は原核生物又は実質的な細胞壁バリヤーを含む
他の細胞に対して用いられる。アグロバクテリウムツメ
ファシェンス(Agrobacterium tume
faciensl(ショー (Shaw) 、 C,H
,等ジーン(1983年)第23巻315頁)による感
染はある種植物細胞に対して用いられる。このような細
胞壁のない哺乳類細胞に4 対してはグラハム(Graham)及びパンデルイブ1
Eb)ウィルス学 (1978年)第52巻546頁の
リン酸カルシウム沈殿法が好適である。酵母への形質転
換はパンゾリゲン(Solingenl、 P、等、J
、 Bacter。
(1977年)第130巻946頁及びヒシアオfHs
iaol。
(:、I−、等、Proc、 Natl、Acad、 
Sci、米国 (1979年)第76巻3829頁の方
法に従って行なわれる。
阻害剤をコードする合成遺伝子はオリゴヌクレオチドを
用いて作成した。合成遺伝子は大腸菌中融合タンパク質
を作成するためにcheYに融合し更にタンパク質を大
腸菌周縁細胞質に挿入するためにompAシグナルペプ
チドに融合した。
実施例1 オルニトドロスモウバタダニは南アフリカからアンチボ
ディアソシエイテス社(ベツドフォト、テキサス)によ
り入手した。比色基質はへレナラブス、アメリカンジア
グノスチ力及びケミカルダイナミクスから購入した。ヒ
トXa因子はエンザイムリサーチラボラトリーズから入
手した。ヒトプラスミン、ウロキナーゼ及びウシトロン
ビンはカルビケミ、ウシトリプシン、キモトリプシン及
び膵臓エラスターゼはつオーシントンエンザイム社から
人手した。血漿カリクレイン、カルボキシペプチダーゼ
Y、S、アウレウス■8プロテアゼ及びプロテアーゼ阻
害剤はシグマから入手した。2木調tPAはアメリカン
ジアグノスチ力から人手した。
肚豊里塁里選奎 50匹のダニ(0,8g )を0.1.5M NaC1
と50μM E−64を含む20mMビス−トリス(p
H7,o) 3m1.50μMペプスタチン及び50I
LMキモスタチンにすりガラスホモジナイザーでホモジ
ナイズした。ホモジネートを30.000xgで30分
遠心分離し生した沈降物を緩衝液3mlに再浮遊させ再
び遠心分離した。上清を合わせスクロースを最終濃度1
0mg/mlまで加え抽出液を凍結乾燥した。この物質
をH2O2m1に溶解し、25mM NaC1と0.1
mM EDTAを含む20mMビス−トリス−HCl 
(pH7,4)で平衡にしたセファデックスG−75ス
ーパーフアイン(ファーマシア)カラム(1,5cmX
 95cm)に注いだ。2m1画分を集め選択した画分
からのアリコートをXa内因子びトロンビンについての
効果を検定した。
Xa因 の■−剤の枦製 ゲル濾過後、xa因子阻害活性を含む両分をプルし20
ntlビス−トリス−11cl fpH6、0)で平衡
にしたモノQ(ファーマシア)カラム(0,5x 5 
cm)に注いだ。このカラムをNaC1の勾配(0〜I
 M NaC]−。
全量60mL)で溶離し画分1mlを集めた。Xa内因
子阻害する両分を透析して塩を除去し凍結乾燥した。こ
の物質を11202m1に溶解し、0.1%トリフルオ
ロ酢酸で平衡にした。バイダック[18カラム(4,6
x 200mm1に注いだ。タンパク質を0.1%トリ
フルオロ酢酢酸デアセトニトリル0’−60%)の1分
当り1%に於ける直線勾配で溶離した。画分1mlを集
め、溶媒を真空下で除去した。画分を20mMトリス−
HCl (pH7,4)10.15MNa(:l (T
DSI O,5〜Iに溶解し、検定した。阻害活性を含
むものをプールし、増量アセトニトリル(0〜40%)
のコンベックス勾配により同じカラムで再クロマトグラ
フィー処理した。ピークを手で集め乾燥した。
 7 ダニ全部の粗可溶性抽出液をセファデックスG−75に
よるゲル濾過で分画した。選択したカラム画分をXa内
因子阻害能力に対して検定したとき、見掛けの分子量8
.000〜10.000で溶離する1本のピークが見ら
れた。
Xa因子阻害活性のピークをプールしモノQのカラムに
直接注いだ。阻害剤は0.25M NaC1の1本のピ
ークで溶離した。この阻害剤を精製する前の試みとして
低いイオン強度で溶離する活性の第2のピークが見られ
た。同様の方法で精製した(以下参照)。
この物質を透析して塩を除去し凍結乾燥した。
少量の11□0に再溶解した後アリコートを逆相HP 
L Cで分画した。阻害活性は1本のピークで溶離した
(第1A図)。この物質を再クロマトグラフィー処理し
てタンパク質の均一ピークを得た(第1B図)。
我々は精製阻害剤の200〜250μgが500匹のダ
ニから得ることができることを推定する。
SO3−PAGEによりMr二6000と推定されるタ
ンパク質の1本のバンドが見られた(第2図)。
8 地!どL法 タンパク質を標準としてウシ血清アルブミンを用いるロ
ーリ一方法によって評価した。5O3PAGEを16%
アクリルアミドと 05%ビスアクリルアミドを含むス
ラブゲルにより行なった。染色面分子量標準をB肚から
得た。タンパク質をクーマシーブルーで染色して検出し
た。
酵素検定 検定を室温に於て96ウエルミクロタイタープレートで
行なった。ペプチド−ニトロアニリド基質の加水分解に
よる発色をVmaxマシン(モレキュラーデバイシイズ
)の405nMに於て連続して監視した。Xa内因子濃
度を活性部位滴定により定量した。実験に使用している
他のプロテアーゼの溶液濃度は発表されている吸光係数
を用いて分光光度的に定量した。精製阻害剤の濃度はア
ミノ酸定量分析によって定量した。典型的には定量には
全量200〜220μβ中500pMタンパク質分解酵
素、20mM)リス−HCl (pt(7,4)、0.
15M NaC1,0,2〜0.3mM基質及び選択さ
れたカラム画分又は精製阻害剤のアリコートを含む。ヒ
トXa因子の場合、緩衝液には0.1%BSAも含み、
S、アウレウスV8プロテアーゼに対する緩衝液は50
mM NH4HCO,である。使用される基質はスベク
ロザイムXa (Xa内因子 、S−2238(トロン
ビン) 、S−2356(ギモトリブシン) 、 S−
2366(Xla因子) 、 Boc−AlaAlaP
ro −Ala −pNa  (エラスターゼ)、スベ
クトロザイムPKal (カリクレイン)スベクトロザ
イムP14(プラスミン)、スベクトロザイムUK (
ウロキナーゼ) Z−Phe −Leu −Glu −
pNA  (S、アウレウスv8プロテアーゼ)及びt
PAに対してスベクトロザーrムtPAである。Vll
a因子はヒトX因子から3H−活性化ペプチドの解離を
測定することによって検定した。速度論的分析としては
10分以下で行ない次いで添加基質の5%以下が利用さ
れる初速度を評価した。
豊遺迭よ プロテアーゼによる消化又は配列決定分析の前に阻害剤
を50mMジチオトレイトール、0.25M l−リス
−HCl (pH8,2)及び1 mM EDTAを含
も6Mグアニシン塩酸塩中で37°Cに於て1時間装置
して変性した。ヨードアセタミドを最終濃度0.1Mま
で加えこの混合液を室温で30分間放置してスルフヒド
リル基を閉塞した。反応混合液をバイダックCI8カラ
ムに直接注ぎ0.1%トリフルオロ酢酢酸デアセトニト
リル勾配で溶離してタンパク質を再び分離した。タンパ
ク質を真空下で乾燥し、アプライドバイオシステム気相
配列決定装置により直接配列決定した。
還元アルキル化した阻害剤を50mM NH4HCO3
100μ℃に溶解し、トリプシン(50: l 、 W
/W)と室温で装置した。4時間後同量のトリプシンを
加え反応を一晩進行させた。次でこの混合液をC+aカ
ラムに直接注ぎ消化産物を分画した。緩衝液が50mM
酢酸アンモニウムであるほかは同様にしてS、アウレウ
スV8プロテアーゼによるタンパク質分解を行なった。
ピークを手で集め配列決定分析にかけた。
還元カルボキシアミドメチル化後阻害剤を直接配列決定
した。表1に示される通り最初の53残基1 の配列をこのようにして決定したがいくつかのアミノ酸
の同定は不明であった。この配列を伸長するために還元
アルキル化タンパク質をトリプシンで処理し、断片を逆
相HPLCで分離した。ポリペプチド配列はTAP−1
の配列であることがわかった。
及−1 PTII        成句1      サイクル
     PTII       サイクルL主Z菰 
ユロ聾ル  隔  Li2地  陽Tyr      
    488       21       Gl
y         41Asn          
565       22       Glu   
      42Arg         202  
     23       Arg        
 43Leu          891      
 24       Ala         44e
m−Cys        461       25
       Tyr         4511e 
      655    26     Pbe  
    46Lys          426   
    27       Arg        4
7Pro          415       2
8       Asn         48Arg
          247       29   
    Gly        49Asp     
     326       30       L
ys        50’I’rp        
  149       31        Gly
         5111e          3
68       32       Gly    
     52Asp               
     33      Cm−Cys      
53Glu                    
34       AspCm−Cys       
          35      5erAsp 
                   a6    
   PheSer                
    37       TrpAsn      
              38        T
ieに111                   
39      Cm−CysGly        
            40       Pr。
フェニルヂオヒダントイン誘導体のおよその収量は、ピ
ークから計算した。
Arg ■円、Cによる 実」1硼2 実施例1と同様の方法により、ビクトリア湖ジンバブエ
近くのいぼいのししの穴から得たオルニトドロスモウバ
タダニ(亜種ポルシヌス(porcinus)ウオルト
ン)を用いてTAP−1のようなXa因子明阻害を有す
る別のポリペプチド配列を決定した。このペプチドをT
AP−2と同定した。
丈思班旦 Boc−11e−0−Pam樹脂で開始して、α−アミ
ノBoc保護基(t、ert−ブチルカルボニル)をト
リフルオロ酢酸と塩化メヂレンを用いて除去し、脱保護
したイソロイシンをジイソプロピルアミンで中和する。
次いでBoc保護Cys fPMB) (システィンは
p−メトキシベンジルで保護される)をシンクロヘキシ
ルカルボジイミドによって仲介されトリフルオロ酢酸と
塩化メチレンで脱保護されたインロイシンに結合する(
アブライドバイオシステムズ社ペプチドシンセサイザー
用プロトコール)。次いでCysをジイソブロビルエヂ
ルアミンで中和する。シンクロヘキシルカルボジイミド
によるカッブリング、l・リフルオロ酢酸と塩化メチレ
ンによる脱保護のこの段階的方法により60個のアミノ
酸のBoc保護Ala、 Asn及び残りの56個のア
ミノ酸を逐次結合する2種々のアミノ酸は当業者に周知
の通常のペプチド合成実施に従って適当に保護すること
ができる、 ペプチドの樹脂からの切断はIIF/アニソール(9:
1 (v/v) )を用いて得られる。システィン及び
チロシン残基のアルキル化を避けるためにチオクレゾー
ル及びクレゾールスカベンジャー混合液を使用した。樹
脂をエーテルで洗浄し250gMポリペプチド濃縮物を
直ちに0.1M酢酸溶液約2f2に希釈する。次いでこ
の溶液を撹拌し、水酸化アンモニウムを用いてpH約8
.0に調整する。0.1%TFA H2O−CH3CN
勾配中分取用Hl’ I−Cを用いて精製を行なう。
阻害剤の最終アミノ酸配列は 2 NH2−Tyr−Asn−Arg−Leu−Cys−工
1e−Lys−Pto−Atg、−Asp−Trp−工
1e−4 Asp−Glu−Cys−As p−5e r−Asn
−Glu−Gly−Gly−Glu−Arg−Ala−
6 Tyr−Phe−Ar g−Asn−Gly−Lys 
−Gly−Gly−Cys−Asp−S e t −P
he−8 Trp−工1 e−Cys −P ro−Glu−As
 p−Hi 5−Thr−Gly−Ala−As p−
Tyr −0 Tyr −S e r−5e r −Tyr−Arg−
As p−Cys−Phe−Asn−Ala−Cys−
工1e−COOHである。
々のプロテアーゼに関するTAP−1の 室活性第3図
はTAP−1(7)存在下(Vil及び不在下(Vol
で初速度による増加量阻害剤の効果を示す、TAP−1
をヒトXa因子と予め渦層して基質不在下で平衡を得た
ため機序と無関係の固有Ki値はモーリソン(Morr
isonl 、 J、 F、 Biophys、Act
a第185巻269頁(1969年)による論文に記載
される密着結合阻害の等式を用いて計算した(実線)。
種々のプロプアーゼに関するTAP−1の効果も試験し
た。各プロテアーゼより300倍モル過剰量に於てVI
T a因子トロ 0ンビン、キモトリプシン、エラスターゼ、トリプシン
、カリクレイン、ウロキナーゼ、プラスミン又はS、ア
ウレウスV8プロテアーゼの阻害は検出されなかった。
Kiは0.58nMであった。15 mMca++の封
入体は1’AI’−1のXa内因子阻害する能力に関し
て効果がなかった。プロトロンビン、活性化部分トロン
ボプラスチン及び変性スチブベンの存在下凝血時間に関
するTAP−1の効果は表IIに示される。
表   ■ に関するTAP の効果 =(対照) 1.15ピコモル 28.9ピコモル 57.8ピコモル 15  ピコモル 15.1 15.1 28.9 31.2 48.7 28.9ピコモル 57.8ピコモル 115  ピコモル 性スチブベン時間 (正常ヒト血漿) 45.2 57.7 92.2 28.9ピコモル 57.8ピコモル 115  ピコモル ■7,7 31.2 65.1 DNA技術を用いて本発明のタンパク質の種ノJの誘導
体の製造が可能であり、例えば基礎にあるDNAの変異
誘発に向けられた部位によって生しる1個又は複数のア
ミノ酸置換、欠失、付加又は置換で様々に修飾される、
これらの誘導体を生しるこのような対立遺伝子の変更及
び修飾は全てこれらのタンパク質の実質的特徴的Xa因
子阻害活性が性質に影響を及ぼさない限り本発明の範囲
内に含まれる。タンパク質はfl)最初のアミノ酸とし
てメチオニンを有して(構造遺伝子の前にATG開始シ
グナルコドンを挿入することによって存在させる)又は
(2)メチオニンが細胞内又は細胞外で切断される場合
に標準的な最初のアミノ酸を有して又は(3)シグナル
ポリペプチド又は複合体が細胞内又は細胞外条件で特別
に切断可能である通常のシグナルポリペプチド以外のシ
グナルポリペプチド又は複合タンパク質と共に(英国特
許出願公報第2.007.676A号)又は(4)余分
ないかなる外来ポリペプチドも切断する必要のない成熟
形で直接発現して作製される。後者は、与えられた宿主
がシ9 グナルベブチドを除去することができないか効率よく除
去しない場合に特に重要でありその場合、発現ベヒクル
はタンパク質をそのシグナルペプチドと共に発現するよ
う作られる。いかなる場合にも、こうして作製したタン
パク質を種/7の形で回収し、Xa因子を  −   
゛− 阻害する場合に用いるのに適合するレベルに精製する。
以下の実施例は阻害剤を自然に折りたたまれた生物学的
に活性な形で作製する組換え技術である。
実10」4 酵母に於ける阻害剤の発現 阻害剤をエンコードする組換え体遺伝子を合成し、TA
P−1の一次アミノ酸配列に基づいて構成した。適切に
変性された合成遺伝子を分泌発現させる酵母発現ベクタ
ーに挿入した。酵母細胞は合成遺伝子を含むベクターで
形質転換した。
TAP−1のアミノ酸配列を同定したため、適当に選択
された合成オリゴヌクレオチドを使用して阻0 I。
害剤をエンコードする遺伝子を構成した。8種のオリゴ
ヌクレオチドを合成し、合成遺伝子なアニーリング及び
連結反応によって構成した。
5’ TCGAATTCATGTA         
     3’45−+ner II。
5′ TTCGA 3’ III。
IV。
2−mar 5’  TCGACGAA 1−mar 5’  CTTTACCGTTACGGAAGTAA0
−mer にTCGCAT 3 03′ 2−mer VI。
5′ GAAGGAGTCGCAACCAC32−mar VIl、5’ GCTTGAATrCAT 3 ’ 8−mar 、G 3 各々のオリゴヌクレオチドを15%ポリアクリルアミド
ゲルによる電気泳動分離及び電気溶離によって精製した
。II −VTIのオリゴヌクレオチドをポリヌクレオ
チドキナーゼで処理し、相補的対合(IIIと■)及び
(Vと■)でアニールした。オリゴヌクレオチドIと■
を各々キナーゼ化IIとv■で直接アニールした。オリ
ゴヌクレオチドをキナゼ反応緩衝液中で80℃に2分間
加熱し、1時間にわたって徐々に冷却してアニールした
。4種のアニール化オリゴヌクレオチド対合をプールし
T4リガーゼで処理した。得られた生産物をEcoRI
で消化した。合成遺伝子を表わす生産物を200bp断
片として分離し、混合物を2%アガロースゲルで電気泳
動にかけた後、同定した断片を切除し電気溶離した。
合成遺伝子を表わすDNA断片を予めEcoRlで消化
したpJc264 (ガン(Gan)、 Z、−R,等
(1989年)ジーン、第79巻159〜166頁)に
連結し、アルカリ性ホスファターゼで処理してプラスミ
ド276−2Eを得た。
連結混合液を使用して受容能のある大腸菌(ストラタジ
ェン、カリフォルニア、米国)を形質転換した。アンピ
シリン耐性細胞を得、アンピシリンプレート」二に選択
した。得られたプラスミドクローン中正しい挿入配列を
DNA配列分析で確認した。
この合成遺伝子を構築するために用いられる方策は以下
に示される。更に得られた読み取り枠とその翻訳を示す
10            30         
   500 0 10 30 50 70 ACGCTTGCATC’rAAGCTTGAATTC
snA1acys11eEnd B。
合成遺伝子を次の方法で酵母発現ベクターに挿入した。
1つのプラスミド276−2Eを選択しオリゴヌクレオ
ヂドプライマーを用いる反応に於てポリメラーゼ鎖反応
産物を得た。
1 TAG にAT CCT CTCTrr GGA CA
A GAG GTA CAA CQGτCT (m C
AT CAA ACC3’5’   ACT GGA 
TCCGAA TrCAACCTr AGAτGCAA
G CGT 3’阻害剤DNAは増幅が達成されるポリ
メラーゼ鎖反応(PにR)にかけた(米国特許第4.8
00.159号第2欄36〜68行第3.4.5欄l〜
20行を引用する)。DNA鎮を各ストランドに結合す
るブライマーの存在下で加熱変哲した。ブライマーはス
トランドの特定部分をコピーするために複製機能を行な
うDNAポリメラーゼを指図した。このプロ七 4 又は、ス1〜ランドを分離するために加熱し、アニーリ
ング及び所望配列のコピーを作成するブライマーエクス
テンションするために冷却する一連の加熱冷却サイクル
で続けた。このサイクルを繰り返すと特定配列のコピー
がまずまず生じた。増幅により末端制限部位が付加され
るコーディングドメインが得られた。
PCR産物は、pKH4・TAPを生産するために使用
した。
ひ几15しl匪危 p K H4の構成は、シュルツ(Schultz)等
、ジーン、第61巻(1987年)123〜133頁に
記載され、これを引用する。プラスミドI)Jに197
 (シュルツ等、ジーン第54巻(1987年)113
〜123頁)は、最初に同書クルヤン(Kurjan)
及びヘルスコウィッ(Herskowitz) (19
82年)で誘導された酵母MFalブレープロリ〜グー
と転写ターミネータ−間のユニークBamHIクローニ
ング部位を含む大腸菌−8,セレビシェシャトルベクタ
ーである。pJc197をEcoRI + PstJで
消化し、MFalプレプロリーグ−の一部、3枠の翻訳
ターミネータ−及びMFα1転写ターミネータ−を含む
0.7=Kb Pstl−EcoRI断片をゲル精製し
た。GALlopをYEP51から、5au3Aで消化
し、Po1IKでフラッシュエンデイング、オクタメリ
ックBamHI リンカ−で連結し、Sal Iで消化
して分離した。
得られた6AL10pを持つ0.5−kb BamHI
−3alI断片をゲル精製し最初の1lbpのIFα1
非翻訳リーグとATG及び最初の8aaのMFαlプレ
ープローリーダーをエンコードする35−bp 5al
I−Pst1合成オリゴデオキシヌクレオチドアダプタ
ーに連結した。
得られた0、 5−kbフラグメントをBamHIで消
化し、ゲル精製し、前述の0.7−kb PstI−E
coRI断片とpB8322由来4.Okb EcoR
I−13amHIベクター断片と一緒に連結した。得ら
れたプラスミドpKH207−1はMFαlプレープロ
ーリーダーとBamHIクローニング部位に融合したG
AL101’l、翻訳終結コドン及びMFa1転写ター
ミネータ−を含む。EcoRIで消化し、BamHIで
一部消化する際酵母MFα1プレープローリーダーに融
合したGALlop、ユニークBamHIクローニング
部位、全部で3種の読み取り枠の翻訳終結コドン及びM
Fα1転写ターミネータ−配列の発現カセットを酵母に
於けるプラスミドの安定な伝播として酵母24z DN
Aを高コピー数で含む酵母シャトルベクターpc1/1
 (ローゼンバーグ(Rosenberg)等、ネイチ
ュア第312巻f1984年)77〜80頁)に挿入し
てpKH4を作成した。
aa9−79のppl、をエンコードする213bp 
BamHI−PstI断片をプラスミドpa2 (バイ
ネ(Bayncl等、ジーン第66巻(1988年12
35〜244頁)から作製した。プラスミドpα2はコ
ドン80と81で修飾した酵母MFαlブレープロ配列
(79aa)の一部を含みKEX2プロセッシング部位
から上流に11amHI部位6aaを生じる。pKH,
のBamHI部位に対するppl、のコドン9 (P 
s t I lに対応する領域をBamHIで消化し次
いでPsLTで部分消化した後pKLから除去した。こ
の切り取った配列をpα2からのBam旧−Pst、I
断片で置換して修飾ベクタpKII4α2を作製した。
プラスミドpKH4α2は酵母GALIOプロモーター
、1JFalブレープロリーダ7 の一部(79aa) 、 3枠の翻訳ターミネータ−及
びMFa1転写ターミネータ−5酵母LEI+ 2遺伝
子、酵母2 H,配列ApR遺伝子とDNA複製起点(
ori)を含むpBR322由来配列を含む。
びムニBL里贋羞 ポリメラーゼ鎖反応はBamHIで消化する常法で再生
される平滑末端断片を生した。2%アガロースゲルによ
る電気泳動バンドの除去及び電気溶離後に正しい断片を
得た。精製フラグメントを予めBamHIで消化した酵
母発現ベクターpKH4α2 (ヤコブソン(Jaco
bson)、M、A、等(1989年)ジーン、第85
巻、513〜518頁)と連結し、子ウシアルカリ性ホ
スファターゼで処理した(第4図)。正しい配向のプラ
スミドクローンの正しい配列をDNA配列分析で確認し
た。pKH4・TAPから作成した融合産物をKEX2
遺伝子でエンコードしたLys−Arg−切断エンドペ
プチダーゼ(KEX2)でタンパク質分解的に処理し、
生産物を培地に分泌した。KEX2はLys−Arg残
基のC末端側で切断する。
DMY6の形質転換  8 二倍体酵母株DMY6 fシュルツ、L、D、 +19
87年)ジーン、第61巻123〜133頁)を標準プ
ロトコルを用いてp K H4・TAPで形質転換した
(ヒンネンfHinnen1等(1978年IProc
、Nat1.Acad、Sci、米国第75巻1929
〜1933頁)。1つの分離物を選択し、S、セレビシ
ェMY20309718P281−3を示した。この分
離物をアメリカンタイプ力ルチュアコレクションに寄託
しATCCNo、20984を確認した。
酵母形質転換体を含むプレートから単一コロニー分離物
を得た。これらの分離物を5 X CM1eu培地(0
85%のアミノ酸及硫酸アンモニウムを含まない酵母窒
素塩基)、1%のコハク酸、0.6%のNa0T(,0
,5%の硫酸アンモニウム、0.06%のイソロイシン
、0.06%のフェニルアラニン、0.04%のりシン
、0.04%のトリプトファン、0.025%のチロシ
ン、0.02%のアデニン、0.02%のウラシル、0
.01%のアルギニン、0.旧%のヒスチジン、0.0
1%のメチオニン、0.04%のFeCEs ’6+1
20.0.03%のZn5O,−71120及び4%グ
ルコース)中30℃で増殖させた。選択培地(5X C
Ml、、eu−1500mlを接種する前に281−3
の凍結培養株をロイシンを含まない寒天培地に28℃で
3日間接種して細胞を増殖させた。1.512のBio
−Flo III発酵槽にューブルンスウィック サイ
エンティフィック)中4%(w/vlがラクト−又を含
む5 X (:MLeu−ブイヨン2.5℃に接種する
前に回転振盪機を用いて30[]rpmで2lの三角フ
ラスコ中28℃で16〜18時間500 mlの種子培
養を増殖した。発酵槽を28℃、 900rpm、2.
512/分空気で110〜120時間操作した。
全ての作業は2〜8°Cで行なった。酵母細胞を組換え
体TAP−1を分泌する酵母培養(281−3株)のブ
イヨン(8β組換え体TAP−11,69gを含む)か
らアミコンD(:10単位を用いる500.000 u
wco中空繊維カートリッジ(ロミコン、PM500 
、5フイト)により液体をシアフィルター処理して分離
した。次いで清澄化ブイヨンを約500 mlの液体が
貯蔵器に残るまでi DO,OOOMWCO中空繊維カ
ートリッジ(アミコン、)15P100−431により
シアフィルター処理した。保持液体を20mMビス−ト
リス、pH6,0(緩衝液A)8℃とシアフィルター処
理した。
100、 OOOMWCO繊維の流出液をpl+6.0
に調節し、冷緩衝液63ffで希釈した。希釈したブイ
ヨンは組換え体TAI”11.67gを含有した。希釈
発酵ブイヨンを2つの4012部分に分け、各々を緩衝
液Aで平衡にしたQ−セファロース高速液体TMfファ
ーマシア14cmx 10cm r、D、)の別ノIの
カラムに2β/時間でくみにげた。希釈したブイヨンの
全部をカラムにポンプでくみ七げた後に、緩衝液A8j
2で各々洗浄して非結合物質を溶離して仕−Lげた。結
合タンパク質は緩衝液A中0〜500mMNaclの直
線力配置6I2で溶離した。両分400 mlを集めA
280及びヒ1−Xa因子の阻害を監視した。組換え体
TAP−1は175mMNaclで溶離した。
組換え体TAP−1を含む両分を合わせ緩衝液Bで平衡
にしたS−セファロース高速液体1′(ファマシア、2
4.5cmX7.5cm 1.D、)のカラムに2l/
時間でくみ−にげる前に4容量の50m1J酢酸ナトリ
ウム、pH4,0(緩衝液B)で希釈した。全試料なカ
ラムにくみ上げたとき緩衝液B8f2で洗浄し、次いで
結合タンパク質を緩衝液B中O〜400m1JNac1
1 の直線力配置6ffで溶離した。画分をA280及びヒ
トXa因子明害活性を監視し、組換え体TAP−1を1
90 mMNaclで溶離した。カラムから溶離した組
換え体TAP−1の量は1.58gであった。阻害活性
を含むプールした画分を水性0.1%fv/v) CF
3COOHで平衡にした4、5 X30cmプレブバッ
クC,8HPLにカラム(ウォーターズアソシエイテス
)にデルターブレブ分取用HP L C系(ウォーター
ズAs5oclを用いて50m1/分として充填した。
試料を同じ流速で注ぐことによりカラムを0〜40%(
v/vlの水性0.1%(v/v) CFl(:00t
(rpCHaCN勾配を1%/分で展開する前に水性0
.1%(v/v) CF3COOHで100 m17分
として5分間洗浄した。約31%(V/Vlの(1,+
1.(:N濃度で溶離した280nmに於ける吸光度ピ
ークを手で集め、凍結乾燥して乾燥した6ゲル濾過クロ
マトグラフイーを逆相旧)1.Cの代わりとして使用し
て脱塩組換え体ペプチドを作製することができる。ゲル
濾過としては、セファデックスT′G−10(ファーマ
シア)をMilli−QTllHzOで膨潤さぜ2.5
cm (1,D、)X93cmガラスカラムに充填し、
S−セファロ−スフ2 0マドグラフイーで精製した組換え体TAP−1の溶液
90m1をこれでクロマトグラフィー処理した。画分1
2.5mlを集めA280と伝導率を監視した6タンパ
ク質をVoで溶離し塩から良好に分離した。組換え体’
rAp−tの回収は100%であった。この物質を凍結
乾燥により乾燥した。いずれかの方法で作製した精製組
換え体ポリベブヂドは分析用逆相C,,HPLC、アミ
ノ酸定量分析及び自動化アミノ末端配列分析によって純
度99%以]二であることがわかった。組換え体阻害剤
の典型的な比含有縫はチロシンで開始する均一アミノ末
端を有する115〜120ナノモル/mgであった。組
換え体TAP−1の電気泳動移動度は還元条件下ドデシ
ル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動を評
価した未変性阻害剤と同一であった。組換え体TAP−
1のXa因子阻害活性は第3図で示したものと同様であ
りKiは0.2nMであると決定された。
組換え体TAP−1の一゛効。
Xa因子阻阻害組換え体TAP−1の効能を求めるため
にバンラインーマクケンナ等(1989年)血栓症と止
血第61巻7〜9頁と同様のトロンボプラスチン誘発血
餅形成の生体内モデルを使用した。ウサギを組換え体T
AI’−1を60分間注入して前処理し、この時頚静脈
のセグメントを分離し、吸蔵した。
トロンボプラスチンと頚静脈から取った全血を血餅形成
を誘発させるためにセグメントに注入した。残った頚静
脈を血餅を除夫し定量する前に30分間吸蔵した。
抗凝血物質の前処理を受けないウサギの血餅形成は血餅
値29.2±3.4%を標準化した。組換え体TAP−
17u g / kg/分、37 u g / kg/
分及び64μg/kg/分を静脈内注射した血餅形成は
各)727.0±7.5%及び7.9±2.0%及び1
.9±1.0%であった。これらの投与量は活性化部分
トロンボプラスチン時間及びプロトロンビン時間を著し
く増加しなかった。
TAP−1変異誘発 TAP読み取り枠の所望の変異は2種のJ、髪本的方法
:ポリメラーゼ鎖反応変異誘発及びクンケル変異誘発の
1つ−C作製した。
PCR変異誘発 部位特異性変異誘発に対してTaqDNAポリメラーゼ
によって触媒されるポリメラーゼ鎖反応の使用はカドワ
キ等、ジーン、第76巻F1989年1161〜166
頁に記載される。カドワカ等はこの方法を変異誘発に向
けられた部位にnlいるために不適正なものをポリメラ
ーゼ鎖反応(ザイキ等、ザイエンス第230巻(198
5年)1350〜1354頁及びザイキ等、→Jイエン
ス第第23看 を開始するために使用されるAリボに導入することを記
載している。
PCR変異講発−末端に近い変異 TAP−1コ一デイング配列の末端近くに生じる変異を
TAP−1鋳型のポリメラーゼ鎖反応(PCRI増幅に
より脩飾した。末端に近い変異はアルギニンのアスパラ
ギンによる置換を生じる53位残基に於けるTAP−1
変異を含む。オリゴマーブライマー(増幅されるDNA
末端に相補的)を’「Ar”−エンコーディングDNA
に加え、この反応混合液を加熱することによってDNA
 &#が分離し鋳型に対してブライマー 5 をアニーリングする。ブライマーは反対のストランドを
結合し延長、ストランド分離及び再アニノングの多くの
ザイクルに於てTaqポリメラーゼ(セラスパーキン・
エルマー)と反応する際ブライマー間の領域が複製され
る。1個以上のブライマーが不適正領域を含む場合、そ
の変異は反応産物に組込まれる。rAP変異体は変異原
性ブライマー内の適当なコドン変化を用いてこの増幅に
より11シた。PCR産物をBamHlで切断し、ゲル
精製し1次いでBamHI部位に於てpKH. a 2
に挿入した,。
PCR 変異」1発二二辻」(嬢」E異この方法の変法
をユニーク丁aql又はXhol制限部位近くで生じる
非末端に望まれる変異に使用した。非末端変異はアルギ
ニンのアスパラギンによる置換が生じる9及び23位残
基に於ける]”APi変異とアスパラギン酸のアルギニ
ンによる置換が生しる16位残基に於けるTAP−1変
異を含む。ブライマーはTAPをコードする配列を増幅
し、前の通りに変異を取り入れて作製した。ブライマー
はTAP6 遺伝子に存在する制限部位を含むように十分に伸長した
。遺伝子の残りの配列と同じ制限部位を増幅するために
別゛のブライマーのセットを使用した。得られた断片を
その酵素で消化し連結して変異により完全なTAP遺伝
子を再生した。この物質を精製し、Bam1(1を上述
の通りpK+1402に挿入するために消化した。
クンケル変異誘発 クンケルProc.NaL1.Acad.Sci.米国
第82巻(1985年)488〜492頁は元の変化し
ていない遺伝子型に対して強力な生物学的選択の利点を
利用する部位特異的変異誘発を記載している。大腸菌(
Escherichiacoli dut−ung−株
(クイ(Tye)等、Proc.Natl.Acad.
Sci.米国第75巻(1978年)233〜237頁
)で増殖した後標準の操作(サガ(Sagherl及び
ストラウス(StrausS)バイオケミストリー第2
2巻(1983年)45]8〜4526頁によって作製
した比較的標準のウラシル含有DNAを使用することに
よって部位特異的変異誘発操作を用いると、選択するこ
となく2、3時間で効率良く変異が生しる。
変異体は1木調p276ー2EプラスミドDNAが所望
の変異原性配列を含む相補的ブライマーでアニルされる
クンケル法の変法を用いて作製した。クンケル法は詳細
には、アルギニンのアスパラギンによる置換が生じる2
7位残基に於てTAP−1変異を得るために使用した。
この複合体をDNAポリメラーゼで伸長し、DNAリガ
ーゼで共有結合し、この生産物を使用して大腸菌DH5
細胞(ベテスダリサーチラボラトリース)を形質転換し
た。変異回収は大腸菌宿主CAG629 fdut.−
ung−バイオラド)を用いて元のストランドに対して
選択することによって改良されて1本鎖鋳型を作製した
。M13KO7ヘルバーフアージ(ファーマシア)の存
在下、1つのプラスミドDNA鎖をコピーし、ファージ
キャプシドに詰込み上清に分泌し、1本鎖DNAを分離
した。このストランドはウラシルを含むため、変異誘発
反応ミックスを大腸菌DH5(Dut″Ung” lを
形質転換するために使用するとき分解され複製の鋳型と
して変異されたストランドを切断する。この修飾された
TAP配列をBam1llカセツトとしてl1lKH4
α2ベクターに移した。
この方法はまた変異誘発反応の鋳型として発現ベクター
を用いて使用した。
痘ユ このタンパク質は1〜ロンビンを阻害するよりむしろX
a因子機序を阻害することによって凝固を阻害する。X
a因子機序阻害はタンパク質をその組成がトロンビンの
プロトロンビンからの生成を誘発することからXa因子
を1lfl lhする望ましい効果を得るような適当な
医薬組成相体例えば食塩水と適当なpH例えば7.4で
併用して連続静脈投与又はポラス投与して達成される。
Xa因子阻害活性を有する本発明のタンパク質性物質は
多くのタンパク質/ペプチドのようにいずれの無毒性f
1機又は無機酸とも医薬的に使用し得る塩を形成するこ
とができる。適当な塩を形成する無機酸の具体例として
は塩酸、臭化水素酸硫酸及びリン酸及びオルトリン酸l
水素ナトリウム及び硫酸水素カリウムのような酸金属塩
がある。適 g 当な塩を形成する有機酸の具体例としてはモノ、ジ及び
トリカルボン酸がある。このような酸の具体例は例えば
酢酸、グリコール酸、乳酸、ピルビン酸、マロン酸、コ
ハク酸、トリフルオロ酢酸、グルタル酸、フマル酸、リ
ンゴ酸、酒石酸、クエン酸、アスコルビン酸、マレイン
酸、ヒドロキシマレイン酸、安、Q香酸、しドロキシ安
息香酸、フェニル酢酸、ケイ皮酸、ザリヂル酸、2−フ
ェノキシ安息香酸及びメタンスルホン酸及び2−ヒドロ
キシェタンスルホン酸のようなスルホン酸である。カル
ボキシ末端アミノ酸部分の塩としては適当ないずれの無
機又は有機塩基でも生成される無毒性のカルボン酸塩が
ある。具体的にはこれらの塩はナトリウム及びカルシウ
ムのようなアルカリ金属、カルシウム及びマグネシウム
のようなアルカリ土類金属、アルミニウムを含むIII
 A族の軽金属及びトリエチルアミン、プロ力イン、ジ
ベンジルアミン、1−エテナミン、N、N′−ジベンジ
ルエチレンジアミン、ジヒドロアビエチルアミン、N−
(低級)アルキルピペリジン及び適当な 0 いずれのアミンも含むトリアルキルアミンのような有機
第一、第二、第三アミンがある。
Xa因f阻害活性を(j−する本発明のタンパク質性物
質の抗凝血物質投与量は、例えば患者及び治療される血
栓症状の程度に依佇してIRにつき患者の体重1kg当
り0.2〜2501Dである。個々の患者に適当な投−
!j量は、容易に決定することができる。奸適にはI 
Bに1〜4同典型的には、l投jj量当り有効化合物5
〜100 mgで投与される。貯蔵血液のような媒質牛
血液凝固又はXa因子を阻害するために使用されるとき
Xa因子を阻害するのに必要とされるXa因子阻害活・
けを有する本発明のタンパク質性物質の濃度は当業書に
容易に決定することができる。
抗凝血物質療法は、様々な血栓症状、特に冠状動脈及び
脳血管性疾患の治療及び予防に必要とされる。この分野
に経験のある者は抗凝血物質療法を必要とする状況は容
易に気がつく。本明細書で用いられる゛″患者−とはヒ
ト、羊、馬、牛、豚、犬、猫、ラット及びマウスを含む
霊長類のような哨乳頽を意味している。Xa因子の阻害
は血栓症状を有する個々の抗凝血物質療法に有用である
ばかりでなく、貯臓全血の凝固を阻止したり試験又は貯
蔵用の他の生物試料の凝固を阻止するといった血液凝固
の阻II:を必要とするときにも有用である。従ってX
a因子阻害活性を有する本発明のタンパク質性物質は、
Xa因子を含むか又は含むと思われる血液凝固を阻止す
ることが望まれるいずれの媒質にも添加又は接触させる
ことができる6Xa因子明害活性を有する本発明のタン
パク質性物質は経口投与により腸を通過してしまうが、
出願人は非経口投与、例えば皮下、静脈内、筋肉内又は
腹腔内投与、蓄積注入又は充填製剤による投与を好んで
用いる。
非経口投与としてはXa因子阻害活性を有する本発明の
タンパク質性物質を水及びMhのような滅菌液体である
ことができる医薬担体と界面活性剤及び他の医薬的に使
用し得る補助剤を加えて又は加え1″に生理的に使用し
得る希釈剤中の溶液又は懸濁液の注射用投薬として投−
Lうすることができる。
これらの製剤に使用することができる油の具体例は、石
油、動物、植物又は合成からの例えば落花生油、大豆油
及び鉱油である。−・般に水、食塩水、水性デキストロ
ース及び関連の糖液、エタノール及びグリコール例えば
プロピレングリコール又はポリエチレングリコールが特
に注射用液剤に好ましい液体担体である。
Xa因子阻害活性を有する本発明のタンパク質性物質は
、有効成分を持続して放出させるような方法で処方する
ことができる蓄積注入又は植込製剤の形で投与すること
ができる。有効成分をペレット又は小さな円柱に圧縮し
て蓄積注入剤又は植込剤として皮下又は筋肉内に植込む
ことができる。
植込剤は、生物分解可能な重合体又は合成シリコーン、
例えばシラスチック、シリコーンゴム又ハタウーコーニ
ングコーポレーションによって製造される他の重合体の
ような不活性物質を使用することができる。
タンパク質は、狛独で又は他のタンパク質と併用して使
用することができる6例えばTAPは組織 3 プラスミノーゲン活性化因子を介した血栓再潅流の効率
を高める。’I’APは血栓形成によりまず投与するこ
とができ、組織プラスミノーゲン活性化因子または他の
プラスミノーゲン活性化因子はその後投与される。
進迂 アメリカンタイプ力ルチュアコレクション。
ロックビルMD、米国に寄託されたS セレビシェMY
20309718P281−3はATCC20984と
示される。寄託は、特許手続きの目的とその条項に対す
る微生物の寄託の国際承認に関するブダペスト条約の規
定によって1990年2月21日になされた(ブダペス
ト条約)。生存可能な培養の維持は寄託の日から30年
間保証される。生物体はブダペスト条約によるATCC
によって人手可能となり、出願人と関連する米国特許の
登録の際に無制限の利用可能性を保証するATCC間の
固定に委ねられることになる6寄託菌株の利用可能性は
特許法に従っていずれかの政府の代理権によって許可さ
れる権利に違反して本発明を実施するライセンスと解釈
されるべきで4 はない。
【図面の簡単な説明】
第1図はダニ抽出物のイオン交換クロマトグラフィー 
(A)及び有効ピークの再クロマトグラフィー(角括弧
)による本発明のヒトXa因子咀書剤(TAP−1)の
逆相HP 1.C図を示す。 第2図は、TAPIの5O5−PAGE Iレーンl:
阻害剤、レーン2:分子量標準)を示す。 第3図は、基質不在下でTAP−1をヒ1〜Xa因子と
前装置することによるTAl”lの存在(Vj)及び不
在(Vol下初速度に関するTAP−1の増量の効果を
示す。 第4図は、[]KH4・TAPを生成するα−接合因子
・TAP遺伝子の挿入及びKEX2プロセシング部位の
個々の同定を示す。 手続補正書 (方式) 事件の表示 平成2年特許願第235994号 発明の名称 抗凝血物質特性を有するタンパク質 手続をした者 事件との関係

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、凝固Xa因子を阻害し、トリプシンを阻害しないタ
    ンパク質。 2、凝固Xa因子を阻害し、トリプシンを阻害しない分
    子量約7000を有する1本のポリペプチド又はその断
    片である請求項1記載のタンパク質。 3、配列: 【遺伝子配列があります】 又はその保存的アミノ酸置換(AA_1、AA_2、A
    A_3及びAA_4は各々、Arg、Tyr、Gly及
    びArgであるか又はAA_1、AA_2、AA_3及
    びAA_4は各々Gln、Phe、Asp及びGlnで
    あるか又はその保存的アミノ酸置換である) を有する請求項2記載のタンパク質。 4、配列: 【遺伝子配列があります】 又はその保存的アミノ酸置換(AA_5、AA_6、A
    A_7及びAA_8は独立してアルギニン又はアスパラ
    ギン又はその保存的アミノ酸置換であり、AA_9はア
    スパラギン酸又はアルギニン又はその保存的アミノ酸置
    換である) を有する請求項2記載のタンパク質。 5.配列: 【遺伝子配列があります】 又はその保存的アミノ酸置換(AA_6及びAA_7は
    独立してアルギニン又はアスパラギン又はその保存的ア
    ミノ酸置換であり、AA_8はアスパラギン酸又はアル
    ギニン又はその保存的アミノ酸置換である) を有する請求項2記載のタンパク質。 6、請求項1記載のタンパク質の有効量を包含している
    血液凝固を阻止する治療組成物。 7、a)Boc保護システインをイソロイシンにカップ
    リングし、これをO−Pam樹脂に シンクロヘキシルカルボジイミドの存在 下で結合させ、 b)システインをジイソプロピルエチルア ミンで中和し、 c)システインをトリフルオロ酢酸と塩化 メチレンで脱保護し、 d)タンパク質のアミノ酸を順次カップリ ング、中和及び脱保護して60個のアミノ 酸タンパク質を生成し、 e)生成したタンパク質をチオクレゾール とクレゾールの存在下HFで切断し、 f)直ちに250μMタンパク質を0.1M酢酸約2l
    に移し、 g)この溶液を撹拌しpH約8.0に調整することを特
    徴とする請求項1記載のタンパク質又はTAPの製造方
    法。 8、請求項6記載の組成物の有効な投与量を哺乳類に投
    与することを特徴とする哺乳類の血液凝固を阻止する方
    法。 9、請求項1記載のタンパク質を投与してXa因子を阻
    害し、その後組織プラスミノーゲン活性化因子又は他の
    プラスミノーゲン活性化因子を投与することを特徴とす
    る患者の血栓形成後に血栓溶解再潅流を得る方法。 10、a)オルニトドロスモウバタダニ抽出物をpH約
    7.0を有する緩衝塩を包含している水溶液に均一に溶
    解してホモジネートを 生成し、 b)このホモジネートを遠心分離して上清 タンパク質浮遊液画分を生成し、 c)この画分を合わせ、この画分の凍結乾燥抽出物を溶
    解し、得られた溶液をイオン交 換クロマトグラフィーカラムに注ぎ、 d)凝固Xa因子の阻害が特徴の生成物画分を選択する 工程を特徴とするオルニトドロスモウバタダニ抽出物由
    来の凝固Xa因子の阻害能を有するタンパク質の製造方
    法。 11、生成物画分が凝固Xa因子の試験管内阻害を特徴
    とする請求項10記載の生成物。 12、請求項1のタンパク質をコードするDNAを有す
    る遺伝子。 13、実質的に凝固Xa因子を阻害するポリペプチドの
    宿主に於ける発現をコードするDNA配列からなり、D
    NA配列がDNA分子内の発現制御配列に操作上結合さ
    れている請求項1記載のタンパク質をコードするDNA
    を包含している組換え体分子。 14、a)分子が請求項1記載のタンパク質をコードす
    るDNAを包含し、DNAが実質的に凝固Xa因子を阻
    害するポリペプチドの 宿主に於ける発現をコードするDNA配列 からなり、DNA配列がDNA分子内の発現制御配列に
    操作上結合されている組換え 体DNA分子で形質転換された分子宿主を 培養し、 b)ポリペプチドを集める 工程を包含している凝固Xa因子を阻害するポリペプチ
    ドの製造方法。 15、分子宿主が酵母であり、DNA分子がpKH_4
    −TAPである請求項4記載の方法。 16、凝固Xa因子を阻害し、トリプシンを阻害せず、
    トリペプチド配列アルギニン−グリシン−アスパラギン
    酸をインテグリンに結合することができるタンパク質。 17、配列: 【遺伝子配列が有ります】 又はその保存的アミノ酸置換(独立して AA_1はArg又はGlnであり、 AA_9はAsp又はArgであり、 AA_6はAsn又はArgであり、 AA_2はTyr又はPheであり、 AA_7はArg又はAsnであり、 AA_3はGly又はAspであるか又は その保存的アミノ酸置換である) を有する請求項16記載のタンパク質。
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