【発明の詳細な説明】
30、請求の範囲第27項に記載のDNA組成物を含む宿主哺乳動物細胞。
31、ヒト第■:C因子Mr80にタンパク質と相同のボリを含み:
ヒト第■:C因子のAドメインと相同のアミノ酸配列を有する第一の領域、およ
び
ヒト第■:C因子のBドメインのN末端配列、N結合グリコジル化部位5個以下
を有する約3〜40個のペプチドのポリペプチドスペーサー、およびヒト第■:
C因子のBドメインのC末端配列からなる第二の領域からなる前記ポリペプチド
。
32、前記第一の領域のアミノ酸配列のアミノ酸の約5%以下が第■:C因子A
ドメインの天然産生アミノ酸配列と異なる請求の範囲第31項に記載のポリペプ
チド。
33、第一のポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドのアミノ酸配列
がヒト第■:C因子のアミノ酸1〜759のアミノ酸配列と同しである請求の範
囲第31項に記載のポリペプチド。
34、ヒト第■;C因子のB鎖のN末端配列のアミノ酸がSer−Phe−5e
r−Gin−Asn−5er−Arg−旧5−Pro−5er−Thr−八rg
−Gln−Lys−Gln−Phe−Asn−Ala−Thrからなる請求の範
囲第31項に記載のポリペプチド。
35、ポリペプチドスペーサーのアミノ酸配列がPro−Pro−Thr−Pr
o−Pro−Thrである請求の範囲第31項に記載のポリペプチド。
366BドメインのC末端配列がPro−Pro−シal−Leu−Lys−A
rg−H4s−Gln−Argである請求の範囲第31項に記載のポリペプチド
。
浄書(内容に変更なし)
明 細 書
第■:C因子活性を有するタンパク質複合体およびその製法技術分野
本発明は第■:C因子活性を有するタンパク質複合体および適当なポリヌクレオ
チド構築物の発現による前記複合体の製法に関する。タンパク質複合体は古典的
(A型)血友病の治療に有効である。
発明の背景
血友病AはX染色体関連の遺伝性疾患であり、男性1万人につき1〜2人が苦し
んでいる。この疾患は第■:C因子の不足の不存在により起こされる。第■:C
因子は非常に大きな塘タンパク質(天然Mr330に一360K)であり、非常
に低濃度で血漿中に存在する。これは可溶性フィブリノーゲンを不溶性フィブリ
ンに変え凝血を形成し傷付いた組織からの血液損失を妨げるタンパク質分解カス
ケードにおける必須要素である。血流において、これは第■:R囚子(“フォノ
ウィレブランド因子”)との非共有結合会合で見出され、安定化キャリヤータ
ンパク質として作用する。第■:C因子はトロンビン、プラスミン、プロテアー
ゼCおよび他のセリンプロテアーゼによる分解を非常に受けやすい。これは一般
に、血漿または血漿生成物から、Mr92におよびMr80に〜77にの主要種
類を含むMr160に〜40にの範囲の関連ポリペプチド系列として単離される
。この複合体パターンは活性第■:C因子の構造の分析を非常に困難にしている
。
第■:C因子および関連ポリペプチドは、エフ、ロンドブラット(F、Rotb
lat)ら、Biochemistry(1985)24 : 4294〜43
00:ジイ、X、’7エアール(G、 A、 Vehar) ら、Nature
(1984)312+337−342ニジエイ、ジエイ、トゥール(J、J、T
oole) ら、Na ture(1984)312:342−347;および
エム、ニー、テユレット(M、A、Truett)ら、DNA (1985)
4 : 333−349により記載されている。イー。
オル(E、0rr)ら、Mo1ecular Genetics of Clo
tting Factors。
p、54.5321は、第■:C因子の高度グリコジル化領域に対する“スペー
サー”機能を報告した。配列は、ジェイ、ジェイ。
トウールら、前出:ダブリュ、アイ、ランド(W、 I、 Wood) ら、N
ature(1984)312:330−336;およびエム、ニー、テユレノ
トら、前出により報告された。標準長さのタンパク質は1つの配列(1)の3回
の繰り返しと二番目の配列(Ilff)の2つの繰り返しを含む。第三の高度に
グリコジル化された配列(II)は、二番目と三番目の繰り返しIの間に存在し
、明らかにタンパク質分解を受けてMr92にとMr80にポリペプチドを形成
する。最初の2つの繰り返しIはAドメインを形成し、三番目の繰返しIと2つ
の繰り返し■はCドメインを形成する。
配列■はBドメインを形成する。したがって、標準長さのタンパク質は構造1+
Iz II I3 I[[1n[z (A B−C)を有し、一方Mr92に
およびM r 80 Kポリペプチド(AおよびC)はそれぞれ構造1.−1.
およびI□−■1mzを有する。シイ、フルヒャ−(C,Fulcher)ら、
J、Cl1nInvest(1985) 76 : 117424は、第■:C
因子との抗体−エピトープデータに基づいて、Mr92におよびMr80にポリ
ペプチドの両方とも第■:C因子機能に対し必要であることを示唆している。
第■:C因子は血友病の治療のために濃縮された形で血液から歴史的に単離され
てきた。しかしながらHIVおよび他の血液生産性疾患の遺伝に関する心配によ
り第■:C因子の代わりの供給を用意する活動が刺激されてきた。天然第■:C
因子に伴なう遺伝的ウィルス性疾患について心配することなく第■:C因子活性
を有する組成物を供給することができることは非常に興味深いことである。
標準長さの組換体ヒト第■:C因子が製造されてきたが、精製および特性決定す
ることが困難であり、そしてタンパク質分解のために不安定である。臨床的用途
のための標準長さの分子の有効な組換体生産はこの時点では不確かである。
アール、エル、プルツケ(R,L、Burke)ら、J、Biolchem(1
986)261 :12574−78は、Mr92におよびMr80にポリペプ
チドをコードするポリヌクレオチドで同時に感染された細胞から活性第■:C因
子複合体を発現することを記載している。得られたタンパク質は同し条件下で発
現したクローン化した標準長さの第■:C因子のものと同じ活性を示した。オー
ノルドファング(0,Nordfang) ら、J、Biol、Che+*(1
98B)263:1115−18はMr92にタンパク質およびMr80にタン
パクt(それぞれF■−HCおよび−LC)の別々の製剤からの活性■:C因子
複合体のインビトロアシセンブリ−を記載した。成功したアッセンブリーは二価
金属イオン(特にMnおよびCa)およびチオールを必要とするが、しかしわず
かに少量のF■−HCが活性なF■:Cへ複合化されうるだけであった。
発明の開示
ここにおいて我々は高い安定性と第■:C因子活性を有する組換体タンパク質複
合体を発現する向上した方法を発明した。Mr92にポリペプチド(F■−HC
)およびMr80にポリペプチド(F■−LC)が同じ宿主細胞中にて別々のプ
ロモーターの調節下に2つの別々のポリペプチドとして発現される。各ポリペプ
チドは、シグナル配列の分解を伴なって細胞外へ空間への輸送を指図するシグナ
ル配列を用いて発現されるのが好ましい。本発明の第一の見地によれば、F■−
HCはC末端延長部を有する融合タンパク質として発現されうる。延長部はBド
メインN末端配列(これはトロンビンによる分解を許す)と相同のポリペプチド
配列、アミノ酸3〜100個のポリペプチドスペーサーおよびC末端Bドメイン
配列と相同の配列からなる。F■−HCのC末端延長の結果、真核生物宿主細胞
における発現時に活性ポリペプチドが高い収率となる。本発明の第二の見地にお
いて、F■−HCは、いかなるC末端延長部を有することなく正しいC末端を有
する真正な形で発現され、この場合さらに分解する危険性を含む後のトロンビン
分解を避ける。F■−LCはシグナルペプチドを用いてLCポリペプチドとして
発現されるのが好ましい。F■−LCポリペプチドはプロセッシングされ正しい
N末端アミノ酸残基および正しいグリコジル化を有して効率的に分泌される。適
当な宿主細胞中でF■−HCおよびF■−LCをコードするポリヌクレオチドで
同時トランスフェクションすると第■:C因子活性を有する組換体タンパク質複
合体が高収率が得られる。
ここで使用される用語ポリヌクレオチドとは、−末鎖もしくは二本鎖(SSもし
くはds)でもよいDNAもしくはRNAの配列またはDNA−RNAヘテロ二
重鎖に関するものである。
ここで使用される用語「シグナルペプチド」とは、ポリペプチド発現の間にシグ
ナルペプチダーゼにより認識されそして作用されるペプチド配列に関するもので
ある。シグナルペプチドはシグナルペプチダーゼ分解に対するペプチド部位をコ
ードし、そして接続するポリペプチドを細胞外の基質へ導びく分泌経路へ輸送さ
せる。
用語「Aドメイン」は、Mr92にタンパク質サブユニ・ントを構成するヒト第
■:C因子の当該部分に関する。Aドメインは約740〜7601個のアミノ酸
を含み、天然ヒト第■:C因子のN末端に見出される。Aドメインポリペプチド
はアミノ酸10個通常はアミノ酸1個から少なくともアミノ酸約620個通常は
少なくともアミノ酸約675個さらに通常は少な(ともアミノ酸約740個まで
延長するであろう。ポリペプチドはAドメインの少なくとも約85%(ウッドら
、前出)、さらに通常は少なくとも約90%、好ましくは約100%を含み、そ
して場合によりBドメインのN末端の一部を含んでもよく、一般にはアミノ酸約
1405を越えない。特に興味があるのは、Arg740−3er741に血栓
崩壊分解部位に対する完全配列を有するN末端鎖である。
用語「Bドメイン」は、細胞内分解により一般に除去されそしてたとえばCO3
7およびCHOのような哺乳動物細胞中で発現された場合直皮にグリコジル化さ
れる天然ヒト第■:C因子の当該部分に関する。Bドメインはトロンビンによる
BドメインからAドメインの分解を許すN末端配列を含む。
Bドメインはまた哺乳動物細胞のゴルジ装置に位置する酵素によりA−B前駆体
からCドメインを分解させるC末端プロセッシング部位を有する。N末端および
C末端配列の配列は以下の実施例において説明される。「Bドメインのほとんど
のタンパク質」が欠ける本発明の複合体は、N末端およびC末端を除いてBドメ
インのほとんどすべてを欠いている。
用語「Cドメイン」は標準長さのタンパク質のC末端を構成し細胞内部で分解し
て第■:C因子のし鎖を形成する天然ヒト第■:C因子の当該タンパク質に関す
る。I、鎖は第■:C因子ポリペプチドのC末端のアミノ酸配列とほとんど同し
、一般的には第■:C因子Mr80KtJfの少なくとも約80%さらに一般的
には少なくとも約90%のアミノ酸配列を存し、特にアミノ酸1570、一般的
にはアミノ酸1600.#にアミノ酸l625、より特にアミノ酸1640、好
ましくは約アミノ酸1649、±10アミノ酸より特に士アミノ酸で開始し少な
くとも約アミノ酸2300、一般的には2310、±10アミノ酸、好ましくは
2325、±5アミノ酸、より好ましくは末端アミノ酸(2332)で開始する
ものである。
一般的には、L鎖はCl−C2ドメイン、好ましくはA3−Cl−C2ドメイン
の少なくとも約85%、さらに一般的には少なくとも95%を有するであろう。
ここで使用される用語「同時−発現」は、同じ宿主細胞中におけるAドメインポ
リペプチドとCドメインポリペプチドの同時発現に関する。AおよびCドメイン
をコードするポリヌクレオチド配列は同一または異なった発現カセットまたはプ
ラスミド上にある。AおよびCドメインの同時発現は正しい折りたたみを生じる
ことになり、その結果より高い活性と分泌効率を有するA−C複合体を提供する
。
ここで使用する用語「細胞増殖培地」とは、宿主細胞を培養するのに適するいず
れかの培地に関するものであり、実際に細胞「増殖」を生ずるか否かにかかわら
ず組換体生成物の発現を得るために通する培地を含む。細胞増殖培地は一般に水
溶液中に栄養素および代謝可能なエネルギー源を含む。所望により、細胞増殖培
地はまた本発明の組換体ポリペプチドの発現を引き起す化合物をも含む。このよ
うな誘因化合物の選択は発現を調節するために選択されたプロモーターにしたが
う。他の代表的添加物は選択化合物(すなわち、形質転換された宿主細胞だけが
培地中で生き残ることを確実にするために培地へ添加される薬品または他の化学
品)および血清たとえばウシ胎児血清(FBS)を含む。「血清不含有培地」は
、血清中に存在する必須の微量因子を血清の形で添加される必要のない程度まで
供給された溶液である。市販されているものから入手可能な多くの適当な細胞増
殖培地がある。
用語「ポリペプチドスペーサー」はアミノ酸約3〜約1゜Oのポリペプチド配列
に関し、これはヒト第■:C因子Bドメインと一般には相同でな(、そしてN−
結合グリコシル化の滞在的部位を5個より少なく有するものである。好ましくは
このような部位が2個以下である。現在、Bドメインのグリコジル化の大きな寸
法および高程度がMr92にポリペプチドの効果的発現を妨害すると信しられて
いる。また、AドメインはBドメインの不存在下で一定の塩基に正しく折り込ま
れずこのためAドメインのわずかなパーセントだけが正しく折り込まれそして発
現されるとも信じられている。
本発明の第一の見地によるポリペプチドスペーサーはAドメインに対しC末端延
長部を提供し、明らかにポリペプチドを安定化しそして活性形での分泌を向上す
る。すなわち、軽くグリコジル化された(または全くされない)ポリペプチドを
使用することで標準長さの第■:C因子の発現を遮る同しサイズ問題にAドメイ
ン−スペーサー構築物が遭遇することを妨げるであろう。現時点で好ましいスペ
ーサーは、ヒト■gH鎖ヒンジ特にヒトrgA1から由来するものである。この
スペーサーは免疫原性エピトープを添加することなく (ヒトに投与した場合)
、フレキシブルな延長部をもたらす。本発明の第二の見地によれば、Bドメイン
が完全に除かれたMr92にポリペプチドをMr80に鎖と一緒に同時発現した
場合非常に高くそして有効な凝固活性が得られうる。
ここで使用されうる用語“相同パとは2つのポリヌクレオ千ドまたは2つのポリ
ペプチドの間が同一であるかまたはほとんど相似であることを意味する。一般的
には、鎖における通常10%以下、さらに通常5%以下、好ましくは約1%以下
のアミノ酸数が第■:C因子AおよびCドメインに天然に存在するアミノ酸と異
なる。特に、約5%以下、さらに通常約1%以下が非伝統的置換基である。伝統
的置換基には次のようなものが含まれる:
Gly +1Ala; Lys −Arg;Val−工1e = Lau; A
sn ” Gln; andAsp −Glu; Phe −Trp −Tyr
。
非伝統的変化は、前記アミノ酸の1つを異なった基からのアミノ酸で置換するこ
と(たとえばGluに対しAsnを置換すること)または前記アミノ酸のいずれ
かに対しCys。
Met、HisまたばProを置換することである。
本発明タンパク質複合体の用語「十分量」とは、天然ヒト第■:C因子で治療可
能な疾患を有する患者の治療に効果を及ぼずことのできるタンパク質の量に関す
る。一般に、本発明のタンパク質複合体は天然ヒト第■:C因子とほぼ同し活性
であり、そして同様の量で投与されうる。本発明タンパク質複合体の比活性は以
下に記載のように当該技術で公知の手段により(たとえば市販されているコアテ
スト分析(Coa tes tassay)を用いて)測定される。
用語「有効濃度」とは、適当な形質転換条件下で宿主細胞を形質転換しうる発現
力セントの濃度に関する。
DNA構築物は一般に本発明ポリペプチドの発現に使用されうる。ポリヌクレオ
チド構築物の各々は転写の5’ −3’一方向に、転写開始および翻訳開始領域
、シグナルペプチド配列をコードする配列からなる領域をコードする構造遺伝子
および第■:C因子HまたはL鎖をコードする配列と、それに続く翻訳および転
写終結配列を有する。たとえばこれらの特定要素の選択は当該技術の知識の範囲
内である。
開始領域は転写および翻訳の開始に関連する多数の異なった配列からなる。これ
らの配列はエンハンサ−配列、RNAポリメラーゼ結合部位、RNAキャッピン
グ部位、リポソーム結合および翻訳開始部位等を含む。転写開始領域は第■:C
因子と結合する天然領域であるか、またはより高度の転写効率を提供する代わり
の配列である。配列は哺乳類ウィルスまたは宿主細胞の遺伝子もしくは異なった
哺乳動物宿主からの遺伝子から得られ、これらは宿主細胞中で活性である。多数
の転写開始領域が単離され哺乳動物宿主細胞中で操作可能であることを示す。こ
れらの領域には、SV40初期プロモーターおよび後期プロモーター領域、アデ
ノウィルス主要後期プロモーター領域、アクチンプロモーター領域、サイトメガ
コウィルスMr72に即時型初期タンパク質プロモーター領域、メタロチオネイ
ンプロモーター等が含まれる。
終結領域には3′−非翻訳配列、ポリアデニル化シグナル配列等が含まれる。終
結領域は第■二C因子天然cDNAの3′非翻訳配列から得られるか、または5
′−開始領域を得た同じ構造遺伝子または異なった構造遺伝子から得られうる。
3′−領域は開始領域のように転写レベルに対し必須であるというわけではなく
、このためその選択は特定の選択より便利さの問題である。
構造遺伝子には代表的にはプロセッシングおよび成熟のために小胞体の内腔ヘポ
リペプチドを同かわせるシグナルペプチドをコードするリーダー配列が含まれる
。場合によりエンドペプチダーゼにより翻訳後プロセッシングされるプロペプチ
ドをコードする追加の配列が含まれてもよく、ここでエンドペプチダーゼはペプ
チド結合を分解し、プロペプチドを除去して成熟ポリペプチドを生ずる。シグナ
ルペプチドは天然産生のものでよく、N末端ペプチドに対しては特にそうであり
、またはポリペプチドのプロセッシングおよび成熟をもたらすいずれのシグナル
ペプチドでもよい。
様々なシグナルペプチドが文献に報告されており、たとえば組織プラスミノーゲ
ンアクチベーター、免疫グロブリンH鎖およびL鎖、ウィルス膜糖タンパク質た
とえば単純ヘルペスウィルス糖タンパクtgBおよびgD、α1−抗トリプシン
等が含まれる。α1−抗トリプシンシグナルペプチドは、正しいN末端を有する
ペプチドの高いレベルの発現のためにF■−LCポリペプチドの分泌に現在のと
ころ必要である。
成熟タンパク質およびシグナルペプチドをコードするDNA配列はリーディング
フレームにあるように結合されなければならない。使いやすい制限部位が利用で
きる場合、付着末端またはプラントエンドを正しく結合してもよい。しかしなが
ら、はとんどはアダプターを使用してここでコード配列の一部を合成アダプター
中に再形成し截断構造遺伝子および/または截断シグナル配列をアダプターを介
して結合し、これにより正しいリーディングフレームにあるようにする。シグナ
ル配列および構造遺伝子の部分的制限地図を作り、制限部位特に独特の制限部位
を同定してもよく、これを用いて適当なアダプターにより正しいリーディングフ
レームに2つの配列を一緒に連結する。これに代わり、独特の制雇部位をシグナ
ル配列と成熟ポリペプチドコード配列の接合部にインビトロ突然変異誘発により
挿入してもよい。
翻訳開始および停止シグナルは、翻訳開始のための開始コドンおよび翻訳終結の
ための1つ以上の停止コドンを備える構造遺伝子の一部であるのが普通である。
開始コドンはシグナル配列の第一のコドンであろう。停止コドンは終結領域の一
部として適当に加えられるかまたは完全な終結領域を準備するための転写終結領
域へ連結するための都合の良い3′末端を提供するためにコード領域へ加えられ
る。
様々な発現力セント、(転写および翻訳開始領域核酸配列、ポリペプチドの1つ
をコードする構造遺伝子核酸配列および開始領域の転写および翻訳対照物、およ
びmRNAを翻訳終結のプロセッシングを調節する転写および翻訳終結領域)は
特定のヌクレオチド配列を同定するが、これを常法により結合してもよい。通常
、得られた配列は制限部位を含むかまたは成分部位を含むように修飾され、次い
で相補的オーバーハングまたは付着末端が存在する場所でアニールする。修飾は
しばしば所望の付着末端を提供するためのリンカ−の導入により非コード領域に
ある。宿主細胞が必要な結合をもたらすとはいえ、宿主細胞導入前に末端を結合
するのが一般的である。
発現カセットを特定の目的で様々な他の配列と連結してもよい。分泌される環タ
ンパク質の量の増幅が所望の場合、F■:Cの発現力セントを適当な処置により
遺伝子のコピー数の自然増加が選択される遺伝子に連結される。このような遺伝
子にはヒトメタロチオネイン遺伝子およびマウスジヒドロ葉酸レダクターゼ遺伝
子が含まれる。これらの遺伝子はこれら自体の転写および翻訳調節配列を有する
カセントに置かれる。重金属イオンCたとえばカドミウム)またはメトトレキセ
ートの濃度増加に耐性の細胞クローンを選択することにより、興味ある遺伝子(
発現力セント)が宿主細胞中で同時増殖する。
対象となる発現カ七ソトは宿主細胞において機能する複製システムからなるベク
ターの一部であり、この複製システムは宿主細胞への発現カセットの安定なエピ
ソーム維持または取込みをもたらす。ベクターは、DNA構築物およびベクター
を欠失するこれらの宿主細胞からDNA構築物およびベクターを含む哺乳動物宿
主細胞を選択するための選択マーカーからなる。
広い範囲の複製システムが利用可能であり一般には哺乳動物宿主細胞に感染する
ウィルスから由来するものである。代表的複製システムにはサルウィルス(Si
mian virus)40 、アデノウィルス、ウシ乳頭ウィルス、ポリオー
マウィルス、エプスタインバールウィルス等からの複製システムが含まれる。
原核細胞宿主細胞におけるベクターの増殖を可能にする選択マーカーは、生物致
死剤特に抗生物質に対する耐性、または原栄養株宿主を提供するための栄養要求
変異株の相補性を含む。マーカーとして興味深い特定遺伝子はカナマイシン耐性
遺伝子(NPTII)、クロラムフェニコール耐性遺伝子(CAT) 、ベニシ
リナーゼ(β−ラクタマーゼ)等を含む。
ベクターは通常環状であり、ベクターへの発現カセットの段階的または完全な物
としての挿入を許す1つ以上の制限部位を有する。しばしば、ベクターは細菌性
複製および選択システムを含み、これはそれぞれの手作業工程の後でのクローニ
ングを考慮している。この方法では、各段階における比較的多量の構築物を調製
し、単離し、精製し、正しい結合が起こっていることを証明するために試験し、
そして次工程に使用する。
調節配列および複製システムが機能する様々な哺乳動物宿主細胞を使用すること
ができる。このような細胞にはCO37細胞、チャイニーズハムスター卵巣(C
HO)細胞、マウス腎細胞、ハムスター腎細胞、HeLa細胞HepG2細胞等
が含まれる。
所望ポリペプチドの発現カセットは1つの核酸鎖に一緒に連結するかまたは別々
の核酸分子に準備される。発現カセ、ットは異なったベクターの一部または同じ
ベクターの一部でよい。特定のベクターの状況において構築のいずれの方法も好
ましいとはいえ、主には便宜性の点である。
発現ベクターは複製欠失レトロウィルスでもよい。ニス。
エフ 、:L −(S、F、YLI) ら、Proc Nat Acad Sc
i USA(1986)83:3194−98には自己不活性(“SIN”)レ
トロウィルス遺伝子トランスファーベクターの構築について記載されている。
SINヘクターは3’ LTRの03 iJI域からのプロモーターおよびエン
ハンサ−配列を欠失することにより作られる。5′LTRにおける官能性U3領
域は適当にパッケージした細胞系における組換体ウィルス性ゲノムの発現を許す
。しかしながら、そのゲノムRNAの発現およびcDNAへの逆転写時に、本来
のプロウィルスの5’ LTRのU 36N域が欠失しそして3’ LTRのU
39M域が置換される。したがって、SINベクターが組込むと、非官能性3
’LTRU3?iN域が官能性5’LTRU3領域に代わり、そしてウィルスが
標準長さのゲノム転写物を発現できなくなる。
発現力セントを常法により宿主細胞へ導入する。DEAE−デキストランの存在
下にリン酸カルシウム沈でんDNAまたはDNAを形質転換に使用するのが好ま
しい。ポリヌクレオチドトランスフエクシゴンに特に有用な合成脂質はN−(1
−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル)−N、N。
N−トリメチルアンモニウムクロリド′であり、これは名称リポフエクチン(L
ipofectin)登録商標(BRL、ガイサースブルグ(Gaithers
burg)、MD)として市販されており、ビイ、エル。
フェルガナー(P、L、Felgner)ら、Proc Nat Acad S
ci USA(1987)84 : 7413により記載されている。ウィルス
が関連する場合、トランスフエクシゴンまたは形質導入を使用してもよい。宿主
細胞を形質転換する特定の方法は本発明にとって重要ではなく、はとんど発現カ
セットが複製システムに結合するかどうかおよび複製システムならびに関連する
遺伝子の性質による。
形質転換/トランスフェクシゴン細胞を適当な普通培地で増殖する。2つのF■
:C1Jiの複合体として生成物が得られ、培地または細胞溶解物を単離し、第
■:C因子活性複合体を抽出し精製する。抽出および精製のために様々な手段が
利用でき、たとえばアフィニティクロマトグラフィ、イオン交換クロマトグラフ
ィ、疎水クロマトグラフィ、電気泳動、溶媒−溶媒抽出、選択的沈降、等である
。生成物を単離する特定の方法は本発明で特に重要というわけではなく、変性お
よび不活化を最小限にし高純度活性生成物の単離を最大にするために選択される
。
組成物は、Coatest法における組成物が活動産生なくとも0.02U/d
、通常は少なくとも約0.2、さらに通常少なくとも約0.5U/dの活動度を
有するように$備される。
問題となる生成物は、抗体特にF■−LCに対するモノクローナル抗体を用いた
アフィニティクロマトグラフィ、電気泳動、抽出、HPLC等により精製されう
る。
問題となる方法は第■:C因子活性を有するH鎖およびL鎖の複合体の製造を提
供する。実験の章で記載したように状態調節した培地により製造が明らかになり
、これはCoatest分析において第■:C因子活性少なくとも約50、通常
は約70mU/m、さらに通常約300m1J/−を有する。
本発明により作られる第■:C因子活性の複合体は、抗体製造のための免疫原と
して、アフィニティクロマトグラフィによるフォンウィレブランド因子の単離の
ため、第■二c因子に対する診断分析のため、および血友病患者その他の血液凝
固疾患を有する患者の治療に対する様々な用途を有する。
問題となるタンパク質複合体を、生理学的に許容されうる担体たとえば水、食塩
水、リン酸緩衝化食塩水、およびクエン酸緩衝化食塩水中で、約10〜200U
/dの濃度範囲にて投与することができる。投与方法および量については米国特
許第363101.8号;第3652530号および第4069216号を参照
せよ。他の通常の添加剤もまた含まれる。
以下に示す例は当該技術において通常の知識のある者に対するさらに進んだ室内
を提供するものであり、いずれにしても本発明を制限するものではない。
実施例
以下に示す例は当該技術において普通の知識を有する実施者に対する案内として
1!備されたもので、いかなる方法でも本発明を制限するように構成されるもの
ではない。
例1
(発現プラスミドの調製)
(A)PSV7d
発現カセットを哺乳動物細胞発現ベクターpsV7d (2423bp)を用い
て調製した。
プラスミドpSV7d (トウレフトら、前出)を以下のように構築した。SV
40オリジンまたは複製物および初期プロモーターを含む400bp BamH
I/HindI[[7ラグ/ンl−t−psVgt T (ボールヘルグ、カリ
フォルニア、スタッフォードユニバーシティから入手)から切り取りそして精製
した。SV40ポリA添加部位を含む240bp SV40 Bcffil/B
amHIフラグメントをpsV/DHFR(スブラ7 二(Subramani
)ら、Mo1ec and Ce1l Bio10981)1 : 854−8
64)から切り取り精製した。以下のリンカ−を介してフラグメントを融合した
:
このリンカ−はすべての3つのリーディングフレームにおいて5つの制限部位と
ならびに停止コドンを含む。得られた複製のSV40オリジン、SV40初期プ
ロモーター、停止コドンを有するポリリンカーおよびSV40ポリアデニル化部
位を含む670bpフラグメントをpML、約1.5Kb欠失を有するpBR3
22誘導体(ラスキー(Lusky)およびボ・ノチャン(Botchan)、
Ce1l(1984)36 : 391)のBamH1部位へクローン化してp
sV6を得た。PSV6のpML配列におけるEcoRIおよびEcoRV部位
をEc oRIおよびEcoRVで消化することにより排除し、Ba131ヌク
レアーゼで処理して各末端において約200bpを除去し、最後に再連結すると
pSV7aが得られる。Baf31再切断部はまた、EcoRV部位からほぼ2
00bpiilfれているS V 40 eJf域を側面に有する1つのB a
m HI制限部位を削除した。第二のS V 40 ?iI域を側面に有する
Bam81部位を削除するために、pSV7aをNruIで消化し、これを複製
の起点から上流のpML配列においてカットする。これをプラントエンド連結に
より再度環化してpSV7bが得られた。
pSV7cおよびpsV7dは連続したポリリンカー置換を表わす。第一に、p
sV7bを5tulおよびXbalで消化した。次いで、以下のリンカ−をベク
ターへ連結してpSV7cを得た:
その後、psV7cをBgj211およびXbaIで消化し、次いで以下のリン
カ−と連結してpsV7dを得た:(B)psVF8−92
psVF8−92はMr92K F■−HCl(に対する発現プラスミドである
。ポリリンカーpsV7dにおけるBamH1部位から出発して、pSVF8−
92は、第■:C因子cDNAのヌクレオチド−30〜+14をコードするBa
mHIから5aclまでの49bp合成リンカーーアダプター分子(翻訳開始部
位の最初のAから数える;配列を以下の(D)に示す)、以下に記載するPSV
F8−200に含まれる第■:C因子DNAからのHindII[フラグメント
までの2267bp 5acI(ヌクレオチド+2281まで)およびHind
I[[からBamHIまでのpSV7dからなる。
(C)pSVF8−80
pSVF8−80はMr80K F■−LC鎖に対する発現プラスミドである。
ポリリンカーp SV7 dにおける5aA1部位から出発して、psVF8−
80は、ヌクレオチド−98〜±103(出発コドンと比較して)であってBg
ffi■部位で終結する組織プラスミノーゲンアクチベーターcDNAの201
bpフラグメント(t PA配列はニス、ジエイ。
エフ、デギ+ 7 (S、J、F、Degan)ら、J、Biol、Chem
(1986)2151:6972−6985)に記載されている)と、インビト
ロ突然変異誘発(ヅラー(Zoller)およびスミス(Smith)、Met
h Enzyql(1983) 100:468) (pF8GM7)を介した
第■:C因子cDNAのヌクレオチド5028に作り出されたBcl r部位か
らヌクレオチド7492にある3′非翻訳領域におけるBcj2 r部位にわた
る第■:C因子の2464bp Bcflフラグメントに連結した第■:C因子
のヌクレオチド+5002〜+5031をコードする29bpの合成りcffi
lI−Bcf[リンカ−アダプターと、およびcDNAクローニングから生ずる
Bg2■部位から合成Pst1部位にわたるtPA3’非翻訳配列の400bp
フラグメントと、それに続くベクターML3mp9(ヴイエイラ(Vieira
)およびメリック(Messing)、Gene(1982)19:259)か
らのポリリンカーと次いでpsv7.:tとからなる。
(D)pSVF8−200
ベクターpSVF8−200は標準長さの第■:C因子cDNAに対する発現プ
ラスミドである。プラスミドpsVF8−200 ()ウレットらに記載)は完
全な第■:C因子cDNA]−Fと3′非翻訳配列をpSVF8−92について
上記で記載したのと同じ5′非翻訳配列とともに含むものであり、以下のように
調製した。
プラスミドPSV7dをBamHIで消化してSV40初期プロモーターの下流
のポリリンカー領域において切断した。
5′非翻訳領域の最後の30bpとヒト第■:C因子コード配列の最初の15b
pをコードする以下の49bpB amHl−5aclリンカ−アダプターを化
学的に合成しpSV7dに連結した。
この連結されたプラスミドを次いで5acIで消化して過剰のリンカ−を除去し
そして5afIで消化して5acI突出部を作った。
フラグメント1、ヒト第■:C因子の5′コード領域を含むpF8−102から
の2.9KSaclフラグメントおよびフラグメント2、因子の3′コード領域
を含むpF8−6.5からの6.5KSacI−3afflフラグメントおよび
リンカ−アダプターを含むpsV7d修飾ヘクターを一緒に連結した(トウレッ
トら、前出参照)。この連結混合物を用いて大腸菌(E、co l 1)HBI
OIを形質転換し、アンピシリン耐性によりコロニーを選択した。
プローブとしてBamHl−3a c I 5’アダプターまたは2.9KSa
cIフラグメントを用いてコロニーフィルターハイブリダイゼーションにより3
00個の形質転換体をスクリーンした。両方のプローブで陽性のコロニーを制限
マツピングにより分析した。プラスミドpSVF8−200はヒト第■:C因子
遺伝子の完全コード領域およびSV40初期プロモーターに対し転写方向で正し
く融合した5′非翻訳領域を含むものであるが、これが得られた。
(E)CO37細胞のトランスフェクションおよび培養上記したプラスミドを、
14時間プラスミドDNA50μg15xBs細胞を用いて、クロロキニンジホ
スフェートを用いた処理(ルスマン(Luth層an)およびマグヌ、7ソン(
Magnusson)、NucAcid Res (1983)11:1295
−]、308)と合わせてリン酸カルシウム共沈法(ファンデルニブ(Van
der Eb)およびグラハム(Graham) 、Meth Enzyn+o
l(1980)65:828−39)を用いてCO57細胞(グズマン(Guz
man) 、Ce1l(1981)23:175)へトランスフェクションした
。細胞もまたツムバイラツク(Son+payrac)およびダンナ(Dann
a)、Proc Nat Acad 5ciUSA(1981)78;7575
−78のDEAE−デキストラン法によりトランスフェクションした。
10%ウシ胎児血清、100 U/dペニシリン、100μg/rdストレプト
マイシン、292μg/dグルタミンおよび110μg/戚ピルビン酸ナトリウ
ムを供給した。ダルヘノコ変性イーグル培地にてCO37細胞を培養した。トラ
ンスフェクション後88時間での血清含有培地の48時間採集からサンプルを得
た。
(F)分析
トランスフェクション後一定間隔をおいて、培地を細胞から除き、アリコートを
−70“Cで貯蔵した。標準的凝結分析(ハープイスティ(Hardisty)
ら、Thron+b et DiathesisHaemolog(1962)
72:215)において、サンプルを第■:C因子欠失血漿の延長された部分的
トロンボプラスチン時間を減少しうる能力について試験した。外因的に供給され
た第■:C因子の濃度の線状関数として活性化第X因子(Xa)の発生を測定す
るものであるより特異的コアテスト分析(ローゼン(Rosen) ら、Thr
omb arid haemostasis(1985)54:818−823
) を用いて凝結分析の結果を確かめた。免疫学的反応性第■:C因子タンパク
質の培地における濃度を、Mr92にポリペプチドを検出するために引き出され
た放射線免疫検定法(RIA)およびMr80にポリペプチド(ノルドファング
(Nordfang)ら、Thromb and Haetaostasis(
L985)53:346)に対し特異的な酵素連結イムノソルベントアッセイ(
ELISA)により測定した。
第1表に示すように、Mr92にポリペプチドまたはMr80にポリペプチド単
独の発現は、個々のタンパク質の各々が状態調節された培地において高いレベル
で存在したとしても何らの検出可能な活性を作らなかった。細胞をp SVF
8−92およびpSVF8−80プラスミドで同時トランスフェクションした場
合、培地は凝結活性約2011ILJ/IR1を含有していた。完全第■:C因
子タンパク質をコードするプラスミドpsVF8−200でトランスフェクショ
ンした細胞により同じ相対レベルの凝結活性が分泌された。
pSVF8−92およびpsVF8−80単独テトランスフエクシヨンしたもの
からの状態調節した培地を一緒に混合する(第1表に略記したように幾つかの異
なった状態を用いる)と、何らの活性も測定されなかった。
これらの結果は、第四:C因子のアミノおよびカルボキシル末端ドメインの複合
体が本来的凝結活性を保持し、内部ドメインは別々の鎖からの活性複合体の活性
またはアッセンブリーのいずれに対しても必須ではないことを示している。
第1表:状態調節されたC0S7細胞培地における組喚体第■:C囚子活性の分
析
aプラスミドは同じ細胞へ同時トランスフェクションされたbプラスミドは別々
の細胞へトランスフェクションされ、48時間後に上清液を混合した
様々な混合条件をテストし、たとえば10mM CaCj!、の存在または不存
在下に37°Cl2O°Cまたは4°Cにて2時間までの様々な時間予備インキ
ュベーションする等を行なった。この表における値は得られたデータの代表的な
ものである。
第1表において、凝結時間と活性を以下のようにして得た二指示されたプラスミ
ドでトランスフェクションされたまたは偽物でトランスフェクションされたCO
37細胞の増殖により状態調節された培地75μ2のアリコートを、一段階分析
により第四:C因子欠失血漿の延長された部分的トロンボプラスチン時間を減少
する能力として分析した。簡単に言えば、プレートリン(Platelin)
(ジェネラル ダイアグノスティクスGeneral Diagnostics
) 75mを37°Cで3分間インキュベートし、続いて第四:C因子欠失血漿
75μl十試験サンプル75μlをさらに添加し37°Cでさらに5分間インキ
ュベーションした。予め温めた0、025M CaCf2のアリコート75μl
を加え、凝結時間をベクトンーデイキンソンフィブロメーターで測定した。CO
571fi胞培地中で希釈した通常のヒト血漿を標準物として使用した。活性1
’mUを第■:C因子タンパク質約1oopgに相当すると仮定する(ファイ
(Fay)ら、Proc Nat Acad Sci [JSA(1982)7
9ニア200)。
第1表において、Coatest分析(カビ(Kabi))を用いて第四:C因
子の濃度の直線状関数として活性化第X因子(Xa)の発生を測定した。第Xa
因子の濃度を、第Xa因子に対する合成ペプチド基質からのクロモゲンバラニト
ロアニリンのタンパク質分解により測定する。50mM トリス−HCl、pH
7,3,0,2%BSAで希釈した普通のヒト血漿を標準物として使用した。
第1表におけるRIA分析のために、精製したイヌ第四:C因子阻害IgGを0
.1 M炭酸すl−1,1ウム緩衝液pH9,8中3゜5μg/dの濃度で96
凹部ポリスチレンミクロタイタープレート上の各凹所へ塗布し、−晩37°Cで
インキュベーションした。プレートをQ、IM NaC1,0,05%トウイー
ン登録商標20で3回洗浄し、続いて両方とも0.05 Mイミダプール、0.
1M Na(、j2.1%ウシ胎児血清アルブミン、0.05%トウイーン登録
商標20、pH1,3で希釈された試験培地サンプルおよびヨウ素化第四:C因
子Mr92にタンパク質の混合物でインキュベーションした。第■:C因子Mr
92にタンパク質を血漿から単離し、5DS−PAGEおよび銀汚染法により推
定されたように50%以上が均質であった。室温で16時間インキュベーション
後、プレートを洗いそして個々の凹部における125■の量をガンマ計測器で測
定した。凝結活性0.5単位/lagの比活性を有する中程度に精製された市販
の第四:C因子製剤(第■因子、ノルディスク(NORDISK))を標準物と
して使用した。この標準物をWHO第三国際第■:C因子標準物に対し基準化し
た。我々はこの中程度に精製した標準物をMr92KRIA活性/第■:C因子
凝結活性比1を含むように定義した。
第1表のELISA分析のために、精製されたヒト第四:C因子−阻害IgGを
0.1M炭酸ナトリウム、pH9,8中に濃度4.5μg/dで96凹部PVC
ミクロタイター板の凹部へ塗布し、−晩37°Cでインキュベートした。凹部を
上述のように洗浄し、0.1 Mイミダゾール、0.15M NaCj2.1%
BSA、0.05%トウイーン20、pH7,3で希釈されたヒト阻害IgGの
ペルオキシダーゼ抱合体F (ab’ )、フラグメントを添加して室温で16
時間最後にインキュベーションした。0−フェニレンジアミン溶液で色が発現し
た。普通のヒト血清を標準物として使用した。
観察された凝結活性が第四:C因子によるものであることを証明するために、第
■:C因子に特異的な抗体による阻害に対する凝結の感受性を測定した。分析の
前に、状態調節した培地のアリコートを、普通のヒト血清の希釈物の存在下にま
たは第■:C因子に対する阻害抗体の高い力価を発現した血友病患者からの血清
の希釈物の存在下に、37°Cで2時間予備インキュベートした。第2表で示さ
れるように、完全分子ならびにMr92に−80に複合体の活性は阻害血清によ
り特異的に減少した。Mr80に種に結合する3つの異なった阻害モノクコ−ナ
ル抗体を用いて同じ結果が得られた。阻害血清を用いて第■:C因子活性の阻害
を以下のように研究した二指示されたCO37細胞状B調節化培地160uJl
’を、ヒト第■:C因子阻害血清の100倍希釈物20μi!、(ヘセスダ力価
1500単位)またはプールした普通のヒト血清の同様希釈物または緩衝液単独
(50mMイミダゾール、0.1 MNaCl、100μg/m BSA pH
7,3)を用いて37°Cで2時間インキュベートした。次いでこれらのサンプ
ルを上記で概略した残留凝結活性について分析した。
第2表:凝結阻害分析
モノクローナル抗体を用いて阻害実験を以下のように繰り返した:状B調節した
培地100uj2を、ハイブリテッヒ(Hy−britech)からの抗−第■
:C因子モノクローナル抗体の1μg/μ2溶液1oul (ベセスダ力価 1
4.000単位)または緩衝液のいずれかを用いて37°Cで2時間インキュベ
ートし次いで上述のように分析した。結果を第3表に示す。
第3表 凝結阻害分析
二本鎖複合体の存在をより明らかにするために、Mr80にタンパク質に特異的
なMAbカラム上を通過させることにより活性種を部分的にCO37細胞培地か
ら精製した。第4表に示すように、施こされた活性の約65%がカラムにより保
持されこの結合物質の50%が活性形で溶出し最初の培地中5倍以上の濃度で溶
出した。すなわち、Mr80に種にだけ特異的な抗体を用いてアフィニティクロ
マトグラフィにより活性複合体を単離することができる。セファロースCL4B
に結合した抗−80にモノクローナル抗体(56Ig(:、)cノルデュファン
グ(Nordfang) ら、Thron+b Haemostasis(19
85)53:346)100u gを、全活性度6.2m[J (p S VF
8−92およびpSVF8−80プラスミドで同時トランスフェクションした
CO37細胞から得られたCoatest分析により測定)を含む培地L 4
tubで20 ’Cにて一晩インキュベートした。インキュヘーション後、スラ
リーをカラムへかけ、流出するフラクションを集めた。カラムを緩衝液A(50
mMイミダゾール、0.IM NaCj2.0.1%ナト’J ’y ムイ7
シュリン、0.2%NaN:+ 、pH7,3)300μAで洗浄し、次いで緩
衝液B(2,5M NaCβ、50%エチレングリコール、0.5Mイミダヅー
ル、0.1 M Ca Ci z 、0.1%ナトリウムインシュリン、0.2
%NaN5 、pH7,3)300μfで7容出した。
第4表 Mr92に−80に凝結活性複合体の部分的精製ここで報告された結果
より、918個のアミノ酸を含むかまたは完全なタンパク質の全体の約40%を
含むリンカ−(“B”)領域の発現は第■:C因子活性にとって必要ではないと
いうことがわかる。個々のMr92におよびMr80KSJl域の同時発現の結
果、第■:C因子をコードする領域全体の発現から得られるものと匹敵する第■
:C因子活性のレベルが得られる。これらのタンパク質はインビボで集まってカ
ルシウム橋により結合された活性複合体を形成する。この集合体はB ’pM域
の存在を必要とせずそしてトランスに発現した二本の鎖に対し有効に生ずる。
上記結果から、第■:C因子活性は各々がそれ自身のシグナル配列を有する独立
して発現したN末端フラグメントおよびC末端フラグメントを直接作ることによ
り達成されうろことが明らかである。したがって、第■:C因子は、大きな前駆
体をクローン化する必要がなくそして第■:C因子活性をコードする配列として
使用されるので、より有効に得られうる。したがって、標準長さの第■:C因子
タンパク質の適正な成熟に対する能力が欠けているかもしれない第■:C因子の
発現に細胞を使用しうる。
例2
pSVF8−92構築物を用いたCO37細胞におけるMr92にタンパク質の
発現は作られたMr80にタンパク質の量と比較して低かった。Mr92にタン
パク質は明らかにゴルジ経路中に保持されおよび/または分解され、有効にプロ
センシングされまたは輸送されない。したがって、構築物をMr92にタンパク
質のレベルを増加する試みで修飾した。
以下の型の修飾を行なった:第■:C因子遺伝子の5′非翻訳配列における変化
;異種5′非翻訳およびリーダー配列の含有;および3′非翻訳配列における変
化。これらの構築を以下に要約する。
(A)5’−非翻訳領域修飾
プラスミドpsVF8〜92B、このプラスミドはpSVF 8.−92 ノ、
1体テアリ1.::の中でpSVFB−92の5’非非翻訳列の30bpをヒト
第■:C因子cDNA(ヌクレオチド1〜171;トウレットらの第8図参照)
の完全な5′非翻訳領域で置換し、G−C尾部を欠失(部位特異的突然変異誘発
)し、そして3つの塩基が出発ATG(+172位、第8図、トウレットら、前
出)において以下に示すように変化して、真核生物細胞における有効なメツセー
ジ翻訳のためのコザソク(Kozak)の好ましい配列と一致する:第■:C因
子: GTCATG CAAコザック コンセンサス ACCATG Gこの変
化はシグナルペプチドの二番目のアミノ酸をGinからGluへ変化させること
である。
グラ:2.ミFpSVF8−92E、 こ(DプラスミFハp S V 7d5
’から第■:C因子配列の誘導されるポリリンカーを5air部位を除いて除去
し、そして5′非翻訳領域におけるATGコドン(トウレットら、前出による4
1位)をインビトロ突然変異誘発によりATTへ変えるpSVFB−92Bの誘
導体である。
(B)異種5′配列プラスミドpsVF8−92G、Hおよびrの添加。これら
のプラスミドはpSVFB−92Bの誘導体であり、5′非翻訳領域ならびに天
然第■:C因子シグナル配列をヒト組織プラスミノーゲンアクチヘータ−(LP
A)cDNAからの類億領域で置換するものである。psVF8−92Gにおい
て、tPAプレープロ領域の最初の35個のアミノ酸(シグナルおよびブロー配
列)を、M’r 92 Kタンパク質の最初のアミノ酸(アラニン)を置換した
セリンを用いて第■:C因子Mr92Kを成熟するために結合する。
pSVFB−92HにおいてtPAプレ〜プロ領域の最初のアミノ酸32個を結
合して第■:C因子Mr92にタンパク質を成熟する。psVF8−92 Iに
おいて、tPAブレープロ領域の最初のアミノ酸23個を結合して第■:C因子
Mr92にタンパク質を成熟する。tPA配列はpSVFB−80に記載された
ものと同じである。
プラスミドpSVF8−92J、このプラスミドは、tpA5’領域が単純ヘル
ペスウィルス(H3V−1)gD5’非翻訳配列75bpおよびH3V−1gD
シグナル配列75bpで置換されているpSVFB−92Gの誘導体である。p
SVFB−92JもまたAla−*Set置換が欠失している(アール、ジエイ
、ワトソン(R,J、Watson)ら、5cience(1982)218:
381−384)。
(C)3’非翻訳領域変化
プラスミドPSVF8−92C,このプラスミドは、Mr92にコード領域がヒ
ト第■:C因子cDNAの翻訳ストップコドンおよび天然3′非翻訳配列に直接
融合したpsVF8−92Bの変形である。
ブー7、Z、ミl’psVF8−92L0このプラスミドは、pSVFB−92
C(7)3’非非翻訳列をpsVF8−80(7)3’非上記各A−Cのプラス
ミドの各々を、例1に記載のpSVFB−80および例1 (F)に記載のよう
な第■:C因子活性を試験するための培地とともにCO37細胞へトランスフェ
クションした。
最初に試験したpSVFB−92Bは、pSVFB−92より2〜8倍良い活性
レベルを示した。残りのプラスミドのうち、psVF8−92Eが最も良<ps
VF8−92Bよりも1.65倍良好であることが明らかであった。pSVFB
−92Jおよび■もまたpSVFB−92より実質的により高い発現レベルであ
り、pSVFB−92Eと近似している。
pSVFB−92Gの発現レベルはpsVF8−92とほぼ同じで、一方pSV
F8−92)(のそれはpSVFB−92よりカナリ低カッタ。psvFs−9
2CとpSVFB−92Lの発現レベルはpsVF8−92Eのそれと等しいよ
うである。
例3
本例はMr92に鎖とBドメインの部分からなるポリペプチドを作る構築物の調
製について記載する。これらの誘導体は、より安定でありそして/またはL鎖と
の活性複合体を効率良く組立てるH鎖を発生させる目的で作られる。第■:C因
子の血漿由来製剤中および標準長さの組換体第vm:c因子を発現する細胞から
の細胞溶解物および状B調節した培地中で観察された分子種を模倣するように誘
導体を選択する。はぼ同じサイズのポリペプチドが標準長さのトロンビン分解に
より多分生じるであろう。
(A)pSVFB−92S:こ(7)ブーyスミドは982個(7)7’ミノ酸
H鎖をコードするものであり、Bドメインコード領域の最初の5acI部位で分
解することにより標準長さのcDNAプラスミドpSVF8−302から調製さ
れた。オリゴヌクレオチドアダプターを用いて、翻訳ストップコドンが付きそし
てコード配列を第一のBcβ1部位で開始する天然ヒト第■:C因子非翻訳配列
へ融合した。このプラスミドは天然ヒト第■:C因子の最初の978個のアミノ
酸とカルボキシ末端での4個の置換アミノ酸残基をコードする。
(B)pSVFB−160:このプラスミドは1323個のアミノ酸H鎖を提供
し、pSVFB−200と同じであるがしかしpSVFB−92Eの5′非翻訳
領域を存する標準長さのクローン(pSVFB−303と命名)から調製された
。
pSVFB−303をEcoRVとSamIで分解し、プラントエンドを一緒に
連結してpSVFB−160を形成した。
このプラスミドは第■:C因子の最初の1315個のアミノ酸をコードする。ベ
クターpsV7d aポリリンカーの融合の結果8個の置換アミノ酸がカルボキ
シ末端で加わる。
(C)pSVFB−1790:このプラスミドは1416個のアミノ酸H鎖を提
供し、これもまたpsVF8−303から調製された。psVF8−303をB
gRTIで部分的に消化し、その結果得られる6811bpフラグメントをゲル
単離し、端部を一緒に連結してpSVFB−170を形成した。
このプラスミドは第■二C因子の最初のアミノ酸1405個をコードし、ベクタ
ーpsV7dのポリリンカーの融合のために11個のアミノ酸のカルボキシ延長
部を有する。
(D)pSVF8−120 :このプラスミドは1107個のアミノ酸H8Mを
提供し、psVF8−303から調製された。
プラスミドpsVF8−303をApaIで消化し、付着端をT4ポリメラーゼ
で満たした。得られた分子をさらにSamlで消化し、DNA自体が連結しそし
て大腸菌HBIOI中で増殖した。このプラスミドは第■:C因子のアミノ末端
からの1102個のアミノ酸とpsV7dポリリンカーによりコードされるカル
ボキシ末端での追加の5個のアミノ酸をコードする。
(E)結果
各部A−Dのプラスミドの各々を、例1に記載のpSVF8−80および例1に
記載の第■:C因子活性について試験された培地とともにCO37細胞へトラン
スフェクションした。
これらのプラスミドのすべてはpSVF8−92Eのものと比較してかなり低い
発現レベルを示した。しかしながら、興味深イコトニ、pSVF8 L60およ
びpSVF8−170についてのRrA対CoatesL活性の比は約1.8テ
あり、psVF8−92Eについては7.2である。この結果はこれらのより長
いH鎖誘導体がより高い比活性を有し、すなわちこれらがMr92に分子自体よ
り一層効率良く活性なサブユニット複合体を組立てるということを示唆している
。
また、コアテスト活性に対する凝結活性の比は、Mr92Kが2.3であり完全
な分子が1.35であるのに比べて約1.7でHl(が長くなると低くなり、こ
のことはこれらのより長いポリペプチドがMr92に+Mr80に複合体のもの
ほど活性化されないということを示す。
例4
本例は第■:C因子Mr92に−80に鎖複合体を作る安定なCHO細胞細胞間
製について記載する。
(A)プラスミドの調製
選択可能なマーカーをコードする
ネズミDHFRcDNAを有するプラスミドpAd−DIFRを、アデノウィル
ス−2からの主要後期プロモーター(Ad−MLP、マツプ単位16−27.3
)をハッカネズミDHFRcDNA(ジエン、エイチ ヌクハーグ(J、H,
Nunberg)ら、Ce11(1980)19 : 355−64)の5′非
翻訳配列と融合することにより構築した。小さなt抗原遺伝子のイントロンを含
みそしてSV40初期領域転写終結領域を有する初期転写単位の一部をコードす
る5V40DNAをpsV2−ネオ(サウザーン(Southern)およびベ
ルブ(Berg)、J、Mol Appl Gen(1982) 1 : 32
7−41)から得、DHFRcDNAの3′非翻訳端へ融合した。これらの三つ
の片をpBR322へサブクローンしてプラスミドpAd−DHFRを得た。
(B)CHO細胞のトランスフェクションおよび培養ジヒドロフルオレ−ドレダ
クターゼに対する非官能性遺伝子を有するCHO−DUKX−B 11細胞(ウ
ルラウブ(Urlaub)およびカシン(Chasin)、Proc Nat
Acad Sci USA(1980)77 : 4216−4220)を、3
つのプラスミド:pSVF8−92C。
psVF8−92EまたはpSVF8−80、およびp A、 d−DHFRの
リン酸カルシウム共沈を用い続いてグラハムおよびファンデルニブ(前出)の方
法およびウィグラー(Wigler)ら、Ce1l (1978) 14ニア2
5−731およびルイス(Lewis) ら、Soma t i cCell
Genet(1980)6:333−347に記載の変法にしたがってトランス
フェクションした。共沈物には各プラスミド10μg夷でか含まれていた。ヒボ
キサンチンおよびチミジンが欠失した培地におけるDHFR(陽性)表現型の発
現について細胞を選択した。
DHFR陽性クローンを単離しそして第■:C因子活性を生ずるものを同定後、
得られた細胞系をメトトレキセート中で増殖してDHFR遺伝子を増幅し第■:
C遺伝子を同時増幅した。i4度0.025〜0.2μMのメトトレキセートを
含む培地に細胞を被覆することにより選択を行なった。メトトレキセート耐性ク
ローンを再び第■:C因子活性について分析した。
(C)分析法
これらDHFR陽性クローンからの状態調節した培地を、ノルドファンガ(No
rdfang) ら、Thromb Haemostas(1985)53:3
46−50の方法により第■:C因子り鎖免疫反応性についてELISAにより
分析した。第■:C因子H鎖免疫反応性は、アール、エル、プルツケ(R,L、
Burke)ら、J、Biol Chem(1986)261 :12574−
78に記載されたラジオイムノアッセイ (RIA)を用いて評価した。92に
および80KMrt1タンパク質の同時発現により形成される活性第■;C因子
複合体を実施例1に記載のCoATEST分析により測定した。
(D)活性92に一80KMr複合体を発現するCHO系第5表に、トランスフ
ェクションに使用した3つのプラスミドすべての産生物を同時に発現する4つの
独立したCHO細胞細胞間す。第5表に示した第■:C因子活性値は初期に観察
されたものである。安定な細胞系による糖タンパク質の発現は通常T−75フラ
スコ培地中通過後に向上する。この例は1O−C2系で見られ、最終的に状態調
節した培地1 ttl。
につき第■:C因子活性200mUが得られた(第6表)、これらの安定な細胞
系のクローニングは、第■:C因子の独立して発現したHおよびL鎖が活性複合
体を組立てチャイニーズハムスター卵巣細胞により分泌されうろことを説明する
。
第5表:活性92に−80に複合体を産生ずるCHO細胞細
胞間のプラスミドがCHO細胞の染色体へ吸収されることは、第■:C因子発現
を損失することなく多くの経路で第5表の細胞系が増殖しうるという事実により
示される。第■:C因子糖タンパク質の発現がメトトレキセート選択により同時
増殖しうる場合測定することが必要であった。これら4つの細胞系のすべてをメ
トトレキセートの幾つかの濃度における選択下に置いた。耐性コロニー(増幅し
たDHFR遺伝子)がach系について得られ、これらを第■:C因子活性につ
いてスクリーニングした。第■:C因子の発現はメトトレキセート耐性1l−D
5および1l−D6クローンにおいては失なわれるかまたは変化しなかった。1
O−C2および8−C1から導びかれるメトトレキセート耐性クローンの間では
第■:C因子の発現が変化する(第6表参照)。
22のメトトレキセート耐性8−C1クローンを検査し、そのうち10について
のデータを第6表に報告する。第■:C因子増幅の量がクローン間で変化し、こ
のことはサブユニット遺伝子のいずれか1つがDHFR力セントで同時増殖され
るか、または両方ともが増幅されるか、またはいずれもされないことを示唆する
。これら4つの可能性としてクローン8C1−A2.8CiC2および8C1−
C5を記載する。
同様に、3oの1O−C2のメトトレキセート選択誘導体を評価し、そのうち2
0についてのデータもまた第6表に示す。
これらもまた活性スペクトルを有する。4つの異なった同時−増幅の可能性の例
としてクローン10C2−A2、l0C2−D2.10C2−B5および10C
2−C6を記載する。
第6表
第6表に記載したCHO系の間では活性第■:C因子複合体0.5U/rRIl
を作るものがあり、この値は普通のヒト血漿において見出される濃度の%である
。第■:C因子物質の分析および精製のために、第■:C因子ポリペプチドを発
現するCHO細胞系を実験室規模での発酵により増殖し組織培養液1〜22を調
製した。この物質の分析により、非増幅系からの免疫反応性筒■:C因子の約1
0%〜20%がC0ATESTにおいて活性であることがわかる。増幅系におい
て、活性′!#質の割合は全免疫反応性生成物の2%〜5%まで低下する。この
ことは第■:C因子のHlNおよびL鎖のフラクションだけが集まって活性複合
体を組立てることを意味する。残りは遊離したサブユニットとしてまたは分解し
た形で存在する。
プラスミドpSVF8−92およびpsVF8−80は1986年1月24日付
でアメリカンタイプ力ルチュアコレクション(ATCC)に寄託されそしてそれ
ぞれATCC受入れ番号40222および40223が与えられた。プラスミド
psVF8−200は1985年7月17日にATCCに寄託されATCC受入
れ番号40190が与えられた。
例5
本例は第■:C因子り鎖垢タンパク質のアミノ末端アミノ酸を修正するためのプ
ラスミドpSVF8−80の修飾について記載する。工学技術の結果、80KM
r糖タンパク質の独−立した分泌に必要なシグナルペプチド(例1)を提供する
ものはヒト血漿筒■:C因子り鎖の普通のアミノ末端残基をSerで置換したも
のである。tPAブレープロペプチド配列を変化する目的で新規プラスミドを作
り、そのため第■:C因子り鎖はタンパク質分解プロセッシング後の突然変異S
er残基の代わりにそのアミノ末端にGlu残基を有するであろう。
第■:C因子り鎖は、ゴルジ装置にあるプロテアーゼにより分泌する前すなわち
細胞内で標準長さの第■:C因子前駆体から分解されると考えられている。この
分解はアミノ酸残基164日と1649 (Arg−Glu)の間で生じる。ポ
リアクリルアミドゲルにおいてL鎖はそれぞれ1つまたは2つのN−結合オリゴ
糖を有するポリペプチドを表わす77および80KMrハンドの二重線として表
われる。L鎖の独立した分泌は第■:C因子cDNAのL鎖コード領域をtPA
のcDNAへ融合することにより達成された。しかしながら、t、PAシグナル
ペプチドを供給する方法において、第■:C因子Lmのアミノ末端は天然グルタ
ミン酸残基からセリンへ突然変異を起こした。この突然変異誘発組換体し鎖は標
準長さの組換体第■:C因子から由来する鎖と同じ分子特性を示すが、以下のよ
うな予備的証拠もある:1)第■:C因子前駆体から分解した鎖と同じ方法で代
わりにグリコジル化されないかもしれない、2)イオン交換およびv W Fセ
ファロースクロマトグラフィにより精製する間に異なった挙動を示すかもしれな
い、3)真正り鎖と抗原性が異なるかもしれない。
tPAブレープロペプチド配列は突然変異ポリペプチドを放出するために3つの
タンパク質分解を必要とする。以下にtPA−第■:C因子80に融合物の領域
においてp 5VF8−80のタンパク質コード配列の翻訳を示す:廊トエ灸」
遼:
シグナルペプチダーゼ分解は、星印で示したように5et(−13位)またはA
la(−8位)のいずれかのカルボキシ部位で生ずると考えられてきた。二番目
の分解は多分A、 rg(−4位、上記◎で示した)のカルボキシ部位で生じる
。
三番目のプロセッシング事象はArg−3er結合でのクンバク譬分解でありG
ly−Ala−Argのトリペプチドを放出しそして成熟し′PAまたは第■:
C因子り鎖ポリペプチドにおける5er(1位)アミン末端をそのままにする。
(A)プラスミドの調製
(1)PSVF9−80KC;:
Serコドン(1位)を特定部位突然変異誘発によりciUコドン(1位)へ変
えた。これは最初の2つのタンパク質分解プロセッシング現象が正常に生ずる努
力が行なわれ、そしてArg−Gluプロテアーゼが代わりの内容においてジペ
プチドを認識し分解するかどうか、すなわちtPAトリペプチドが第■;C因子
Bドメインに対し置換される場所を試験する。tpA−soK鎖融合領域を以下
に示す。その他の点ではこのプラスミドはpSVF8−80と同一である。
5VF8−80KG:
(2)psVF8−803
インビトロ突然変異誘発によりpSVF8−80から12個のコドンを欠失し、
そしてSer (1位)コドンをGluに対するコドンへ変化させた。これは推
定されたtPAシグナルペプチドの5er23 (星印で示す)の後でGlu第
■:C因子り鎖残基を置<、5er23のカルボキシ側におけるシグナルペプチ
ダーゼによる分解により非突然変異株第■:C因子り鎮を放出する。psVF8
−805のtPA−80Kil融合領域を以下に示す。その他の点ではこのプラ
スミドはpsVF8−80と同一である。
飢穎困展・
(3)psVF8−8OR
tPAブロートリペプチドを除去するためにpSVF8−80の3つのコドンの
欠失をインビトロ突然変異誘発により行ない、そして5et(1位)コドンをG
luに対する1つへ変化させた。これを以下に示すpSVF8−8ORのLPA
−80に鎖融合領域上に◎で印を付けたLPAプローペプチドのArg32の後
にGluを置く。
居ハT旦ゴ■圧:
この構築は、二塩基特性を有するゴルジ体にあるプロテアーゼによる分解により
Gluアミノ末端を有する第■:C因子り鎖を放出するという希望で行なわれた
。
(4)pSVF8−80A
pSVF8−80の7つのコドンを部位特異的突然変異誘発により欠失させ、5
er(1位)コドンを推定上のt、PAシグナルペプチドコード配列のコドン2
8(Ata)(以下の星印により示される)の後でGluコドンに代えた。Al
a28のカルボキシ側におけるシグナルペプチダーゼによる分解で非突然変異誘
発第■:C囚子り鎖を放出する。t PA−80KSff融合領域を以下に示す
、その他の点では、このプラスミFはpSVF8−80と同一である。
F易」旦ヨ■い:
(B)発現およびタンパク質配列分析
(1)CO37細胞へのトランスフェクションCO37細胞を例1に記載したD
EAE−デキストラン法を用いてトランスフェクションし、状態調節した培地を
LC−ELISAにより分析した。psVF8−80の4つの誘導体すべてはL
C−EL I SAにおいて反応性であり様々な抗−第■:C因子り鎖抗体で生
合成的に放射能標識化した後免疫沈降されうる8 0 KM r垢タンパク質を
コードする。pSV/8−8ORを除いて、すべての誘導体がpSVF8−80
として80Kmタンパク質のほぼ同じ量を分泌するようになる。pSVF8−8
ORでトランスフェクションした細胞からの80 Klタンパク質の分泌は非常
に少なく、通常は他のプラスミドから作られるものの25%未満である。これに
加え、この第■:C因子り鎖の出現はゲル電気泳動で異なり、ここではバンドは
常に拡散する。
(2)CHO細胞における発現
これらプラスミドの各々を例4に記載したpAd−DHFRを用いてDUKX−
B 11 CHO細胞へ導入した。L鎖の各タイプの製造のために永久細胞系を
確立j−た。CHO細胞における80KMrliタンパク質の発現は、分泌され
る糖タンパク質の量およびゲル電気泳動上の80にハンドの出現に関し、CO3
7細胞における発現と非常に類(以している。pSVF8−8ORでトランスフ
ェクトされたCHO系は、この物質を分析しない程低いレベルの80 Kmタン
パク質を作った。
3、 精製およびアミノ酸配列分析
大規模CoS7トランスフエクシゴン(pSVF8−80KG)またはトランス
フェクトされた(増幅した)CH○細胞系(PSVF8−80に細胞系10C2
B5 ;pSVF8−80A、細胞系AIN; psVF8−8O3、細胞系5
IR)のいずれかからの状態調節した培地を調製した。培地は10%FBSを有
するDME HI3であった。第■:C因子LCを、イオン交換クロマトグラフ
ィとそれに続くアフィニティクロマトグラフィからなる二段階法により配列決定
のため精製した。イオン交換クロマトグラフィを以下のように実施した: 5−
FFセファロースカラム(15X0.8CI+1)を、0.02M MES、0
.05M NaC1,0,OIM CaCffzpH5,8、λ20°C=7.
2mSで平衡化した。状態調節した培地(500〜1300Idt)をp)15
.8まで調整後流速100d/hでカラムへ施こした。カラムを、10カラム容
量の0、05 Mイミダゾール、0.05M NaC1,0,01MCa CE
z 、pH7,35,720°C= 8.86を用い流速200d/hで洗浄し
た。F■−LCを0.1 M Ca Cl tの添加により洗浄緩衝液へ流速5
0d/hで溶出した。すべての操作を4 ’Cで行なった。
アフィニティクロマトグラフィを次のように行なった:ネズミ科モノクローナル
抗−F■−LC抗体56−1gGをCNBr法によりセファロース4Bへ結合し
密度2.5mg/rn1.ゲルとした。F■−LC含有溶出液を、室温にて一晩
、F■−LClooOUにつきゲルldで免疫吸着によりインキュベートした。
次いでゲルをカラムにパックし、低塩分緩衝液(0,05Mイミダゾール、0.
15M NaC1,,0,OI MCaCfz、10%グリセロール、0.02
%NaN、、pH7,3)20カラム容量次いで高塩分緩衝液(0,05Mイミ
ダゾール、1.0M NaC1,10%グリセロール、pH7,3)20カラム
容量で洗浄した。1時間インキュベート後、0.05Mイミダゾール、0.15
M NaC1,10%グリセロール中IMCaCj2.を用いて免疫吸着からF
■−LCを溶出した。溶出液をただちにセファデンクスG−25カラム中で0、
05 Mイミダゾール、0.15M NaCj!、0.OIMCaC!!、2.
10%グリセロール、0.02%トウイーン80.0.02%N a Nz 、
pH7,3の溶液へ脱塩化し、−80°Cで貯蔵した。N−末端配列分析をアプ
ライドバイオシステム477Aシークエンサーで行なった。
この分析の結果を第7表に示す。pSVF8−80KGによりコード化される8
0 Kmタンパク質はそのアミノ末端にトリペプチド延長部を有する。多分こ
れはtPAプロトリペプチドGly−Ala−Argであり、これはF■:CB
ドメインを認識するA、rg−Gluプロテアーゼによるプロセンシングができ
ない。さらに、N末端配列は、tPAのシグナルペプチドが実際にアミノ酸残基
22個の長さであり、シグナルペプチダーゼ分解がPro22のカルボキシ側で
生ずることを明らかにする。それゆえ、5er23およびA1a2Bの後でシグ
ナルペプチダーゼ分解を内包するプラスミド構築物pSVF8−8O3およびp
SVF8−80Aはそれぞれ80KL鎖において間違ったアミノ末端残基を導入
する。
第7表;修飾したt、PAブレープロ領域を有する80に鎖のN末端配列
本実施例の結果により、分泌されるポリペプチドが転写および翻訳に続いてどう
やってプロセンシングされるかを断言することの困難さが明らかである。タンパ
ク質配列の修飾はタンパク質分解プロセッシングおよびオリゴ垢追加についての
予期せぬ配列を存し、そして分泌の総体的効率に影響を及ぼすことができる。
例6
本例は、ヒトα1−抗トリプシンのシグナルペプチドを用いた真正F■−CL鎖
の発現方法について記載する。
A、プラスミドの調製
1、psVcrl−AT−Met。
成熟ヒトαl−抗トリブシンポリペプチドをコードするcDNAを、ヒト肝Q
c D N Aクローンおよび合成オリゴヌクレオチドのフラグメントを用いて
組立てた;組立物をBamHI−3aJ21フラグメントとしてρBR322へ
連結してプラスミドpAT (Me L)を作った(ローゼンベルグ(Rose
nberg) ら、Na ture (1984)、312ニア7−80)。合
成オリゴヌクレオチドリンカー−アダプターおよびシグナルペプチドをコードす
るcDNAクローンの一部を用いてシグナルペプチドコード配列を5′端部にお
けるEcoRI制限部位とともにpAT (Me t)のBamH1部位へ接続
させる。得られた1271bpEcoRI−3afIフラグメントはヒトα1−
抗トリプシンの翻訳配列をコードしており、これをpSV7d(例1に記[)の
Ec oRl−3a i 1部位へ連結してpsVαlAT−Me tとした。
2、pSVF8−80AT
プラスミドPSVαlAT−MeLをBamHI部位で開環し、これはシグナル
ペプチドと成熟α1−アンチトリプシン配列のコドンの間の境界で起きる。この
制限部位の結合端をヤエナリ(mung bean)ヌクレアーゼで除去してG
AG(Glu)コドンを放出し、そしてα1−抗トリプシン配列をSai!、r
で消化することにより欠失した。F■:CBOKのコード配列は付着のためにp
SVF8−80のコドン1および2のインビトロ突然変異誘発により調製されE
coRV部位(これは[Ieコドンとしてコドン2を保存する)を形成した。こ
れによりF■:CL鎖コード領域(コドン2で出発するEcoRV−3aj2I
配列として)が正しいリーディングフレームにてα1−抗トリプシンのコドン1
に融合し、そして成熟ヒトαニー抗トリプシンのコード配列を置換する。
融合領域におけるpSVF8−80A、Tのコード配列は以下のように翻訳され
る。tPAブレープロコード配列のためのα1−抗トリプシンシグナルペプチド
コード配列の置換を除いて、このプラスミドはpsVF8−80と同一である。
戚凱虹靭紅(アミノ末端領域)
B9発現およびアミノ酸配列分析
1、CO37細胞におけるpSVF8−80ATの発現CO37細胞をpSVF
8−80ATおよびH鎖発現プラスミド、通tpsVF8−92Cでトランスフ
ェクションした。状態iI!節した培地をLC−EL I SA、、HC−EL
ISAおよびC0ATESTにより分析した。トランスフェクトした細胞をま
た放射性Metで標識化し、生合成された放射性標識化F■:CL鎖を免疫沈降
させそしてポリアクリルアミドゲル電気泳動の後で可視化した。プラスミド3V
F8−80ATはF■:CL鎖の合成を示しこれは7777−80Kの二本鎖と
して表われる。CO37細胞において作られた量はpSVF8−80についてと
同し量である。pSVF8−92Cまたは他のF■:CH鎖プラスミドとの同時
発現は、CoATEST分析において測定される活性F■:C複合体の製造を導
びく。
2、精製およびアミノ酸配列分析
細胞密度を増加しそしてクロロキニンジホスフエー1度を低下させて、T−17
5フラスコ中CO37細胞のトランスフェクションにより精製のための物質を調
製した。トランスフェクションしてから60時間後、状B Am in したJ
@ t+!:を集めた;精製およびアミノ酸配列分析を例5に記載のように行な
った。アミノ末端配列分析の結果(第8表)により、pSVF8−80ATによ
りコードされるF■:CL鎖力く真正なヒト血iF■:CL鎖と同しアミノ末端
配列を有することがわかる。
第8表 α1−抗トリブシンシグナルペプチドを用し)で分泌された80に鎖の
N末端配列
3、 80ATF■:Cl3頁のインビトロア・ノセンフ゛り一80ATF■:
CLINのインビトロでの精製されたF■:CH鎖とのm換能力を第9表に示す
実験で試験した。精製したF■:CL鎖を、5(laM Mn”および150μ
Mβ−メルカプトエタノールを含む緩衝液中17 U/dで精製した組換体(標
準長さのヒトF■:Cから)とともに3.IU/dの濃度でインキュベートした
。対照として、精製した組換体HおよびL鎖を同じ条件下で再会合させ、作られ
た活性F■:Cの量をC0ATESTにより分析した。これらの結果により80
ATF■:CL鎖がインビトロで精製された組換体H鎖と結合しうることかわか
る。
第9表二組換体F■:01.鎖とH鎖のインビトロでの例7
本例はF■:CH鎖の向上した発現のためのプラスミドについて記載する。メツ
センジャーRNAの転写効率および安定性を向上するために、転写開始の原因で
あるDNA配列および非コード配列における修飾を行なった。短かいペプチドが
結合したBドメインのセグメントからなるカルボキシ末端延長部によりH鎖糖タ
ンパク質を修飾した。これはより効率的に細胞から分泌され、組織培地において
より安定であり、そしてL鎖とともにより効率良く組立てるH鎖を得るために行
なわれる。
A、プラスミドの調製
1、pCMVF8−92/6X
第■:C因子92KMrH鎖に対するメッセンジャーRNAの転写レベルおよび
安定性を向上する試みで、SV40初期転写開始領域を、ヒトサイトメガロウィ
ルス即時型領域(ポスハート(Boshart)ら、Ce1l(1985) 4
: 521−530)により置換した。さらに、SV40初期領域によりメン
センジャーRNAへ寄与された5′非翻訳配列を、その最初のイントロンを含む
HCMV IEI遺伝子の5′非翻訳配列で置換した。このイントロンは、切り
出された転写物がより迅速なプロセッシングおよびより安定なmRNAを導びく
という仮定に含まれる。発現ベクターはまたCO37細胞における一時的発現を
許す複製のSV40開始点およびアンピシリン耐性について選択することによる
DNAクローニングを許す細菌性β−ラクタマーゼ遺伝子を有する。
プラスミドは、SV40ポリアデニル化領域を含むpSV7d(例1に記載)の
700bpSaf r−Pvu I7ラグメント、SV40の複製開始点とβ−
ラクタマーゼ遺伝子の残りを提供するpSVT2 (メイヤー(Myers)ら
、Ce1l(1981)25 : 373−84 ;リオ(Rio) ら、Ce
l ] (1983)32:1277−40) の1400bpPvu、 I−
Ec oRr (フレノウポリメラーゼで満たされた)、SaI!、1部位がイ
ンビトロ突然変異誘発によりIE1タンパク質についての翻訳開始部位の近くに
導入されたヒトサイトメガロウィルス(タウネ(Towne)菌株)のプラスミ
ドサブクローンから由来する1 700bpSsp l−3aE I、および第
四:C因子92KMr$iiタンパク質をコードするcDNAを含むpsVF8
−92C(例2に記載)の4300bpSafl−5afrフラグメントから構
築された。
2、 psVF8−92t、β
このプラスミドは、ヒト免疫グロブリンαHliのそれと相同のペプチドヒンジ
ペプチドにより連結した第四:C因子前駆体の中心(B) ドメインのN末端お
よびC末端アミノ酸残基からなるC末端延長部を有する92KMr組換体H鎖を
コードするpSVF8−92Cの誘導体である。これはpSVF8−92Cから
の4900bpHindllI−3ailフラグメントからなり、110bpH
indI[l−3aj!I合成リンカーーアダプターをこれへ挿入する(以下に
示す)。
リンカー−アダプターは34個の追加のアミノ酸残基からなるカルボキシ末端延
長部およびN一連結グリコシル化の1つの可能性ある基をコードする。C末端ペ
プチドはH鎖の分子量をほぼ96KMrまで上昇させ、これがグリコジル化され
ている場合は約99KMrまで上昇させる。
B、F■:CH鎖抗原に対する分析およびF■:C複合体形成
F■:CL鎖H鎖複合体の補因子活性を、カビビトラム(Kabivitrum
)からの市販されている試験キット(COATEST)を用いて評価した。免疫
反応性F■:CL鎖をノルディスクゲントフテ(Nordisk Gentof
te)からのH2rgcコーティング抗体およびペルオキシダーゼ抱合抗体を用
いてELISAにより測定した。F■:CH鎖免疫反応性をノルディスクゲント
フテで開発したELrSAを用いて定量化し、これは阻害患者からのヒトポリク
ローナル(E−rgG)を使用する。
C,pCMVF8−92/6Xの一時的発現DEAE−デキストラン法を用いて
pCMVF8−92/6Xプラスミドを様々なF■:CL鎖プラスミド(例5に
記載)でCO37細胞へ同時トランスフェクトした。これらのトランスフェクシ
ヨンからの結果のサンプルを第10表に示す。データによれば、CMV IEI
プロモーター/エンハンサ−およびIEI遺伝子の5′非翻訳配列を添加する
とF■:CH鎖全発現おいて2.5倍の向上(平均)が得られることがわかる。
第10表:pCMVF8−92/6X対p S V F 8−.92 CのCO
37細胞における発現
a CoATEST分析
b H鎖に対する放射線免疫検定法
り、psVF8−92tβのCO37細胞における一時的発現
第11表に、第■:C因子Lui発現プラスミド(psVF8−80AT、例6
に記!りを用いたCO37細胞へのpsVF8−92tβ同時トランスフエクシ
ゴンの結果を示す。
92tβH鎖は92CH鎖より高いレベルで分泌され、これはシグナルアミノ酸
(Ser)カルボキシ末端延長部を有するC0ATEST (COA)活性のE
LISA反応性糖タンパク質との比(?ji[合体形成の測定値)は92C鎖よ
り92Lβ鎖についての方が大きい、さらに、92tβHg4は血清不含有培地
中で良く分泌され安定であるようであり、タンパク質に対する活性の比はIO%
FBS中とほとんど同じである7これらの結果により、この34個のアミノ酸カ
ルボキシ末端延長部が分泌を向上しそしてMi換体F■:CH鎖を安定化するこ
とが明らかである。
第11表:CO37細胞におけるpSVF8−92tβの発現
複製におけるCO37細胞単層をDEAE−デキストラン中でDNAへ8nし、
洗浄しそしてクロロキニンジホスフェート含を培地で8時間処理した。細胞を洗
浄して薬品を除き、10%FBS含存DMF自存 H215mlでf2〜16時
間被覆し、次いでハナ ハイオケミカルズ(Hana Biochemical
s)からのHB CHO登録商標でオーバーレイした。状態調節した培地を記載
したようにF■:C活性について分析した。
aL鎖に対し特異的なELrSA分析によるbH鎖に対し特異的なELISA分
析による理解を明らかにする目的で例を説明することにより前述の発明を詳細に
記載したが、一定の変化および修飾は添付の請求の範囲の範囲内で実施される。
例日
本例はC末端としてArg740を有するF■:cH鎖の発現のための方法を記
載する。
A、プラスミドpCMVF8−92Rの調製プラスミドpCMVF8−92/6
XによりコードされるF■:CH鎖はC末端延長部として5et741を有する
。
C末端としてArg740を有するF■:cH鎖を得るために、pSVF8−9
2Cから由来するコード配列の3′端部をコードするpCMVF8−92/6X
の1588bpBamHlフラグメントを精製した。このフラグメントをrr+
43mp18にクローン化し、5et741残基をインビトロ突然変異誘発によ
り翻訳ストップコドンへ変える。pCMVF8−92R発現プラスミドを、オリ
ジナルのヘクターの5840bpBam、HIフラグメントへ突然変異誘発化フ
ラグメントをクローニングすることにより組立てた。この方法によりF■:C3
′非翻訳配列の680bpが欠失した。
B、pCMVF8−92RのCOS細胞における一時的発現pCMVF8−92
Rプラスミドを、IJン酸カルシウム法(グラハムおよびファンデルニブ、Vi
rol (1973)52:456−67)を用いてF■:CL鎖プラスミド(
pSVF8−80AT)(例6に記@)でcO37細胞へ同時トランスフェクシ
ョンした。培地をトランスフェクション後18および42時間で培地を変えた。
分析のための培地サンプルをトランスフェクション後66時間で集めた。これら
の分析の結果を以下の第12表に示す。データによりp’CMVF8−92Rが
F■LCの発現を提供するプラスミドで同時トランスフェクトするとF■:C活
性が生じたことがわかる。
第12表 pCMVF8−92RおよびpSVF8−80ATの同時発現
7”ラスミFpSVF8−92hよびpSVF8−80を1986年1月24日
イ寸でアメリカンタイプ力ルチュアコレク’yヨ7 (ATCC) に寄託し、
ATCC受入れ番号4o222および40223がそれぞれ与えられた。プラス
ミドpsVF8−200を1985年7月17日付でATccに寄託し、ATC
C受入れ番号40190が与えられた。
補正書の翻訳文提出書
(特許法第184条の8)
平成4年5月18日
2 発明の名称
第■、C因子活性を有するタンパク譬複合体およびその製法3 特許出願人
住所 デンマークll!、 2880 バクスハエルト。
ノボ アレ(番地なし)
5 補正書の提出年月日
1991年11月5日
6 添付書類の目録
補正書の翻訳文 1通
浄書(内容に変更なし)
請求の範囲
1、 ヒト第■:C因子活性を有する組換体タンパク質複合体の製造方法であっ
て、前記複合体がヒト第■:C因子のAドメインと相同の第一のポリペプチドお
よびヒト第■:C因子のCドメインと相同性を有する第二のポリペプチドがらな
り、しかしヒト第■:C因子のBドメインのすべてまたはほとんどの部分を欠失
するものであり、該方法が次の工程:細胞増殖培地中にて培養される真核生物形
質転換宿主細胞において
(aHi )分泌を指図しうる第一のシグナル配列、および(11)ヒト第■:
C因子のAドメインと相同のアミノ酸配列を有する第一の領域からなる第一のポ
リペプチドをコードする第一のポリヌクレオチド、および
(b)(i)分泌を指図しうるヒトα1−抗トリプシンのシグナル配列、および
(11)ヒト第■:C因子のアミノ酸1649〜2332のアミノ酸配列と相同
のアミノ酸配列を有する第二のポリペプチドをコードする第二のポリヌクレオチ
ドを同時発現し:そして
分泌された組換体タンパク質複合体を前記細胞培地から得る、
ことからなる前記方法。
2、 前記アミノ酸配列のアミノ酸の数の約5%以下が第■:C因子AおよびC
ドメインの天然産生アミノ酸配列と異なる請求の範囲第1項に記載の方法。
3、 第一のポリヌクレオチドによりコードされたポリペプチドのアミノ酸配列
がヒト第■:C因子のアミノ酸1〜740のアミノ酸配列と同じである請求の範
囲第1項に記載の方法。
4、 第一のポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドのアミノ酸配列
がヒト第■:C因子のアミノ酸1〜1102のアミノ酸配列と同じである請求の
範囲第1項に記載の方法。
5、 第一のポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドのアミノ酸配列
がヒト第■:C因子のアミノ酸1〜1315のアミノ酸配列と同じである請求の
範囲第1項に記載の方法。
6、 第一のポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドのアミノ酸配列
がヒト第■:C因子のアミノ酸1〜1405のアミノ酸配列と同じである請求の
範囲第1項に記載の方法。
7、 前記第一のポリペプチドがさらに、(a)ヒト第■:C因子のBドメイン
のN末端配列; (b)N−結合グリコシル化部位5個以下を有する約3〜約1
00のアミノ酸のポリペプチドスペーサー;および(C)ヒト第■:C因子のB
ドメインのC末端配列とからなる第二の領域を含む請求の範囲第1項に記載の方
法。
8、 ヒト第■;C因子のBドメインのN末端配列のアミノ酸配列が5er−P
he−5er−G ln−Asn−5er−Arg−His−Pro−3er−
Thr−Arg−Gln−Lys−Gln−Phe−Asn−八Ia−Thrか
らなる請求の範囲第7項に記載の方法。
9、前記ポリペプチドスペーサーがヒ)IgH8Jfヒンジ頑域と相同のペプチ
ドからなる請求の範囲第7項に記載の方法。
10、ポリペプチドスペーサーのアミノ酸配列がPro−Pro−Thr−Pr
o−Pro−Thrからなる請求の範囲第9項に記載の方法。
11.3ドメインのC末端配列がPro−Pro−シal−Leu−Lys−A
rg−His−Gln−Argからなる請求の範囲第7項に記載の方法。
12、第一のポリヌクレオチドがさらに、(a)第一のポリペプチドの発現を増
強する5′非翻訳DNA配列であって、その際前記5′非翻訳配列は前記第一の
領域に対し5′に位置し、そしてその際前記5′非翻訳DNAはヒト第■:C因
子5′非翻訳DNA、、SV40を抗原5′非翻訳DNA、およびヒトサイトメ
ガロウィルスIEIタンパク質5′非翻訳DNAからなる群から選択されるもの
;または
(b)第一のポリペプチドの発現を強化する3′非翻訳DNA配列であって、そ
の際前記3′非翻訳配列が前記ポリペプチドコード領域に対し3′に位置し、そ
の際前記3′非翻訳DNAはヒト第■:C因子3′非翻訳DNA、ヒトMi織プ
ラスミノーゲンアクチベーター3′非翻訳DNAおよびSV40を抗原3′非翻
訳DNAからなる群から選択されるものを含む請求の範囲第1項に記載の方法。
13、@記αI−抗トリブシンシグナル配列がN−Net−Pro−5er−5
er−Va I −5er−Trp−G I y−rle−Leu−Leu−L
eu−A Ia−Gly−Leu −Cys−Cys−Leu−Val−Pro
−Val−3er−Leu−Alaからなる請求の範囲第11項に記載の方法。
14、前記第二のポリヌクレオチドがさらに、(a)前記第二のポリペプチドの
発現を増強する5′非翻訳DNA配列であって、前記5′非翻訳配列が前記第二
の領域に対し5′に位置し、その際前記5′非翻訳DNAはヒト第■:C因子5
′非翻訳DNA、SV40 を抗原5′非翻訳DNA、およびヒトサイトメガロ
ウィルスIE1タンパク譬5′非翻訳DNAからなる群から選択されるもの;ま
たは(b)第二のポリペプチドの発現を強化する3′非翻訳DNA配列であって
、前記3′非翻訳配列が前記ポリペプチドコード領域に対し3′に位置し、その
際前記3′非翻訳DNAはヒト第■:C因子3′非翻訳DNA、ヒト組織プラス
ミノーゲンアクチベーター3′非翻訳DNAおよびSV40を一抗原3′非翻訳
DNAからなる群から選択されるものを含む請求の範囲第1項に記載の方法。
15、真核生物形質転換体宿主細胞が哺乳動物細胞である請求の範囲第1項に記
載の方法。
16、第一のポリヌクレオチドおよび第二のポリヌクレオチドが別々の発現プラ
スミド中にある請求の範囲第1項に記載の方法。
17、第一のポリヌクレオチドおよび第二のポリヌクレオチドが別々の発現プラ
スミド中にある請求の範囲第7項に記載の方法。
1日、ヒト第■:C因子活性を有するがしかし請求の範囲第7項に記載の方法に
より調製されたヒト第■:C因子のBドメインのすべてまたは一部を欠失するタ
ンパク質複合体。
19.請求の範囲第18項に記載のタンパク質複合体および生理学的に許容され
うる担体からなる薬剤組成物。
20、個人における血液凝固活性を強化するために請求の範囲第19項に記載の
タンパク質複合体の十分量を個人に投与することからなる第四:C因子活性を必
要とする個人を治療する方法。
21、ヒト第四:C因子活性を有する組換体タンパク質複合体の発現を得るため
に真核生物宿主細胞を形質転換するためのDNA組成物であって、前記DNA組
成物が、第一の発現力セントであって、該第−の発現力セントがヒト第四:C因
子のAドメインと相同のアミノ酸配列を有する第一の領域からなる第一のポリペ
プチドの分泌を指図しうる第一のシグナル配列をコードする第一のポリヌクレオ
チドからなる発現カセット、および
第二の発現カセットであって、第二の発現力セントが分泌を指図しうるヒトα1
−抗トリプシンのシグナル配列およびヒト第四:C因子のアミノ酸1649〜2
332のアミノ酸と相同のアミノ酸配列を有する第二のポリペプチドをコードす
る第二のポリヌクレオチドからなる発現力セントとからなるものである前記DN
A組成物。
22、前記第一のポリヌクレオチドがさらに、ヒト第四:C因子のBドメインの
N末端配列、N結合グリコジル化部位5個未満を有するアミノ酸約3〜40個の
ポリペプチドスペーサーおよびヒト第四:C因子の8ドメインのC末端シグナル
配列からなる第二の領域
を含む請求の範囲第21項に記載のDNAMi成物。
23、前記第一のカセットポリヌクレオチドがヒト第四:C因子アミノ酸1〜7
40のアミノ酸配列が少なくとも約90%からなるポリペプチドをコードし、前
記第二のカセットポリヌクレオチドがヒト第四:C因子アミノ酸1649〜23
32のアミノ酸配列の少なくとも約90%からなるポリペプチドを特徴とする請
求の範囲第21項に記載のDNA組成物。
24、請求の範囲第21項に記載のDNA組成物を含む宿主哺乳動物細胞。
25、請求の範囲第22項に記載のDNA組成物を含む宿主哺乳動物細胞。
26、ヒト第四:C因子Mr80にタンパク質と相同のポリペプチドを組合せた
場合ヒト第四:C因子活性を存するポリペプチドであって、該ポリペプチドがN
末端からC末端までを含み:
ヒト第四:C因子のAドメインと相同のアミノ酸配列を有する第一の領域、およ
び
ヒト第四:C因子のBドメインのN末端配列、N結合グリコジル化部位5個以下
を有する約3〜40個のペプチドのポリペプチドスペーサー、およびヒト第四:
C因子のBドメインのC末端配列からなる第二の領域からなる前記ポリペプチド
。
27、前記第一の領域のアミノ酸配列のアミノ酸の約5%以下が第■:C因子A
ドメインの天然産生アミノ酸配列と異なる請求の範囲第26項記載のポリペプチ
ド。
28、第一のポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドのアミノ酸配列
がヒト第四:C因子のアミノ酸1〜759のアミノ酸配列と同じである請求の範
囲第26項に記載のポリペプチド。
29、ヒト第四:C因子のB鎖のN末端配列のアミノ酸が5er−Pha−5e
r−Gln−Asn−Ser−Arg−His −Pro−5er−Thr−A
rg−G 1n−Lys−Gln−Phe−Asn−Ala−Thrからなる請
求の範囲第26項に記載のポリペプチド。
30、ポリペプチドスペーサーのアミノ酸配列がPro−Pro−Thr−Pr
o−Pro−Thrである請求の範囲第26項に記載のポリペプチド。
31、BドメインのC末端配列がPro−Pro−Val−Leu−Lys−A
rg−His−Gln−Argである請求の範囲第26項に記載のポリペプチド
。
手続補正書(方式)
%式%
1、事件の表示
PCT/DK90100291
、発明の名称
第四:C因子活性を有するタンパク質複合体およびその製法
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名称 ノボノルディスクアクティーゼルスカプ住所 〒105東京都港区虎ノ門
−丁目8番10号静光虎ノ門ビル 電話3504−07215、補正命令の日付
〜、
6、補正の対象
明細書及び請求の範囲の翻訳文
7、補正の内容
明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書(内容に変更なし)
8、添付書類の目録
明細書及び請求の範囲の翻訳文 各 l 通手続補正書(方式)
%式%
1、 事件の表示
PCT/DK9010 O291
、発明の名称
第■:C因子活性を有するタンパク譬複合体およびその製法
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名称 ノボノルディスクアクティーゼルスヵブ住所 〒105東京都港区虎ノ門
−丁目8番10号5、補正命令の日付
6、 補正の対象
特許法第184条の8の規定による補正書の翻訳文
7、 補正の内容
補正書の翻訳文の浄書(内容Qこ変更なし)8、 添付書類の目録
浄書した補正書の翻訳文 1通
国際調査報告
国際調査報告