JPH06504913A - グルカゴンアンタゴニストの検出方法 - Google Patents
グルカゴンアンタゴニストの検出方法Info
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- JPH06504913A JPH06504913A JP4504578A JP50457892A JPH06504913A JP H06504913 A JPH06504913 A JP H06504913A JP 4504578 A JP4504578 A JP 4504578A JP 50457892 A JP50457892 A JP 50457892A JP H06504913 A JPH06504913 A JP H06504913A
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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】
グルカゴンアンタゴニストの検出方法
゛ の Δ
本出願は、1991年1月17日に出願された係属中の米国特許出願筒07/6
41.343号の一部係属出願である。
及五立!
本出願は一般的にグルカゴンアンタゴニストの検出法に関し、より詳細には組変
えDNAを使用して多数の潜在的グルカゴンアンタゴニストを生産および検索す
る方法に関する。
光ユ■宣量
ヒト11尿病は、血中のグルコースレベルの上昇を主に示すものであるが、一般
的には低レベルのインスリンと上昇したグルカゴンレベルから生じるものと考え
られる。しかし、非インスリン依存症の肥満および非肥満患者において、グルカ
ゴンとインスリンレベルの両方の上昇の存在において高血糖症が見いだされた。
インスリンは血中グルコースレベルを急激に減少するものとして知られているが
、一方グルカゴンは29アミノ酸長のペプチドホルモンであり、肝臓膜受容体に
結合して上昇した血中グルコースレベルに貢献し、これによって解糖の引き金を
引き、グルコースが生産される。グルカゴンレベルの上昇は実質的な糖新生の増
加も伴う。
インスリンレベルの安定な制御を達成することは困難であるため、インスリン依
存性糖尿病およびい(つかの非インスリン依存性糖尿病の治療は、制御された食
事と外因性インスリンの定期的投与の組合せによってなされた。グルカゴンアン
タゴニストの治療的使用は、解糖を阻害し糖尿病の低血糖レベルを助けるであろ
うと思われている。これらのアンタゴニストは、肝臓膜のグルカゴン受容体に結
合する能力を有するが、アデニル酸シクラーゼ活性を刺激することはできない、
グルカゴンのその細胞性受容体への結合はアデニル酸シクラーゼ活性の刺激を開
始し、サイクリックAMP (cAMP)の生産を生じ、ならびに解糖増加とそ
れに付随するグルコースの放出を生じる。
グルカゴンアンタゴニスト開発のための現在の方法は、面相合成法を使用する特
異的アミノ酸の削除および置換を通じた特異的グルカゴン類似体の開発、ならび
にこれらの固相合成法そして付随するカラムクロマト法を通じたこれらグルカゴ
ン類似体の高レベル精製による。たとえば、Unsonら、(h旦1des 1
0:1171−1178.1989)。
AndreuおよびMerrifield (Eur、J、Biochem、1
64:585−590.1987)、Gysinら(Biochemistr
25:827B−8284,1986) 、Merriftal(米国特許第4
.879,273)、およびHruby (米国特許第4.430,326号)
、シかし、これらの方法は大量のグルカゴンアンタゴニストの検索の処理量には
適合しない。
当技術において、高純度、グルカゴン類似体の固相合成法に依存したものではな
い、グルカゴンアンタゴニストの検出法への要求が存在する0本発明は、組換え
DNA法の使用を通じて、高処理量アンタゴニスト検索アッセイを通じての検索
のために多数のグルカゴン類似体の生産を可能にするものである。
光里■皿丞
端的に言うと、本発明はグルカゴンアンタゴニストの存在の検出法を提供する。
ひとつの観点において、この方法は、(a)グルカゴン類似体の発現が安定な増
殖条件下で、次の要素、転写プロモーター、分泌シグナル配列、グルカゴン類似
体をコードするDNA配列および転写ターミネータ−が作用可能に連結された構
造物を含んで成るグルカゴン類似体の発現を支配できるDNA構造物を含有する
宿主細胞を増殖させ: (b)宿主細胞からこのDNA配列によりコードされる
グルカゴン類似体を単離し: (C)単離したグルカゴン類似体を、天然グルカ
ゴンの存在下で、反応経路に共役したグルカゴン受容体に、グルカゴン類似体の
受容体への結合および該経路を通じた付随応答可能となるのに十分な時間暴露し
= (d)グルカゴン類似体のグルカゴン受容体への結合から生じる応答経路の
刺激の減少を、天然グルカゴンのみの存在による応答経路の刺激と比較して検出
し、そしてそれからグルカゴンアンタゴニストの存在を決定する、
ことを含んで成る。
関連する観点から、本方法は、
(a)グルカゴン類似体の発現が安定な増殖条件下で、次の要素、転写プロモー
ター、分泌シグナル配列、グルカゴン類似体をコードするDNA配列および転写
ターミネータ−が作用可能に連結された構造物を含んで成るグルカゴン類似体の
発現を支配できるDNA構造物をそれぞれが含有するプールされた宿主細胞を増
殖させ: (b)宿主細胞からこのDNA配列によりコードされるグルカゴン類
似体を単離し= (C)単離したグルカゴン類似体を、天然グルカゴンの存在下
で、反応経路に共役したグルカゴン受容体に、グルカゴン類似体の受容体への結
合および該経路を通じた付随応答を可能にするのに十分な時間暴露し= (d)
グルカゴン類似体の受容体への結合から生じる応答経路の刺激の減少を、天然グ
ルカゴンのみの存在による応答経路の刺激と比較して検出し、そしてそれからグ
ルカゴンアンタゴニストの存在を決定する、
ことを含んで成る。
本発明のもうひとつの観点において、グルカゴンアンタゴニストは次の要素:転
写プロモーター、分泌シグナル配列、グルカゴンアンタゴニストをコードするD
NA配列(ここで、配列は天然グルカゴンの対応するアミノ酸残基とは異なるア
ミノ酸残基をコードする)および転写ターミネータ−が作用可能に連結された構
造物を含んで成るグルカゴンアンタゴニストの発現を支配できるDN^構造物を
それぞれが含有宿主細胞から生産される。
これらのおよび他の観点は以下の詳細な説明と添付図面を参照するとき、明らか
なものとなろう。
凹皿■里皇星籠皿
図1はサツカロミセス・セレビシェ−(S、cerevisiae)TPIIプ
ロモーターおよびアルファ因子プレプロ配列のサブクローニングを説明する。
図2は代表的発現ベクター、pB5114を開示する。使用した省略記号は、T
PI−P 、 TPIIプロモーター;α、アルファ因子シグナル配列;TPI
−t 、 TPIIターミネータ−;およびirl、 2ミクロンプラスミドの
逆反復1゜
図3は配列番号1および2に対応する天然グルカゴンのコード配列を開示し、こ
れはグルカゴンおよびdes−旧sl−グルカゴンオリゴヌクレオチドライブラ
リーの合成のための基本配列のために使用された。線の上の数はヌクレオチド配
列を意味する。
図4は代表的グルカゴン類似体存在下での、対照des−旧sl−グルカゴンお
よびdes−His’ −(Glu’)グルカゴンと比較した、ラット肝臓膜の
3種のグルカゴン濃度に対するcAMP応答曲線を開示する。
mヰ1【T藍肌
発明を説明する前に、今後、本明細書で使用する用語の定義を説明することは発
明の理解に役立つものと思われる。
翌似迷:天然リガンド以外の分子であり、レセプターのりガント−結合ドメイン
により結合されることができる。この分子は化学的に合成でき、組換えDNA技
術を通じて生産するか、または天然に存在するものでもよい。
本明細書で使用するように、グルカゴン類似体は、天然に存在するグルカゴンの
対応するアミノ酸残基とは異なるひとつまたはそれより多くのアミノ酸残基を含
有するグルカゴン−樺ポリペプチドであり、グルカゴン−受容体に結合できる。
これらの差異は関連の天然グルカゴンのアミノ酸の削除、付加、および/または
置換であってよい。
a:応答経路は外因性の刺激に応答し活性化される生化学的経路であり、一般的
には常に膜−結合レセプターが共役するわけではない、応答経路は一般的に、反
応細胞系からの細胞外マトリックス分泌、ホルモン分泌、走化性、分化、または
応答細胞の細胞分裂阻害がある。そのような応答経路のひとつは、アデニル酸シ
クラーゼ経路であり、これは膜−結合グルカゴン受容体が共役する。アデニル酸
シクラーゼ経路はグルカゴンのその細胞受容体への結合に際して誘導され、それ
によってサイクリックAMP (cAMP)の細胞内濃度の上昇を生じる。
ヱヱm三ス上:受容体に結合できる分子であり、しかし細胞中の応答経路の刺激
減少を刺激または表さない、グルカゴンアンタゴニストは一般的にグルカゴン受
容体に結合できる能力、および細胞性応答経路は刺激できないことによって同定
される。一般的に推定されるグルカゴンアンタゴニストは天然のグルカゴンと混
合され、cAMPの生産はアデニル酸シクラーゼアッセイによってアッセイされ
る。グルカゴンアンタゴニストは天然のグルカゴン単独よりもcAMP生産の刺
激を減少する分子として同定される。
−vは構」1詠’ DNA分子、またはそのような分子のクローンは単一または
二重鎖のいずれかであるが、ヒトの介在を通じてDNAのセグメントが全体とし
て天然には存在しないように組み合わされ、並置されているものを含む。
DNA構造物は発現を支配するために必要な情報を含有し、そして好ましくは目
的ポリペプチドをコードする分泌DNA配列である。そのようなりNA構造物は
、発現ベクターとして知られており、一般的にプロモーター、エンハンサ−およ
び転写ターミネータ−を含有するであろう、ポリペプチドの分泌を支配するDN
A構造物は少なくともひとつの分泌シグナル配列も含有するであろう。
分又之久±土聚■:分泌ペプチドコードするDN^配列配列0ペ泌ペプチド細胞
から成熟ポリペプチドまたはタンパク質の分泌を支配するアミノ酸配列である0
分泌ペプチドは疎水性アミノ酸の核が特徴であり、ならびに典型的には(しかし
、排他的ではない)新たに合成されたタンパク質のアミノ末端が見いだされる。
きわめて頻繁に分泌ペプチドは成熟タンパク質から分泌時に切断される。そのよ
うな分泌ペプチドはプロセッシング部位を持ち、これは分泌経路を通過する時に
成熟タンパク質から切断できる。プロセッシング部位をたとえばインビトロ突然
変異誘発法などによりシグナルペプチド内にコードするか、またはシグナルペプ
チドに付加することができる。特定の分泌ペプチドをポリペプチドおよびタンパ
ク質の分泌を支配するのに調和させて使用することができる。そのような他の分
泌ペプチドと使用できる分泌ペプチドのひとつは、酵母バリアータンパク質(B
arrier−Protein)の第三ドメインである。
上述したように、本発明の目的は組換え法および宿主細胞を使用したグルカゴン
アンタゴニストの改良された検出法を提供するものである。本発明は形質転換ま
たはトランスフェクトした細胞からグルカゴン類似体を生産する能力を提供する
。類似体は天然のグルカゴンの存在下で応答経路に共役したグルカゴン受容体に
暴露される。
天然のグルカゴンのみが存在する刺激と比較した時、応答経路の刺激の減少はグ
ルカゴンアンタゴニストの存在の指標である。本発明の中で、応答経路の刺激の
減少は以下に詳細に記載するdes−His’−グルカゴンに関連する減少と同
等か、またはそれより大きい。本発明により生産されるグルカゴン類似体は高処
理量アンタゴニスト検索で、検索することができる0組換えDNA法を使用して
本発明は、グルカゴンアンタゴニストを同定するためにそのような高処理量検索
中のグルカゴン類似体のプールを検索する方法も提供する。本発明は組換え宿主
細胞を使用してグルカゴンアンタゴニストの生産方法も提供する。
本発明は、そのようなグルカゴン類似体をコードするDNA配列のプールを使用
して多数のグルカゴン類似体の生産方法も提供する。
グルカゴンをコードする配列は標準法を使用して合成的に生産することができ、
またはたとえば、Maniatisら(Molecular C1onfn ;
ALaborator Manual、Co1d Spring Harbor
、 ニューヨーク、1982 、これは参照により本明細書に編入される)、ま
たは5aorbrookらMo1ecu−1ar C1onin 上A Lab
orator Manuat工第二版、Co1d Spring Harbor
。
ニューヨーク、1989 ;これは参照により本明細書に編入される)、に記載
されるように、膵臓細胞からクローン化することもできる。
グルカゴンcDNAは、例えばLundら(Proc、Natl、Acad、S
ci、USA 79 ;345−349.1982) 、Be1lら(Natu
re、 302 ニア16−718.1983)、Lopez ら(Proc、
Natl、Acad、Sci、USA 80;5485−5489.1983)
、Be1lら(Nature。
304 :36B−371,1983)、およびHe1nrichら(J、Bi
ol、Chem−259:14082−14087、1984)に記載されたよ
うに単離された。グルカゴン類似体をコードするDNA配列のプールは、グルカ
ゴンをコードする飽和突然変異法により生成される(たとえば、Littleら
(Gene 88 :113−115゜1990)またはtIermesら(G
ene 88 :143−151.1989)またはセグメント一対象突然経変
異(例えば、5hortleらに匹」虹り紅組」虹」鉦77 : 5375−5
379.1980) 、別法として、グルカゴンa似体のプールはたとえば、L
iaoおよび一1se (Gene 88 :107−11.1990)に記載
された強制的ヌクレオシド誤組み込みにより生成できる。N単に言うと、Lia
oとWiseはクローン化したDNA断片にランダム点突然変異の導入法を、逆
転写酵素または変異T7DNAポリメラーゼのいずれかによるデオキシヌクレオ
チド三リン酸を強制的に誤組み込みすることによって記載した。特異的プライマ
ーおよび制限されたデオキシヌクレオシド三リン酸の混合では、これらのブルー
フリーディング活性を欠くふたつの酵素が誤ったヌクレオチドをプライム配列に
導入して、一定配列中に不規則突然変異の広範なスペクトルを与える。好ましく
は、グルカゴン類似体をコードするDNA配列のプールは不規則に突然変異した
オリゴヌクレオチドの合成により生成され、それは例えば、Hutchinso
nら(Proc、Natl、Acad、Sci、USA 83 ;710−71
4.1986)を使用する。好ましくは、グルカゴン類似体をコードするオリゴ
ヌクレオチドは合成されて、ハイブリダイゼーションに際してグルカゴン類似体
をコードする配列が粘着末端により平滑になるようにアダプターを形成する0分
泌シグナル配列とグルカゴンコード配列との枠内融合を可能にする架橋領域をコ
ードする配列を加えることは特に好ましくなるだろう* des−His’−グ
ルカゴン類似体(成熟グルカゴンの第一アミノ酸残基に対応するコドンを欠いて
いる)をコードするDNA配列を合成することも特に好ましい、グルカゴン類似
体をコードするDNA配列は好ましくは、オリゴヌクレオチド合成機で、通常塩
基A、G、C,およびTに対応する純粋なフォスフォラアミダイドを他の塩基の
それぞれを低レベルで含有する試薬ビンからの交互混入により合成される。試薬
ビンからの交互混入は1.01%から14%の間の各誤塩基を加えることにより
達成され、0.8%がら2%の間の交互混入が好ましく、そして1%が特に好ま
しい、単−非一突然変異残基からのオリゴヌクレオチドの合成が特に好ましい、
各誤塩基での1%の交互混入は、分子あたり理論的に約2.5%の塩基変化を導
くだろう。
グルカゴン類似体をコードするオリゴヌクレオチドは、天然のまたはdes−H
is’−グルカゴンのいずれかをコードする突然変異した、または非突然変異の
オリゴヌクレオチドでアニールされる。グルカゴン類似体またはdes−H1s
’−グルカゴン類似体をコードするアニールしたオリゴヌクレオチドアダプター
のプールは、適当な発現ベクター中に挿入され、これは次にトランスフェクシヨ
ンまたは形質転換により真核生物宿主細胞に導入される0本発明を実施するため
の発現ベクターは、クローン化DNAの転写および転写ターミネータ−を支配で
きるプロモーターを含むだろう。
本発明のタンパク質を宿主細胞の分泌経路に向かわせるために、少なくともひと
つの分泌シグナル配列が目的のDNA配列に操作可能に連結される。好ましい分
泌シグナルはグルカゴン分泌シグナル(プレープロ配列)、アルファ因子シグナ
ル配列(プレープロ配列、KurjanおよびHerskowitz、 Cs1
l 30 :933−943,1982:Kurjanら、米国特許第4.54
6,082号HBrake、欧州特許第116.201)、PFI05シグナル
配列(Beckら、国際特許出願第WO36100637) 、 BA■分泌シ
グナル配列(MacKeyら、米国特許第4.613,572;MacKey
、国際特許出1iWO8?1002670) 、5UC2シグナル配列(Car
lsonら、Mo1.Ce11.Biol、3: 439−447.1983)
、a −1−アンチトリプシンシグナル配列(Kurachiら、Proc、
Natl Acad、Sci、USA 78:6826−6830)、α−2プ
ラスミンインヒビタ−シグナル配列(Toneら、J、Biochem、 Cハ
h吐102 :1033−1042.1987) 、組織プラスミノーゲン活性
化シグナル配列(Pennicaら、Nature 301:214−221.
1983)、 E、Co11. Pho Aシグナル配列(Yuanら、J、
Biol、Chem、265: 13528−13552.1990)または総
説した任意の細菌シグナル配列、例えば01iverの(Ann、Rev、Mi
crobiol、39: 615−649.1985) 、別法として、分泌シ
グナル配列は確立された法則にしたがって合成できる、例えばvon He1n
jeら(Eur、J、Bioches 、 133:17−21,1983;
J、Mo1.Biol、 184=99−105.1985;Nuc、Ac1d
s、Res、14:4683−4690.1986) 。
分泌シグナル配列は単一または組み合わせて使用できる0例えば、第一分泌シグ
ナル配列は単一、またはバリアー(Barrier)の第三ドメインをコードす
る配列(係属中の共通に受託された米国特許出願第07/270,933に記載
され、これはその全部を参照により本明細書に編入される)と組み合わせて使用
できる。バリアーの第三ドメインは、目的DNA配列の正しい3′枠、またはD
NAの5′に位置し、ならびに分泌シグナル配列と目的DNA配列の両方を正し
い読み取り枠内に持つ。
本発明を実施するために使用される宿主細胞は、哺乳類、鳥類、植物、昆虫、細
菌および真菌細胞である。真菌細胞は、酵母〔例えば、サツカロミセス・セレビ
シェ−(Saccharo肛ces )spp、 、シゾサッカOミセス(SC
…赳n匹ハ皿肚憇s )spp、 ) 、または糸状菌〔例えば、アスペルギル
ス(ル吐犯IUユus )Sl)p、ニューロスポラ(旦肛匹匹ra)spp、
)を含むが、本発明の宿主細胞として使用できる。酵母、サツカロミセス・セ
レビシェ−(鎖匹旦匹粒ass cere−visiae)株が特に好ましい。
本発明の使用に適当な酵母ベクターはYRp7 (Struhlら、Proc、
NatlAcad、Sci、USA 76 :1035−1039.1978)
、YEp13(Broachら、Gene 8:121−133.1979)
、 POTベクター(Kawasakiら、米国特許第4,931,373号、
これは参照により本明細書に編入される)、pJDB249およびpJDB21
9(Beggs、Nature 275=104−108.1978)およびそ
れらの誘導体である。そのようなベクターは一般的に選択できるマーカーを含み
、それは多くの支配的表現型を表す遺伝子のひとつでよく、それによって形質転
換体が選択されるための表現型アッセイが存在する。好ましい選択マーカーは、
宿主細胞栄養要求性への補足、抗生物質の提供または細胞に特別な炭素源の利用
能力を付与することなどのようなものであり、LEU2 (Broachら、皿
よ) 、URA3 (Botsteinら、Gene 8:17.1979)、
HIS3 (Struhlら、皿よ)またはPOTI (Kawasakiら、
皿上)がある、もうひとつの適当なマーカーはCAT遺伝子であり、これは酵母
細胞にクロラムフェニコール耐性を付与する。
酵母に使用する好ましいプロモーターは、酵母糖溶解遺伝子からのプロモーター
(Hi te+wanらJ、Biol、Chem 255 :12073−12
080.1980:AlberおよびKawasaki、 J、Mo1.App
l、Genet、1:419−434+1982;Kawasaki。
米国特許第4.599,311)またはアルコール脱水素酵素遺伝子(Youn
gら、 に る のゞ −工 Genetic En 1neerinof M
icroor anisl’s for Chemicals )+Ho1la
enderら(編集) p355ブレニウム(P1enu*)ニューヨーク19
82;Ammerer、Me田」且り旦、101:192−201.1983)
である。この点に関して、特に好ましいプロモーターは、■旦プロモーター(K
awasakf、米国特許第4.599,311.1986)およびADH2−
4Cプロモーター(Russellら、Nature 30虹:652−654
゜1983;IraniおよびKilgore、米国特許出願第183.130
号、これは参照により本明細書に編入される)である。発現ユニットは転写ター
ミネータ−を含んでもよい、好ましい転写ターミネータ−はTPIIターミネー
タ−(AlberおよびKawasaki、 皿上)である。
酵母に加えて、本発明のタンパク質は糸状菌で発現でき、例えば真菌株−■且虹
l■七組(M c K n i g h tら、米国特許第4.935,349
. これは参照により本明細書に編入される)0例えば有効なプロモーターはア
スペルギルス・ニドランス(As er 1llus n1dulans) W
溶解遺伝子、たとえばADl+3プロモーター(McKnightらEMBOJ
、4:2093−2099.1985)および皿プロモーターである。適当なタ
ーミネータ−は観服ターミネータ−(McKnightら、皿上、1985)で
ある、そのような成分を利用する発現ユニットは、アスペルギルス(As er
1llus )の染色体DNA中に挿入できるベクター中にクローン化される
。
真菌の形質転換法は文献にて周知であり、例えばBeggs (同上)、Hin
nenら(Proc、Natl Acad、Sci、USA 75 :1929
−1933.1978)、Yaltonら、(Proc、Natl Acad、
Sci、USA 81 :1740−1747.1984)およびRu5sel
l(Naturs 301:167−169.1983)に記載された。宿主細
胞の表現型は、一般的に発現ベクターに存在する選択可能なマーカーで補足され
る遺伝的欠損を含有するであろう、特定の宿主および選択マーカーの選択は当業
者の知識内である。ヘテロロガスなタンパク質の生産を至適化するために、宿主
株は突然変異(例えば、酵母匹己突然変異(Jones、Genetics 8
5:23−33.1977)を持ち、これは減少したタンパク質溶解活性を生じ
る。
真菌細胞に加えて、培養されだ哺乳類細胞も、本発明の宿主細胞として使用でき
る0本発明の使用に好ましい培養宿主哺乳類細胞は、CO3−1(ATCCCR
L 1650)、 BHKおよび293 (ATCCCRL1573;Grab
amら、J、Gen、Virol、36:59−72.1977)細胞系である
。好ましいBHK細胞系はBHK570細胞系(アメリカンタイプカルチャーコ
レクシ町ンに寄託番号第CRL 10314で寄託された)である、加えて、多
くの他の哺乳類細胞が本発明にて使用でき、例えばRat Hap I (AT
CCCRL 1600)。
Rat HepH(ATCCCRL 1548) 、TCMK(ATCCCCL
139)、ヒト肺(ATCCCCL 75.1)、ヒト肝腫瘍(ATCCHT
B−52)、Hep G2(ATCCHB 8065)、マウス肝臓(ATCC
CCL 29,1)、NCTC1469(ATCCCCL 9.1)および[1
UKX細胞(UrlaubおよびChasin、 Proc、Natl Aca
d、Sci、USA 77 :4216−4220゜1980)。
本発明を実施するための哺乳類発現ベクターは、クローン化遺伝子またはcDN
Aの転写を支配できるプロモーターを含むであろう、好ましいプロモーターはウ
ィルスプロモーターまたは細胞プロモーターである。ウィルスプロモーターは極
めて初期のサイトメガウィルスプロモーター(Boshartら、釦旦 41:
521−530.1985)およびSV40プロモーター(Subraman
tらMo1.Ce11.Biol、1:854−864.1981)である。
細胞プロモーターはマウスメタロチオネイン−1プロモーター(Pal−mit
erら、米国特許第4.579,821) 、マウスv1プロモーター(Ber
gs+anら、 Proc、Natl Acad、Sci、USA 81ニア0
41−7045.1983;GrantらProc、Natl Acad、Sc
i、USA15:5496.1987)およびマウスVWプロモーター(Loh
ら、皿33:85−93.1983)である、特に好ましいプロモーターは、ア
デノウィルス2由来の主要後期プロモーター(Kauf−s+anおよび5ha
rp、 Mo1.Ce11.Biol、2:1304−13199.1982)
である。そのような発現ベクターは、プロモーターの下流でかつ目的ペプチドま
たはタンパク質をコードするDNA配列の上流に位置した一組のRNAスプライ
ス部位も含有できる。好ましいRNAスプライス部位は、アデノウィルスおよび
/または免疫グロブリン遺伝子から得ることができる。また発現ベクター中には
目的コード配列の下流に位置したポリアゾニレ−ジョンシグナルを含有する。適
当なポリアブニレ−シランシグナルは、SV40の初期または後期ポリアゾニレ
−ジョンシグナル(Kaufsanおよび5harp、fi上)、アデノウィル
ス5EIBfiI域からのポリアデニシーシ式ンシグナル、およびヒト成長ホル
モン遺伝子ターミネータ−(DeNotoら、Nuc、Ac1ds、Res、9
:3719−3730.1981)を含む0発現ベクターは非コードウィルスリ
ーダー配列(例えばアデノウィルス2トリパタイトリーダー、これはプロモータ
ーとRNAスプライス部位との間に位置する)を含有できる。好ましいベクター
はエンハンサ−配列(例えばSV40エンハンサ−およびマウスμエンハンサ−
1(Gillies、Ce1l 33 ニア17−728.1983)を含有で
きる0発現ベクターはアデノウィルスVA RNA5をコードする配列も含有で
きる。
クローン化DN^配列は、培養哺乳類細胞中に、例えばカルシウム−媒介トラン
スフェクションにより導入できる(lliglerら、Ce1l 14ニア25
.1978); CorsaroおよびPearson、 Somatic C
e1l Genetics 7:603゜1981) ;Graha−およびV
an der Eb、 MΣ2 :456.1973)、クローン化DNA配列
を哺乳類細胞中に導入するその他の方法はエレクトロポレーション(Neuma
nnら、EMBOJ、1:841−845.1982)、も使用できる。
クローン化ON^が統合された細胞を同定するためには、一般的に選択できるマ
ーカーを目的遺伝子またはcDNAと共に細胞中に導入する。
培養哺乳類細胞に使用するための好ましい選択マーカーは、薬剤耐性を付与する
遺伝子を含み、例えばそれはネオマイシン、ヒグロマイシン、およびメトトレキ
セートである。選択マーカーは増幅しうる選択マーカーでもよい、好ましい増幅
しうる選択マーカーは、DIIFIl遺伝子である0選択マーカーに関する総説
はTh1llyによる(璽9 (Mammalian Ce1l Techno
lo ブラタワース出版社・ストネーハム、マサチューセッツ州:Butter
worth Publishers 5toneha+w。
MA) 、これは参照により本明細書に編入される)0選択マーカーの選択は、
当業者には周知である。
選択マーカーを、細胞中の別個のプラスミドに同時に目的遺伝子を導入するか、
または同一プラスミドに導入することもできる。もし同一プラスミド上であれば
、選択マーカーおよび目的遺伝子は異なる、または同一プロモーターの制御下に
あり、後者の配置はデイシストロニンク(dicistronic)なメツセー
ジを生成する。このタイプの構造物は、当技術でよく知られている(例えば、L
evinsonおよびSia+onsen、米国特許第4,713.339)
、さらに”キャリアーDNA”として知られている、さらなるDNAを細胞に導
入する混合物に加えることが有利であるかもしれない。
トランスフェクトした哺乳類細胞を一定期間(典型的にはI−2日)増殖させ、
目的DNA配列の発現を開始させる。安定した様式で選択マーカーを発現してい
る細胞の増殖について選択するために、薬剤選択を通用する。増幅できる選択マ
ーカーでトランスフェクトされた細胞について、薬剤濃度を段階的に上昇させて
、クローン化配列の増加したコピー数を選択し、これによって発現レベルが上昇
する。
本発明の実施に好ましい原核生物宿主細胞は、細菌Eschertchiaco
liの株であるが、Bacillusおよび他の属も有用である。これらの宿主
の形質転換およびその中の外来DNA配列の発現に関する方法は当業界に周知で
ある(例えば、Maniatisら、モレキュラークロ一二)1arbor L
aboratory)、NY、1982;これは参照により本明細書に編入され
る、またはSambrookらMo1ecular C1onin :A La
borator Manual 。
第二版、コールドスプリングハーバ−1NY、1989; これは参照により本
明細書に編入される)、細菌細胞中でのクローン化DNAの発現に関するベクタ
ーは、一般的に、選択マーカー、例えば抗生物質耐性のような遺伝子、そして宿
主細胞中で機能するプロモーターを含有するであろう、適当なプロモーターはt
rp(NichosおよびYanofsky+Math、堕uμ山ユ01:15
5−164.1983)、lac (Casadabanら、J、3aCter
io1143 : 971−980.1980)およびファージλ(Queen
、J、MOl、A 1.Genet。
2 :1−10.1983)プロモーター系である。細菌を形質転換するために
有用なプラスミドはpBR322(Bolivarら、Gene 2:95−1
13.1977)、pUcプラスミド(Messingら、Meth、Enz
mol、101:20−78.1983:VieiraおよびMesstng、
Gene 19:259−268.1982)、pCQV2(Queen、舅よ
)およびその誘導体である。プラスミドはウィルスおよび細菌の両方の要素を含
有できる。
本明細書中に与えられた教示、プロモーター、ターミネータ−1および本発明の
グルカゴン類似体をコードする発現ベクターの植物、鳥類および昆虫細胞中への
導入は、当業者に明らかである0例えばバキュロウィルスは昆虫細胞中でヘテロ
ロガスDNA配列を発現するベクターとして、^tkinsonら(Pesti
c、Sci、28 :215−224.1990)により概説された。植物細胞
中で遺伝子を発現するためのベクターとしての一酊工劇す旦印工暉岬 拮■」肌
競17) 使用ハ、5rnkar;) (J、Biosci。
−Ωμm配μm) 11:47−58.1987)に概説されている。
本発明のDNA構造物を含有する宿主細胞は、次に本発明のグルカゴン類似体を
生産するために生育される。細胞を標準法に従い、哺乳類または真菌宿主細胞の
成長に必要な栄養素を含有する成長培地中で成長させる0種々の適当な培地が当
技術において知られており、一般的に炭素源、窒素源、必須アミノ酸、ビタミン
、無機物および成長因子を含有する。成長培地は、DNA構造物を含有する細胞
を選択するであろう。これは例えばDNA構造物を選択マーカーで補足、または
DNA構造物での同時トランスフェクションにより補足される薬剤選択または必
須栄養の欠如による。
酵母細胞についての適当な生育条件は、例えば化学的に明確な培地であって窒素
源(これは、非アミノ酸窒素源または酵母エキス)、無機塩、ビタミン、および
必須アミノ酸補給物を含有する培地で、4℃から37℃の間の温度(特に30℃
が好ましい)で培養することから成る。培地のpiは好ましくは2より大きく、
8より小さく、より好ましくはpH5−6である。安定なpHを維持するための
方法は緩衝化と一定のpHI!御を含み、好ましくは水酸化ナトリウムの添加を
通じて行われる。好ましい緩衝化試薬には琥珀酸とB15−Tris (シグマ
化学社、セントルイス、MO)である。アスパラギン一連結グリコジル化に必要
な遺伝子を欠如している酵母細胞は、好ましくは浸透圧安定化剤を含有する培地
で生育される。このましい浸透圧安定化剤は、ソルビトールを培地に0.1Mお
よび1.5Hの間で、好ましくは0.5Mまたは1.0Mで補給する。培養哺乳
類細胞は、一般的に市販されている血清−含有または血清−不含培地で培養され
る。使用された特定細胞系に適する培地、および適当な生育条件は当業者の知識
の範囲にある。
グルカゴン類似体を発現している個々の形質転換体は本明細書に記載されたよう
にクローン化またはプールされることができる。サツカロミセス・セレビシェ−
(Saccharom c競 cerevisiae)形質転換体の場合には、
個々の形質転換体を滅菌した楊枝を選択培地中に使用して取り出すことができる
。培養哺乳類細胞形質転換体の場合は、個々の形質転換体は、シリンダークロー
ニングによりマルチ−ウェルカルチャープレート中に単離できる。これらのアッ
セイは、(a)グルカゴン類似体の発現が安定な増殖条件下で、次の要素:転写
プロモーター、分泌シグナル配列、グルカゴン類似体をコードするDNA配列お
よび転写ターミネータ−が作用可能に連結された構造物を含んで成るグルカゴン
類似体の発現を支配できるDNA構造物を含有する宿主細胞を増殖させ; (b
)宿主細胞からこのIINA配列によりコードされるグルカゴン類似体を単離し
: (C)単離したグルカゴン類似体を、天然グルカゴンの存在下で、反応経路
に共役したグルカゴン受容体に、グルカゴン類似体の受容体への結合及び、経路
を通じた付随応答が可能な十分な時間暴露し:(d)グルカゴン類似体の受容体
への結合から生じる応答経路の刺激の減少を、天然グルカゴンのみの存在による
応答経路の刺激と比較して検出し、そしてそれからグルカゴンアンタゴニストの
存在を決定する、ことから成る。グルカゴン類似体が受容体に結合する十分な条
件および時間は受容体の起源により変化するであろう;しかじ、この結合に適当
な条件は一般的に4℃から55℃の間であり、緩衝液中に0と2Hの間のNaC
1、好ましくは0.1と0.9Mの間のNaC1,特に好ましくは0、IM N
aC1,5から9の間のpH1好ましくは6.8から8の間である。
結合および応答に十分な時間は、暴露後5から15分であるが、12分が特に好
ましい。
上述したように、アンタゴニストは天然分子の細胞性受容体に結合できるが、応
答経路の刺激または応答経路の減少した刺激を表すことのいずれかを行うことは
できない、ひとつの態様において、グルカゴンアンタゴニストは一般的にそれら
の細胞性グルカゴン受容体に結合する能力、ならびにそれらのアデニル酸シクラ
ーゼ応答経路を刺激できないことによりて同定される。グルカゴン受容体は、多
くの組繊細胞中で報告され、例えば多数の種(イヌ、ブタ、ヒトおよびラットを
含む)由来の肝臓、腎臓、心筋および脂肪組織である。アデニル酸シクラーゼ活
性アッセイは、例えばLjnら(Bioche−紅■■」L:1559−156
3 、1975)に記載された方法により行うことができる。これらの方法は、
天然グルカゴンに比較したcAMP生産の刺激のレベルを測定し、一般的にグル
カゴン受容体を含有する組織からの膜をATPの存在下でグルカゴンとグルカゴ
ン類似体との混合物に暴露することを含む、ラット肝臓からの膜調製物は一般的
にアデニル酸シクラーゼ活性アッセイに使用されるが、グルカゴン受容体を含有
する他の組織も使用できる。膜はPohl、(Methods in Rece
tarResearch Blecher、M、W集、ニューヨーク、ap1
60−164.1976)により改良されたような、Neville(Bioc
hiw、Bio h s Actaユ54 : 540−552゜1968)に
記載された方法により調製できる。簡単に述べると、若いメスのSprague
−Dawleyラットを肝臓膜の調製に使用する;しかし他の研究用種でも可能
である。60から100グラムのラット肝臓を、まず組織を3−6m5の小片に
細かく切ることによりバッチ処理した。
細断した組織を水冷した11の重炭酸ナトリウムに、約300g/lで懸濁させ
た*Fj濁液をバッチ様式で組織ホモジナイザーでゆるやかに8回擦ることによ
って処理する。ホモシネイトをさらに水冷した1■Hの重炭酸ナトリウムに、約
40−80g/lの最終濃度で混合する。希釈したホモシネイトを少なくとも3
分間撹拌し、続いて二重のチーズクロス(cheese cloth)で濾過す
る。濾過物を再度四重のチーズクロスで濾過し、遠心管に移して、4℃で150
0Xgで30分間遠心する。
遠心後、上澄みを注意深くデカントし捨てて、ベレy )を残りの上澄み中で清
潔な組織ホモジナイザー中にてゆるやかに3回擦って再懸濁する。再懸濁の上澄
みの容量は、全部で165m1であり、44%シュクロースの最終濃度である。
混合後、シュクロース濃度屈折計で測定されて、水または69%シュクロース溶
液で43.9%から44.1%シュクロース(対応する屈折指数は1.4076
から1.4080)の間に調整される ill整された懸濁液は6つの1’ X
3.5’硝酸セルロース管に分割され、管を満たし、そして管はすでに濃度を4
2.2%から42.4%シュクロース(対応する屈折指数は1.4042から1
.4046)に調整された新しいシュクロース溶液を上層して平衡を保たれる。
試料を、使用した管に適するスイングパケット超遠心ローター中(例えばベンク
マン5928または5W25.2; ベックマンインストウルメント社、フラー
トン、CA)で4℃にて25.00Orpmで150分間遠心する。
精製した膜を管の上部メニスカスで漂う層として、スプーン−形をしたスパチュ
ラでスコービング(scooping)するか、または18ゲイジの針を通して
シリンジ中に取り出す、膜を吸入し18ゲイジから20ゲイジの計を通して10
−25−1のシリンジに放出することにより10m1の1mM重炭酸に再懸濁す
る。再懸濁に続き、6060−8Oの重炭酸を加えることにより膜を洗浄し、高
速遠心で15.000rp−にて遠心する。
懸濁液を捨てて、ベレットを11の重炭酸に再懸濁し、プールして約5 10+
*lの濃縮された肝腫瘍膜を得る。この膜調製物をアリコートに分けて一80℃
で6ケ月まで保存する。
膜調製物のタンパク質濃度を、10−20μlの膜調製物をLM NaC1゜0
.17Mリン酸ナトリウム(pH?、o)緩衝液で100−倍に希釈することに
より測定する。この溶液の緩衝液と比較した吸光度は、l −asの石英キュベ
ツト中で、UV分光光度計の224n■と236.5Hmの波長で測定する。タ
ンパク質濃度は次の式:
%式%(100)
に従い計算される。
アデニレートシクラーゼ活性アッセイは始めに溶液A1溶液B1100×グルカ
ゴン保存液、および停止混合液の溶液を調製する。溶液Aは、50dと20抛H
の間のTris HCI、 pHは7.4から7.8の間、201から100m
Mの間のMgC1,および0.2%から0.4%の間のウシ血清アルブミン(B
SA)を含有する。2と8■/mlの間のクレアチンフオスフォキナーゼ(シグ
マ化学社、セントルス、MO)を加えてもよし1゜最も好ましくは、溶液Aは、
1005M Tris HCI pH7,6,20wM MgC1g、0.4
%BSA 、 4■/■lクレアチンフオスフオキナーゼを含有する。
溶液Bは、0.4から20s+Mの間の^TP、 1.6μHと25mMの間の
GTP 、 0から4s+Hの間のイソブチル−1−メチル−キサンチン(IB
MX)および2から8+HのHDTAを含有する。60から240mMの間のク
レアチンフォスフォキナーゼ(シグマ化学社)を加える事もできる。最も好まし
くは、溶液Bは4mM ATP、 20.crM GTP、 4mM IBMX
、4mM EDTAおよび120nMのクレアチンリン酸を含有する。 10
0xグルカゴン溶液は1μHグルカゴンを含有する。停止混合液は100+sM
酢酸、5(lsMEDTAを含有する。別法として、反応は沸騰湯浴中で5分間
反応を加熱することにより停止できる。グルカゴン受容体−含有膜調製物はPo
hlら(同上)の方法で調製でき、これは上記に記載される。
アデニル酸シクラーゼ反応は、ATPをcAMPに転換するものであるが、単離
したグルカゴン類似体をマイクロタイタープレートのウェルにマイクロモル濃度
で添加することにより行われる0等量の溶液Aおよび溶液Bは混合されて、50
μlの混合物が各陰性対照ウェルに加えられる。グルカゴンを残る溶液A十溶液
B混合物に加えて、最終濃度がI Xl0−’Mから100Xグルカゴン保存溶
液となり、この溶液の50μlをグルカゴン類似体を含有する各ウェルに加える
。膜調製物を水で0.2から10■/ m lの間に希釈して、好ましくは2■
/■lタンパク質であり、そして45μmの希釈した膜を各ウェルに加えて反応
を開始する0反応混合物を室温で12分間インキュベージ5ンし、100μlの
停止溶液を各ウェルに加えて反応を停止する。その反応物は遠心で清澄化されて
、4℃で保存される。
一般的に、cAMP生産は”P−ATPのcAMPへの転換により測定される。
サイクリックAMPの生産は、SaIomonらの方法(Anal、Bioch
ell。
58:541−548.1976)またはKr1shnaら(J、Phar+w
aco1.Ex 、Ther、163:379、1968)または市販されてい
るキット(例えばアマジャムから:へs+ersham)を使用して測定できる
。しかし、cAMP産生の測定はアマジャムで作られた5cintillatt
on Proximityアッセイを使用して測定することが好ましい、製造元
の処方を使用して、アマジャムの5cintillation Proximi
tyアッセイキットはcAMPの産生をヨウ素化−cAMPと抗−cAMP抗体
との競合により測定して使用される。好ましくはアデニル酸シクラーゼ反応の各
ウェルからの10μlを別個のベータプレートウェルに加えて、各試料を65μ
Iの酢酸ナトリウムで希釈する。標準はアマジャムキットから補足される非−ア
セチル化標準からの1 、6pMと6.4pMでtJj製され、そして75al
の各標準が三重の試料ウェルに加えられる。150マイクロリツトルの緩衝液(
アマジャム)を三重のウェルに、非特異的結合対照のために加える。
75マイクロリツトルの”’ I−cAMPを各ウェルに加える。75マイクロ
リツトルの希釈したラビット抗−サクシニルcAMPを各ウェルに加える、但し
非特異的結合対照は除り、75マイクロリツトルの希釈した抗−ラピッ) SP
A試薬を各ウェルに加え、プレートを密閉して一晩、室温で振盪しながらインキ
ュベーションする。−晩のインキュベージぢン後、この反応物をベータプレート
カウンターで計算する(ファルマシア、ウプサラ、スウェーデン)。
このamにおいて、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴンによるラット肝臓
膜アデニル酸シクラーゼの刺激活性を阻害するものとして同定される。応答百分
率は以下の式により測定できる:%Rx=(CPM CPMNIm ) /(C
PMo、s −CPM、lsm )ここで
%Rx−与えられた試料または標準についての応答百分率CPM =試料の計数
CPMN□= NSB対照カウントの平均CPMO,。=0.0M標準カウント
の平均与えられた試料についてのcAMPの相対濃度は以下の式を使用して測定
できる:
(cAMP) x =1.6eI11”%RW−%ll−61/ (%11に−
4−%覧1・6)ここで
(cAMP) x =与えられた試料の相対濃度%Rx−与えられた試料の応答
百分率
%RL、6= 1.6X10−’?I標準での応答百分率%R6,4= 6.4
xlO−”M標準での応答百分率したがって、平均よりも有意に低いcAMPを
含有するアッセイウェルは、グルカゴンアンタゴニストを含有するとして同定さ
れることができる。
本発明のグルカゴンアンタゴニストは、イオン交換および分配クロマトグラフィ
ーとして、例えばCoyら(ペプチド構造および機能、ピアス化学社、ロックホ
ールドIL、pp369−372.1983:Peptides 5tru−c
ture and Function、Pierce Chemical Co
mpany) 、^ndreuおよびMerrifieldによる逆相クロマト
グラフィー (Eur、J、Biochem、164 :585−590.19
87)または例えばKofodらによるHPLC(Int、J、Pe tide
Protein Res、32:436−440.1988)に記載されるよう
に精製されることができる。さらなる精製法は、液体クロマトグラフィー、勾配
遠心のような従来の化学的精製手段、およびゲル電気泳動、その他による手段で
達成できる。タンパク質精製法は当業界にて周知であり(一般的に、5cope
sSProtein Purification、Springer−Verl
ag、NY。
(1982)を参照、これは参照により本明細書に編入される)そして本明細書
の組換えグルカゴン類似体の精製に適用できる。別法として、グルカゴン類似体
はBaranyおよびMerrifieldの固相法(in Theムロ旦且
第2A巻、GrossおよびMeienhofer+ W集、アカデミツク出版
、NY、ppl−284,1979)または自動ペプチド合成機を使用して合成
できる。
本明細書に開示された突然変異またはヌクレオチド誤導入法を通して生成された
グルカゴンアンタゴニストから得た情報は、さらなるグルカゴンアンタゴニスト
を設計するために使用できる0例えば、以下に提示されるデータはアミノ酸残基
1−5.9.11.21および29がグルカゴン活性に重要であることを指示す
る。これらの位置での変更は、組み合わせて種々のグルカゴンアンタゴニストを
与えることができ、それにはdes−His’−グルカゴンが含まれ、これは遺
伝子工学または従来の化学合成を通じて生成できる。特に好ましい変更は、11
位のアラニン残基、21位のグルタミン残基および29位のセリン残基である。
少なくとも約50%の実質的に純粋な岨換えグルカゴンアンタゴニストが好まし
く、より好ましくは少な(とも約70−80%、特に医薬使用については95−
99%またはそれより高い均一性が最も好ましい。
所望するように、一旦部分的または均一に精製されたら、組換えグルカゴン類似
体は治療の目的に使用できる。一般的に、本発明のアンタゴニストは非経口的ま
たは点滴により投与される0本発明のアンタゴニストは遊離塩基または酸塩とし
て存在できる。適当な塩は医薬的に受容でき、および金属塩、アルカリおよび、
カリウムまたはナトリウム塩のようなアルカリ土類金属塩を含む、他の医薬的に
受容できる塩は、クエン酸、琥珀酸、乳酸、塩酸および臭化水素塩である。非経
口的組成物はpHが5.6と7.4の間の等張溶液に配合できる、適当な等張溶
液は塩化ナトリウム、デキストロース、硼酸酒石酸ナトリウムおよびプロピレン
グリコール溶液である。本発明のアンタゴニストの治療投与は、同一組成物中ま
たは別個の組成物中のインスリンと同時に投与されることができる。
以下の実施例は説明の目的で与えられたものであり、制限するものではない。
1隻斑
実施例1−酵母発現ベクターpB5114の構築酵母ベクターYIp5とpJD
B207の一部分を含有するプラスミドpEAs102を下記のようにして構築
した。プラスミドpJDB207 (Beggs 。
Proceedings of Alfred Benzon Sysposi
um+ 16巻:383−389頁−Mola−cular Genetics
in Yeast’コペンハーゲン、デンマーク、 1981年)すなわちp
JDB219(Beggl、前記文献、 1978年)の誘導体を、BamHI
とPstIで消化して、1eu2− d遺伝子、2ミクロンのプラスミドおよび
pBR322の配列を含有する4、4Kbのフラグメントを単離した。プラスミ
ドYIp5 (Struhlら前記文献)を、PstIで部分消化を行い次いで
Ba+sHIで完全消化を行って、[IRA 3遺伝子とpBR322配列を含
有する4、3にbのフラグメントを単離した。これら2つのフラグメントを連結
し、得られたプラスミドをpEAs102と命名した。
プラスミドpEAs102中の旧ndD1部位を、まずpEAs102をHin
dnlで完全に消化することによって破壊した。その線状になったプラスミドを
、ヌクレオチド三リン酸の存在下、DNAポリメラーゼI (フレノウフラグメ
ント)とともにインキュベートし、T4 ONAリガーゼで処理することによっ
て、再び環状にし、次いでこのプラスミドでイー・コリ(E、Co11)菌株1
18101を形質転換した。得られた形質転換細胞から製造したDNAを、旧n
dll[による消化でもはや線状にならないプラスミドについてスクリーニング
した。
酵母発現ベクターを構築するために、サツカロミセスセレビシェ(Saccha
ro*yces cerevisiae) TPII由来のプロモーターとター
ミネータ−の領域を、α因子(MFα1)プレプロ配列とともに、上記のpli
As102誘導体に挿入した。
上記のTPIIのプロモーターおよびα因子プレプロ配列はプラスミドpTGF
oca (図1)から得られ、このプラスミドpTGFcA、はプラスミドpB
12から誘導され、このプラスミドpB12は、 TPIIプロモーター、MP
□プレプロ配列、pDGF −BB配列、↑pHターミネーターおよびprc1
9Rベクターの配列を含有していた。 pB12の構築については、Murra
yらが報告している(米国特許第4,766.073号、これは本願に採用する
ものとする) 、 MP、(+プレプロ配列とPDGF −BB配列は、Eco
RI −Xba 1フラグメントとしてM13ρにサブクローン化した。肝メ1
プレプロ配列中に存在する5st1部位を、KunlTelらが発表している方
法(米国特許第4.873.192号)とオリゴヌクレオチドZC1159(表
1、配列1ONo、3)とを用い、生体外突然変異誘発法によってHindl[
[部位に変化させた。 5st1部位の代りにHindlI[部位を有するクロ
ーンを同定した。MFg+プレプロ配列を含有するフラグメントを、EcoRI
−Hlndl[[フラグメントとして単離した。
l土
第1ゴヌクレオチドの 5′→3′
ZC1159(配列IONo、 3 )TTG TCCAAG CTT ACA
CCT TCZC1197(配列10 No、 4 )AGCTTG GAC
AAG AGA GTT GTT TCT CACTTCAACGACTGT
CCAGACCCT CACACCCAA TTCTGT TTCCACGGT
ACCTGT ACA TZC119B (配列IDNo、5)
TCT TGG TTCAAG AAG ACA AGCCAG CAT GC
G TTT GTCACT CTGGTT ACG TTG GTG CTA
GAT GTG AACACG CTG TGT TGG CTT AAA T
ZC1199(配列10 No、 6 )CCA ACA ATG TACAG
G TACCGT GGA AACAGA ATT GGG TGT GAGA
GT CTG GACAGT CGT TGA AGT GAG AAA CA
A CTCTCT TGT CCAZC1200(配列IONo、 7 )CT
A GAT TTA AGCCAA CAA GTCAGCGTG TTCAC
A TCT AGCACCAACGTA ACC: AGA GTG ACA
AACGCA TGCTGG CTT GTCTTCTTG AAZC3020
(配列IONo、 8 )AGCTTA GAT AAG AGA CACTC
T CAA GGT ACCTTT ACCTCT GACTACTCT AA
G TAT CTA GACTCG AGG CGT GCT CAA GAC
TTT GTTCAA TGG TTG ATG AAT ACCTGA AT
T CAZC3021(配列10 No、 9 )GAT CTG AAT T
CA GGT ATT CAT CAA CCA TTG AACAAA GT
CTTGAGCACG CCT CGA GTCTAG ATA CTT AG
A GTA GTCAGA GGT AAAGGT ACCTTG AGA G
TG TCT CTT ATCTAZC3378(配列10 No、10)AG
CTTA GAT AAG AGA TCT CAA GGT ACCTTT
ACCTCT GACTACTCT AAG TAT CTA GACTCG
AGG CGT GCT CAA GACTTT GTT CAATGG TT
G ATG AAT ACCTGA ATT CAZC3443(配列10 N
o、11)GAT CTG AAT TCA GGT ATT CAT CAA
CCA TTG AACAAA GTCTTGAGCAC;G CCT CG
A GTCTAG ATA CTT AGA GTA TTCAGA GGT
AAAGGT ACCTTG AGA TCT CTT ATCTA形質転換増
殖因子α(TGF、、:)配列を1セツトの4個のオリゴヌクレオチドを用いて
合成したが、これらのオリゴヌクレオチドは、アニールしたときに、5′末端に
Hindl[[付着末端が連結され、かつ3′末端にXba I付着末端が連結
されたアダプターを形成するように設計し合成した。オリゴヌクレオチドZC1
197、ZC119B、ZC1199オよびZC1200(それぞれ表1に示す
配列IDNa4.5.6および7)をキナーゼで処理し、アニールし、次いでX
ba I−旧ndIIIで線状にしたM13mp18に連結した。得られたクロ
ーン由来の一本@ [lNAの配列決定を行って、挿入断片がTGF=+をコー
ドすることを確認した。そのTGFa挿入断片を旧nd I[[−Xba Iフ
ラグメントとして単離した。
図1に示すように、MF〆、プレプロ配列を含有するEcoRI −Hlndl
[Iフラグメントと、TGFK配列を含有する旧ndl[[−XbaIフラグメ
ントとを、EcoRI Xba Iで線状にしたpUc13と連結した。得られ
たプラスミド(afTGFcx /pUc13と命名)をEcoRIとXba
Iで消化して、?lF 1−TGF〆挿入断片を単離して8170CB/pBR
中にクローン化した。
プラスミド8170CB/pBRは、Murrayが報告しているが(米国特許
願第071557.219号、この出願は本願に援用するものとする) 、TP
IIプロモーター、MF−oプレプロ配列、PDGF −BBのコーディング配
列、↑P■1ターミネーターおよびpBR322ベクター配列を含有している。
プラスミドpB170cB/pBRをEcoRI −Xba Iで消化して、T
PIIプロモーター、pBI?322ベクター配列およびTPIIターミネータ
−を含有するフラグメントを単離した。そのEcoRI −Xba I pB1
70cB/pBRフラグメントとEcoRI −Xba I MFoc+−TG
Pwフラグメントを連結した。得られたプラスミド(TGF、KGBと命名)を
C1alとBamHIで消化して発現ユニットを単離し、そのユニットを酵母発
現ベクターpMPOT2 (酵母の2ミクロンベースのプラスミドであり、酵母
と細菌の複製起点、アンピシリン耐性遺伝子およびPOTI選択性マーカーを含
有し、American Type Cu1ture Co11ectionに
、イー・コリIIBIOI形質転換細胞として受託番号67788で寄託され、
Murrayらの米国特許第4.766.073号に開示されている。なおこの
特許は本願に援用するものとする)中にサブクローン化して、pTGFaa (
図1)を構築した。
プラスミドprGp〆、をBglI[・と旧ndI[Iで消化して、TPIIプ
ロモーターとMPFC+プレプロ配列を含有する1236個の塩基対からなるフ
ラグメントを単離した。
サツカロミセス・セレビシェTPIIのターミネータ−フラグメントをプラスミ
ドpFGI(AlberおよびKawasakiの前記文献)から得た。そのフ
ラグメントは、TPII遺伝子の末端前アミノ酸コドンから、約700塩基対下
流のEcoR1部位までの領域を含有していた。まずプラスミドpFG1をEc
oRIで消化し、次いでその付着末端をDNAポリメラーゼ■ (フレノウフラ
グメント)で平滑化し、合成のBa1iHrリンカ−(CGGATCCA)を添
加し、次いで再連結してプラスミドp136を生成することによって、pFGl
のユニークEcoR1部位をBa■HI部位で置換した。そのTPIIターミネ
ータ−を、Xba l−Ba■IIフラグメントとしてp136から切取った。
このフラグメントを、Xba IとBawBIで予め線状にしたYEp13 (
Broachらの前記文献)に連結した。得られたプラスミドをp213と命名
した0次に、このプラスミドをHindI[[で消化し、生成した末端をDNA
ポリメラーゼI (フレノウフラグメント)で平滑化し、次に74DNAリガー
ゼを用いてその線状分子を再び環状にすることによって、プラスミドp213の
TPIIターミネータ−領域かあるいは、p270は、プラスミドpM220(
American Type Cu1tureCollectionにイー・コ
リRRIの形質転換細胞として、受託番号39853で寄託されている)を、X
ba IとBas+HIで消化し、そのTPIIターミネータ−フラグメント(
約700bp)を精製し、次にこのフラグメントを、Xba I −BamHI
で消化されたYEp13に挿入することによって構築することができる。
そのTPIIターミネータ−を、Xba l−Ba■Hlフラグメントとしてプ
ラスミドp270から取出した。このフラグメントを、CAT (クロラムフェ
ニコールアセチルトランスフェラーゼ)遺伝子に結合されたTPIIプロモータ
ーを含有するもう1つのフラグメントとともにpUclQ中にクローン化して、
EcoRV末端を有するTPIIターミネータ−フラグメントを得た。得られた
プラスミドをpCATと命名した0次にそのTPIIターミネータ−を、Eco
RV −BamHIフラグメントとしてpCATから取出して、同じ酵素で予め
線状にしてあったpIc19[1(Marshらの前記文献)中にクローン化し
てプラスミドpTTIを得た0次にプラスミドpTTIを旧ndllIと5ai
lで消化して718個のbpからなるTPIIターミネータ−フラグメントを単
離した。
1236個の塩基対からなるBgln−旧ndDI TPIIプロモーター−M
F=−+フラグメントと、718個の塩基対からなる旧ndllI −Sat
I TPIIターミネータ−フラグメントとを、Ba■HIとSal Iで消化
して線状にされたpEAs102誘導体に連結した。得られた連結混合物でイー
・コリ菌株)IBIOIを形質転換し、次いで選択された形質転換細胞で製造さ
れたプラスミドDNAを、制限分析法でスクリーニングして、正しい構造のプラ
スミドを有するクローンを同定した。陽性のクローンをpBs114と命名した
(図2)。
実施例2−野生型グルカゴンとデスー旧s’ −(GLU”)−グルカゴンをコ
ードするDNA配列を含有する対照の発現ベクターの構築
A、 pB3117の構築
野生型グルカゴンのコーディング配列をコードする対照の発現プラスミドを構築
した。上記のグルカゴンのコーディング配列は、高度に発現される酵母遺伝子中
に見出されるコドンを利用するよう設計したが、このようにしたため、連鎖終止
コドンUAASUAGおよびUGAから1個の塩基が変化したコドンを除いて、
単一の塩基の変化によって最も多種類のアミノ酸置換が得られるであろう。さら
に、3つの制限部位が、突然変異誘発を確認することが可能でかつ次の操作を容
易に行えるようにする配列に設計された。このコーディング配列(図3;配列I
Dkl)は、グルカゴン類似体のオリゴヌクレオチドライブラリーと、デス−H
4s’−グルカゴンオリゴヌクレオチドライブラリーとの両者を構築するのに用
いる基材として使用した。
グルカゴンコーディング配列を2つの合成オリゴヌクレオチドで製造したが、こ
れらのオリゴヌクレオチドは、グルカゴンコーディング配列の5′末端が、KE
X2開裂部位をコードするDNAセグメントを介してα因子プレプロ配列にイン
フレームで(in fraa+e)結合されるように、発現ベクターに指向性挿
入を可能にする配列が両端に結合された上記のグルカゴンコーディング配列を含
有するDNA配列を、アニールしたときに提供するように設計した。オリゴヌク
レオチI’ ZC3020とZC3021(表1の配列IDNa3と9)は、ア
ニールしたときに、前記の野生型グルカゴンのアミノ酸配列をコードするアダプ
ターを形成するように設計した。すなわちそのアダプターには、5′末端に旧n
dnl付着末端が連結され、これに続いてこのHind[[部位とKEX2開裂
部位との間に15個の塩基からなる架橋配列が連結され、一方3′末端には、グ
ルカゴン配列の末端の終止コドンが連結され、これに続いてEcoR1部位と8
gl ff付着末端が連結されている。オリゴヌクレオチドのZC3020とZ
C3021をアニールし、次いで予めI(indl[[とBglffで消化して
線状にしておいたpsB114と連結した。得られたプラスミドをpBs117
と命名した。このプラスミドpB5117で、サツカロミセス・セレビシェ菌株
ZY100(ade2−1011eu2−31eu2−112ura3−52
5uc2−09 Sal2 pep4:: TPllp−CAT)を形質転換し
て菌株ZB210を作った。プラスミドpBs114を用いて苗株ZY100を
形質転換して負の対照として菌株ZB213を作った。形質転換細胞を最初に−
tlRADsプレート上でシーした(表2)、個々の形質転換細胞のコロニーを
、−LEUDプレートシー画線塗布することによって、クローンを利用して精製
した(表2)。
紅
5g L−アスパラギン酸
2g L−ヒスチジン遊離塩基
6g L−イソロイシン
4g L−リシン−モノ塩酸塩
全成分を混合し、次に乳鉢と乳棒を使って混合物が微細に粉砕されるまで粉砕す
る。
5g L−アスパラギン酸
2g L−ヒスチジン遊離塩基
6g L−イソロイシン
6g L−ロイシン
4g L−リシン−モノ塩酸塩
2g L−メチオニン
6g L−フェニルアラニン
全成分を混合し、次に乳鉢と乳棒を用いて混合物が微細に粉砕されるまで粉砕す
る。
6.7g アミノ酸なしのYeast Nitrogen Ba5e(DIFC
OLaboratories社、米国、ミシガン州、デトロイト)
0.6 g −LeuThrTrpアミノ酸混合物18 g 寒天
全成分を蒸留水中で混合する。蒸留水を添加して最終容積をILにする。15分
間オートクレーブ処理を行う、オートクレーブ処理の後150m1gのL−)レ
オニンと4011gのL−)リプトファンを添加する。
プレートに注ぎ凝固させる。
−LeuTr Thr ?土
20 g グルコース
6.7g アミノ酸なしのYeast Nitrogen Ba5e(DIFC
OLaboratories社、米国、ミシガン州、デトロイト)
0.6 g −LeuThrTrpアミノ酸混合物全成分を蒸留水中で混合する
。蒸留水を加えて最終容積をILにする。 15分間オートクレーブ処理を行う
、オートクレーブ処理を行った後1501gのL−1−レオニンと40aのL−
)リブトファンを添加する。
6.7g アミノ酸なしのYeast Nitrogen Ba5e(DIFC
OLaboratories社、米国、ミシガン州、デトロイト)
0.6 g −UraThrTrpアミノ酸混合物182.2 gソルビトール
18 g 寒天
全成分を蒸留水中で混合する。蒸留水を添加して最終容積をILにする。15分
間オートクレーブ処理を行う、オートクレーブ処理の後150[のL−)レオニ
ンと40■のL−)リプトファンを添加する。
プレートに注ぎ凝固させる。
菌株ZB210とZB213を−LeuTrpThr液体培地中で30℃にて4
0時間増殖させた。培養物を5分間遠心分離して使用培地を透明にした。
その使用培地を実施例5に記載したのと同様にして検定した。 ZB210由来
の培地は、中位の細胞密度(2〜6g/l乾燥重量)まで増殖した場合、放射線
免疫検定法で測定すると、5〜20■/■lのグルカゴンの当量を含有している
ことが見出された。
B、プラスミドpBs120の構築
デス−旧s’−(ctuq]グルカゴンのコーディング配列をコードする対照の
発現プラスミド(Merrifteldらの前記文献に記載されている)を合成
オリゴヌクレオチドで構築した。オリゴヌクレオチドのZC3378とZC34
43(表1に示す配列ID NtxlOと11)を、5′末端にBind m付
着末端が連結され、これに続いてそのHknd’f1部位とKFiX2開裂部位
配列との間に15個の塩基からなる架橋配列が連結され、かつ3′末端にはグル
カゴン配列の末端の終止コドンが連結され続いてEcoRI部位とBgllI付
着末端が連結された、酵母コドン最適化デスHis’ (Glu”)グルカゴン
コーディング配列を含有するDNA配列を形成するように設計した。ZC337
8は、未置換のデスー旧s+−グルカゴンと適切な架橋配列のコーディング配列
を含有する107個の塩基からなるオリゴマーである。ZC3443は、旧nd
I[[とBglllのオーバーハングと、通常グルカゴンの9位に見られるアス
パラギン酸残基のコドン中に単一塩基の変化があることを除いてZC3378に
対して相補的である。この塩基の変化を導入すれば、デス−H1s’ (Glu
’)グルカゴンのコーディング配列になるはずである。オリゴヌクレオチドノZ
C3378とZC3443をアニールし、HindI[[−BglIIで線状に
されたpB5114と連結させた。 ZC3378、ZC3443、およびpB
s114(7)連結混合物でイー・コリHBIOIを形質転換すると、プラスミ
ドクローンの混合物が得られ、そのいくらかはデスー旧sl−グルカゴンをコー
ドし、いくらかはデスー旧a’ −[Glu”)グルカゴンをコードする。後者
の1つはDNA配列決定法が同定し、pBs120と命名した。
プラスミドpBs120を用いて、サツカロミセス・セレビシェ菌株ZY100
を形質転換して菌株ZB216を作った。
実施例3−グルカゴン類似体のオリゴヌクレオチドライブラリーの構築
グルカゴン類似体のオリゴヌクレオチドライブラリーは、Hutch−inso
nら(前記文献)が報告した方法の改変法を用いて構築した。
要約すると、通常は塩基A、G、CおよびTに対応する純粋の4種のホスホルア
ミダイト溶液を含有する溶液が各々、上記の全塩基に対応するホスホルアミダイ
トの少量で汚染されるように故意に交差汚染されたホスホルアミダイト溶液を用
いて、オリゴヌクレオチドを合成した。この交差汚染は、下記の量の乾燥アセト
ニトリルを密閉びんに添加することによって、前記4種の各ホスホルアミダイト
の1.0gを0.13Mの濃度で再懸濁させて行った(A、 11.8+sl
;G、 12.1ml;C,12,2g+1;およびT、13.7m1) 、各
びんから続はテo、17−1づつを3回取出して、他の3種の各試薬に添加した
。このプロセスが順次行われることから起こる少量の逆汚染(back con
tamination)を起こさないようにして(上記のびんは、上記の現象を
最少限にするために、すべての移しかえを行った後にしか撹拌しない)、溶液は
、ホスホルアミダイトの全濃度を0.13Mに計算した。その組成を表3に示す
。
麦l
A” 、G” 、C”およびT0ホスホルアミダイト溶液の組成。
A” Aが95.7%ならびにC,CおよびTが各々1.43%G“ Gが95
.8%ならびにA、CおよびTが各々1.4%C” Gが95.8%ならびにA
、GおよびTが各々1.4%T” Tが96.3%ならびにA、、GおよびCが
各々1.23%グルカゴンi4R体のオリゴヌクレオチドライブラリーは、類似
体のコーディング配列の5′末端が、KEX2部位をコードする配列を介してα
因子プレプロ配列にインフレームで連結されるように、挿入断片を発現ベクター
に指向的に挿入可能にする配列を両端に連結された、一連のグルカゴン類似体を
コードする一セットのDNAセグメントを、アニールしたときに形成するように
設計した。グルカゴン類似体のライブラリーのセンス鎖は、−セットの2つのオ
リゴヌクレオチドのプールとして合成した。第一のオリゴヌクレオチドプールは
、56のヌクレオチドからなるオリゴマーを含有していたが、このオリゴマーは
、5′末端に、Hindl[[付着末端;およびそのtlind1部位とα因子
プレプロ因子配列のKEχ2開裂部位との間の架橋配列をコードする15のヌク
レオチドからなる突然変異が誘発されていない配列を有し、続いて天然のグルカ
ゴン配列に対して前記の比率の正しいホスホルアミダイトと正しくないホスホル
アミダイトの混合物で合成した41のヌクレオチド〔図2のヌクレオチド1から
ヌクレオチド41まで(配列IDkl))を有するように合成した。
第2のオリゴヌクレオチドプールは、54のヌクレオチドからなるオリゴマーを
含有していたが、このオリゴマーは、3′末端に、突然変異を誘発されていない
1つの塩基と、これに続いて天然のグルカゴン配列に対して前記の比率を用いる
正しいホスホルアミダイトと正しくないホスホルアミドの混合物で合成された4
5のヌクレオチド〔図3のヌクレオチド43〜87(配列IDNIILI))を
有し、さらに5′末端には、終止コドンとこれに続< EcoRIとBglll
の制限部位をコードする配列をコードする8個のヌクレオチドからなる突然変異
が誘発されていない配列が続いている。A、G、CおよびTの残基の数と、上記
の計算された汚染レベルが与えられると、その凝集塩基の置換率は4.1%と計
算され、1コーディング配列当り平均3.52の塩基が置換されている。
上記オリゴヌクレオチドを通常の方法で脱保護し精製した後、第2のオリゴヌク
レオチドプールをATPと丁4ポリヌクレオチドキナーゼで処理して、そのオリ
ゴマーの5′末端にリン酸基を付加した。
次に両オリゴヌクレオチドブールの等モル量を混合し、アニールしてアンチセン
スオリゴヌクレオチドZC3021にしく表1の配列10 N119)とし、次
いで得られたアダプターを単離した。プラスミドpBs114をHindn[と
Bgl IIで消化して線状にし次いでゲルで精製した。上記の単離したオリゴ
ヌクレオチドのアダプターを線状にされたpB3114に連結し、BfoRad
エレクトロポレーションユニット(BioRad Labo−ratories
社、米国、カリフォルニア州、リッチモンド)を使用して、上記連結混合物で、
エレクトロポレーション怒応性イー・コリ菌株DHIOB細胞(GIBCOBR
L社、米国、メリーランド州、ゲイサーズバーグ)を形質転換した。形質転換細
胞はアンピシリンを含有するLBプレシー上で選択した。
50個の形質転換細胞から製造したプラスミドDNAを、制限酵素消化法で分析
して、挿入断片を有するクローンの比率を測定して突然変異頻度を推定した。5
0個のプラスミドはすべて挿入断片を含有していた。突然変異頻度は、Asp7
1BまたはPstlとXho Iの混合物で消化することによって推定した。そ
の突然変異を誘発されていない配列はAsp718とXho Iの部位の両方を
含有していたので、そのプールに見られる突然変異のサブセットは、プラスミド
DNAの消化パターンのシフトとして検出することができた。50のクローンの
うち7つは野生型配列中に存在するXho I部位を欠いており、かつ3つのク
ローンがAsp718部位を欠いていた。各塩基の汚染レベル、Asp71Bと
Xho Eの部位の塩基の分布、およびプール中の塩基の置換は、イー・コリに
クローン化されたときに除去修復によって修正されねばならないこと(各塩基の
置換は野生型塩基と対になっている)が与えられたとき、Asp718部位を欠
いている6つのクローンとXho Iを欠いている6つのクローンが試験された
50のクローン中に存在すると予測された。観察された数値は上記の予測と有意
差はないが、突然変異の全頻度は予想よりわずかに低かった。
また突然変異の頻度は、無作為に選択した12のクローンのグルカゴンコーディ
ング領域のDNA配列を決定することによって測定した。
したがって合計1032 (86X12)の突然変異誘発塩基を突然変異につい
て試験した。28の塩基の変化が見出されたがこれは全体に対して2.7%の比
率である。この数値は、塩基置換率と、除去修復の50:50の可能性が与えら
れたときに予想される数値(2,1%)より幾分高いが恐らく統計的に有意では
ないであろう、12の配列中の突然変異の分布は、配列中の2つは野生型で、3
つの配列は1つの塩基が変化し、4つの配列は3つの突然変異を有し、2つの配
列は4つの突然変異を有し、1つの配列は5つの突然変異を有するという分布で
あった。ポアソン分布と、1コーディング配列当りの突然変異数の実測平均値2
.3とを用いて、0.1.2.3.4および5の突然変異を有するコーディング
配列がそれぞれ9.7%、22.5%、26.7%、24.2%、13.3%お
よび6.3%の頻度で起こると予想することができる。その実測数値は、突然変
異がOもしくは〉2のクローンが過度に示されている場合があることを除いて、
上記の予測値とかなりよく一致している。このことは、除去修復プロセスでは個
々のミスマツチ塩基を修正するのではなくて、DNAのセグメントに対する鋳型
として1つのストランドを使うことを反映している。
残りのDH108(登録商標)形質転換細胞(合計約10,000のコロニー)
を、形質転換プレートから洗い出してプールした。得られた細胞懸濁液の一部を
使って、LB+アンピシリン250m1に接種し、空気浴振とう機で37℃にて
一夜インキユベートした。上記の一夜培養物からプラスミドDNAを製造し、そ
のDNAを使用して、前記のニス・セレビシェZY100を形質転換した。コロ
ニーを一〇RADR(表2)中で選択した0個々のURA+コロニーを−LEU
Dプレート(表2)上に画線塗布した。1つの単離したコロニーを各画線部から
選択し、貯蔵用に1プレート当り96のセットで、第2の−LEUDプレートに
バッチした。
各々はソ96のコロニーを保持する合計22枚のプレートを収集した。
−LEU TRP T1(1?液体培地(表2)200〜300μlを、滅菌状
態で、96ウエルの微量滴定プレートの各ウェルに移し入れた。各ウェルに、前
記−LEUDプレートからのパッチ物の1つから得た酵母を接種し、次にその微
量滴定プレートを30℃にて40〜48時間インキュベートして前記酵母を増殖
させた。インキュベートした後、そのプレートを5分間遠心分離して、酵母ブロ
スを透明にした。その透明化ブロスを実施例5に記載されているのと同様にして
検定した。
cAMPの産生量が最も低かった約5%の菌株を、再試験するのに選択した。こ
の再試験は、実施例5に記載されているように、外因性グルカゴンがある場合と
ない場合について、2回づつ、アデニル酸シクラーゼの活性に対する培養物ブロ
スの作用を検定する試験である0例えばZB210のような、活性グルカゴンを
作る菌株由来のブロスは外因性グルカゴンが存在しない場合でもアデニル酸シク
ラーゼの活性を刺激するが、アンタゴニストまたは不活性のグルカゴン類似体を
作る菌株由来のブロスはバックグランド以上に刺激を与えることはない、再テス
トを行ったところ、P2Oと命名された1つの菌株だけが一貫してZB213の
対照よりもcAMPの産生量が少なかった。
図3は、P60由来の培養ブロス、およびデス−H1s’−グルカゴンとデスー
旧s’ −(Glu”)グルカゴンを作る対照菌株由来の培養ブロスの存在下で
の、3種の濃度のグルカゴンに対するラット肝臓膜のcAMP応答を示す0図3
は、P2Oが、実験誤差の範囲内で、デスー旧sl−グルカゴンと同等の優れた
アンタゴニストであることを示している。この酵母菌株からプラスミドを回収し
てそのDNA配列を分析したところ、この菌株が発現した類似体が(Set’)
−グルカゴンであることが分かった。また上記酵母の形質転換体から製造したプ
ラスミドDNAを用いてニス・セレビシェ菌株ZY100を形質転換して、公知
の配列の類似体をコードするプラスミドを含有する形質転換体を得た。 (Se
r’)−グルカゴンをコードするプラスミドを含有するZYlooの形質転換体
(P2O)には単離番号ZB312が与えられた。
第2ラウンドのスクリーニングを、グルカゴン類似体を産生ずる酵母菌株のライ
ブラリーに対して実施した。各々96のコロニーを有する10枚の追加のプレー
トを集めて、先に述べたのと同様にしてスクリーニングした。異なる試験で得た
測定値は、対照菌株(ZB210およびZB213)について観察された応答に
したがって正規化した。
960個のクローンはすべて、アンタゴニストの活性にしたがって格付けし、Z
B213よりcAMP値が小さいクローンを再スクリーニングするために選択し
た。再スクリーニングは、新しい培養物を増殖させ、その培養プロスを、5nM
のグルカゴンの存在下、アデニル酸シクラーゼの活性について2回づつ検定する
ことによって行った。2回の検定の試験結果を平均してZB213で得た値と再
び比較した。このとき14個の菌株しか対照に比べて改善された活性をもってい
なかった。
次にこれら14個の菌株は、P2Oについて先に述べたのと類似の試験で検定し
た。すなわち菌株由来の培養ブロスは0.4および8nMのグルカゴンの存在下
で検定した。4個の菌株がZB213で得たのと有意差がない値を与えたのでそ
れ以上検討しなかった。プラスミドを残りの菌株から回収して、DNA配列分析
を行った。配列分析のために作ったプラスミドDNAで菌株ZY100を形質転
換した。これらの形質転換細胞には、−認識番号を与えて、それらが公知の配列
を有する、グルカゴンアンタゴニストをコードするプラスミドDNAを含有する
ことを示した。この配列分析の結果は、2つの菌株が同一の突然変異体のグBv
力’:f7を含有し、BB25、BB64、BB65、FF21、FF30.
FF93.0833、CC29およびFIH63それぞれに対応する追加の9つ
の独立のクロー7: ZB315、ZB316、ZB317、ZB318、ZB
319、ZB320. ZB321、ZB322およびZB323を出すことを
示した(表4)。
lエ
グルカゴンアン ゴニスト
” ZB307が産生ずるグルカゴンアンタゴニストはB6が産生するアンタゴ
ニストと同一である。
” ZB314が産生ずるグルカゴンアンタゴニストはD45が産生ずるアンタ
ゴニストと同一である。
”” ZB323が産生ずるグルカゴンアンタゴニストは、C末端エクステンシ
ゴン: Glu−Phe−Arg−5er−Arg−Tyr−Leu−Glu−
Thr−Lys−11e−Asn−11e−11e−11eを含有している。
実施例4−デスーH1s’−グルカゴン類似体のオリゴヌクレオチドライブラリ
ーの構築
両方のストランドが突然変異誘発されることを除いて、実施例3に記載のグルカ
ゴン類似体オリゴヌクレオチドライブラリーと同様にして、デスー旧s1−グル
カゴン類似体オリゴヌクレオチドライブラリーを構築した。デスー旧sl−グル
カゴン類似体をコードするDNA配列の5′末端がにEX2の開裂部位の配列を
介してα因子プレプロ配列にインフレームで連結されるように、発現ベクターに
指間性挿入を行える配列を両端に連結された上記類似体をコードする一連のDN
A配列を提供するために、−セットの4つの合成オリゴヌクレオチドのプールを
設計した。
デスー旧sl−グルカゴン類似体ライブラリーのアンチセンスストランドは、オ
リゴヌクレオチドの2つのプールの1セツトとして製造した。第1のオリゴヌク
レオチドのプールは、61個のヌクレオチドからなるオリゴマーを含有し、この
オリゴマーは、3′末端から、α因子プレプロ配列のHindlff部位と、K
EX2開裂部位の配列とを架橋する配列に相補性の11個のヌクレオチドからな
る突然変異が誘発されていない配列と、これに続いて、天然のグルカゴンの配列
のアンチセンス鎖に対して97:1:1:1の比率の正しいホスホルアミダイト
と正しくないホスホルアミダイトの混合物で合成された50個のヌクレオチドC
図2のヌクレオチド4〜ヌクレオチド53までのヌクレオチド(配列IDNci
lと2)〕を含有するよう合成した。
第2のオリゴヌクレオチドブールは、46個のヌクレオチドからなるオリゴマー
を含有し、このオリゴマーは、末端に突然変異を誘発されていない1つの塩基を
育し、これに続いて、天然のグルカゴン配列のアンチセンス鎖に対して97:1
:1:lの比率の正しいホスホルアミダイトと正しくないホスホルアミダイトの
混合物で合成した33個のヌクレオチドC図3のヌクレオチド55からヌクレオ
チド87までのヌクレオチド(配列roml))を有し、さらに5′末端に、1
2のヌクレオチドからなる突然変異を誘発されていない配列が続き、その配列が
、EcoRIとBgIllの制限部位を含有する配列が続く終止コドンと相補性
の配列を含有するように合成した。
またデスーH1s’−グルカゴン類似体ライブラリーのセンス饋はオリゴヌクレ
オチド配列の2つのプールの一セットとして製造した。
第1のオリゴヌクレオチドプールは54個のヌクレオチドからなるオリゴマーを
含有し、このオリゴマーは、5 ’ Hindu付着末端と、これに続く、Hf
ndllr部位と、α因子プレプロ配列のKFiX2開裂部位の配列との間の配
列を含む20のヌクレオチドからなる突p8R異が誘発されていない配列、さら
に天然のグルカゴン配列に対して97=1=1:1の比率の正しいホスホルアミ
ダイトと正しくないホスホルアミダイトの混合物で合成した38個のヌクレオチ
ド〔図3のヌクレオチド4〜ヌクレオチド41(配列IDNIII))が続く配
列を含有するように合成した。
第2のオリゴヌクレオチドブールは46個のヌクレオチドからなるオリゴマーを
含有し、そのオリゴマーは、3′末端に突然変異を誘発されていない1つの塩基
を有し、これに続(、天然のグルカゴンの配列に対して97:1:1:1の比率
の正しいホスホルアミダイトと正しくないホスホルアミダイトの混合物で合成し
た45個のヌクレオチド〔図3のヌクレオチド43〜87(配列IDN[Ll)
)、さらに続いてEcoRIとBglIIの制限部位が続く終止コドンを含有す
る5′末端における8個のヌクレオチドからなる突然変異が誘発されていない配
列を含有するように合成した。
上記の4種のオリゴヌクレオチドブールは、実施例3に記載されているようにし
て、アニールし、連結し、次いで形質転換するのに用いた。得られたデス−Hs
1−グルカゴン類似体オリゴヌクレオチドライブラリーでサツカロミセス・セレ
ビシェ菌株ZY100を形質転換して、サツカロミセス・セレビシェのライブラ
リーを上記のようにして製造した。
デスー旧s1−グルカゴンブールからの1つの単離体の配列を決定して、デスー
旧31−グルカゴンをコードすることを確認した。このプラスミドを用いてサツ
カロミセス・セレビシェ苗株ZY100を形質転換して菌株ZB117を作った
。lI株ZB117は未修飾のデス−Hsl−グルカゴンを製造するのに用いる
対照菌株として利用した。
デスー旧3′−グルカゴンオリゴヌクレオチドライブラリーからプールしたプラ
スミドDNAで形質転換した約900個の個々の酵母クローンを実施例3に記載
したようにしてスクリーニングした。これらの酵母クローンの約35%から得た
ブロスは、ZB213 (グルカゴンなし)対照に比べてcAMPの産生が少な
(なった、しかし、デス−H1s’−グルカゴンはそれ自体が弱いアンタゴニス
トなので、より厳格なスクリーニング基準を使用した。平均量より1標準偏差以
上にcAMPの産生量を減少させたデスー旧sl−グルカゴン類似体を産生じた
クローン(全合計の約20%)を選択して再スクリーニングを行った。この再ス
クリーニングを行ったブロスは2回づつ検定してその試験結果を平均した。これ
らの再スクーリングを行ったクローンの約1/4は、デス−Hsl−グルカゴン
を産生ずる対照菌株のZB217よりアデニル酸シクラーゼ活性を刺激する作用
が低いデスーH1s’−グルカゴン類似体を一貫して産生じたが、これをさらに
分析するために選択した。上記のさらに分析するために選択した酵母菌株からプ
ラスミドDNAを製造した。このプラスミドDNAをDNA配列分析に付してニ
ス・セレビシェ菌株ZY100を形質転換するのに使用した。グルカゴンアンタ
ゴニストをコードする、公知配列のプラスミドを含有する形質転換細胞には単離
番号を与えた(表4)。
第2ラウンドのスクリーニングを、上記の変異体デス−旧3+−グルカゴン類似
体ライブラリーに実施した。単離番号ZB324〜ZB328(表4)を与えら
れた5つの追加のクローンは、デス−Hsl−グルカゴンを産生ずる対照菌株Z
B21?よりもアデニル酸シクラーゼを刺激する作用が低いグルカゴン類似体を
産生ずることが確認された。
その外に実施例5に記載した応答曲線のタイプに関する試験を行ったが、この試
験では、3種の濃度のグルカゴンに対する肝細胞膜のアデニル酸シクラーゼの応
答を阻害するのに用いた。デス−H1s’−グルカゴンより一層有効なアンタゴ
ニストであるグルカゴン誘導体を産生ずる少なくとも10種の酵母クローンをこ
れらの試験で同定した。使用した酵母のブロスの量を、グルカゴンの放射線免疫
検定法でその免疫反応性に対して正規化したところ、いくつかのクローンは、Z
B216で製造したデスー旧s’ −(Glu’)−グルカゴン類似体より一層
有効なアンタゴニストを作るようである。これらのアンタゴニストを表5に示す
0図4は、B6とJ15由来の培養ブロス、およびデス−H1s’−グルカゴン
とデスー旧s’ −(Glu”)グルカゴンを作る対照菌株由来の培養ブロスの
存在下、3種の濃度のグルカゴンに対するラットの肝臓膜のcAMP応答を示す
0図4は、B6とJ15が、デス−H1s’−グルカゴンとデスー旧s + −
(G 1 u” )グルカゴンの両方に比べてより優れたアンタゴニストである
ことを示している。
表5
デス−H1s’ −[Glu” )グルカゴンデス−旧s’ −(Ala” )
グルカゴンデス−旧s’ −(Pro’−5er” )グルカゴンデス−旧s’
−(Ile’)グルカゴンデス−旧s’ −(Glu”−Phe” )グルカゴ
ンデス−H1s’ −(Set” )グルカゴンデス−旧s’ −(Asn”−
Phe” )グルカゴンデス−)Its’ −(Ala”)グルカゴンデス−H
1s’ −(Glu” −3et” )グルカゴンデス−H1s’ −(Asn
’)グルカゴンデス−H1s’ −(Set’)グルカゴンデス−Fits’
−(Thr”)グルカゴン実施例5−グルカゴンアンタゴニストのスクリーニン
グ検定。
A、ラット肝臓膜の調製
若い雌のSprague−Dawleyラットを用い、特にNeville(前
記文献)によって報告されてPohlら(前記文献)が改変した方法を用し)て
肝iI膜を調製した。60〜100 gの肝臓を与える10〜15頭のラットを
1バッチ当り処理した。これらのラットを頚部脱臼によって安楽死させた後、そ
の肝臓を外科手術で取出して、できるだけ速く、氷で冷却したビーカーに移した
。はさみを用いて肝臓の組織を、大きさが約3〜6mの断片に切り刻んだ、存在
している結合組織を除去した。
約300g/lの濃度の水冷した1蒙阿の炭酸水素ナトリウム溶液中に、上記の
切り刻んだ組織を懸濁させた。この懸濁液を、組織ホモジナイザーにて8ストロ
ークのルーズペストル(loose pestle)でバッチ式で処理した。得
られたホモジネートに、氷冷した11炭酸水素ナトリウム溶液を追加して混合し
、最終濃度を約40〜80g/lにした。得られた希釈ホモジネートを少なくと
も3分間撹拌した後、2重層のチーズクロスで濾過した。濾液を4層のチーズク
ロスで再濾過して遠心分離びんに移し、4℃にて30分間1500Xgで遠心分
離した。
遠心分離を行った後、できるだけ多量の上澄み液を注意深くデカントして廃棄し
、ペレットを、清浄な組織ホモジナイザー中、3ストロークのルーズベストルで
残りの上澄み液中にゆるやかに再懸濁させた。再懸濁上澄み液の容積を水を用い
て72−1に調節し、次いで69%(W/W)スクロース溶液93■1を添加し
て、44%スクロース溶液の膜!!i!濁液165m1を得た。充分混合した後
、スクロースの濃度を屈折計で測定し、69%のスクロース溶液または水で、4
3.9%〜44.1%のスクロース濃度(1,4076〜1.4080の屈折率
に対応する)に調節した。
この調節した懸濁液を6つの1 ’ X 3.5’の硝酸セルロースチューブに
分配し、次に42.2%〜42.4%のスクロースの濃度(1,4042〜1.
4046の屈折率に対応する)に予め調節した新しいスクロース溶液で上面を覆
って満たし平衡状態にした。その試料を、Beckman 5W2Bスイングパ
ケット超遠心分離ローターで、25 、000rp−にて4℃で150分間遠心
分離した。
精製された膜を、チューブの頂部メニスカスに浮いている層として回収した。そ
の膜を、スプーン形のスバチラですくいとるか、または1Bゲージの針を通じて
シリンジ中に吸引によって取出した。上記の膜を、18ゲージもしくは20ゲー
ジの針を通じて10〜25m1シリンジへ吸引し該シリンジから排出することに
よって、1腸−炭酸水素ナトリウム溶液10■l中に再懸濁させた。再懸濁させ
た後、膜を、1mM炭酸水素ナトリウム溶液60〜80■lを添加することによ
って洗浄し、次いで高速遠心分離器で15.00Orpmにて遠心分離した。上
澄み液を廃棄し、次いでペレットを1層M炭酸水素ナトリウム溶液中に再懸濁さ
せ、プールして、約5〜10−1の濃縮肝細胞膜液を得た。この膜製剤を等分し
て一80℃で凍結し6か月間まで貯蔵した。
この膜製剤のタンパク質濃度は、膜製剤10〜20ulを、LM NaC1,0
,17M リン酸ナトリウム(pH7,0)緩衝液で100倍に希釈することに
よって測定した。この溶液の緩衝液に対する吸光度を、IC11の石英製キュベ
ツト中で2241−と236.5n−の波長光で、UV分光光度計を用いて測定
した。タンパク質の濃度は、下記の式:%式%(100)
にしたがうて計算した。
B、アデニル酸シクラーゼ反応:
アデニル酸シクラーゼ検定は、最初に、マイクロモルの濃度で阻害剤を含有して
いる可能性がある試料(例えば酵母ブロス)5μIを、96ウ工ル微量滴定プレ
ートの各ウェルに添加して行った。溶液A(表6 ) 2.5mlを溶液B(表
6 ) 2.5mlと混合することによってA+B溶液を作製した。A+B溶液
50μlを“グルカゴンなし”の各対照ウェルに添加した。グルカゴンを、“G
”溶液から残りのA+B溶液へ、l×1O−1Hの濃度まで添加した(その結果
、最終検定濃度は5X10−”になる)、A+B+グルカゴン溶液50μlを、
“グルカゴンなし”の対照を除く各ウェルに添加した。膜製剤を、水を用いて、
約2■/mlタンパク質の濃度まで希釈した0反応は、希釈膜製剤45−1を各
ウェルに添加することによって適切に開始された。得られた被検定物を室温で1
2分間インキュベートし、希釈膜製剤を添加したのと同様にして、5top M
iX 100μ夏を各ウェルに添加して反応を停止させた。検定混合物を遠心分
離によって透明にし、得られた被検定物を4℃で貯蔵した。
l旦
試薬の処方
痘丘人
100mM )リスHCI pi+’7.620mM Mg(:b
0.4%B5A
4@/ml タレアチンホスホキナーゼ(Sigma Chemical Co
mpany)望瓜旦
4mM ATρ
20+wM GTρ
4mM イソブチル−1−メチル−キサンチン(IBX;Sigma Chem
icalCo、)
4 mM EDTA
120 mM クレアチンリン酸
″G″
1■Hグルカゴン
釘並」ハ ゛
1005M酢酸
50鴎M [EDTA
C,サイクリックAMPの検定
サイクリックAMPの濃度を、Amersham 5cintillation
ProximityAssay Kft(Amersham社、米国、イリノ
イ州、アーリントン・ハイツ)を用いて測定した。要約すると、各アデニル酸シ
クラーゼ反応物から採取した10μlを別々のベータプレートウェルに添加した
。各試料を50mM酢酸ナトリウム溶液65μlで希釈した。サイクリックAM
P標準液を0.0.1.6X10−”オヨび6.4X10−’M ’?’調製し
たが、あるいはA■ershasキットで提供される“非アセチル化標準物”か
ら調製してもよい。各標準液75μlの3つの標準液を個々のベータプレートウ
ェルに添加した。非特異的結合(NSB)の対照を、3つのベータプレートウェ
ルに50■阿酢酸ナトリウム溶液150μlを添加することによって調製したe
’ ” r −cAMP (約0.45sCt/ml) 75μlを各ウェル
に添加し、続いて、希釈したウサギ抗スクシニルcAMP抗血清(メーカーの指
示にしたがって5(1++M酢酸ナトリウム溶液で希釈した)75μlを、NS
B対照を除く各ウェルに添加した0次に希釈した抗つサギSPA試薬75μlを
各ウェルに添加し、そのプレートをシールし、振とうしながら室温で一夜インキ
ユベートした。そのプレートを、ベータプレートカウンターで1試料当り1分間
カウントした。 NSB対照と標準液について平均カウント数を計算した。標準
液と試料についての応答百分率を下記式を用いて決定した。
%Rx = (CPM CPTosm ) / (CPMo、 tr CPMs
s*)こ−で%Rx−与えられた試料もしくは標準液の応答百分率。
CPM =試料のカウント数
CPMNsm = NSB対照の平均カウント数CPM。、。=O,OM標準液
の平均カウント数与えられた試料に対するcAMPの相対濃度は下記式を用いて
決定した。
(cAMP) x =1.6e”4(%貢ト%11.61/(%l&、4−%1
1.6)ニーで(cAMP) x−与えられた試料の相対濃度%Rx=与えられ
た試料の応答百分率
%R1,&= 1.6X10−’M標準液の応答百分率%Rh、a−6,4X1
0−”M標準液の応答百分率潜在アンタゴニストは、ラットの肝臓膜のアデニル
酸シクラーゼをグルカゴンが刺激するのを阻害するアンタゴニストとして同定し
た。したがって、グルカゴンを産生じない対照菌株(ZB213)由来のブロス
が入っているウェルより存意に少ないcAMPが入っている検定ウェルは、アン
タゴニスト活性を有するグルカゴン類似体を産生ずる酵母菌株に対応しているは
ずである。対照と変異体菌株について得られる値の変動度は比較的高いので、所
定のプレート上のすべての試料について、cAMPの平均値を計算し、この平均
値より有意に小さい値に対応する酵母菌株をさらに試験するために選択した。
実施例6−合成ペプチドのグルカゴンアンタゴニスト。
ペプチドの、(Set’ ]グルカゴン、デス−H1s’ (Set’)グルカ
ゴン、デスー旧s’ −(Glu” )グルカゴン、デス−H1s’ −(Se
t”雫〕グルカゴン、デスー旧s” −(Ala” )グルカゴンおよび(As
p’ −Ala”−Tie’)グルカゴンを、メーカーが指示する標準サイクル
と、特にCarpinoa Ranが報告している(J、Amer、Chem、
Soc、72巻: 5748〜5749頁1970年; J、Org、Ches
、 37巻: 3404〜3409頁1972年) Fmoc化学を利用し、A
pplied Biosystess社(米国、カリフォルニア州、ホスター・
シティ)のModel 431Aペプチド合成器を用いて合成した。
未充填のHMP(p−アルキルオキシベンジルアルコール)樹脂を使用した。最
初のアミノ酸は、この樹脂に対称形の酸無水物として結合した。その次のアミノ
酸はHOBt活性エステルとして結合した。各結合の後、無水酢酸によるキャッ
ピングサイクル(capping cycle)を行って欠失ペプチドが生成す
るのを最少にした0合成が完了したとき、最後のFmoc保護基を除去し樹脂を
乾燥させた0合成中、上記の各結合の後に樹脂の試料を採取した。試料を、メー
カーが指示しているとおりにして検定した。最初の試料は樹脂充填の効率を試験
するのに使用した。結合の効率はニンヒドリン検定法を用いて検定した。ペプチ
ドは、95%トリフルオロ酢酸(TFA)溶液を使って樹脂から解離させ、ジエ
チルエーテルで沈澱させ、次いで10%酢酸溶液に再溶解した。ペプチドは、H
30/アセトニトリル(両者ともに0.1%TFAを含有している)勾配液で溶
離するVydac C−4カラム(TheSeparations Group
、米国、カリフォルニア州、ヘスバリア)を使用する逆相HPLCで精製した。
各ペプチドについて、主要ピーク部分を集め、アミノ酸分析用に試料を採取し、
次いでペプチドを凍結乾燥した。
そのペプチドを、278naの波長光でモル吸光係数が8290であることに基
づいて1+*Mの濃度で水に溶解した0次に水で段階希釈することによって、実
施例5に記載したようにしてアデニル酸シクラーゼ活性に対する作用について試
験できる濃度範囲を得た。ペプチドは、単独もしくは20nmのグルカゴンの存
在下で試験した* (Ser’)グルカゴンだけが、グルカゴンを添加しなかっ
た場合に、アデニル酸シクラーゼ活性を刺激する作用を示したが、その刺激作用
はわずかであり被検定物の濃度が最高の場合(反応混合物中の最終濃度10μM
)にのみ起こった。合成類似体([Ser’)グルカゴンを含む)はすべて、グ
ルカゴンに対する応答を投与量依存方式で有効に阻害することができた。これら
の試験から得たデータはこれらの各類似体の阻害係数(1/A、。)を概算する
のに使用し、その係数の値を表7に示した。 ■/a5゜は、前記応答がアゴニ
スト単独によって測定された応答の1/2まで減少するときの阻害剤/アゴニス
トの濃度の比率と定義する。
1JL遵 ル久司
(Ser’)グルカゴン 35
デス−旧s’ (Ser’)グルカゴン 25デス−旧”−CAta目)グルカ
ゴン 18デス−旧s’−(Glu” )グルカゴン 22デス−旧s’ −(
Ser” )グルカゴン 3゜(Asp’ −Ala”−11e’)グルカゴン
25配列表
(1)一般情報:
(i)出願人ニスミス、ロバート エイピゴット、ジエイムズ アール
(ii)発明の名称:グルカゴンアンタゴニストの検出方法(iii)配列の数
:11
(iv)通信住所:
(A)受信人: 5eed and Berry(B)ストリート: 6300
コロンビア・センター(C)市:シアトル
(D)州:ワシントン州
(E)国:アメリカ合衆国
(F ) ZIP : 98014−7092(V)コンピュータが跣取り可能
な形S:(A)媒体のタイプ:フロッピーディスク(B)コンビエータ: IB
?I PCコンパチブル(C)操作シX チムニ PC−005/ MS−00
5(D)ソフトウェア: Patent In Re1ease 111.24
(vi)本出願のデータ:
(A)出願番号:US
(B)出願臼:
(C)分類:
(vi)弁護士/弁理士の情報:
(A)姓名:マキ、ダビット ジェイ
(B)登録番号:31,392
(C)参照/摘要番号: 990008.413(#x)!気通信の情報:
(A)電話: 622−4900
(B)テレファックス: 683−6031(2)配列10阻1の情報:
(i)配列の特性:
(A)長さ=87個の塩基対
(B)タイプ:核酸
(C)ス、トランデッドネス(Strandedness) :二本鎖〔D)ト
ポロジー:II状
(ii )分子のタイプ: cDNA
(fj)仮説(hypothetical) : N(tv)アンチ−センス:
N
(ix)特@:
(A)名称/キー: CD5
(B)位置:l・・87
(D)他の情報:
(xi)配列の種類: SEQ 1+) Nl1l :(2) SEQ In
NcL2の情報:(i)配列の特徴:
(A)長さ=29個のアミノ酸
(B)タイプ:アミノ酸
(D)トポロジー−線状
(ii )分子のタイプ:タンパク質
(xi )配列の種[: SEQ 108[L2 :Arg Arg Ala
Gin Asp Phe Val Gin Trp Leu Met Asn
Thr(2) SEQ ID麹3の情報
(1)配列の特@:
(A)長さ:20個の塩基
(B)タイプ:核酸
(C)ストランデッドネス:−水銀
(D)トポロジー二線状
(ii)分子のタイプ:他の核酸
(iii)仮説二N
(tv)アンチ−センス:N
(vi)中間起源:
(B) りO−7:ZC1159
(xi )配列の種[: SEQ 101’kL3 :TTGTCCAAGCT
TACACCTTC20(2) SEQ Ill Nl14の情報:(i)配列
の特徴:
(A)長さ882個の塩基
(B)タイプ:核酸
(C)ストランデッドネス:−重鎖
(D)トポロジー:線状
(j)分子のタイプ:他の核酸
(ij)仮説:N
(iv)アンチーセンス二N
(vi)中間起源:
(B)クローン: ZC1197
(xi )配列の種M: SEQ 10 Ntx4 :(2)SEQID阻5の
情報:
(i)配列の特徴:
(A)長さ=85個の塩基
(B)タイプ:核酸
(C)ストランデッドネス二−重鎖
(D)トポロジー二線状
(ii)分子のタイプ:他の核酸
(iii)仮説:N
(tv)アンチ−センス:N
(vi)中間起源:
(B)りo −7: ZC1198
(xi )配列の種1[: SEQ Ill N[L5 :(2)SEQID阻
6の情報:
(i)配列の特徴:
(A)長さ二84個の塩基
(B)タイプ:核酸
(C)ストランデッドネス二−重鎖
(D)トポロジー二線状
(ii)分子のタイプ:他の核酸
(iti)仮説:N
(iv)アンチ−センス:N
(vi)中間起源:
(B) ’)o−7:ZC1199
(xi)配列の種II: SEQ ID N116 :(2)SEQID阻7の
情報:
(i)配列の特徴:
(A)長さ=86個の塩基
(B)タイプ:核酸
(C)ストランデッドネス二−重鎖
(D)トポロジー二線状
(ii )分子のタイプ:他の核酸
(iii)仮説二N
(iv)アンチ−センス:N
(vi)中間起源:
(B)りo −7: ZC1200
(xi )配列の種v4: SEQ rD N117 :(2)SEQID阻8
の情報:
(1)配列の特徴:
(A)長さ8110個の塩基
(B)タイプ:核酸
(C)ストランデッドネス二−重鎖
(D)トポロジーニー重鎖
(ii )分子のタイプ:他の核酸
(iii)仮説二N
(tv)アンチ−センス:N
(vi)中間起源:
(A)、ライブラリー: ZC3020(xi )配列の種@: SEQ II
I NCL8 :(2)SEQID阻9の情報:
(i)配列の特徴:
(A)長さ=110個の塩基
(B)タイプ:核酸
(C)ストランデッドネス:−重鎖
(D)トポロジー二線状
(ii)分子のタイプ:他の核酸
(ij)仮説:N
(iv)アンチーセンス二N
(vi)中間起源:
(B ) クロー7 : ZC3021(xi )配列の種類: SEQ 10
N11L9 :(2)SEQID阻10の情報:
(i)配列の特徴:
(A)長さ8107個の塩基
(B)タイプ:核酸
(C)ストランデッドネス二−重鎖
(D)トポロジー二線状
(ii )分子のタイプ:他の核酸
(iii)仮説:N
(iv )アンチ−センス:N
(vi)中間起fl:
(B ) りO−ン: ZC337B
(xi)配列の種類: SEQ 10 NclO:(2) SEQ In N[
Lllの情報:(i)配列の特徴:
(A)長さ8107個の塩基
(B)タイプ:核酸
(C)ストランデッドネス:−重鎖
(D)トポロジー:線状
(ii )分子のタイプ:他の核酸
(ii)仮説二N
(iv)アンチ−センス:N
(vi)中間起源:
(B)クローン: ZC3443
(xi)配列の種1[: SEQ ID 1tll :GATCTGAAT’r
CAGGTATTCA TCAACCATTG AACAAAGTCT TG
AGCACGCCTCGAGTCT`[; 60
ATACTTAGAG TATTCAGAGG TAAA(、GTACCTTG
AGATCTCTTATCTA 107浄書(内容に変更なし)
Figure 2
浄書(内容に変更なし)
[グルカゴン] X 40−9 M
対照 変異体
−一ベトーーNo−類似体 −−→−P60+ dos−HISI−グルカゴン
J15−−4−m−dos−HISI−[GLLIg]−グルカコ′ン −−
ヘトーー日6Figure 4
手続補正書(方式)
%式%
1、事件の表示
PCT/US9210 O346
λ 発明の名称
グルカゴンアンタゴニストの検出方法
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名称 ザイモジェネティクス。
インコーホレイティド
4、代理人
住所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番10号(外4名)
6、補正の対象
(1)明細書、請求の範囲及び要約書の翻訳文(2)図面の翻訳文
7、補正の内容
(1)明細書、請求の範囲及び要約書の翻訳文の浄書(内容に変更なし)
(2)図面の翻訳文の浄書(内容に変更なし)8、添付書類の目録
(1)明細書、請求の範囲及び要約書の翻訳文各1通
(2)図面の翻訳文 1通
フロントページの続き
(51) Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号// C12N 1/1
9 7236−4B(C12P 21102
C12R1:865)
(C12N 1/19
C12R1:865)
CO7K 99:34 8318−4H99:36
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、MC,NL、SE)、0A(BF
、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、GN、ML、MR,SN、TD、TG
)、AU、 BB、 BG、 BR,CA、 FI、 HU、JP、 KP。
KR,LK、 MG、 MW、 No、 PL、 RO,RU、 SFI
(72)発明者 ピゴット、ジェームズ アール。
アメリカ合衆国、ワシントン 98021.ボセル、メリディアン ブレイス
ウェスト
Claims (15)
- 1.グルカゴンアンタゴニストの存在を検出する方法であって;下記のステップ : a)以下の作用可能に連結した要素:転写プロモーター、分泌シグナル配列、グ ルカゴン類似体をコードするDNA配列および転写ターミネーターを含んでなり 、かつグルカゴン類似体を発現させることができるDNA構造体を含有する宿主 細胞を、グルカゴン類似体を発現するのに適した増殖条件下で増殖させ;b)前 記DNA配列によってコードされたグルカゴン類似体を前記宿主細胞から単離し ; c)上記の単離されたグルカゴン類似体を、応答経路に連結されたグルカゴン受 容体に結合してその経路を通じて関連する応答を行うことが可能になるのに充分 な条件下と時間で、天然グルカゴンの存在下上記グルカゴン受容体に対して暴露 し;次いでd)グルカゴン類似体がグルカゴン受容体に結合することが原因で、 応答経路に対する刺激が、天然グルカゴン単独による応答経路に対する刺激に比 べて低下するのを検出し、その結果からグルカゴンアンタゴニストが存在するこ とを測定する;ステップを含んでなる方法。
- 2.宿主細胞が、複数のグルカゴン類似体を発現させることができる宿主細胞の プールである請求項1記載の方法。
- 3.応答経路が、膜結合アデニル酸シクラーゼ応答経路である請求項1記載の方 法。
- 4.検出するステップが、膜結合アデニル酸シクラーゼ応答経路によるサイクリ ックAMPの産生が減少するのを測定することからなる請求項3記載の方法。
- 5.グルカゴン受容体が無細胞抽出液中もしくは全細胞中に保持されている膜で ある請求項1記載の方法。
- 6.宿主細胞が酵母宿主細胞である請求項1記載の方法。
- 7.グルカゴンアンタゴニストの存在をスクリーニングする方法であって;下記 のステップ: a)グルカゴン類似体を発現させることが可能でかつ下記の作動可能に連結され た要素:転写プロモーター、分泌シグナル配列、グルカゴン類似体をコードする DNA配列および転写ターミネーターを含んでなるDNA構造体を各々がもって いる宿主細胞のプールを、グルカゴン類似体が発現するのに適切な増殖条件下で 増殖させ;b)上記DNA配列でコードされたグルカゴン類似体を宿主細胞から 単離し; c)上記の単離されたグルカゴン類似体を、応答経路に連結されたグルカゴン受 容体に結合してその経路を通じて関連する応答を行うことが可能になるのに充分 な条件下と時間で、天然グルカゴンの存在下上記グルカゴン受容体に対して暴露 し;次いでd)グルカゴン類似体がグルカゴン受容体に結合することが原因で、 応答経路に対する刺激が、天然グルカゴン単独による応答経路に対する刺激に比 べて低下するのを検出し、その結果からグルカゴンアンタゴニストが存在するこ とを測定する;ステップを含んでなる方法。
- 8.応答経路が、膜結合アデニル酸シクラーゼ応答経路である請求項7記載の方 法。
- 9.検出するステップが、膜結合アデニル酸シクラーゼ応答経路によるサイクリ ックAMPの産生が減少するのを測定することからなる請求項8記載の方法。
- 10.グルカゴン受容体が、無細胞抽出液中もしくは全細胞中に保持されている 膜である請求項7記載の方法。
- 11.宿主細胞が酵母宿主細胞である請求項7記載の方法。
- 12.グルカゴンアンタゴニストを発現させることが可能でかつ下記の作動可能 に連結された要素:転写プロモーター、分泌シグナル配列、グルカゴンアンタゴ ニストをコードするDNA配列であって天然グルカゴンの対応するアミノ酸残基 と異なる1つ以上のアミノ酸残基をコードする配列、および転写ターミネーター を有するDNA構造体を含有する宿主細胞から産生されるグルカゴンアンタゴニ スト。
- 13.グルカゴンアンタゴニストが、デス−His1−〔Glu21〕グルカゴ ン、デス−His1−〔Glu21−Ser29〕グルカゴン、デス−His1 −〔Glu9−Phe13〕グルカゴン、デス−His1−〔Ser29〕グル カゴン、デス−His1−〔Thr2〕グルカゴン、デス−His1−〔Ala 11〕グルカゴン、デス−His−〔ASn9−Phe13〕グルカゴン、デス −His1−〔Pro3−Ser29〕グルカゴン、〔Ser24〕−グルカゴ ン、デス−His1−〔Ala9〕グルカゴン、〔Cys2〕グルカゴン、デス −26−29−〔Leu16−Gly21−Ser22−Arg23〕グルカゴ ン、〔Gly23〕グルカゴン、デス−His1−〔Glu9−His24〕グ ルカゴン、デス−His1−〔Ser5〕グルカゴン、デス−His1−〔As n9−Leu27〕グルカゴン、デス−His1−〔Ser4−Ala29〕グ ルカゴン、〔His3−Ser4〕グルカゴン、〔Asp1−Ala2−Ile 7〕グルカゴン、〔Pro2〕グルカゴン、〔Asp4−Ser5〕グルカゴン 、〔Asn10−Tyr21〕グルカゴン、デス−Arg18,19−〔Leu 1−Leu6−Asn13−Thr16〕グルカゴン、デス−His1−〔Al a4〕グルカゴン、デス−His1−〔Ser4〕グルカゴン、デス−His1 −〔Asn9〕グルカゴン、デス−His1−〔Ala2〕グルカゴン、および デス−His1−〔Glu9−Ala11〕グルカゴンからなる群から選択され る、請求項12にしたがって産生されるグルカゴンアンタゴニスト。
- 14.デス−His1−〔G1u21〕グルカゴン、デス−His1−〔Glu 21−Ser29〕グルカゴン、デス−His1−〔Glu9−Phe13〕グ ルカゴン、デス−His1−〔Ser29〕グルカゴン、デス−His1−〔T hr2〕グルカゴン、デス−His1−〔Ala11〕グルカゴン、デス−Hi s1−〔Asn9−Phe13〕グルカゴン、デス−His1−〔Pro3−S er29〕グルカゴン、〔Ser4〕−グルカゴン、デス−His1−〔Ala 9〕グルカゴン、〔Cys2〕グルカゴン、デス−26−29−〔Leu16− Gly21−Ser22−Arg23〕グルカゴン、〔Gly23〕グルカゴン 、デス−His1−〔Glu9−His24〕グルカゴン、デス−His1−〔 Ser5〕グルカゴン、デス−His1−〔Asn9−Leu27〕グルカゴン 、デス−His1−〔Ser4−Ala29〕グルカゴン、デス−His1−〔 Ala4〕グルカゴン、デス−His1−〔Ser4〕グルカゴン、デス−Hi s1−〔ILe7〕グルカゴン、デス−His1−〔Asn9〕グルカゴン、デ ス−His1−〔Ala2〕グルカゴン、〔His3−Ser4〕グルカゴン、 〔Asp1−Ala2−Ile7〕グルカゴン、〔Pro2〕グルカゴン、〔A sp4−Ser5〕グルカゴン、〔Asn10−Tyr21〕グルカゴン、デス −Arg18・19−〔Leu1−Leu6−Asn13−Thr16〕グルカ ゴン、およびデス−His1−〔Glu9−A1a11〕グルカゴンからなる群 から選択されるグルカゴンアンタゴニスト。
- 15.デス−His1−〔Glu21〕グルカゴン、デス−His1−〔Ala 11〕グルカゴン、デス−His1−〔Pro3−Ser29〕グルカゴン、デ ス−His1−〔Il7〕グルカゴン、デス−His1−〔Glu9−Phe1 3〕グルカゴン、デス−His1−〔Ser29〕グルカゴン、デス−His1 −〔Asn9−Phe13〕グルカゴン、デス−His1−〔Ala9〕グルカ ゴン、デス−His1−〔Glu21−Ser29〕グルカゴン、デス−His 1−〔Asn9〕グルカゴン、デス−His1−〔Ser4〕グルカゴンおよび デス−His1−〔Tyr2〕グルカゴンからなる群から選択されるグルカゴン アンタゴニスト。
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