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JPH07222589A - プロテインcの調製方法 - Google Patents

プロテインcの調製方法

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JPH07222589A
JPH07222589A JP6311609A JP31160994A JPH07222589A JP H07222589 A JPH07222589 A JP H07222589A JP 6311609 A JP6311609 A JP 6311609A JP 31160994 A JP31160994 A JP 31160994A JP H07222589 A JPH07222589 A JP H07222589A
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recombinant
cell line
adenovirus
cell
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JP6311609A
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Brian W Grinnell
ブライアン・ウィリアム・グリンネル
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Eli Lilly and Co
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Eli Lilly and Co
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 組換えタンパク質を製造することのできる細
胞を約38〜約39℃の温度でインキュベートすること
により、アデノウイルスにより形質転換された哺乳類の
組換え宿主細胞において機能的なプロテインCを高レベ
ルで調製させる方法、および組換えにより調製されたプ
ロテインC分子を組換えAV12宿主細胞にておいて約
38〜約39℃の温度で培養することにより、組換えに
より製造されたプロテインC分子のγ−カルボキシル化
のレベルを向上させる方法を提供する。 【効果】 この方法により、分子生物学、特に哺乳類の
細胞系において機能的な組換えプロテインCが高レベル
で製造される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、分子生物学、特に哺乳類の細胞
系において機能的な組換えプロテインCを高レベルで製
造する方法に関する。
【0002】タンパク質の多くは、成熟する過程で広範
囲にわたって翻訳後修飾を受ける。ヒトプロテインC
(HPC)は、RNAの一次転写体が翻訳される過程で、
もしくは翻訳の直後に、γ−カルボキシル化、β−ヒド
ロキシル化およびグリコシル化される。シリアンハムス
ターAV12細胞系といったような細胞系の多くは、こ
ういった翻訳後修飾を有効にプロセシングし得ないこと
から、これら細胞系において製造されるプロテインC分
子は十分に機能的であるというわけではない。ヒト腎臓
293細胞系といったような他の細胞系では、十分に機
能的なプロテインC分子が製造されるが、これら細胞系
におけるプロテインC分子の発現レベルは幾分低い。本
発明は、通常では十分に機能的な分子を製造することの
ない細胞系において、十分に機能的なプロテインCの製
造レベルを向上する方法に関する。本発明はまた、通常
でも十分に機能的な分子を製造する細胞系において、プ
ロテインC分子の全製造レベルを向上する方法にも関す
る。本発明の方法は、プロテインCを産生する細胞系
を、37℃という通常のインキュベーション温度以上の
温度で培養することに関する。
【0003】本明細書で用いる用語を以下のように定義
する。
【0004】〈アデノウイルスにより形質転換された細
胞系〉アデノウイルスのE1A遺伝子産物を発現する細
胞系。
【0005】〈ヒトプロテインC〉ヒトプロテインCチ
モーゲンおよび活性化ヒトプロテインC。
【0006】〈形成期タンパク質〉mRNAの転写体が
翻訳されることにより製造されたポリペプチドであっ
て、翻訳後修飾を受ける前のもの。ただし、グルタミン
酸残基のγ−カルボキシル化、およびアスパラギン酸残
基のヒドロキシル化といったような翻訳後修飾は、mR
NAの転写体からタンパク質が完全に翻訳される前に開
始されていてもよい。
【0007】〈プロテインC活性〉タンパク質分解、ア
ミド分解、エステル分解、および生物学的(抗凝血また
はプロフィブリン分解)活性に関与するヒトプロテイン
Cの特性。タンパク質抗凝血活性の試験法は、当業界に
て周知である[すなわち、グリンネル(Grinnell)らの
「バイオ/テクノロジー(Bio/Technology) 5」(1
987、1189〜1192)を参照]。
【0008】〈チモーゲン〉タンパク質分解酵素の酵素
的に不活性な前駆体。ここで使用するプロテインCチモ
ーゲンは、分泌される1鎖または2鎖の不活性型プロテ
インCである。
【0009】本明細書で用いるアミノ酸の略号は全て、
37、C.F.R.、§1.822(b)(2)(1990)で詳
述されているように、米国特許商標局が認可したもので
ある。
【0010】本発明は、アデノウイルスにより形質転換
された哺乳類の組換え宿主細胞においてプロテインCの
生産性を増大させる方法に関する。この方法は、アデノ
ウイルスにより形質転換された哺乳類の組換え宿主細胞
を約38〜約39℃の温度で培養することから成る。本
発明はまた、アデノウイルスにより形質転換された哺乳
類の組換え宿主細胞において機能的なプロテインCの生
産性を増大させる方法にも関し、この方法もまた、宿主
細胞を約38〜約39℃の温度で培養することから成
る。
【0011】組換えヒトプロテインCを製造するのに多
くの細胞系が使用されている。しかし、ヒトプロテイン
C分子は、広範囲にわたって翻訳後修飾を受けるので、
通常の細胞系のほとんどでは、十分に機能的なプロテイ
ンCを製造することがないか、もしくは細胞系により十
分に機能的なプロテインC分子が製造されても、発現ま
たは分泌レベルは依然としてかなり低いままである。例
えば、シリアンハムスターAV12細胞系では、通例、
十分な活性に必要である9つ全てのγ−カルボキシグル
タミン酸残基を含有するプロテインC分子を産生するこ
とはできない。他方、ヒト胚腎臓293細胞にて産生さ
れるプロテインC分子は、通例、完全にγ−カルボキシ
ル化およびβ−ヒドロキシル化されているが、これら細
胞系から産生されるヒトプロテインCのレベルはかなり
低い。
【0012】普通、哺乳類の細胞培養は37℃でインキ
ュベートする。ヒトプロテインC遺伝子をコードしてい
るプラスミドを含有する、アデノウイルスにより形質転
換されたシリアンハムスターAV12−664細胞系
(ATCC CRL 9595)を37℃でインキュベート
した場合、この細胞系では完全にγ−カルボキシル化さ
れたプロテインCが40〜50%しか製造されないこと
から、結果として粗製の培養培地におけるプロテインC
の機能性は低いものとなった。これと同じ細胞系を3
8.5〜39℃でインキュベートした場合、ならし培地
における分泌されたプロテインCの機能的な抗凝血活性
は上昇した。高温でインキュベートしたこの細胞系から
得られるプロテインCの分泌率は、37℃でインキュベ
ートした細胞系から得られる分泌率より約20〜30%
低かったが、このような分泌率の低下は、分泌されたプ
ロテインCの機能性が増大することにより相殺される。
【0013】ヒト腎臓293細胞(ATCC CRL 1
573)は、アデノウイルス5型のトランスホーミング
遺伝子を含有して発現する形質転換された初代ヒト胚腎
臓細胞である。これらの細胞は、幾つかの重要な遺伝子
産物を発現するのに使用され、また研究用や工業的に多
くのいろいろな実験室で使用されてきた。例えば、ヤン
(Yan)の米国特許第4,981,952号およびバング
(Bang)らの米国特許第4,992,373号は共に、ヒ
トプロテインCを産生するために293細胞系を使用す
ることを開示している。ヒト胚腎臓293細胞系は、ヒ
トプロテインC遺伝子をコードする発現プラスミドを担
持する場合、完全にγ−カルボキシル化されたヒトプロ
テインCを分泌する。37℃で培養した場合、この29
3細胞系は、比活性が約350U/mgである組換えヒト
プロテインCを分泌した。(この細胞系から得られるプ
ロテインCは、もはや完全にγ−カルボキシル化されて
いるので、)これら組換え293細胞の発育温度を上げ
ても、分泌されるプロテインCの機能性を向上する結果
とはならなかった。しかし、38〜39℃で発育させた
組換え293細胞は、37℃で発育させた同じ細胞に比
べてプロテインCの分泌率を増大させることを示した。
本発明の開示目的として、プロテインCの生産性を増大
させるということは、細胞系からの総プロテインC分泌
を増大させるということ、または分泌されたプロテイン
Cの機能性を向上させることを意味し得る。
【0014】当業者には、本発明が、アデノウイルスに
より形質転換されたヒト胚腎臓細胞系またはアデノウイ
ルスにより形質転換されたシリアンハムスターAV12
−664細胞系の使用に限定されるものではないことは
理解されよう。哺乳類の細胞系の多くは、ヒトプロテイ
ンCを製造するのに利用できる。例えば、HepG2細胞
系は、ヒトプロテインCを製造するのに使用されてきた
ヒト肝細胞系である。またBHK(ベビーハムスターの
腎臓)細胞系、SA7細胞系、SV20細胞系、FAZ
A細胞系、およびMK2細胞系も、ヒトプロテインCを
製造するのに使用されてきた。前文中に挙げた全ての細
胞系がアデノウイルスにより形質転換された細胞系であ
るというわけではないが、当業者には、多くの哺乳類の
細胞系がアデノウイルスにより形質転換して、アデノウ
イルスにより形質転換された特定の細胞系を創製するこ
とができ、これを本発明の方法で使用できるということ
が分かる。
【0015】また本発明が、38〜39℃という温度の
みに限定されるものではないことも理解されるべきであ
る。哺乳類の発酵のほとんどは37℃で行われるが、発
酵温度が約38℃であると、アデノウイルスにより形質
転換された細胞におけるプロテインCの産生がより高レ
ベルなものとなることが分かっている。そういった多く
の発酵タンクや温室内では温度が0.5℃程度上下する
ことがあることから、「約」という用語は、規定温度か
ら±0.5℃の範囲内の温度として考えるべきである。
従って、「約」38℃という用語は、37.5〜38.5
℃にまで及び得る。さらに、「約」39℃という用語
は、38.5〜39.5℃にまで及び得る。インキュベー
ション温度が約40℃に達すると、哺乳類の細胞のほと
んどは十分に発育しない。本発明の方法にとって好まし
い温度は、約38〜約39℃に及ぶが、本発明の最も好
ましい態様は、アデノウイルスにより形質転換された細
胞系のインキュベーション温度が約39℃の場合である
ことが見いだされている。
【0016】当業者はまた、本発明の方法により、プロ
テインCを高いレベルで発現するクローンをより容易に
選択できるようになることも認識するであろう。例え
ば、細胞系から分泌されるプロテインCのレベルが向上
すると、粗製の培地におけるその分子をより容易にアッ
セイできるようになることから、最も高いレベルで所望
の産物を発現するクローンを選択するのがより容易にな
る。39℃で単離したクローンに関する発現レベルの平
均増加は、37℃で単離したクローンに比べて、約69
〜93%も上がる。
【0017】本発明を説明するために以下に実施例を記
載するが、これは本発明を限定しようとするものではな
い。
【0018】
【実施例】実施例 1 293細胞におけるヒトプロテインCの製造 ヤンの米国特許第4,981,952号[ここに記載され
た全ての教示は引用によって本明細書に包含される]で
詳述された当業者に周知の技法により、組換えヒトプロ
テインC(rHPC)をヒト腎臓293細胞にて調製し
た。ヒトプロテインCをコードしている遺伝子は、バン
グらの米国特許第4,775,624号[引用によって本
明細書に包含される]に開示され特許請求されている。
293細胞にてヒトプロテインCを発現するのに使用す
るプラスミドは、バングらの米国特許第4,992,37
3号[引用によって本明細書に包含される]に開示され
ているプラスミドpLPCであった。またプラスミドpL
PCの構築は、欧州特許公開第0445939号、およ
びグリンネルらの「Bio/Technology 5」[198
7、1189〜1192][これらは引用によって本明
細書に包含される]にも記載されている。簡単に言え
ば、プラスミドpLPCを293細胞へトランスフェク
ションした後、安定な形質転換細胞を同定して、継代培
養する。最も高い発現レベルを示すクローンに、いろい
ろな名称(例えば、CC35およびCC31−1)を付与
し、標準的な細胞培養条件下に発育させた。あるいはま
た、安定に形質転換された細胞系 GT−21を調製す
るのに、プラスミドpGTCを使用した。プラスミドpG
TCの構築は、欧州特許公開第0445939号に開示
されている。37℃で発育させた後、ヤンの米国特許第
4,981,952号に記載されている技法により、ヒト
プロテインCを培養液から分離することができる。その
ようにして調製されたヒトプロテインCは、不活性化チ
モーゲンの形で使用することができ、または当業者に周
知の手法により活性化することができる。また同じ条件
下、39℃で、同じクローンを発育させた。結果を表1
に示す。
【0019】
【表1】 いろいろな細胞密度で細胞を発育させ、従って細胞(例
えば、CC35)ごとに異なる発現レベルとなったとし
ても、39℃における分泌の増加%が一貫して認められ
た。
【0020】実施例 2 AV12−664細胞におけるヒトプロテインCの調製 ヒト胚腎臓293細胞ではなく、シリアンハムスターA
V12−664細胞を使用することを除き、実質的に実
施例1の教示に従い、プラスミドpLPCを用いてヒト
プロテインCを調製した。グリンネルらの「Bio/Tec
hnology 5」[1987、1189〜1192]に記載
されている技法により、機能的な抗凝血活性を測定し
た。結果を表2に示す。
【0021】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12P 21/00 C 9282−4B //(C12N 5/10 C12R 1:91) (C12P 21/00 C12R 1:91) (C12N 5/00 B C12R 1:91)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アデノウイルスにより形質転換された哺
    乳類の組換え宿主細胞においてプロテインCの生産性を
    増大させる方法であって、アデノウイルスにより形質転
    換された哺乳類の該組換え宿主細胞を約38〜約39℃
    の温度で培養することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 哺乳類の組換え宿主細胞が293細胞で
    ある、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 インキュベーション温度が約38℃であ
    る、請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 インキュベーション温度が約39℃であ
    る、請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 インキュベーション温度が約38℃であ
    る、請求項2に記載の方法。
  6. 【請求項6】 インキュベーション温度が約38.5℃
    である、請求項2に記載の方法。
  7. 【請求項7】 インキュベーション温度が約39℃であ
    る、請求項2に記載の方法。
  8. 【請求項8】 組換えにより調製されたプロテインC分
    子のγ−カルボキシル化のレベルを向上させる方法であ
    って、組換えにより調製された該プロテインC分子を組
    換えAV12宿主細胞において約38〜約39℃の温度
    で培養することを特徴とする方法。
  9. 【請求項9】 組換えAV12宿主細胞を約38℃で培
    養する、請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 組換えAV12宿主細胞を約39℃で
    培養する、請求項8に記載の方法。
JP31160994A 1993-12-15 1994-12-15 プロテインcの調製方法 Expired - Fee Related JP3662614B2 (ja)

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US168035 1993-12-15
US08/168,035 US5618714A (en) 1993-12-15 1993-12-15 Methods for producing protein C

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EP (1) EP0658626B1 (ja)
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KR (1) KR950018454A (ja)
CN (1) CN1107887A (ja)
AT (1) ATE196165T1 (ja)
AU (1) AU687914B2 (ja)
BR (1) BR9404991A (ja)
CA (1) CA2138101A1 (ja)
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DE (1) DE69425809T2 (ja)
DK (1) DK0658626T3 (ja)
ES (1) ES2149244T3 (ja)
FI (1) FI106385B (ja)
GR (1) GR3034909T3 (ja)
HU (1) HU219508B (ja)
IL (1) IL111983A0 (ja)
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PT (1) PT658626E (ja)
RU (1) RU2110574C1 (ja)
SI (1) SI0658626T1 (ja)
UA (1) UA26870C2 (ja)
YU (1) YU73494A (ja)
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