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JPS61502514A - 成長関連ホルモン - Google Patents

成長関連ホルモン

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Publication number
JPS61502514A
JPS61502514A JP60502712A JP50271285A JPS61502514A JP S61502514 A JPS61502514 A JP S61502514A JP 60502712 A JP60502712 A JP 60502712A JP 50271285 A JP50271285 A JP 50271285A JP S61502514 A JPS61502514 A JP S61502514A
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JP
Japan
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amino acid
dna
sequence
acid sequence
cell
Prior art date
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Pending
Application number
JP60502712A
Other languages
English (en)
Inventor
ナサンズ,ダニエル
リンザー,ダニエル アイ.,エツチ
Original Assignee
ザ ジヨンズ ホプキンズ ユニバ−シイテイ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ザ ジヨンズ ホプキンズ ユニバ−シイテイ filed Critical ザ ジヨンズ ホプキンズ ユニバ−シイテイ
Publication of JPS61502514A publication Critical patent/JPS61502514A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S930/01Peptide or protein sequence
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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】 特表昭61−502514 (2) 成長関連ホルモン 技術分野 本発明はプロラクチン−成長ホルモン族の成長関連ホルモンであるゾロリフニリ ン(Proliferin ) 、プロリフニリンをコードしているDNA分子 及びゾロリフニリンを生産する遺伝子工学的方法に関する。
発明の背景 プロラクチン(PRL ) 、成長ホルモン(GH)及び胎盤性ラクトダン(P L、又は絨毛性ンマトマモトロビンとも呼ばれる)は、構造、機能、免疫化学の 密接に関連した、ポリペブチ−ホルモンの認識された一族を構成している。この プロラクチン−成長ホルモン族の3個は全て大きさが似ており(色々な種でアミ ノ酸が190−199個)であり、蛋白構造も似ている。
例えば各ホルモンは大体85番目(GHとPL)又は90番目(PRL )の遺 伝子座に単一の相同トリプトファン残基と、2個の相同ジスルフィド結合を有し ている。この族の物質は皆それぞれ、この3個のホルモン間で類似している4個 の内部領域を含んでいる。機能についてはこの3個のホルモンは皆乳腺刺激性及 ヒ成長促進活性がある。このような構造及び機能の類似性が観察されることから 、先祖にあたるホルモン遺伝子が複製されて発生したものと提唱されている。一 般的な説明はミラーとエバーハルト(Miller and]i:berhar dt 、)、エンドクリンレビュ−(E!ndocrinRev、 )第4巻、 97−130頁(1983年)を参照。
このプロラクチン−成長ホルモン族のホルそンは医学的及び獣医学的に有用であ るため、この族に属する新しいホルモンが同定できることは好ましい。
発明の要約 本発明の目的は、ゾロリフニリン−成長ホルモン属の新しい一員である、哺乳類 のゾロリフニリンを与えることである。
本発明の別の目的は、哺乳類のゾロリフニリンのアミノ酸配列をコードしている DNA分子を与えることである。
本発明のさらに別の目的は、原核細胞又は真核細胞で発現され得る哺乳類ゾロリ フニリンのコード配列を含有するDNA分子を与えることである。
本発明のさらに別の目的は、上記DNA分子をインビボ(in vivo )で 発現させて哺乳類ゾロリフニリンを産生ずる方法を与えることである。
本発明のさらに別の目的は、哺乳類プロリフニリンのアミノ酸配列をコードする cDNA分子を作る方法を与えることである。
本発明のこれら及び他の目的は下記の1つ以上の実施態様により実現される。
ある実施態様において本発明は、哺乳類ゾロリフニリンのアミノ酸配列のイント ロンのないコード配列を含有するDNA分子を与える。
本発明はまた、原核生物中で転写及び翻訳されて、哺乳類ゾロリフニリンのアミ ノ酸配列を含有する蛋白釦なりうるコード配列を有するDNA分子を与える。
また別の態様において本発明は、上記DNA分子をインビボ(in vivo  )で転写又は翻訳させて哺乳類プロリフニリンのアミノ酸配列を有するポリペプ チドにして、このポリペプチドから(もしある場合は)リーダー配列を除去して 、哺乳類ゾロリフニリンのアミノ酸配列を有する蛋白を得ることより成る、該蛋 白の磁区方法を与える。
本発明のさらに別の実施態様は、ATCC受入れ番号筒39721゛号で寄託さ れた大腸菌株中に含まれるプラスミドPLF −1を与える。
さらに別の実施態様において本発明は、(イ)哺乳類の最初の種の増殖又は繁殖 している細胞から単離したmRNAよりc DNAライブラリーを作り、(ロ) このcDNAライブラリーから、哺乳類の二番目の種のゾロリフニリンのコード 配列の一部又は全部を含有するDNA分子の少なくとも一部とハイブリダイゼー ションをするcDNAクローンを選択し、←→選択したC DNAクローンによ りコードされるアミノ酸配列を決定することより成る、補元類ゾロリフニリンの アミツノ酸配列をコードするCDNA分子を同定する方法を与える。
さらに別の実施態様において本発明は、哺乳類ゾロリフニリンより成る細胞を含 まない組成物を与える。
図面の説明 図1は哺乳類プロリフニリンのCDNA (及びそれにコードされると予想され るアミノ酸配列)のヌクレオチド配列と、そのシグナル又はリーダー配列を示す 。
図2は、図1のcDNA分子を含有するプラスミドPLF −1の制限酵素地図 である。
図3は牛プロラクチン、ネズミゾロリフエリン及び牛成長ホルモンのアミノ酸配 列の比較である。
図4はネズミゾロリフエリン、牛プロラクチン及び牛成長ホルモンのシスティン 残基とトリプトファン残基の位置を示す。
発明の詳細な説明 プロラクチン、成長ホルモン及び胎盤性ラクトゲンより構成されることが知られ ているプロラクチン−成長ホルモン族の新し℃・−員が発見された。この新しい 哺乳類ホルモンであるプロリフニリン(PLF )は、プロラクチンとかなりよ く似ており、プロラクチンに特徴的ナシスティンとトリプトファン残基金基本的 に同じ位置に有している。しかしプロラクチンや成長ホルモンと異なりゾロリフ ニリンのメツセンジャーRNA(mRNA )は、マウスのような哺乳類の下垂 体前葉中では検出されておらず、ゾロリフニリン:nRNAは、繊維芽細胞、悪 性腫瘍細胞株及び胎盤組織等の、ある種の増殖又は繁殖している細胞中に見出さ れる。哺乳類ゾロリフニリンの成熟蛋白のアミノ酸残基量の範囲はプロラクチン −成長ホルモン族の他のホルモンに一般的にみられるものと同じで約22.00 0から23,000であり、成熟型はグリコジル化されていることもある。
哺乳類ゾロリフニリンのアミノ酸配列と、配列の分かつているプロラクチン−成 長ホルモン族の他のホルモンのアミノ酸配列は非常によく似ているが、哺乳類ゾ ロリフエリ/に最もよく似ている(しかし完全に同一ではない)のはプロラクチ /であろう。胎盤性ラクトゲンについて入手できるデータから、ヒト胎盤性ラク トデンは成長ホルモンに最もよく似ている。プロラクチンと成長ホルモンの種間 の相同性に基づいて判断すると、第1の種のゾロリフニリンと第2の種のゾロリ フニリンの相同性の程度は、第1の種と第2の種のプロラクチンの相同性にほぼ 等しい。さらに第1と第2の種のプロリフエリア間の相同の程度は、第1の種の プロリフニリンとプロラクチンの相同の程度より高−ゝ。
ゾロリフニリンはプロラクチン−成長ホルモン族の一員であるため、当然プロラ クチン、成長ホルモン及び胎盤性ラクトゲンの生物活性に関連した生物活性を有 している。従ってゾロリフニリンは明らかに医学及び獣医学分野に関係している (例えば標的組織の細胞の成長、繁殖及び調節又は刺激)。ゾロリフニリンはま たプロラクチン−成長ホルモン族の他のホルモンにない活性を有している可能性 もある。
哺乳類プロリフニリンの具体例はネズミのゾロリフニリン(mPLF )である 。本発明ではmPLFのコード配列を有する相補的DNA (cDNA )分子 が与えられる。
このcDNA分子、及びこれがコードするアミノ酸配列を図1に示す。このCD NA分子はプラスミドPLF −1中にあり、このプラスミドは大腸菌MM29 4株中に存在する。この大腸菌株は1984年5月31日にアメリカンタイプカ ルチャーコレクション(ATCC)(20852メアリーランド州、ロックビル 市、パークローンドライブ)に寄託され、受入れ番号第39721号を与えられ た。
PLF −1プラスミド(又は類似の合成オリゴヌクレオチド)のcDNA部分 の一部又は全部は、哺乳類ゾロリフニリン蛋白の発現、又は哺乳類プロリフニリ ンをコードする他の種のc DNAを同定のためのプローブとして使用し得る。
図1に示す完全な配列はネズミのプレプロリフニリン(すなわちゾロリフニリン 蛋白とそのリーダー配列)である。当業者は、密接に関連したホルモン(例えば プロラクチ/又はゾロリフニリン)の既知のリーダー配列と比較したり、又は7 オンヘイジン(Van He1jne )、ヨーロピーアンジャーナルオブバイ オケミストリ−(Eur、 、T、 Biochem、 )第133巻、17− 21頁(1983年)に記載の経験則から、このリーダー配列の末端を決定する ことができる。この経験則は、最初の約29個のコードされたアミノ酸がシグナ ル又はリーダー配列であることを示している。従って、この成熟mPLFポリペ プチドは、29位のセリン残基の後のリーダー配列が切断されることにより産生 されると予測できる。もちろん蛋白のいくつかのアミノ酸を添加又は欠失しても 、その生物活性は実質的に影響を受けず、本発明で請求しているDNA分子にコ ードされているアミノ酸配列をこのように変更しても、本発明の精神から逸脱す るものではな(・。この哺乳類プロリフニリンの天然型は、このcDNA分子に コードされ発現されるポリペプチドのリーダー配列が除去される必要があり、( 種によっては)1つ以上のasn−x−ser又はasn−x−thr領域でグ リコジル化される必要がある。インビde (in vivo )で発現するた めにはリーダー配列をコードするヌクレオチド、配列を、DNA分子から除去し なければならない。哺乳類プロリフニリンのコード配列を含有するDNA分子の 発現は後述する。
このプロリフエリ/蛋白は天然状態では、妨害配列(すなわちイントロン)を有 する真核生物染色体DNAの遺伝子のコード配列中にコードされている。真核細 胞では、イントロンによりコードされる配列を含む蛋白を最終的に発現すること なく、コード配列(エクソン)を転写及び翻訳する生化学的機構が存在するが、 原核細胞にはこのような機構はない。従って本発明は哺乳類ゾロリフニリンのコ ード配列を含むDNA分子を与えるが、イントロンを含まない、形のDNA分子 であるため、原核細胞により哺乳類ゾロリフニリンのアミノ酸配列を含有するポ リペプチドに発現(すなわち転写及び翻訳)することができる。実施態様の1つ ではDNA分子は成熟プロリフニリンのアミノ酸配列のみをコードしている。ま た別の実施態様ではこのDNA分子はリーダー配列も含有している(すなわちプ レゾロリフニリン)。
原核生物中で哺乳類ゾロリフニリンのアミノ酸配列を含有する蛋白を発現するD NA分子は、哺乳類ゾロリフニリンをコーrして(・る遺伝子(例えば原核生物 の遺伝子)を転写して得られるmRNAのc DNA転写体を作ることKより産 生じ得る。真核細胞の処理したmRNAはイントロンを含まないため、このcD NA転写体は原核細胞中で発現するのに適している。mRNAのcDNA転写体 コピーを作る一般的方法は当業者には公知である。
例えば米国特許第4,446.235号、4,440,859号、4.433. 140号、4,431.740号、4,370.417号、4.363.877 号を参照。プラスミドPLF −1中でmPLFのcDNA転写体を作る方法を 以下に詳細に記載する。
PLF −1中のCDNA分子の断片は、他の種から哺乳類プロリ7工IJ 7  t−単離するのに使用できる貴重なプローブである。例えば米国特許第4,4 46,235号及び英国特許明細書G B 2,215,409号を参照。他の 哺乳類ゾロリフニリンの相同配列も使用できる。mRNAの起源として哺乳類の 最初の種の適当な増殖及び/又は繁殖細胞が使用される。最初の種の細胞の起源 としては、例えばヒト、牛、馬、羊、又は豚でもよく、適当な細胞としては胎盤 組織、繊維芽細胞株、又は悪性腫瘍細胞株がある。単離したmRNAはインビト ロ(1nvitro )でcDNA分子に転写され、これを適当なベクター(例 えばプラスミド)中にクローン化させてcDNAライブラリーを作る。次に2番 目の種のPLFのcDNAコード配列(例えばmPLFcDNA )に相同の配 列を用いて、ライブラリーの可能性のあるc DNAを同定する。プローブとの ハイブリダイゼーションにより検出されるc DNAのヌクレオチド配列は決定 され、アミノ酸配列が予測できる。
ある特定のc DNA分子から予測されるアミノ酸配列に基づき、当業者はゾロ リフニリンをコードしている分子を容易に同定できる。まず最初に当業者は、分 子量とプロラクチン−成長ホルモン族のホルモンに対する一般的なアミノ酸配列 の相同性から、その族のホルモンをコードして(・るcDNA分子を同定する。
例えばミラーとエバーハルト(Miller and Eberhardt ) 、エンドクリンレビュ−(Kndocrine Rev、 )第4巻、97−1 30頁(1983年)参照。次にアミノ酸配列の特徴から2番目の種のゾロリフ ニリンをコードしているcDNA分子が容易に同定できる。ゾロリフニリンアミ ノ酸配列は成長ホルモンよりプロラクチンの方により相同性が高く、他のゾロリ フニリンに最もよく似ている。例えば1番目の種のゾロリフニリン配列は、1番 目又は2番目の種のプロラクチン配列に対するよりも、2番目の種(例えばネズ ミ)のゾロリフニリン配列九より相同性が高いであろう。このゾロリフニリン蛋 白は、ネズミのゾロリフニリンやネズミのプロラクチン中に見出される蛋白と基 本的に同じ位置にシスティン残基も見出されるであろう。また1番目の種のプロ リフニリンは、他のゾロリフニリンやプロラクチンと基本的に同じ位置にトリノ トフ乙/残基を有している可能性が高い。しかしながらネズミのプロラクチンに 見られるようにトリプトファンの数は異なるかも知れない。成熟ホルモン量が十 分であれば、このホルモンをさらに性状解析するために、プロリフニリン−プロ ラクチン−成長ホルモン−胎盤性ラクトダン族と生物活性を比較することが好ま しい。最後にmRNAの細胞起源を考える。すなわちゾロリフニリンmRNAは 一般的に増殖又は繁殖細胞又は組織中に見出される。
当業者は容易に前記の比較が可能である。例えばコウモ) (xohmoto  ) ラ、ヨーロビーアンシャーナルオプバイオケミストリ−(P2ur、 J、  Biochem、 )第138巻、227−237頁(1984年)を参照。
本発明のc DNA分子は原核生物又は真核生物中でインビボ(in vLvo  )で発現させることが可能である。
真核生物のコード配列を含むcDNA分子を原核生物中で発現させる方法は公知 である。例えば、米国特許第4,440.859号;4.436.815号;4 .431,740号:4.431.739号; 4,428,941号; 4. 425,437号;4.418.149号;4,411.994号; 4.36 6.246号;及び4,342.832号を参照。又英国特許明細書G B 2 ,121.054号; G B 2.OD 8,123号:G B 2.007 .67号; G B 2,007,675号;及びヨーロッパ特許明細書筒10 3,395号を参照。
哺乳類のリーダー配列の欠如しているaDNA分子は、原核生物の制御領域(す なわちプロモーター、オペレーター等)により調節される位置で、原核生物発現 ベクター(例えばプラスミド又はバクテリオファージ)中に挿入することが好ま しく、又コード配列の開始コドンはりボゾーム結合配列から正しい距離にあるこ とが好ましい。原核生物のリーダー配列は、蛋白の細胞外輸送を促進し、蛋白を 蛋白分、54酵素から保護するのに好ましい。例えば米国特許第4,431,7 39号4,425.437号を参照。無数の原核生物発現ベクター(例えばプラ スミドPλ8)が知られている。例えばリード(Reed )、メンツズインエ ンデイモロゾー(M8th、 Enzymol、 )第100巻、191−19 6頁(1983年)を参照。
適当な発現ベクターの選択は、当該分野の技術の範囲内にある。原核生物から回 収される蛋白は生物活性のあるプロリフニリンとするためインビトロ(in V itrO)で処理〔すなわち、(もし存在する場合は)リーダー配列の切断、そ して(もし適切な場合は)グリコジル化〕する必要がある。
本発明により与えられるc DNA分子は原核細胞中での発現に特に適している が、リーダー配列の切断とグリコジル化だめの酵素を含有する真核細胞中でc  DNA分子を発現させることも有効である。真核細胞中で外来性DNAを発現さ せる方法は当該分野において公知である。例えば、酵母中で蛋白をコードする外 来性DNAを発現する方法は公知である。例えば、米国特許第4.446.23 5号、4,443.539号、4,430.428号を参照。又例えばヨーロッ パ特許明細書簡103.409号、100,561号、096.491号を参照 。真核細胞は又、目的の蛋白をコードする外来性cDNA (例えばPLF ) や、選択可能な表現型をコードする2番目の外来性DNA分子(例えば単純ヘル ペスキナーゼ遺伝子)と共に形質転換することも可能である。例えば米国特許第 4,399.216号参照。もう1つの方法は真核生物のウィルスベクター〔例 えば猿ウィルス40(SV40)又は牛パピローマウィルス〕を用いて、一過性 に感染させるか又は真核細胞を形質転換させて蛋白を発現させることである。例 えば米国特許第4.442,205号及び第4,419,446号を参照。又「 真核生物ウィルスベクターJ (EucaryoticViral Vecto rs ) Cコールドスプリングハーバ−(ColdSpringHarbor  )研究所〕;バブラキス(Pavlakis )ら、プロシーデイングズオブ ナショナルアカデミーオブサイエンシーズ(Proc、 NatlAcad、  Sci、 )第78巻、7398頁(1981年)を参照。
本発明により与えられるDNA分子は、噴孔頌ゾロリフニリンをコードする真核 生物染色体又はrツムDNAを単離するのに用いられるプローブ源として使用で きる。このDNA分子のレトロウィルスベクターへの挿入は、イントロンを含ま ないcDNA様のプロリフニリンをコードする断片を作るのに使用し得る。例え ばシモトウノとチミン(Shimotohno & Tem1n )、ネーチャ ー第299巻、265−268頁(1982年)f:参照。このイントロンを含 まないDNA分子は上記の原核生物又は真核生物発現ベクター中で使用し得る。
あるいはこの単離したデノムDNAは、真核細胞により成熟プロリフニリンに転 写及び翻訳され得る外来性又は新規DNA断片を含む真核細胞を産生させるため に、真核生物ベクターを用いて又は用いないで真核細胞を形質転換させるのに直 接使用し得る。形質転換とは、任意の公知の方法(例えばウィルスベクター、酵 母プラスミド、CaCl2共沈法、又は微量注入法)により新しいDNAを導入 して受容細胞の遺伝子型を変化させることと定義される。例えば米国特許第4, 446,235号を参照。この細胞は、2番目の種のゾロリフニリンDNA又は 同じ種のプロリフニリン遺伝子の追加コーーを用いて形質転換される。もし細胞 が培養可能な細胞株(例えば繊維芽細胞又は悪性腫瘍細胞)由来の時は、形質転 換した細胞はクローン的に形質転換した細胞株に拡張される。
原核細胞を用いてゾロリフニリンを発現しようが又は真核細胞を用いてゾロリフ ニリンを発現しようが、可溶性の、細胞を含まない(cell−free )  (すなわち細胞又は組織に結合していない)型のゾロリフニリンの回収は、当該 技術分野に含まれる。このゾロリフニリンの細胞を含まない組成物は当筬分野の 公知の方法とより実質的に精製及び/又は濃縮されるか、又は粗調製物として残 される。
本発明の方法を実施するには組み換えDNA技術を応用する必要があるが、この 技術は当該分野の範囲内にある。例えば分子クローニング(Mo1ecular  Cloning)ニラボラトリーマニュアル(Laboratory Man ual ) (=Z−ルドスプリングハーバー(Co1d SpringHar bor )研究所、マニアテイス、フリッチ及びサンプルーフ(Maniati s、 Fr1tach & Sambrook )編、1982年〕;リンず− とナサンズ(Linzer & Nathans )、プロシーデイングズオプ ナショナルアカデミーオプサイエンシーズ(Proc、 Natl、 Acad 、 Sci、 )第80巻、4271−4275頁(1983年);リンデーと ナサンズ(Linzer & Nathans )、「ガン細胞I」:形質転換 した表現型(The Transformed Phenotype )111 −115頁〔コールドスプリング/・−バー(ColdSpring Harb or )研究所、1984年〕を参照。これら及びその他の文献を本特許中に参 考のため記載しである。
以下に示す本発明の具体的な実施態様は例示のためであり、決して本発明を限定 するものではない。
鳥骨髄芽球ウィルス逆転写酵素と大腸菌DNAポリメラーゼ(これらはそれぞれ ジエイビアド(y、 Beard )とピーイングルンド(P、 Englun d )より供与された)を除く全ての酵素は市販品を購入した。精製された力価 の明らかな血漿坂由来成長因子(PDGF )はイーレインズ(E、 Ra1n es )とアールロス(R,Ross )からの贈り物である(16)。
細胞培養 BALB / c3T3 Cトリo (T+odaro )ら、ジャーナルオブ セルバイオロゾー(J、 Ce1l Biol、 )第17巻、299−313 頁(1963年)〕細胞と03H10T1/2〔レジンコツ(Rezinkof f )ら、キャンサーリサーチ(CanC,Res、 )第33巻、6261頁 (1973年)〕細胞を、ペニシリン(10単位/me)、ストレプトマイシン (10単位/rne)、グルタミy (2mM ) 、及び牛胎児血清を10係 に補強したアールの塩(1!:arm’5sa1ts ) Cギブコ(GIBC O社)・〕を含むイーグル最小基本培地(MEM −10)中で増殖させた。細 胞をコンフルエンス(confluence )になるまで培養し、0.5%牛 脂児血清を含む最小基本培地(MKM −0,5)又は2%牛脂児血清を含む最 小基本培地(MEM −2)を添加し、細胞を低血清中で少なくとも2日間維持 して休止培養液を得た。休止細胞に、20%牛脂児血清を含む最小基本培地(M EM −20)を添加するか、最終濃度が11m97m1KなるようにPDGF を直接培地に加えるか、又はCs(’1で分離した50ゾラ一ク形成単位/Ia DILD濃度LD MEM −0,5中の猿ウィルス40(SV40)で感染さ せて、休止細胞を刺激した。MKM −10及びMEM −2で増殖している形 質転換したBALB / C3T 3細胞株そ、れぞれSVB i Q −iと SVB 10−2を7エーベマウント(Phoebe Mounts )により フォーカス(focus )として選択した。クレプス(Krebs )腹水ガ ン細胞をBALB / cマウスの腹腔中で増殖させ、接種10日後に採取した 。
RNAの精製 注射10日後にBALB / cマウスの腹腔からクレブス腹水がン細胞〔アメ リカンタイプカルチャーコレクション(American Type culu ture Co11ection )より〕を分離した。BALB / c3T 3細胞やC3H10T1/2細胞と同じくこれらの細胞をグアニジニウムチオシ アネート(guanidium thiocyanate )溶液中で溶解させ 〔チャーブウィン(ChirgWin )ら、バイオケミストリー(Bioch emistry )第18巻、5294−5299頁(1979年)〕、RNA  t−CsClクッションでペレットにした〔グリシン(G11sin )ら、 バイオケミストリー(Biochemistry )第13巻、2633−26 37頁(1974年)〕。3T3細胞RNAは又、i o mM トリス−HC l、pH7,4/ I Q mM NaC1/ 2.5 mM MgC!12. 0.5%ノニデット(Non1det ) P −40中で溶解させた細胞の細 胞質画分から調製し、Q、5 % NaDoaso、の存在下で100μfi/ mlのプロテイナーゼにで消化した。
オリゴ(aT)−セルロースに対する2サイクルの結合によりポリ(A)”RN Aを選択した〔アビブとレーダー(Aviv and Leder )、プロシ ーデイングズオプナショナルアカデミーオブサイエンシーズ(Proc、 Na tl。
Acad、 Sci、 )第69巻、1408−1412頁2本鎖cDNA t −約20μIのポリ(A)”Rxtaから合成〔ウイツケンズ(Wicksns  )ら、ジャーナルオブバイオロジカルケミストリ−(J、 Biol、 C! hem、 )第253巻、24B5−2495頁(1978年)〕し、G及びC ホモポリマーテール〔ロイチョイヅーリ−(uoychouahury)ら、ヌ クレイツクアシッドリサーチ(NucleicAcid Res、)第3巻、1 01−116頁(1976年);オオツカ(0tsuka )、ジーン(Gon e )第13巻、339−346頁(1981年)〕により、プラスミドpKP  43 Cケーペデン(K、 peden)により作成され供与されたI)BR 322の967塩基対(bp )欠失突然変異株〕の独特のPst I部位に挿 入した。アニーリングしたベクターc DNAを用いてコンビp7ト(comp etent )な大腸菌MM294株細胞を形質転換させ〔メセルソンとニアy (Meselson and Yuan )、ネーチャー第217巻、1110 −1114頁(1968年)〕テトラサイクリン耐性とした〔レーダーバーブと コーエン(Lederberg and Cohen ) 、ジャーナルオプバ クテリオロジ−(J、 Bacteriol、 )96穴のマイクロタイタート レイ中で4μm!/mlのテトラサイクリンを含有するLブロス(broth  )中で各コ、ロニーを増殖させ、レプリカツールを用いてフィルター〔ゾーンス クリーン(GeneScreen )、ニューイングラフ ’j” ニューフレ アー(New FAgland Nuclear ) ]に移した。フィルター 上でコロニーを増殖させ、プラスミドDNA t−1250μ97mlのクロラ ムフェニコールをふくむL寒天平版中で増やした〔フレウェル(Clewell  )、ジャーナルオプバクテリオロジー(J、 Bacteriol、 ) 萬 110巻、667−676頁(1972年)〕。細胞を0.5 M NaOHで 溶解し、フィルターを1.0 M トリス−HCl、pH7,4、及び0.5  Mトリス−MCI、pH7,4/ 1.5 M NaC1で洗滌した〔グルンシ ュタインとホッグネス(Grunstsin andHogne日θ)、プロシ ーデイングズオプナショナルアカデミーオブサイエ/シーズ(Proc、 Na tl Acad、 Sci、)、米国、第72巻、3961−3965頁(19 75年)〕。
文献〔ペデン(Peden )ら、セル(Ce1l )第31巻、71−80頁 (1982年)〕記載通り忙ベーキング(baking ) Lインキュベート した後、フィルターを68°Cで48−72時間、1 X I Q’ dpm/ m/のcDNAプローブとハイブリダイゼーションさせた。MKM−0,5に6 か間維持したコンフルエントな細胞、又はMEM −10中で増えていたコンフ ルエントに近い培養細胞の細胞質性ポリ(A)”RNAから、32p−標識c  DNAプローブを約5 x 10’ dpm/μy になるように合成した。フ ィルターを洗滌し〔ペデン(Peden )ら、前出、1982年)、オートラ ジオグラフィーを行った(ラスキーとミルズ(Laakey and Mill s )、工フイービーエスレターズ(FP2BS Lett、 )第82巻、3 14−316頁(1977年)〕。
高密度コロニーハイブリダイゼーション6μji/meのテトラサイクリンを含 有する寒天子、板中のニトロセルロースフィルター上でcDNAライブラリ−を 増殖させ、ハナハンとメセルノン(HaHahannand Msselson  )の方法〔ゾーン(oene )第10巻、63−67頁(1980年)〕に 従し・レプリカフィルターを調製した。高密度スクリーニングでは、各88朋X 88龍のフィルターは約50.00 [1コロニーを有していた。このレプリカ フィルター上の細菌のコロニーを溶解しく同上)、文献〔ペデン(Peden  )ら、セル(C1ell )第31巻、71−80頁(1982年)〕記載の方 法に従(・ハイブリダイゼーションする前にフィルターをベーキングしインキュ ベートした。
1 M NaC1、50mM ト リ ス − HCI 、 pH7,4、5m MEDTA、D−5% NaDO+1610aと0.2係牛血清アルブミン、0 .2係フアイコール、0.2係ポリビニルピロリドン〔デンハル) (Denh ardt ) 、バイオケミストリーアンドバイオフィジックスリサーチコミュ ニケーション(Biochem、 Biophys、 Rea、 Oommun 、 )第23巻、641−652頁(1966年)〕、変性大腸菌DNA、及び I X 10’ dpm /mlのキナ−、ゼ標識オリコ9ヌクレオチドを含む 溶液中で、67℃で12−18時間ノ・イブリダイゼーションを行った。フィル ターをQ、9 M Na1l / 0.09 Mクエン酸ナトリウムで液を数回 取り替えて0℃で合計1時間洗滌し、次に同じ組成の新鮮な溶液で37℃で10 分間の洗滌を2回行った〔ウオレス(Wa’1lace )ら、ヌクレイツクア シツツリサーチ(NuC181c Ac1ds Res、 )第9巻、879− 894頁(1981年)〕。乾燥後フィルターをX線フィルムに感光させた。ハ イブリダイゼーション領域を取り出し、低密度で同じ方法を用いて再びスクリー ニングした。最後にコロニーt−iつずつマイクロウェルにとり、同じ方法でス クリーニングした。
ドントブロットハイプリダイゼーションBam HX制限酵素で線状化したプラ スミドDNAを100℃で15分間、0.1MのNaOH中で加熱して変性させ た。各試料を等量の45mM酢酸すl−IJウム、pH4,8,2,5M Na C1で中和し、直ちにプロリティックマニフオールド〔ベセスダリラーチラざラ ドリーズ(Bethesda Re5earch Laboratories  ) )を用いて直チニニトロセルロースフィルター上ニスーットシタ。
このドツトスポットをコロニーのスクリーニングで述べたのと同じ方法で処理し た。ノ・イブリダイゼーションの程度はまずオートラジオグラフィーで次に液体 シンチレーション計測で解析した。
DNAの調製 組み換えプラスミドDNAを小さい規模で調製する〔ホルムズとキグレイ(Ho lmes and Quigley )、アナリテイカルバイオケミストリ−( Anal、 Biochem、)第114巻、193−197頁(1981年) )か、又はcec1/臭化エチジウム遠心分離で精製した(ペデン(peden  )ら、1982年、前出〕。臭化エチジウムはインブタノールで抽出し、Cs 01は透析又はエタノール沈殿で除去した。ラットのプロラクチンcDNAりo  −ンPRL −2Cグビンズ(Gubbins )ら、ヌクレイツクアシツヅ リサーチ(Nuclaic Ac1ds Res、 )第6巻、915−930 頁(1979年);グビンズ(Gubb工ns )ら、ジャーナルオプバイオロ ジカルケミス ト リ − (J、Biol、Chem、) 第 255 巻、  8655−8662頁(1980年)〕は〕アールマウラー R。
Maurer )より頂いた。BALB / c肝DNAはケーペデン(K、  Peden )に頂いた。鶏α−チュプリン(tubulin )c DNAク ローン〔クリーブランド(C1eveland )ら、セル(Ce1l )第2 0巻、95−105頁(1980年)〕はディークリーブランド(D、 cls velana )博士より頂いた。
合成オリゴヌクレオチドはアプライドバイオシステムズ33 [] A DNA シンセサイデーで合成し、最終生成物は高速液体クロマトグラフィーで精製した 。オリゴヌクレオチドはT4ポリメラーゼキナーゼとガンマ−32p −ATP で標識した。
RNAフィルターハイブリダイゼーション変性した全細胞RNAはホルムアルデ ヒド寒天デルで電気泳動〔レーラツハ(Lehrach )ら、バイオケミスト リー(Biochemistry )第16巻、4743頁(1977年);ゴ ウルドバーグ(Goldberg )、プロンーデイングズオブナショナルアカ デミーオブサイエンシーズ(Proc、 Natl、 Acad、 Sci、  )第77巻、5794頁(1980年)〕シ、ニトロセルロースに移した〔トー ツス(Thoma8 )、プロシーデイングズオプナショナルアカデミーオブサ イエンシーズ(Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 )第77巻、 5201頁(1980年)〕。B80で2時間真空下でベーキングした後、フィ ルターを42℃で3時間ホルムアミド緩衝液中でプレノ・イプリダイゼーション し〔フェラス(FxlOu8 )ら、プロシーデイングズオプナショナルアカデ ミーオプサイエンシーズ(Proc、 Natl、Acad。
Sci、 )第79巻、3082頁(1982年)〕、次に10 t47ml変 性サケ精子DNA、5 μg1ml tRNA、及び1 2X108dpm/μ lにニックトランスレーション〔リグビー(Rlgby )ら、ジャーナルオブ モレキュラーバイオロゾー(J、 Mo1. Biol、)第113巻、237 頁(1977年)〕シたI X 10’ dpm/m/の組み換えプラスミドD NAを含むホルムアミド緩衝液でハイブリダイゼーションさせた。36−48時 間後にノ〜イブリダイゼーションを止め、フィルターを洗滌した( ) ? ス (Thomas )、1980年、前出〕。
マウスのデノムDNA ’i制限酵素Eco R工で消化シ、フェノール/クロ ロホルムで抽出し、エタノール沈殿させてから、1%寒天ケ9ルで電気泳動した 。DNA ’i ニトロセルロースに移し〔?ずン(5outhern )、ジ ャーナルオブバイオロジカルケミス) リ−(J、 B111゜Chem、 ) 第98巻、503−517頁(1’ 975年)〕、ベーキングした後、コロニ ーハイブリダイゼーションのところで記載した様に処理した、ただし、大腸菌D NAの代りにサケ精子DNAを使用し、c DNAやオリゴヌクレオチ団の代り K 5 X 108dpm/μyにニックトランスレーション〔リグビー(、R lgby )ら、ジャーナルオブバイオロジカルケミストリ−(J、 Biol 、 ahθm、)第116巻、237−251頁(1977年)〕シたcDNa クローンを使用した。ラットプロラクチンクローンPRL −2を用いて60℃ で60時間ノ・イブリダイゼーションを行った:フィルターを67℃で60時間 マウスプロリフニリンクローンでノ・イブリダイゼーションした。フィルターを それぞれ60℃又は67℃で洗滌〔ペデン(Peden )ら、セル(C!e1 1)第31巻、71−80頁(1982年)〕シ、次にオートラジオグラフィー をして感光させた。
DNA配列解析 制限酵素による切断で残った5′張出し部分をふさいでcDNAクローンを、大 腸菌フレノウ(Klenow )断片とアルファー32p−デオキシヌクレオシ ドで標識した。Pstl 3’張出し部分をアルファー32p−コルディセビン 3リン酸とターミナルトランスフェラーゼで標識した〔)とニーエン(Tu a nd Cohan )、ゾーン(Gene )第10巻、177−183頁(1 980年)〕。
一端を標識した断片をポリアクリルアミドデルから単離し、マキサムとギルバー トの方法〔メンツズインエンヂイモelジー(Meth、 :gnZ7mO1, )第65巻、499−560頁(1980年)〕で配列を決定した。
切断生成物を8壬又は20係ポリアクリルアミド−尿素デルで分解〔サンガー( Sanger ) ラ、エフイーピー x スL/ ターズ(FEBS Let t、 )第87巻、107−110頁(1978年)〕シ、デルをオートランオ フ62フ 2[] μiの1Q [1 mM KCI中10μIのクレブス腹水ガンポリ( A)”RNAとハイブリダイゼーションさせた。この混合液を75℃で5分加熱 し、次に42℃で15分、37℃で15分、23℃で10分加熱し、5 []  mM )リ ス ー HCl 、 pH8.3(42 ℃ ) 、I Q mM  MgCl2 、iQmMジチオスレイトール、各々1mMの4種のデオキシヌ クレオシド3リン酸、5 0 0 U/mlのRNas in〔プロメガ−バイ オチック( Promega−Biolec ) 〕、そして30Uの逆転写酵 素〔ライフサイエンス( Life 5cience ) ] f加えた。67 ℃で10分インキュベートし、次に42℃で2時間インキュベートした。フェノ ール/クロロホルムで抽出した後、水層をポリアクリルアミドデルにのせ、電気 泳動した。伸張したノライマーバンドを未固定の湿ったデルでオートラジオグラ フィーして、このcDNAを溶出し配列を決定した〔マキサムとギルバート(  Maxam andGil’oert )、メノツズインエンデイモロジ−(  M8th。
EnZ7mO1.、 )第65巻、499−560頁(1980年)〕。
〕ハイブリッドー選択翻 訳o U 7 :r−リフ cDNAクローン(20μ,1it)iKcoR工 で線状化し、0,i N NaOHで変性させ、等量の45mM酢酸ナトリウム 、pH4.8、2.5 M NaC1で中和し、ニトロセルロース上にスピット した。ベーキングした後フィルターを洗滌し、1■のクレプス腹水ガン全細胞R NA C基本的K「モレクラ−クローニング:ラボラトリ−マニュアル」(”M o1ecular Cloning :LabOratOr7 Manual” )、329−341頁、マニアテイス( Maniatis )ら編、1982 年〕とノーイブリダイゼーションさせた。ノ・イブリダイゼーション混合液〔5 0チホルムアルデヒド中、2Q mMピペス( Pipes ) 、pH 6. 4、0.2 % NaDOdSO4・、4 [I Q mM NaC!]− )  ]を70℃で10分間加熱し、次に50℃で一晩インキユベートした。フィル ターを洗滌後、結合したRNAを溶出し、フェノール/クロロホルムで抽出し、 エタノールで沈殿させた(同上)。このRNAを兎の網状赤血球で溶解物中で翻 訳し、生成物を5Df9ポリアクリルアミドデル電気泳動〔リームリ( La5 mm1i )、ネーチャー第227巻1.580ー685頁(1970年)〕で 分離した。ゲルを感光する前にエンハンス( Enhance ) Cニュー4 77272社( NewEngland 、Nuclear ) 3で処理した 。
コンぎニーター解析 ヌクレオチ団配列を、ウィルパーとりノブマン( Wilbur a.nd L ipman ) Cナショナルアカデミーオプサイエンシーズ( Natl.  Acad. Sci. )第80巻、726−730頁(1983年)〕の計算 法を用いてロサンゼルスデータバンク中の配列と比較した。
哺乳類細胞トランスフェクション(DNAg染)PLF − 1コ一r配列のカ ルボキシ末端にBam H工’)ンカーを結合して変化させた。次にアミン末端 コード領域に阻nd−[[’Jンカーを結合して変化させた。pBR322中で クローン化した猿ウィルス4 0 (F3V110)の後の領域のHlnd −  I[1とBan HI間に、このDNAを挿入した。次にプラスミドDNAを Bam I(Iで切断し、5v40部分を再環状化して5v40ゲノム(vp1 遺伝子の代りにmPLFcDNAが入っている)を作った。
猿の細胞をS V 4 0− PLFDNA、及び未変性の前部のないヘルパー 5V4Qと共にトランスフェクションさせた。混合したウィルスの保存物はトラ ンスフェクションした細胞溶解物由来であり,他の猿の細胞を感染させてゾロリ フニリン蛋白を発現するのに使用した。
MEM − 2 0による刺激の12時間後iC BALB/C3T3組織培養 細胞から、全細胞RNAを調製した。〔3H〕チミジンのトリクロロ酢酸不溶性 物質の取込みが示すように、この時間はDNA合成開始の時間に相当する。
(DNA合成の最大の時間は血清添加16−18時間後である)。ボ’J (A )”RNA画分を鋳型として用いて2末鎖cDNAを合成し、これをプラスミド 1)KF 45のβラクタマーゼ遺伝子に挿入した。この組み換え分子をコンビ タントな大腸菌に接種し、約I X 106個の形質転換体のcDNAライブラ リーを作成した。
成長関連クローンのスクリーニング 96−六マイクロタイタートレイ中で各アンピシリン感受性コロニーを、液体培 養で一晩増殖させた。レプリカフィルターを調製し、フィルター上でコロニーを 樹立し、クコラムフェニコールの存在下でフィルターをインキュベートしてプラ スミドDNA配列を増やした。各細菌中のシラスミドDNAを変性させ、フィル ター上に固定し、休止して(・るか、又は増殖しているBALB / C3T3 細胞の細胞質性ポリ(A) ”RNAのcDNAプローブにハイブリダイゼーシ ョンさせた。ハイブリダイゼーションの程度はオートラジオグラフィーで測定し た。増殖細胞RNAからのプローブに優先的にノ・イブリダイゼーションするコ ロニーを選んでさらに解析した。
この最初の実験でスクリーニングした3、500個のコロニーの内約95係が排 除された。どのコロニーも休止細胞プローブに対して一貫して大きなハイブリダ イゼーション度合いを示さなかった。
暫定的に増殖細胞−特異性配列を有するクローンと、コロニーハイブリダイセ゛ −ジョンに特異性が認められなかったいくつかの対照クローンから、DNAを調 製した。組み換えDNAをひとつずつ調製し、2個1組でニトロセルロースフィ ルターに添加し、休止細胞及び増殖細胞特異プローブとノ・イブリダイゼーショ ンさせた。
これらのフィルターをオートラジオグラフィーすると、増殖細胞RNAに対して 優先的にノ・イプリダイゼーションする13個のクローンが検出された。これら のクローンは最初にスクリーニングしたライブラリーの配列の約0.5%に相当 する。この13個の各クローンのノ・イブリダイゼーションの特異性の差を、C sC!l−精製DNAドツトプロットを用いて定量した。変性DNAをニトロセ ルロース上にスピットし、フィルターを休止M胞及び増殖細胞特異性cDNAプ ローブにノ・イブリダイゼーションさせた。各ドツトのcpmを液体シンチレー ションカウンター中で測定し、ベクターのみの対応するcpmを差し引いて、ハ イブリダイゼーションの程度をめた。その結果明らかにクローン化DNAは、血 清に対する応答及び量が異なるmRNAに由来していた。
RNA産生の血清刺激 相対的ノ・イブリダイゼーションが最大であった各8個のクローンを、静止細胞 中、及び血清刺激後種々の時間における対応するRNiの濃度を測定するための プローブとして用いた。MKM −2中に維持したフンフルエンスに達した細胞 、及び6−36時間MEM −20を与えて刺激した培養物から、全細胞RNA を調製した。
RNAをホルムアルデヒド/寒天ゲル上で電気泳動し、ニトロセルロースに移し ニックトランスレーションしたクローン化DNAと反応させた。クローン18A 2.28H6,32A4では、刺激したBALE / c 3T3培養細胞と非 増殖BALB/c 3’r3培養細胞中に存在する対応するRNA0間に有意の 差があった。18A2は約0.7キロ塩基対(kb)の1本のRNAとハイブリ ダイゼーションし、28H6はi kbのRNAのほとんど及び少量のそれより 分子量の大きいRNAを検出し、32A4は数個のRNAとハイブリダイゼーシ ョンした。別のcDNAクローン(31G8)を用いた対照ハイブリダイゼーシ ョンでは、コロニー及びドツトプロット解析でハイプリダイゼーショ/に差は認 められなかった。
種々のRNAに対するハイブリダイゼーションの強さから、28H6,32A4 、及び3 i G 8RNAは18A2RNAよりたくさんあると考えられる。
各電気泳動レーンをデンシトメータでトレースして、ある時間に検出されたRN Aの量をそのRNAの最大量に対して標単化した。RNAの量は調べたRNA毎 に異なっていた。18A 2 RNAは血清刺激後12時間低濃度を維持し、そ の後急に増加して休止細胞時の量の少なくとも3倍になり、36時間目まで高濃 度を維持した(この急激な上昇はDNA合成の開始に対応する)。これに対して 、28H6プローブにハイブリダイゼーションしたi −kbRNAは血清添加 後12時間まで着実に増加し、休止細胞時より少なくとも15−20倍の量に達 した。別の実験では、28 H61−kb RNAは休止細胞中では検出されず 、血清刺激後3時間以内知現れた。従ってDNA合成よりも28H6特異的RN Aの増加が早かった。12時間目の時点では又18A2RNAとは対照的に、2 8H乙の量は減少した。62A4プローブはさらに複雑なパターンを示した。0 .6kbRNAは12時間目でピークに達し約3倍に増加した後、減・少した。
大きい3つのRNAは量が変化せず、0.4−kl) RNAの量は増加して2 4時間目にピークに達した。
他の成長特異的クローンをプローブとして用いて、32A4クローンで検出され るパターンに同じRNAのパターンが検出された。
又解析した全細胞RNAのボ17 (A)+画分は、18A2.28H6及び3 2A4クローンと結合した。その結果は細胞RNAで見られたものによく似てい た。しかし、高分子lの28 H6RNA及び32 A 4 0.4− kbと 2.9− kbバンドはボIJ (A)+画分(て検出されなかった。
休止細胞から28 H6RNAが事実上検出されずDNA合成開始直前だこのR NAが著明に増加したため、下記のMEM −10中で維持したBALB/C3 T 3細胞から、ホホコンフルエントナ2 点(コンフルエンスの約20%と9 0%)、血清欠乏時(コフルエンスに達した後MEM−0,5中で1日及び2日 後)、及び2日間欠乏させた培養液にXAEM −20を添加した後12時間後 及び24時間後に、全細胞RNAを精製した。このRNAを電気泳動し、ニトロ セルP−スに移し、28H6プラスミドDNAとα−チュブリンcDNAクロー ンを混合したプローブとノ・イブリダイゼーションさせた。
28 H6DNA Kハイブリダイゼーションするi −kbRNAは、増殖中 のほぼコンフルエントな細胞培養液中で高1度に存在していた。細胞濃度が上昇 するとこの濃度が減少したが、細胞は10%の血清を含む培地中に存在しており まだコンフルエンスに達していなかった。上記したように飢餓培養でもこのRN A 9度は低く、一方血清刺激試料では大量に発現された。血清刺激試料では大 きい4− kbの28H6特異RNAも増加していた。α−チュブリンi、3−  kbRNAも、高密度で血清欠乏培養よりも、低密度で活発に増殖している細 胞りα−チュブリンRNAの量が回復し、20チのコンフルエンスの培養級中と 同じか又はより高い濃度で存在していた。しかしこの間28H6特異RNAの濃 度変化はα−テユプリンよりも大きかった。
細胞を低濃度でMEM −10のプレートに広げ、翌日MEM −2かMEM  −10k添加した。以後毎日全細胞RNAを調製するため、いくつかのプレート から細胞を集め、残りのプレートの培地は新鮮なMEM −2又はMEM −1 0に取り替えた。MEM −2及びMEM −10を供給した培養液は実験の間 中同じ速度で増殖及び分裂をした。約20係、50%、98チ及び100%にコ ンフルエントな培養液からRNA試料を採取した。
28H6特異RNA (i −kbと4− kbRNA共)2%血清より10% 血清で増殖している細胞中で量が多かった。しかしいずれの場合も細胞密度が増 加するにつれてRNA 9度は減少した。MKM −10をかえないでほぼコン フルエンスになった培養液より、新鮮なMEM−10で刺激したコアフルエンド な培養液の方が28H6RNAの濃度が高かった。これらの結果は、28H6特 異RNAの濃度は細胞の増殖状態又はコンフルエンスにより、そしてさらに顕著 には血清濃度により変化することを示している。
規定マイトゲンが28H乙の濃度に影響を与えたか否かを決めるため、休止細胞 t−8V40又はPGDFで処理した。いずれもマウス3T3細胞の増殖を刺激 することが証明された。
精製したSV40ウィルスで感染させた感染6−36時間後(Pl)のBALE /C3T 3細胞の休止培養液、及び未感染の培養液、24時間目の疑似感染培 養液、そして12時間後の血清刺激培養液からも全細胞RNA ′fr:単離し た。電気泳動及びトランスファーの後、フィルターに結合したRNAを28 H t5 DNAと結合させた。
SV40g染により2 F3 H6RNAの濃度が増加したが、血清刺激の場合 よりは少なかった。この違いの少なくとも一部は、飢13T3細胞がSV40感 染忙対して相対的に耐性があるためである。507°ラ一ク形成単位/細胞によ る感染でも半分以下の細胞はSV40大腫瘍(T)抗厘を発現した(間接免疫螢 光法で測定)。
5V4Q感染に対する1 −kbRNA濃度の経時変化は、血清の場合と類似し ており、未感染又は疑似感染細胞では最初低濃度であったものが、急激に増加し て12時間目までにピークに達し、以後減少した。
コンフルエンスに達し低濃度の血清を含む培地中で維持した細胞培養液も、精製 したPGDF ’f−添加して刺激した。11 ni/ml (5,5ng/m lは5チの牛血清によるスイス3 T 3 DNA合成の刺激に等しい)のPG DFは、EALB/ c 3 T 3細胞を刺激してDNAを合成させた。2つ の独立した実験ではこの濃度のPGDFにより高濃度の28 H6RNAが誘導 された。PGDF−処理した培養液によるこのRNAの産生は、MEM −10 を添加した培養液より多いが、MKM −20で刺激した細胞より少なほぼコン フルエンスに達しMFM −’ 10中で活発に増殖している03H10T1  /2) #胞の培養液、コンフルエンスに達してから2日後にMEM −0,5 を添加した培養液、及びMEM −10又はMKM = 20で12時間刺激し た休止培養液から、全細胞RNAを調製した。この条件で増殖させたBALB/ c3T3細胞は、活発に増殖しているほぼコンフルエントな培養液中で高濃度の 28H6RNAを産生したのみでなく、休止培養液の血清刺激(刺激の程度は血 清濃度に依存する)後もこのRNAの濃度が上昇していた。10T1/2細胞で も同じ結果液は、休止細胞培養液に比較して高濃度の28H6RNAを含有して おり、このRNA0量はMKM −10で処理した細胞よりMEM −20で処 理した細胞でより多量に存在していた。BALB / cマウスへの腹腔内投与 後に急速に増殖していた別のマウス細胞株である、フレジス腹水ガン細胞からも RNAを調製した。このRNA t−cDNAクロー728H6と結合させるこ とにより、高濃度のi −kbRNA、及び容易に検出可能な量の4−kbRN Aが証明された。
静止している培養液に5v4oを注入した後28H6RNAの量が増加するとい う事実は、5ViQ−形質転換BALB / c 3 T 3細胞は高濃度のR NAを維持できるということを示唆している。細胞株SVB 10−1と10− 2の培養液を、M]j:M −2とMEM −10中で低細胞密度(I X 1 03細胞/cTrL2)から高密度(2X105細胞/口2)まで増殖させた。
この2つの密度及びこのクローンで調べた。もともとMKM −10のフォーカ スとして選択されたSVB 10−1細胞株は、MEM−10’中で繁殖してい る時中程度の1− kb RNAを発現した。
この28 H6RNA@度は細胞密度には依存していなかったが、同じ培地中の 活発に増殖しているBALB / c3T3細胞、又は血清刺激BALB/c  3 T 3細胞で検出される量よりはかなり少なかった。これとは対照的にME M −2中でほぼ同じ速度で分裂している5vB10−1は、検出できる量の2 3 H6RNAを産生しなかった。
MKM −2中のフォーカスとして単離されたMKM −10も、試験したどの 細胞濃度でもMKM −2中で検出できるだけの2 F3 H6RNAを産生し なかった; MEM −1Q中では最低の細胞密度できわめて低濃度の1−kb RNAを含有していたが、細胞密度が増加するとこの量は急速に減少した。
ヌクレオチド配列の解析では、28 H6DNAは422塩基対を含有しており 、mRNAの3′個の約半分であることを示している。さらに完全なcDNAを 得るため、’l 8Ht5 cDNAの5′末端から14個のヌクレオチドの長 さの配列に相当する合成オリゴヌクレオチドをプローブとして用いて、もともと のcDNAライブラリーを得ることを試みた。スクリーニングした5 X 10 5個のコロニーのうち、約400個がプローブとハイブリダイゼーションした。
従ってこのcDNAはライブラリーの少なくとも0.08%である。28H6゛  クローンよりさらに長いcDNA挿入部分を有するクローンを単離し、部分的 に配列を決定したが、どれも翻訳の開始コドンである予想されるメチオニンコド ンまで伸張しなかった。従って最も長いCDNA挿入部分からの5′配列である 二番目の合成オリゴヌクレオチrをプローブとしてもう一度cDNAライブラリ ーを得ること会試みた。5 X 1 ’05個のコロニーの5ち2[]aのみが 17−ヌクレオチドプローデとハイブリダイゼーションした。このうちの1つ( クローンPLF −1(!:命名)は、翻訳開始の推定部位を越えるCDNA挿 入部分を含んで(・る。このクローンの制限酵素地図を、断片の配列と共に2図 に示す。プラスミドPI、F −1は大腸菌MM294株(受入れ番号第397 21号でATC!(!に寄託)中に含まれていた。
ヌクレオチド5で始まるATGが開始コドンであると仮定すると、図1に示すよ うにPLF −1cDNAは、アミノ酸残基224個の蛋白をコードする1つの オープンリーディングフレーヌ(open reading frame )を 有している。上記した増殖しているクレプス腹水ガン細胞から調型したゾロリフ ニリンmRNAにハイブリダイゼーションした17個のヌクレオチドプライマー を伸張して、さらに37個のヌクレオチドの配列を決定した;開始コドンの推定 位置を確認し、同相のメチオニンコドンはほかに見つからなかった。翻訳停止コ ドンであるTGAはヌクレオチド677−679にあり、ポリアデニル化シグナ ルAATAAAはヌクレオチドフッ0近辺にあった。解析したその他の全てのゾ ロリフニリンcDNAクローンの配列は、ポリアデニル化の部位がいくぶん異な って(・たことを除いて、PLF −1に一致プロリフエリンがプロラクチンに 関係があるということが最初にわかったのは、28 H6cDNAのヌクレオチ ド配列をロスアラモスDNAデータバンクに保存されている配列と比較した時で ある。マウス3T3細胞又はクレブス腹水ガン細胞のゾロリフニリンmRNAの 長さは約i kbであり、プロラクチンmRNAとほぼ同じ大きさであることも わかった〔マウラー(Maurer )、ネーチャー第294巻、94−97頁 (1981年)〕。
さらにゾロリフニリンcDNAに対するハイブリダイゼーションによるクレブス 細胞ゾロリフニリンmRNAの精製とインビトロ(in vitro )の翻訳 により、みがけの分子量がプレプロラクチンとほぼ同じ25.000の?リペプ チドが得られた〔ミラー(M11λer )ら、エンドクリンレビュー(End ocrins Rev、)第4巻、97−130頁(1983年)〕。しかし最 近マウス°プロラクチンの完全なアミノ酸配列が発表され〔コラモト(xoho moto )ら、ヨーロビーアンジャーナルオズバイオケミストリ−(Eur、  J、 Biocham、)第138巻、227−237頁(1984年)〕、 マウスプロラクチ/とゾロリフニリンは構造の似た異なるホルモンであることが 決定的に証明された。
PLF −1と牛プロラクチンcDNAのコード領域のヌクレオチド配列の相同 性〔ササバージ(SaF3avage )ら、ジャーナルオブバイオロジカルケ ミストリ−(J、Biol、 ChQn、 )第257巻、678−681頁( 1982年)〕は55%であり、2つの蛋白のアミノ酸配列の比較に反映されて いる。図3でネズミプロIJ 7エリン(mPLF )の予想されるアミノ酸配 列が、牛プロラクチン(bPRL )や牛成長ホルモン(1)GH)の配列と比 較されており、これらはさらにプロラクチンと比較しである〔ミラー(Mill er )ら、エンドクリンレビュー (]i:ndocrine Rev、 ) 第4巻、97−130頁(1983年)〕。その結果を関連した配列と比較して 図1に示しである。ゾロリフニリンアミノ酸配列の解析の結果は以下の事実を示 している: (11mPLPとbpuLハbpuL+ boHヨリ密接に関連L テイル;(2)mPLFは哺乳類の他のプロラクチン〔例えばラットプロラクチ ン(rPRL ) )よりbPRLに対する相同性が有意に小さい; (3)  mPLFの最初の29個のアミノ酸配列はbPRLのシグナルペプチドに密接に 類似している;(4)このmPLF IJ−ダー配列は、29位のセリン残基の 部分でシグナルペプチドが切断されるという経験則C7オンヘイゾン(Von  He1jna )、ヨーof−アンジャーナルオブパイオケミストリ−(Eur 、 J、Biochem、 )第133巻、17−21頁(1983年)〕を満 足している;(5)予想される前駆体と成熟mPLFポリペプチドの大きさはb PRLの大きさによく似ている;(6)図4に模式的に示す成熟t)PRLとm PLF中の6個のシスティン残基と2個のトリプトファン残基の位置はほとんど 完全に一致する〔これらの残基は哺乳類のプロラクチンで保存度が高い(例えば ミラーとエバーノ・ルト(Miller and Ebsrhardt: )、 1983年、前出)〕;(7) mPLFは配列1ys−1ys−1ys (完 全な長さのポリペプチドでは149−151位)と配列17s−1y日(174 −175位と205−206位)を有し、これらはしばしばペプチドホルモンの 切断部位であるとともにa8n−X−1+er領域(58−60位、75−77 位及び88−90位)でもあり、グリコジル化のコンセンサスシグナルでもある 〔グリココンシュデート中のバール(Bahl in The Glycoco njugates )第1巻、385−422、頁(ホロウイツツとぎグマンド (Horowitz &Pigmand )編、1977年)〕。
表 1 mPLF+mPRL1、bPRLl及びbGH1の関係mPLFXmPRL 6 2(32%) 21(11%) 83(43%)mPLFXbPRL 82(3 7壬) 20(9%) 102(464)102(464) 50(22%)  23(10%) 73(321)mPLFXbPRL又はbaH99(44%)  20(9%) 119(53%)bptu、xbGa 60(26%) 24 (10%) 84(57%)bpRLxrPRL 135(59%)19(8% ) 154(68%)1、 ミラー(Miller )ら、エンVクリンレビュ ー(li:ndocrine Rev、 )第4巻、97−130頁(1983 年);コラモト(KOhOmOtO)ら、ヨーロピーアンジャーナルオブバイオ ケミストリー(Fiur、 J、 Biochem、 )第138巻、227− 237頁(1984年)から採った配列。
2、関連するアミノ酸=1y8とarg ; aspとglu ;asnとgl n ; serとthr ; val、1euと1l−e 。
ゾロリフニリンcDNAのヌクレオチド配列から、mRNAの翻訳により224 個のアミノ酸残基金倉む約25 kdの蛋白が得られることがわかる。25 k d蛋白は、ハイブリッド選択したプロリフニリンmRNA t−インビトロ(i n vitro )で翻訳して得られる主要な生成物である。プロリフニリンの アミノ酸配列は、bPRLや他の哺乳類プロラクチンのアミノ酸配列にきわめて よく似ている。もし密接に関連したアミノ酸を含めれば、mPLFとbPRLの アミノ酸配列の46壬が共通であり、bGHとbPRLの共通配列は37憾であ る: mPLFとmPRLは43係のアミノ酸配列が共通である。特に注目に値 することは6個のシスティン残基(これらがプロラクチン中でジスルフィド結合 を形成している)〔プロラクチン(Prolactin )中のニアル(N1a ll )、1−17頁、ジャフエ(Jaffe )編、1981年〕の位置、及 びこれまでに配列の決定されたプロリフニリンと全てのプロラクチン中の2個の トリプトファンの位置がほとんど同じであることである(ただしトリプトファン が1つのみのネズミのプロラクチンを除く)。
ゾロリフニリンの予想されるアミノ酸配列は、プロリフニリンが翻訳後にいくつ かの変化を受けるかも知れないことを示唆している。アミン末端領域に、プレホ ルモン(プロラクチンを含む)のシグナルペプチドに似た29個のアミノ酸より 成る疎水性領域がある。
(最近プロリフニリンが分泌されているという証拠がmらhた’)。コンセンサ スグリコジル化シクナルaan−X−88rはプロリフニリン中で3箇所に現れ る。ラット又は牛プロラクチン中にこのシグナルは見つかラナいが、羊のプロラ クチンはこのシグナルt−モっており、羊プロラクチンのグリコジル型が報告さ れている〔ルイス(Lewis )ら、プロシーディングズオプナショナルアカ デミーオブサイエンシーズ(Proc、 Natl。
Acad、 Sci、 )第81巻、385−389頁(1984年)〕。さら にゾロリフニリンは隣接するリジン残基含有する3つの領域を含有しており、こ れは蛋白分解部位である〔スタイナー(5tainθr)ら、アナルズニューヨ ークアカデミーオブサイエンシーズ(Annals NY Acad、 Sci 、 )第343巻、1−16頁(1980年);ドチャーテイ(Dochsrt y )ら、アニュアルレビューオブフイジオロジー(Ann、 Rev。
Phyθio1. )第44巻、625−638頁(1982年)〕。
真真核物におけるプロリフニリンの発現S V 40− PLFと5v40ヘル パークイルスの混合した保存物で感染させた猿の細胞の培養液はグリコジル化ゾ ロリフニリンを含有する。これらの細胞をグリコジル化を妨害する薬物で処理す ると、非グリコジル化ゾロリフニリンが分泌される。
上記の具体的な実施態様は本発明を例示するためのものであり、本発明の範囲を 限定するものではない。
又上記実施態様を変更したものも当然本発明の範囲内にある。
FIG、3 手続補正書(自発) 昭和61年り月、ダ日

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)哺乳類プロリフエリンのアミノ酸配列の、イントロンを含まないコード配 列を含有するDNA分子。
  2. (2)原核生物中で哺乳類プロリフエリンのアミノ酸配列を含む蛋白に転写及び 翻訳され得る、コード配列を含有するDNA分子。
  3. (3)原核生物ゲノムに含まれている請求の範囲第1項に記載のDNA分子。
  4. (4)コード配列がアミノ酸配列の発現を可能にする原核生物制御領域に関連し ている請求の範囲第3項に記載のDNA分子。
  5. (5)プラスミドに含まれる請求の範囲第4項に記載のDNA分子。
  6. (6)原核生物プラスミド又はバクテリオフアージベクターに含まれる請求の範 囲第1項に記載のDNA分子。
  7. (7)真核生物ウイルスベクターに含まれる請求の範囲第1項に記載のDNA分 子。
  8. (8)ウイルスベクターがSV40ウイルスである請求の範囲第7項に記載のD NA分子。
  9. (9)真核生物ゲノム中に含まれる請求の範囲第1項に記載のDNA分子。
  10. (10)真核細胞が該アミノ酸配列を発現する請求の範囲第9項に記載のDNA 分子。
  11. (11)アミノ酸配列がグリコシル型で発現される請求の範囲第10項に記載の DNA分子。
  12. (12)特に図1に記載のプロリフエリンのアミノ酸配列のコード配列を含む請 求の範囲第1項に記載のDNA分子。
  13. (13)コード配列が基本的に図1に示したものである請求の範囲第12項に記 載のDNA分子。
  14. (14)哺乳類プロリフエリンのアミノ酸配列を含有する蛋白の生産方法におい て、請求の範囲第1項に記載のDNA分子をインビボで転写及び翻訳して該アミ ノ酸配列を含むポリペプチドにして、もしリーダー配列が存在する場合はポリペ プチドからこれを除去して該蛋白を得る、上記方法。
  15. (15)転写及び翻訳が原核生物中で起きる請求の範囲第14項に記載の方法。
  16. (16)転写及び翻訳が真核生物中で起きる請求の範囲第14項に記載の方法。
  17. (17)グリコシル化蛋白をさらに含む請求の範囲第14項に記載の方法。
  18. (18)転写、翻訳、リーダー配列の除去及びグリコシル化が真核生物中で起き る請求の範囲第17項に記載の方法。
  19. (19)ATCC受入れ番号第39721号で寄託されたプラスミドPLF−1 に含まれる請求の範囲第1項に記載の分子。
  20. (20)哺乳類プロリフエリンのアミノ酸配列をコードするcDNA分子を同定 する方法において:(ア)一番目の種の哺乳類の増殖又は繁殖している細胞又は 胎盤組織から単離したmRNAから、cDNAライプラリーを作成し; (イ)このcDNAライプラリーから、二番目の種の哺乳類のプロリフエリンの コード配列の一部又は全てを含むDNA分子の少なくとも一部とハイブリダイゼ ーシヨンするcDNAクローンを選択し; (ウ)選択したcDNAクローンにコードされるアミノ酸配列を決定することよ り成る、上記方法。
  21. (21)DNAがプラスミドPLF−1からのヌクレオチド配列を有する請求の 範囲第20項に記載の方法。
  22. (22)哺乳類プロリフエリン蛋白の遺伝子を含み成熟した哺乳類プロリフエリ ンとして発現可能なDNA配列により形質転換された真核細胞。
  23. (23)DNA配列が細胞と同じ種に由来する請求の範囲第22項に記載の細胞 。
  24. (24)形質転換した真核細胞は細胞株由来である請求の範囲第22項に記載の 細胞。
  25. (25)請求の範囲第22項に記載の細胞をクローン的に拡大して形質転換細胞 株にすることにより産生される細胞株。
  26. (26)哺乳類プロリフエリンより成る、細胞を含まない組成物。
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