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JPS63307898A - ラットbFGFおよびその製造法 - Google Patents

ラットbFGFおよびその製造法

Info

Publication number
JPS63307898A
JPS63307898A JP62142505A JP14250587A JPS63307898A JP S63307898 A JPS63307898 A JP S63307898A JP 62142505 A JP62142505 A JP 62142505A JP 14250587 A JP14250587 A JP 14250587A JP S63307898 A JPS63307898 A JP S63307898A
Authority
JP
Japan
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dna
growth factor
rat
rbfgf
basic fibroblast
Prior art date
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Granted
Application number
JP62142505A
Other languages
English (en)
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JPH0832726B2 (ja
Inventor
Tsutomu Kurokawa
勉 黒川
Koichi Igarashi
貢一 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Takeda Chemical Industries Ltd
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 Takeda Chemical Industries Ltd filed Critical Takeda Chemical Industries Ltd
Priority to JP62142505A priority Critical patent/JPH0832726B2/ja
Publication of JPS63307898A publication Critical patent/JPS63307898A/ja
Publication of JPH0832726B2 publication Critical patent/JPH0832726B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
    • C07K14/50Fibroblast growth factor [FGF]
    • C07K14/503Fibroblast growth factor [FGF] basic FGF [bFGF]

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 1果上Δ秤肛立」 本発明は、ラット塩基性線維芽細胞成長因子(以下、r
bF G Fと略称することもある。)およびその製造
のための組換えDNA技術に関する。
従来の技術 塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)は主として下垂
体より分泌される分子量約17000の塩基性ポリペプ
チドホルモンであり、当初BALB/c3T3細胞など
の線維芽細胞に強い増殖促進作用を示す因子として分離
された[D。
G ospodarowtcz;ネイチャー(Natu
re)249 :123 (1974)]。しかし、そ
の後中胚葉由来の殆んど全ての細胞に対して増殖促進作
用を示すことが判明した[D 、 G ospodar
owiczら:ナショナル・キャンサー・インスティテ
ユート・モノグラフ(National  Cance
r  In5titute  Monograph)4
B、109(1978)]。中でもbFGFの血管新生
作用は細胞増殖促進作用と相まって損傷の治療薬および
血栓症、動脈硬化症などの予防治療薬としての可能性を
示すものである。しかし、天然に存在するrbFGFは
極めて微量であり、未だにrbFGFのアミノ酸配列や
遺伝子の塩基配列は決定されていない。
一方、材料が比較的容易に得られるウシbFGFは、既
に精製され、そのアミノ酸配列が決定されている[F、
Eschら; プロシーディンゲス・オブ・ナショナル
・アカデミ−φオブ・サイエンシズ・才ブ・ザ・ユナイ
テッド・ステイツ・オブ・アメリカ[Proceedi
ngs  or  the  NationalAca
demy  of  5ciences  of  t
he  UnitedS tates  of  A 
merica(以下、Proc、Natl、−Acad
、 Sci、 USAと略称することもある。)L2.
6507(1985)]]。しかしこの場合においても
大量生産は非常に難しい。
一方、ヒ)bFGFの遺伝子組換えDNA技術による製
造が報告されている[EMBO(ヨーロピアン・モレキ
ュラー・バイオロジー・オーガナイゼーション)ジャー
ナル、5.2523(1986)。
PCT国際公開第WO37701728号公報参照]。
発明が解決しようとする問題点 上記のようにrbF G Fの性質、アミノ酸配列およ
び遺伝子については不明の点が多い。ラットのbFGF
も、医薬品あるいは試薬として用いる可能性が考えられ
る。そこでrbF G Fをコードする遺伝子を同定し
、その蛋白質を遺伝子組換え技術によって大量生産する
方法が望まれていた。
問題点を解決するための手段 一般に、ヒトにより近い動物の蛋白質はそのアミノ酸配
列において非常に高い相同性があり、アミノ酸の異なっ
ている部分もその大部分はコドンのone  poin
t  mutattonによって導びかれるものである
。従って前記したヒトのbFGFのアミノ酸配列より導
びかれるDNA配列は、rbFGF遺伝子のDNA配列
に極めて良く似ているものと推定される。
そこで本発明者らはこのような考えに基づいてヒトbF
GF遺伝子の一部をDNAプローブとし、これを用いて
rbFGFcDNAをラット細胞よりクローニングした
。該cDNAを含む組換えDNAを構築し、該DNAで
形質転換された形質転換体を培養すると、rbFGFが
生産されることを見い出した。本発明者らは、これらの
知見に基づき、さらに研究した結果、本発明を完成した
本発明は、(1)、アミノ酸配列: P ro −A la −L eu −P ro −G
 lu −A sp −G ly −G ly −G 
ly −A la −P be −P ro −P r
o −G IY −Hts−Phe−Lys−Asp−
Pro−Lys−Arg−Leu −Tyr −Cys
 −Lys −Asn −G ly −G ly −P
he −Phe −Leu −Arg −11e −H
is −P ro −Asp −G ly −Arg 
−V at −ASP −G ly −V at −A
rg−Glu−Lys−Set−Asp−Pro−Hi
s −Val −Lys −Leu −G In −L
eu −G In −Ala −G lu −G lu
 −Arg −G ly −Vat −Vat −Se
r −I le −Lys −G ly −Val −
Cys −Ala −Asn −Arg −Tyr −
Leu −A la −Met −LYS−G lu 
−As+) −G ly −Arg −Leu −Le
u −Ala −Ser −Lys −Cys −Va
l −Thr −G lu −G Iu −Cys −
P he −P he −P he −G lu −A
 rg −L eu −G lu −9er−Asn−
Asn−Tyr−Asn−Thr−Tyr−Arg −
Ser−Arg −Lys−Tyr −Ser −Se
r −Trp−Tyr−Val−Ala−Leu−Ly
s−Arg −Thr −G ly−、G In −T
yr −Lys −Leu −G ly −9er −
L ys −T hr −G ly −P ro −G
 ly −G In −Lys −Ala −11e 
−Leu −Phe −Leu −Pro −Met 
−S er −A la −L ys −S er(1
)を含有するポリペプチドであるラット塩基性線維芽細
胞成長因子(■)。
2、ラット塩基性線維芽細胞成長因子をコードする塩基
配列を含有する組換えDNA(I[)。
3、DNA(III)を含有するベクターで形質転換さ
れた形質転換体。
4、DNA(III)を含有するベクターで形質転換さ
れた形質転換体を培地に培養し、培養物中にラット塩基
性線維芽細胞成長因子を生成蓄積せしめ、これを採取す
ることを特徴とする該因子の製造法である。
本発明のrbFGF(n)は、少なくとも、式(1)で
表わされるポリペプチドを含有する。
上記DNA(III)としては、たとえば塩基配列:C
CCGCACTGCCGGAGGACGG  CGGC
GGCGCCTTCCCACCCGGCCACTTCA
A  GGATCCCAAG  CGGCTCTACT
  GCAAGAACGGCGGCTTCTTCCTG
CGCATCCATCCAGACGG  CCGCGT
GGACGGCGTCCGGG  AGAAGAGCG
A  CCCACACGTCAAACTACAGCTC
CAAGCAGA  AGAGAGAGGA  GTT
GTGTCCA  TCAAGGGAGTGTGTGC
GAACCGGTACCTGG  CTATGAAGG
A  AGATGGACGGCTGCTGGCTT  
CTAAGTGTGT  TACAGAAGAG  T
GTTTCTTCTTGAACGCCT  GGAGT
CCAAT  AACTACAACA  CTTACC
GGTACGGAAATACTCCAGTTGGT  
ATGTGGCACT  GAAACGAACGGGC
AGTATA  AACTCGGATCCAAAACG
GGG  CCTGGACAGAGGCCATACT 
  GTTTCTTCCA   ATGTCTGCTA
   AGAGC(IVを含有する塩基配列(V)が好
ましい。
本発明のDNA、形質転換体および本発明の製造法にお
けるrbFGFとしては、上記アミノ酸配列でしめされ
るrbFGF(II)が好ましい。
本発明方法におけるrbFGF蛋白質のポリペプチドを
コードする塩基配列を有するDNAを含有する発現型ベ
クターは、例えば、 (イ)rbF G FをコードするRNAを分離し、(
ロ)該RNAから単鎖の相補DNA(cDNA)を、次
いで二重鎖DNAを合成し、 (ハ)該相補DNAをプラスミドに組み込み、(ニ)得
られた組み換えプラスミドで宿主を形質転換し、 (ホ)得られた形質転換体を培養後、形質転換体から適
当な方法、例えばDNAプローブを用いr   たコロ
ニーハイブリダイゼーション法、により   り目的と
するDNAを含有するプラスミドを丁    単離し、 A (へ)そのプラスミドから目的とするクローン化D
)    NAを切り出し、 (ト)該クローン化DNAをビークル中のプロモーター
の下流に連結する、ことにより製造することができる。
rbFGFをコードするRNAは、ラットの種々の臓器
、例えば、脳、下垂体、あるいは肝臓などから得ること
ができる。
ラットの臓器からRNAを調製する方法としては、グア
ニジンチオシアネート法[J、M。
Chirgwinら、バイオケミストリー(B ioc
hemistry)、1 B、5294(1979)]
などが挙げられる。
このようにして得られたRNAを鋳型としてcDNAを
合成し、例えばWatson  と J ackson
の方法(Watson、C,J、 and  Jack
son、J、 F、。
DNAクローニング・ア・プラクティカル・アプローチ
(DNA Cloning、 A  Practica
lApproach)I RL  Press、  0
xford、 p79 、1985)に従って例えばλ
フアージベクター λg+10 (Huynh、T 、
 V 、ら、DNAクローニング・ア・プラクティカル
・アプローチ、IRLPress、 (lford、 
p49 、1985)に組みこみ、これを大腸菌9例え
ばC600、Hf1A(Huynh。
T、V、ら、同上)に感染させ、cDNAライブラリー
を作成することができる。
−このようにして得られたcDNAライブラリーより、
自体公知の方法、例えばプラーク・ハイブリダイゼーシ
ョン法(Maniatisら、モレキュラー・クローニ
ング(Molecular  Ctoning)Col
dSpring  Harbor  Laborato
ry、 p320 、1982)およびDNA塩基配列
決定法[Proc、 Natl。
Acad、Sci、USA  74,560(1977
)。
ニュークレイツク アシッズ・リサーチ(Nuclei
c  Ac1ds  Re5earch)9,309(
1981)]を用い、求めるファージクローンを選出す
る。
次に、該ファージクローンを集め、例えばD avis
らの方法(Davis  ら、アドバンスト・バクチリ
アル中ジェネティクス(AdvancedBacter
ial  Genetics)、 Co1d  Spr
ingHarbor  L aboratory  1
980 )により、ファージDNAを抽出して、そのc
DNA部分を制限酵素を用いて切り出し、これをプラス
ミド例えばpUc13等に組みこみ直して、使用するの
も好都合である。
上記クローン化されたrbFGPをコードする塩基配列
を含有するDNAを有するプラスミドはそのまま、また
は所望により制限酵素で切り出す。
クローン化された遺伝子は、゛発現に適したビークル(
ベクター)中のプロモーターの下流に連結して発現型ベ
クターを得ることができる。
ベクターとしては、たとえば大腸菌由来のプラスミドp
BR322[ジーン(gene)、2.95(1977
)]、pBR325[ジーン、4,121(1978)
]、pUc 12 [ジーン、19,259(1982
)]。
pUc13[ジーンーエ町、259(1982)]、枯
枯草由由のpUBllo[バイオケミカル・バイオフィ
ジカル・リサーチ・コミュニケーション(Bioche
g+1cal   and   Biophysica
l   ResearchCommunication
)、 112.6678(1983)]。
pTP5.pc194.酵母由来プラスミド(例、ps
H19,psH15)、あるいはλファージなどのバク
テリオファージおよびレトロウィルス、ワクシニアウィ
ルスなどの動物ウィルスなどがあげられる。
該遺伝子はその5′末端に翻訳開始コドンとしてのAT
Gを有し、また3′末端には翻訳終始コドンとしてのT
AA、TGAまたはTAGを有していてもよい。さらに
該遺伝子を発現させるにはその上流にプロモーターを接
続する。本発明で用いられるプロモーターとしては、遺
伝子の発現に用いる宿主に対応して適切なプロモーター
であればいかなるものでもよい。
また、形質転換する際の宿主がエシェリキア属菌である
場合は、trpプロモーター、 lacプロモーター、
rec Aプロモーター、λPL  プロモーター。
12ppプロモーターなどが、宿主がバチルス属菌であ
る場合は、SPO1プロモーター、5PO2プロモータ
ー、pen Pプロモーターなど、宿主が酵母である場
合は、PH05プロモーター、PGKプロモーター、G
APプロモーター、ADHプロモーターなどが好ましい
。とりわけ宿主がエシェリキア属菌でプロモーターがt
rpプロモーターまたはλPLプロモーターであること
が好ましい。
宿主が動物細胞である場合には、SV40由来のプロモ
ーター、レトロウィルスのプロモーターなどが挙げられ
、とりわけSV40由来のプロモーターが好ましい。
このようにして構築されたDNA(In)を含有するベ
クターを用いて、形質転換体を製造する。
宿主としては、たとえばエシェリキア属菌、バチルス属
菌、酵母、動物細胞などが挙げられる。
上記エシェリキア属菌の例としては、エシェリキア・コ
ツ(Escherichia  coli)K 12 
D H1[Proc、 Natl、 Acad、 Sc
i、 USA、60. l 60(196B)]、 M
l 03[ヌクレイツク・アシッズ拳リサーチ、(Nu
cleic  Acads  Re5earch)9゜
309(1981)]、JA221[ツヤ−ナル・オブ
・モレキュラー・バイオロジー(J ournal  
ofMolecular   B iology)コ 
120,517(197B)]、HBIO1[ジャーナ
ル・オブ・モレキュラー・バイオロジー、1上、459
(1969)]、C600[ジェネティックス(G e
netics)、 39 、440 (1954)]な
どが挙げられる。
上記バチルス属菌としては、たとえばバチルス・サチル
ス(Bacillus  subtilis)M 11
14 [ジーン、24,255(1983)コ、207
−21[ジャーナル・オブ・バイオケミストリー(Jo
urnalof  B 1oche+aistry)旦
、87(1984)]などが挙げられる。
上記酵母としては、たとえばサッカロマスセスセレビシ
アエ(S accharomyces  cerevi
siae)AH22R−、NA37−11A、DKD−
5Dなどが挙げられる。
動物細胞としては、株化したもの(cell  1in
e)が好ましく、たとえばサル細胞CO5−7[セル(
cell)、23 、157 (1981)]、Ver
o、チャイニーズハムスター細胞CHO,マウスL細胞
、ヒトFL細胞などが挙げられる。
上記エシェリキア属菌を形質転換するには、たとえばP
roc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA
−,69゜2110(1972)、ジーン、17,10
7(1982)などに記載の方法に従って行なわれる。
バチルス属菌を形質転換するには、たとえばモレキュラ
ー・アンド・ジェネラル・ジェネティックス(Mole
cular  &  General  Geneti
cs)、168.111(1979)などに記載の方法
に従って行なわれる。
酵母を形質転換するには、たとえばProc。
Natl、Acad、Sci、USA  75;  1
929(1978)に記載の方法に従って行なわれる。
動物細胞を形質転換するには、たとえばヴイクロジー(
Virology)52,456(1973)に記載の
方法に従って行なわれる。
このようにして、DNA(n)を含有するベクターで形
質転換された形質転換体が得られる。
宿主がエシェリキア属菌、バチルス属菌である形質転換
体を培養する際、培養に使用される培地としでは液体培
地が適当であり、その中には該形質転換体の生育に必要
な炭素源、窒素源、無機物その他が含有せしめられる。
炭素源としては、たとえばグルコース、デキストリン、
可溶性澱粉、ショ糖など、窒素源としては、たとえばア
ンモニウム−塩類、硝酸塩類、コーンスチープ・リカー
、ペプトン、カゼイン、肉エキス、大豆粕、バレイショ
抽出液などの無機または有機物質、無機物としてはたと
えば塩化カルシウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化マ
グネシウムなどがあげられる。また、酵母エキス、ビタ
ミン類、成長促進因子などを添加してもよい。
培地のpalは約6〜8が望ましい。
エシェリキア属菌を培養する際の培地としては、例えば
グルコース、カザミノ酸を含むM9培地[Miller
、ジャーナル・オブ・エクスペリメンツ・イン・モレキ
ュラー・ジェネティックス(J ournal  or
  E xperiments  in  Mo1ec
ularGenetics)、431−433 、Co
1d  SpringHarbor  Laborat
ory、 New  York(1972)]が好まし
い。ここに必要によりプロモーターを効率よく働かせる
ために、たとえば3β−インドリル アクリル酸のよう
な薬剤を加えることができる。
宿主がエシェリキア属菌の場合、培養は通常約15〜4
3℃で約3〜24時間行い、必要により、通気や攪拌を
加えることもできる。
宿主がバチルス属菌の場合、培養は通常約30〜40℃
で約6〜24時間行ない、必要により通気や攪拌を加え
ることもできる。
宿主が酵母である形質転換体を培養する際、培地として
は、たとえばパークホールダーdB urkholde
r)最小培地[Bostian、 K、 L、ら。
Proc、  Natl、Acad、  Sci、  
USA、77.4505(1980)]が挙げられる。
培地のpHは約5〜8に調整するのが好ましい。培養は
通常約20℃〜35℃で約24〜72時間行い、必要に
応じて通気や攪拌を加える。
宿主が動物細胞である形質転換体を培養する際、培地と
しては、たとえばMEM培地[サイエンス(5cien
ce)122.501 (1952)]、DMEM培地
[ヴイクロジ−(Virology)、8,396(1
959)]、RPMI 1640培地[ジャーナル・才
ブ・ザ・アメリカン・メディカル拳アソシエーション(
The  Journal  of  the  As
ericanMedical  As5ociatio
n)199.519(1967)]、119g培地プロ
シーディング・オブ・ザ・ソサイエティ・フォー・ザ・
バイオロジカル・メデイスン(P roceeding
  of  the  S ociety  fort
he  Biologcal  Medicine)7
3.1(1950)]などが挙げられる。これにさらに
約5〜20%の胎児牛血清を添加しても良い。pHは約
6〜8であるのが好ましい。培養は通常約30〜40℃
、培養時間は約15〜60時間行い、必要に応じて通気
や攪拌を加える。
上記培養物からrbFGF蛋白を分離精製するには、例
えば下記の方法により行うことができる。
rbFGP蛋白を培養菌体あるいは細胞から抽出するに
際しては、培養後、公知の方法で菌体あるいは細胞を集
め、これを塩酸グアニジンなどの蛋白質変性剤を含む緩
衝液に懸濁して菌体外に目的の蛋白を溶出させる方法、
フレンチプレス、超音波、リゾチームおよび(または)
凍結融解によって菌体あるいは細胞を破壊したのち、遠
心分離によりrbF G F蛋白を得る方法などが適宜
用い得る。
とりわけ、フレンチプレス法あるいはリゾチームと超音
波処理を併用する方法が好ましい。     ゛上記上
澄液からrbFGF蛋白を精製するには、自体公知の分
離・精製法を適切に組み合わせて行なうことができる。
これらの公知の分離、精製法としては、塩析や溶媒沈澱
法などの溶解度を利用する方法、透析法、限外ろ過法、
ゲルろ過法、および5DS−ポリアクリルアミドゲル電
気泳動法などの主として分子量の差を利用する方法、イ
オン交換クロマトグラフィーなどの荷電の差を利用する
方法、アフィニティークロマトグラフィーなどの特異的
親和性を利用する方法、逆相高速液体クロマトグラフィ
ーなどの疎水性の差を利用する方法、等電点電気泳動法
などの等電点の差を利用する方法などが挙げられる。
さらに具体例には、上記上澄液をDEAEセルロースな
どを担体としたイオン交換クロマトグラフィーにかける
ことにより、夾雑する核酸や酸性蛋白質等を除くことが
できる。たとえば、中性附近のトリスなどの緩衝液で平
衡化したDEAEセルロースカラムに上澄液をかけ、素
通り画分を集めることは有効である。また、さらに0M
セルロースなどを用いたイオン交換クロマトグラフィー
にかけることにより、塩基性蛋白質であるrbFGF蛋
白質を担体に吸着させ、塩溶液を用いてこれを溶出させ
ることにより精製することができる。
0Mセファデックス等の酸性樹脂のカラムクロマトグラ
フィーにより、菌体抽出液から直接、rbFGFを精製
することができる。たとえば、上清液を、弱酸性緩衝液
(例、リン酸緩衝液)で平衡化したCM−セルロースカ
ラムにかけることにより、効率良く行なうことができる
。カラムを同じ緩衝液で洗浄後、カラムを、塩(例、N
aC1)をさらに含有する緩衝液を用いて溶出すること
により、rbFGFを溶出させることができる。これら
の溶出液は透析後、凍結乾燥することができる。
また、ヘパリン−セファロースを担体としたアフィニテ
ィークロマトグラフィー法ヲ、rbF’GF’の精製法
として、大腸菌抽出液中のrbFGF蛋白質にも適用す
ると好都合である。たとえば中性附近のトリス、リン酸
などの緩衝液で平衡化したヘパリン・セファロースカラ
ムに、上記溶出液をかけ、十分洗った後、NaC1など
の直線勾配溶出を行うことによりrbFGF蛋白質を精
製することができる。
特に、高速液体クロマトグラフィー用に開発されたヘパ
リンカラム(たとえばS hodex A F −pa
kHR・894昭和電工製など)は有効である。
上記ヘパリンセファロースカラムと同様に、中性附近の
緩衝液でサンプルをかけ、十分洗ったのちNaCl7j
どの直線勾配溶出を行うと、rbFGFはほぼ均一な標
品として回収することができる。
この様にして得られた標品は透析、凍結乾燥を行い、乾
燥粉末とすることもできる。さらに、担体として血清ア
ルブミンなどを添加して保存することは、標品の容器へ
の吸着を防ぐことができ好適である。
また、精製過程、あるいは保存過程での微量の還元剤の
共存は、該標品の酸化を防ぐのに好適である。還元剤と
してはβ−メルカプトエタノール。
ジチオスレイトール、グルタチオンなどが挙げられる。
このようにして、実質的にパイロジエンもエンドトキシ
ンも含まない、実質的に純粋なrbFGFが得られる。
本発明の実質的に純粋なrbF G Fとしては、蛋白
質含量としてrbFGFを95%(w/W)以上である
もの、さらに好ましくはrbF G Fを98%(w/
 w)以上であるものが挙げられる。
本発明の遺伝子組み換え技術によって得られたrbFG
F蛋白質の一例として、例えば第2図におけるアミノ酸
配列において、アミノ酸番号1〜145で示されるポリ
ペプチドを含有する蛋白質を挙げることができる。該ポ
リペプチドはそのN末端にMetを有していてもよい。
かくして生成するrbF G Fの活性は、公知のBA
LBA/C3T3細胞の増殖促進効果などにより測定す
ることができる。
本発明のDNAで遺伝子感染または形質転換した細胞で
は、本来わずかのrbFGFLか合成されない、あるい
は全く合成されない各種細胞においても大量のrbPG
Fを産生せしめることができ、rbFGFを有利に導く
ことができる。
本発明のrbF G F蛋白質をコードする遺伝子を含
有する発現型プラスミドは、これを各種細胞に導入する
ことにより該細胞にrbF G Fを産生させることが
できるため、rbFGPを大量に取得することができる
ここに製造されるrbFGFは、細胞増殖促進活性を有
し、毒性は低いので、火傷、創傷、術後組織などの治癒
促進剤、あるいは血管新生作用による血栓症や動脈硬化
症などの治療薬として用いることができる。また、細胞
培養を促進させるための試薬として用いることができる
本発明のrbFGFを医薬として用いるには、そのまま
粉末として、または他の薬理学的に許容されうる担体、
賦形剤、希釈剤とともに医薬組成物(例、注射剤1錠剤
、カプセル剤、液剤、軟膏)として、温血哺乳動物(例
、ヒト、マウス、ラットハムスター、ウサギ、犬、ネコ
)に対して非経口的または経口的に安全に投与すること
ができる。
注射剤の製剤化はたとえば生理食塩水またはブドウ塘や
その他の補助薬を含む水溶液を用い、常法に従って行な
われる。錠剤、カプセル剤等の医薬組成物も常法に従っ
て調製しうる。さらに、医薬組成物としての注射剤、液
剤9錠剤、カプセル剤等を製造する際には、無菌条件下
で行なう。
本発明のrbF G Fを上記した医薬として用いる場
合には、たとえば上記した温血動物に、投与ルート、症
状などを考慮して、1日量約1ngないし100μg/
kgの中から適当潰を選んで投与される。
また、本発明のrbF G Fを細胞培養を促進させる
ための試薬として用いる場合、培地1(2あたり約0.
01〜10μg1 さらに好ましくは約O61〜10μ
gとなるように培地を加えることが好ましい。
本発明明細書および図面において、塩基やアミノ酸など
を略号で表示する場合、I UPAC−IU B  C
omm1sion  on  B iochesica
lNomenclatureによる略号あるいは当該分
野における慣用略号に基づくものであり、その例を下記
する。また、アミノ酸に関し光学異性体がありうる場合
は、特に明示しなければL一体を示すものとする。
DNA   :デオキシリボ核酸 cDNA  :相補的デオキシリボ核酸A   :アデ
ニン T   :チミン G   ニゲアニン C:シトシン RNA   :リボ核酸 dATP   :デオキシアデノシン三すン酸dTTP
   :デオキシチミノン三すン酸dGTP   :デ
オキシグアノシン三すン酸dCTP   :デオキシシ
チジン三リン酸ATP   :アデノシン三すン酸 Tdr    :チミジン EDTA  :エチレンジアミン四酢酸SDS   、
ドデシル硫酸ナトリウムAla    :アラニン Val    :バリン Leu    :ロイシン 11e    :イソロイシン Ser    :セリン Thr    ;スレオニン Cys    ニジスティン Met    :メチオニン Glu    :グルタミン酸 Asp    :アスパラギン酸 Lys    ;リジン Arg    :アルギニン His    :ヒスチジン Phe    :フエニールアラニン Tyr    :チロシン Trp   コトリプトファン Pro    ニブロリン Asn    :アスパラギン Gin    :グルタミン 後述の参考例1で得られたE 5cherichia 
 coltK12  DHI/pTB627は、昭和6
1年(1986年)3月13日から財団法人発酵研究所
(IFO)に受託番号IFO14494として寄託され
、また、本微生物は、昭和61年4月2日から通商産業
省工業技術院微生物工業技術研究所(FRl)に受託番
号 FERM  P−8726として寄託され、該寄託
はブダペスト条約に基づく寄託に切換えられて、受託番
号 FERM  BP−1280として同研究所(FR
[)に保管されている。
後述の実施例1で得られたE 5cherichia 
 coltK12  DHI/I)TB784は、昭和
62年(1987年)5月29日からIFOに受託番号
IF0 14616として寄託され、また本微生物は昭
和62年6月6日からFRIに受託番号FERM  P
−9403として寄託されている。
実施例 以下の参考例および実施例により本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない
参考例1 (ヒトbFGFをコードするcDNAを含む
プラスミドの構築) ヒト包皮由来初代培養細胞mRNAより合成したcDN
AをpCDベクター[Okayamaら、モレキュラー
・セル・バイオロジー(Molecular  Cel
lBiology)、3.280(1983)参照コに
組み込んで作成した大腸菌χ!776を宿主としたcD
NAライブラリーをNational  I n5ti
tute  ofChild  Health  an
d  Human  D evelopment 。
Bethesda、 U、S、A、の岡山博士より分与
を受けた。このcDNAライブラリーよりアルカリ法(
Birnboim、 H,C,&  Doly、 J、
ヌクレイツク・アシッズ・レサーチ(Nucleic 
 Ac1dsResearch) 、上、1513(1
979)コでプラスミドDNAを抽出し、このDNAを
大腸菌DHIに感染させ、約2X10”個のclone
よりなる大腸菌DHIを宿主としたcDNAライブラリ
ーを作成した。
上記大腸菌DHIを用いたcDNAライブラリーをニト
ロセルロースフィルター(ミリポア社、HATFフィル
ター)上に約5 X l O’ clone/フィルタ
ーとなるように10枚まき、このフィルターをマスター
フィルターとしている各2枚ずつを1組としたレプリカ
フィルター計20枚を作成した。
このレプリカフィルター上の大腸菌を0.5NNaOH
溶液で溶かし、露出変性したプラスミドDNAをフィル
ター上に固定した[Grunstein、M。
&  Hogness、D、 S、、Proc、  N
atl、 Acad。
SCi、USA  72.3961(1975)]。
一方、F、Eschらにより報告されている[Proc
、 Natl、 Acad、 Sci、 USA  8
2゜6507<1985)]ウシ塩基性線維芽細胞成長
因子のアミノ酸配列をもとにしてアミノ酸No。
13−20(Pro−Pro−Gly−His−Phe
 −L ys −A sp、−P ro)およびアミノ
酸No、89−96 (Thr −Asp −G lu
 −Cys −Phe −Phe −Phe−Glu)
をもとに、これらのアミノ酸配列に対応する塩基配列を
化学合成した。一部のコドンは3番目の文字を任意に固
定した。それぞれ八T 5′GG /GT C/c TTA/G AAA/GT
 G G CCA c c A a c 、および5’
TCA        A        AA/AA
/AA/AA/GCA G        G        GT/cTCG
TCGGTであり、下線を引いた塩基は固定したものを
示した。このオリゴヌクレオチドに対してT4ポリヌク
レオチドキナーゼ(宝酒造製)を用いて50μe・の反
応液[オリゴヌクレオチド0.1μg、50mM  T
ris−HCI  pH8゜0、lomM  MgCL
、  10mMメルカプトエタノール、50μCiγ−
”F  ATP(>5000Ci/ma+ole)、3
ユニツト T4ポリヌクレオチドキナーゼ]中で37℃
1時間反応させ、オリゴヌクレオチドの5′末端を31
pで標識した。
上記方法で標識したオリゴヌクレオチドニ種をプローブ
として、別々に、DNAを固定したレプリカフィルター
に会合させた。会合反応は、10μCiのプローブを含
む5xSSPE[180mMNaC1,1On+M  
NaH*PO,,1dM  EDTA(pH7,4)]
、 5 X Denhard’s、 0 、1%SDS
100μg/−変性サケ精子DNA溶液1〇−中で、3
5℃16時間行い、反応後フィルターを5xSSC[0
,15M  NaC1,0,015M5 odium 
 cttrateコ0.1%SDS溶液で室温で30分
ずつ3回さらに45℃30分ずつ2回洗浄した[ToM
aniatisら、 ”Mo1ecular  Clo
ning”Co1d  Spring  Harbor
  Laboratory、  P。
309(19B2)]。
洗浄したフィルターよりラジオオートグラムをとり、二
種類のプローブの両方に対して反応する菌株を一組2枚
のレプリカフィルターのラジオオートグラムを重ね合わ
せることにより探した。この方法により5 x l O
’  cloniesより二種類のプローブに対して反
応する1株[E 5cherichiacoli  K
l 2  DHI/pTB627(IPO14494、
FERM  BP−1280)]を得、これよりプラス
ミドDNA(1)TB627)をアルカリ法[H,C,
BirmboiIlら、ヌクレイツク・アシッズ・リサ
ーチ(Nuclelc  Ac1ds  Re5ear
ch)1.1513(1979)]によって抽出した。
実施例1 (1)  ラット脳mRNA由来のcDNAライブラリ
ーの作製 ラット脳より、RNAをグアニジンイソチオシアネート
法[Chirgvimら、[バイオケミストリー(B 
iocbemistry)J、上8.5294,197
8]を用いて抽出した。このRNAよりポリ(A)RN
 AをオリゴdTセルロースカラムクロマトグラフィー
により精製した[Avivとt、aaer、プロシージ
ング・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエン
ス(Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 
USA)69゜140B、(1972)]。このポリ(
A)RNAを鋳型としてcDNAライブラリーを、Wa
tSOnJ acksonの方法[Watson、 C
,J、 and  Jackson。
J、F、、DNAクローニング・ア・プラクティカル・
アプローチ(DNA  Cloning  APrac
tical  Approach)IRL  Pres
s、0xford。
p79,1985]に従って、λファージベクターλg
tl 0(Huynh、T、 V、ら、DNAクローニ
ング・ア・プラクティカル・アプローチ、IRLP r
ess、 Oxford、p49 、1985 )を用
いて作成した。10Mgのポリ(A)RNAより出発し
て、約1.5XIO’個のクローンよりなる大腸菌C6
00、Hf(2A(Huynh  T、 V、ら、同上
)を宿主としたcDNAライブラリーを得ることができ
た。
(2)上記ファージcDNAライブラリーを大腸菌C6
00、Hf12Aを宿主として、軟寒天プレート上に、
約lXl0’クローンずつ、10枚まき、これを、ニト
ロセルロースフィルター(ミリポア社、HATFフィル
ター)上に移した後、0.5NN a OH溶液でとか
し露出変性したファージDNAをフィルター上に乾燥固
定した(Maniatisら。
「モレキュラー・クローニング(MoleculerC
loning)JCold  Spring  Har
borL aboratory、p320 、1982
 )。
一方、参考例1で得られたヒトbF G F  cD 
NAを含むプラスミドpTB627を制限酵素BamH
Iで消化して得られるヒトbFGF’コードfi域ヲ含
む430bpDNA断片をニックトランスレーション法
(Maniatisら、同上、p109)により3@p
tlI識し、プローブとした。
標識したプローブと、DNAを固定したフィルターを、
標識プローブを含む、5XSSPE[0゜9M  Na
C150mMリン酸ナトリウム緩衝液(1)R7,4)
、5mM  EDTA]、50%ホルムアミド、 5 
X Denhardt’s、 0 、1%SDS、10
0μg/−変性サケ精子DNA溶液10d中で42℃、
16時間、会合反応を行い、反応後、フィルターを2x
SSC(1xSSC=0.15M  NaCl、0゜0
15Mクエン酸ナトリウム)、0.1%SDS溶液中で
室温で30分ずつ2回、txssc、o、t%SDS溶
液中で、55℃で30分ずつ2回洗浄した。洗浄したフ
ィルターを乾燥させた後、ラジオオートグラムをとり、
プローブと反応するクローンを検索した。この方法によ
り得られたクローンλRF−1よりDavisらの方法
(Davjsら、「アドバンスト・バクチリアル・ジェ
ネティクス(Advanced  Bacterial
  Genetics)J、Co1dS pring 
 Harbor  L aboratory  198
0 )によりファージDNAを抽出し、これより制限酵
素EcoRI消化により820bpの鎖長を有するcD
NA部分を切り出した。このcDNA部分の制限酵素地
図を第1図に示した。
このcDNA部分をプラスミドpcU13のEc。
R1部位に組み込んでpT8784を作製した。
このプラスミドpTB784を用いて大腸菌に12  
DHIを形質転換させることにより、該プラスミドpT
8784を含む形質転換体Escherichia  
coli  K 12  D Hl /pT B 78
4(IFO14616,FERM  P−9403)を
得た。
(3)次に上記(2)で得られたpTB784のcDN
A部分であるEcoRI  820bpDNA断片の塩
基配列をジデオキシヌクレオチド合成鎖停止法[M e
ss ingら、「ヌクレイツク・アシッズ・リサーチ
(Nucleic  Ac1ds  Re5earch
)J9,309.(1981)]によって決定した。
この結果より、ラットbFGFの全アミノ酸配列を決定
することが出来た。
cDNAの塩基配列と、その配列から推定されるアミノ
酸配列を第2図に示す。なお第2図中、tramはte
rminater codonを示す。
第2図に示したアミノ酸配列は、報告されているウシあ
るいはヒトbFGFのアミノ酸配列と非常によく似てお
り、このcDNAがラットbF G Fをコードするも
のであることを示している。
実施例2  rbFGFをコードする遺伝子の動物細胞
における発現ニ プラスミドpTB784をEcoRIで切断し、rbP
GFをコードする0、8kbのDNA断片を分取する。
別にpTB653[サイエンス(S c 1ence)
 。
236.1116(1987)]をEcoR■で切断し
、MuLV  LTR,SV40プロモーターを含む4
.3kbDNA断片を分取する。このDNA断片と上記
0 、8 kbD N A断片をつないで環状化しMu
LV  LTR,SV40プローE−一ターと同方向に
rbFGFが挿入されたものを選択してプラスミドpT
8785を得る。このプラスミドは動物細胞に導入する
とMuLV  LTRあるいはSV40プロモーターの
支配下にrbFGF cDNAを発現することができる
サルCO5−7細胞を10%胎児牛血清を含むDMEM
培地で単層環ll(ファルコン径60nusプラスチッ
クディツシュ)した後、同培地で培地交換する。交換の
4時間後に公知の方法[Orahamら。
ヴイクロジー(Virology)52,456(19
73)コに従いプラスミドpT8785のDNAI O
μgを含むカルシウムホスフェートゲルを調製して細胞
に添加し、pTB785感染CO5−7細胞を得る。さ
らにその4時間後グリセロール処理して0.5%胎児牛
血清を含む培地で上記pTB785感染CO5−7細胞
の培養を続けた後、70〜72時間後に産生されたrb
FGPを含む培地を集める。この培地中に含まれるrb
FGFfiは以下の方法により測定される。
rbFGF活性はBALB/c3T3細胞に対する増殖
促進作用により、同じ活性を示す精製ウシ脳PGF標品
(宝酒造株式会社製)の重量で表わすことができる。
マウスBALB/c3T3細胞を5%仔牛血清を含むD
MEM培地でタンク96穴マイクロタイタープレート(
平底)に1穴あたり2X103個を0.2−の培地にて
播種して、培養し、翌日。
0.5%仔牛血清を含むDMEM培地に交換する。
3日間培養したのち0.5%BSAを含むDME培地で
5倍ずつ段階的に希釈した検体を1穴あたり10μ添加
して、培養し、20時間後に5H−Tdr(5Ci/s
mol、 0 、5 tac L/ld  RCCA 
mersham)を各穴に2μずつ加える。6時間後に
細胞を0.2%トリプシン−0,02%EDTAを含む
リン酸緩衝液(P B S )処理ではがし、タイター
チックセルハーベスタ−を用いて、グラスフィルター上
に細胞を捕集し細胞に取り込まれた3H−Tdr量をシ
ンチレーションカウンターにて測定する。同様の操作で
重量既知のウシ脳FGF(宝酒造製)活性を測定し、得
られた検量1曲線より、検体中のrbF G F @を
算出することが出来る。
この方法により′前記発現プラスミドを感染させたCO
5−7細胞の培地中にrbPGF活性が検出できる。
実施例3  rbFGFをコードする遺伝子の大腸菌に
おける発現: (1)rbFGF発現用プラスミドpT8786の構築 前記実施例1(2)で得られたrbFGF cDNAを
含むプラスミドpTB784をEcoRIで切断し、0
 、8 kbD N A断片を得る。このDNA断片を
さらにHae■で切断して0 、5 kbD N A断
片を得る。別にリン酸化反応後の合成オリゴヌクレオチ
ド ”AATTCTATGCCAGCATTGC。
”CGGAAGATGGAGGTGGCGC。
”TCCGGCAATGCTGGCATAG。
および ”CACCTCCATCT をT4DNAリガーゼにより結合させ、これをさらに上
記0.5kbDNA断片にT4DNAリガーゼを用いて
結合させる。結合物をEcoRIで消化して0.54k
bDNA断片を調製する。
一方、trpプロモーターを有するプラスミドptrp
781 [Kuroka、wa、T 、らニュークレイ
ツク・アシッズ・リサーチ(Nucleic  Ac1
ds  Res、 )11.3077−3085(19
83)IDNAをEcoRIで切断し、このDNAに上
記0.54kbDNAを結合させて環状化し、プラスミ
ドを得る。
このプラスミドのうち、rbFGF cDNAがtrp
プロモーターと順方向に挿入されたものを選択して、r
bFGF発現用プラスミドpT8786を得る。
このプラスミドpTB786を用いて大腸菌DH1を形
質転換させることによりプラスミドpT8786を含む
形質転換体E 5cherichia  coliDH
I/pTB786を得る。
(2)菌体抽出液の調製 前記形質転換体を、それぞれ1%グルコース。
0.4%カザミノ酸、8μg/−テトラサイクリンを含
むM9培地で培養し、K 1ett値か約200の時点
で、3βインドリ−ルアクリル酸を25μg/dになる
ように添加し、さらに4時間培養する。
培養後、菌体を集め、1/20量の20s+MTris
−HC1,pH7,6,10%シュークロース溶液に懸
濁する。この懸濁液にフェニルメチルスルホニルフルオ
ライド(PMSF)を1mM、EDTAを10mM、N
aC1をO,1M、スペルミジン塩酸塩を10+eM、
リゾチームを100 μg/ld(いずれも最終濃度)
となるように添加し、θ℃、45分放置後、30秒間超
音波処理を加える。この溶液を1800 Orpm(サ
ーバル遠心機、5S34−a−ター)30分間遠心して
上清を得、菌体抽出液とする。
この菌体抽出液には、実施例2に記載の方法を用いて、
強いrbFGP活性を検出することができる。
発明の効果 本発明の形質転換体を培地に培養することにより、rb
FGFを大1に製造せしめることができるので、医薬、
試薬等として有用なrbFGPを大量に供給することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例1で得られたcDNA部分の制限酵素
地図を示す。 第2図は、実施例1で得られたcDNA部分の塩基配列
と、その配列から推定されるアミノ酸配列を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 を含有するポリペプチドであるラット塩基性線維芽細胞
    成長因子。 2、ラット塩基性線維芽細胞成長因子をコードする塩基
    配列を含有する組換えDNA。 3、ラット塩基性線維芽細胞成長因子が特許請求の範囲
    第1項記載のポリペプチドである特許請求の範囲第2項
    記載のDNA。 4、塩基配列: 【遺伝子配列があります】 を含有する塩基配列である特許請求の範囲第2項記載の
    DNA。 5、特許請求の範囲第2項記載のDNAを含有するベク
    ターで形質転換された形質転換体。 6、特許請求の範囲第5項記載の形質転換体を培地に培
    養し、培養物中にラット塩基性線維芽細胞成長因子を生
    成蓄積せしめ、これを採取することを特徴とする該因子
    の製造法。
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