JP2728240B2 - ヒトプロテインc変異体及びその製造方法 - Google Patents

ヒトプロテインc変異体及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、血液凝固防止作用を有する新規な一本鎖の
プロテインC変異体に関する。
技術的背景 ヒトプロテインCはヒト血漿中に存在するセリンプロ
テアーゼ前駆体である。
プロテインCはトロンボモジュリンに結合したトロン
ビンにより限定分解をうけ、活性型プロテインCとな
り、血液凝固系の第VIIIa因子及び第Va因子をカルシウ
ムイオンの存在下に失活させ血液凝固を阻害しまたティ
ッシュプラスミノゲンアクティベーターインヒビター
(以下、PAI)を阻害しその結果、線溶系を昂進するこ
とが知られている。ヒトプロテインCをコードするcDNA
の塩基配列は1985年にFosterらによって決定され、報告
されている(D.C.Foster et al,Proc.Natl.Acad.Sci.US
A 82,4673−4677(1985))。
ヒトプロテインCはアミノ末端から6,7,14,16,19,20,
25,26及び29位にグルタミン酸残基を有する。これらは
翻訳後ビタミンK依存性の修飾によって、そのガンマ位
の炭素がカルボキシル化される。そのγ−カルボキシグ
ルタミン酸を含む領域(以下本明細書で「グラドメイ
ン」と称する)は、主として、カルシウムイオン(C
a++)を介して、細胞膜上の負に荷電したリン脂質と複
合体を形成する際に働くとされている。このグラドメイ
ンの働きについては文献「代謝」第19巻,第9号(198
2)に詳しい総説が述べられている。
本発明の課題 本発明の課題は、ヒトプロテインCのアミノ酸配列の
一部を変異させトロンビン/トロンボモジュリンによる
活性化を遅らせひいてはその活性持続時間を遅効させる
ことのできる新しいプロテインC変異体を提供すること
である。
発明の背景及び構成 血液凝固の過程は、最終的にはフィブリン凝塊の形成
に至るまでの種々の血液成分、組織因子の複雑な連鎖相
互反応から構成される。一般に、血液凝固においては血
液中に存在する不活型の前駆体蛋白質即ちザイモゲンが
それ自体他の活性化血液凝固因子によって活性化を受け
次のザイモゲンを活性化するという一連のカスケードを
経て最終的にフィブリノゲンがフィブリンに変化しフィ
ブリンによる血液凝塊が形成される。
フィブリン凝塊が形成される最終段階では、補助因子
である活性型Va因子存在下で、プロトロンビンが一種の
蛋白質分解酵素である活性型Xa因子によってトロンビン
へと活性化され、これがさらにフィブリノゲンをフィブ
リンに変えるとともに、正のフィードバックとして不活
性型VIII因子と不活性型V因子を活性化して凝固反応を
加速させる。しかし一方で、負のフィードバックとして
も作用し、不活性型プロテインCを活性型プロテインC
に変え、このものは更に活性型Va,VIIIa両因子を分解不
活化し抗凝固因子として働く(W.Kisiel et al,Bioche
m.,16,5824−5831,(1977);R.A.Marlar,A.J.Kleiss an
d J.H.Griffin,Blood 59,1067−1072,(1982))。
さらに活性型プロテインCはPAIを不活化しプラスミ
ノゲンからのプラスミンの生成を結果的に促すことによ
り、ひいてはプラスミンによるフィブリンの凝塊の分解
を促進して抗凝固的のみならず線溶的にも働く(Y.Saka
ta et al,Proc.Natl.Acad.Sci.,82,1121−1125,(198
5))。
このプロテインCの活性化は、プロテインCがトロン
ビン及び内皮細胞表面のトロンボモジュリンと結合する
と著しく促進される(C.T.Esmon and W.G.Owen,Proc.Na
tl.Acad.Sci.USA 78,2249−2252(1981))。プロテイ
ンCの血中濃度が低レベルである患者は、血栓症を起こ
しやすい(J.H.Griffin et al,J.Clin.Invest.68,1370
−1373(1981);J.H.Griffin et al,Blood 60,261−264
(1982);P.C.Comp et al,J.Clin.Invest.74,2082−208
8,(1984))。プロテインCを完全に欠損するホモ型患
者の場合、新生児期に重篤な胎児性血栓症を発症するこ
とがある(U.Selingsohn et al,New Engl.J.Med.,310,5
59−562(1984))。
プロテインCは、23%の糖を含有する、分子量62Kダ
ルトンの、ビタミンK依存性の修飾、即ちアミノ末端領
域にあるグルタミン酸残基のγ−カルボキシル化をうけ
る抗血液凝固因子であり(W.Kisiel,J.Clin.Invest.64,
761−769,(1979))、一種のセリンプロテアーゼの前
駆体蛋白質として血漿中に3〜4μg/mlの濃度で存在す
る。通常分子量41KダルトンのH−鎖と分子量21Kダルト
ンのL−鎖が一本のジスルフィド結合で架橋された状態
で存在するが、約10%はH−鎖とL−鎖が分離せずペプ
チド結合でつながった状態でも存在することが知られて
いる(E.Kisiel,J.Clin.Invest.64,761−769,(197
9))。L−鎖はヒトの場合、9個のγ−カルボキシグ
ルタミン酸(Gla)残基と1個のβ−ヒドロキシアスパ
ラギン酸(HO−Asp)残基を含有する。この9個のGla残
基を有する部分は同蛋白質のアミノ末端に局在し、グラ
ドメイン領域と呼ばれ、同蛋白質の活性化及び活性それ
自身に必要である。
ヒトプロテインCの全アミノ酸配列はそのcDNA及びゲ
ノムDNAの配列よりすでに知られており本発明者達もす
でにヒトプロテインCをコードする遺伝子のDNA配列を
その発現のために種々のプロモーターに接続し動物細胞
において生産することに成功し、これを特願昭62−9634
1号として特許出願している。遺伝子のコードするアミ
ノ酸配列によれば、プレプロプロテインCは42個のアミ
ノ酸残基からなるプレプロリーダー配列、155個のアミ
ノ酸残基からなるL−鎖、Lys−Argからなる接続ジペプ
チド(connecting dipeptide)さらに活性化において除
去される12個のアミノ酸残基、そして最後に250個のア
ミノ酸残基からなるH−鎖からなることが知られる。
このプレプロプロテインCは、遺伝子より翻訳生産
後、まず−10位のAla後方で開裂され塩基性の極めて高
い9個のアミノ酸残基よりなるプロペプチドを有するザ
イモゲンの状態となる。細胞中に分泌されるときさらに
−1位のArgの後方で開裂をうけアミノ末端がAla−Asn
−Ser−となる。血液中を循環するときは、さらに+156
位のLysと+157位のArgからなる接続ペプチドがある種
のプロテアーゼによって除去され、最終的にトロンビン
とトロンボモジュリンによって169位のArgの後方で開裂
を受け活性型プロテインCとなる。しかし、生体内では
一本鎖型前駆体から二本鎖型への移行は何等かの理由で
不完全でありマイナー成分として、ヒトの場合、約5〜
15%のプロテインCは一本鎖型として存在する(J.P.Mi
letich,et al,Blood,62,Suppl.1,306a(1983))。これ
が、単に不完全なプロセッシングの結果なのか、血液凝
固線溶機構の調節に何等かの特別な役割を果たしている
のか詳細な解析はまだなされていない。しかし我々は、
一本鎖型プロテインCは二本鎖型プロテインCよりも活
性化を受ける速度が遅く、従ってその効果が遅効的で延
長する可能性に着目し本発明を完成した。
本発明のヒトプロテインC変異体は、天然のヒトプロ
テインCの156及び157番目のアミノ酸配列Lys−Argと異
なるアミノ酸配列を有することを特徴としている。水溶
性及び酸−塩基性の点を考慮すると、リジン−アルギニ
ンをセリン、アスパラギンおよびグルタミンよりなる群
から選ばれる2種のアミノ酸残基の配列で置換するのが
好適である。Asn−Ser,Ser−Asn,Gln−Ser,Ser−Gln,As
n−Gln,Gln−Asn等でLys−Argを置換することが適当で
ある。
本発明のプロテインC変異体は、それをコードするDN
Aを用いて遺伝子工学的に製造される。そのDNAは、既に
知られているプロテインCをコードするDNAの一部を合
成DNA断片で置換して作成することができる。
このようにして得られた遺伝子は、発現のためのプロ
モーター等を組み込んで発現ベクターとし常法によって
宿主中で発現させられる。宿主としては、蛋白質のグリ
コシル化、γ−カルボキシル化あるいはβ−ヒドロキシ
化等の翻訳後修飾が可能である真核細胞を用いることが
望ましい。
発現のための好ましい宿主細胞はCHO細胞、BHK細胞の
ような動物細胞が挙げられる。遺伝子の組み換え、発現
のために必要とされる機能領域の結合、宿主細胞への形
質転換、発現、生成物の分離精製方法はいかなる方法に
よっても行うことができる。
発明の効果 本発明で得られる一本鎖型ヒトプロテインC変異体は
第Va因子及び第VIIIa因子の失活及びPAIの中和作用を有
し、かつ血液中での活性化が正常の二本鎖型プロテイン
Cより遅くその効果が遅効的で延長される。
以下に本発明を実施例によって説明する。本発明の実
施例においては、本発明者等が特願昭62−96341号特許
出願において作成したヒトプロテインCをコードする遺
伝子及び特願昭62−96340号特許出願において作成した
該遺伝子を組み込んだ発現ベクター並びに蛋白質の遺伝
子工学的な、新しい製造方法を用いた。それらについて
は、参考例として説明されている。なお以下の実施例及
び参考例は、本発明を限定するものではない。
参考例1(pCs1の構築) 本発明者等は特願昭62−96341号においてヒトプロテ
インCをコードする1389bpの遺伝子の両端に、EcoR I部
位とSmaI及びHind III部位が付加された遺伝子を得た。
この遺伝子は、Foster等がProc.Natl.Acad.Sci.USA.8
2,4673−4677(1985)において発表したヒトプロテイン
Cの遺伝子配列をもとにして、コードされるアミノ酸を
変更しない範囲で塩基配列の一部を変更したものであ
る。
この遺伝子をpUC9(ファルマシア社等より市販)より
本発明者等が改良した、pUC9と同じポリリンカー部位
と、Pvu Iを消失せしめたアンピシリン耐性遺伝子を持
つプラスミドベクターの、EcoR IとHind IIIの間に組み
込んでプラスミドpPC1を作成した。このプラスミドは大
腸菌K12/Om225に形質転換し、工業技術院微生物工業技
術研究所に微工研条寄第1858号(FERM BP−1858)とし
て寄託された。
更に特願昭62−96341号において、このヒトプロテイ
ンCをコードする遺伝子から、発現ベクターpCs1が構築
された。すなわち、プラスミドpBR322の2.3KbpのPvu II
−EcoR I断片(これはアンピシリン耐性遺伝子及び複製
開始部位を含む)に、SV40アーリープロモーターを含む
断片、遺伝子を挿入するためのポリリンカー及びSV40ア
ーリーmRNAポリアデニレーションサイトを含む断片を結
合させたプラスミドpSVA stop1をポリリンカー内にある
Xba Iサイトで切断しT4DNAポリメラーゼにより平滑末端
とした。次にpPC1をEcoR I及びSma Iで消化し、プロテ
インC遺伝子を含む1.4KbpのDNA断片をアガロースゲル
電気泳動により単離精製しT4DNAポリメラーゼにより平
滑末端にした後、先に述べたプラスミドpSVA stop1の平
滑末端にT4DNAリガーゼによりライゲートした。
組み換えDNAプラスミドを調べてプロテインC遺伝子
がSV40アーリープロモーターに対して発現可能な方向に
組み込まれたクローンを選択しpCs1とした。これは大腸
菌K12/Om225に形質転換し微生物工業技術研究所に微工
研条寄第1473号(FERM BP−1473)として寄託されてお
り、その制限酵素地図は第2図に示されている。
参考例2(pCs4の構築) 特願昭62−96340号においては、このpCs1からpCs4が
構築されている。このpCs4はSV40アーリープロモーター
の上流及びポリAシグナルの下流にBst XIサイトが導入
されている。このBst XIサイトは、Bst XIで切断され
て、その両端に なる非対称的な粘着性末端を生ずるよう工夫されてい
る。そして、このような末端を有する遺伝子を結合させ
るときは必ず同じ方向に結合する。この性質を利用し、
プロテインCの発現に必要な単位(プロモーター+プロ
テインC遺伝子+ポリAシグナル)を多数個同一方向に
結合させたうえ動物細胞に導入して発現させることによ
ってプロテインCを高収率で生産することができる。pC
s4の製法を以下に略述する。
pCs1をEcoR Iで消化した断片に、化学的に合成された
下記の二本鎖オリゴヌクレオチドをライゲートした。
〔pはライゲーションのために5′末端に結合したリ
ン酸基、□はBst XIの認識部位、↓は同酵素の切断部位
を示す。〕 オリゴヌクレオチドの左側は、切断されたpCs1のEcoR
Iによる切断面と結合するが、EcoR Iサイトが再生しな
い塩基配列としてある。これは次の工程で生ずるEcoR I
サイトがユニークサイトとなるようにするためである。
右側はXho Iによる断面と結合する部分である。
ライゲーション産物をXho Iで消化した後再びライゲ
ートした。EcoR Iで切断されたpCs1の両端に各1個の合
成オリゴヌクレオチドが結合し、その両端でライゲート
されて(この際Xho Iサイトが生成する)環状のプラス
ミドとなる。
つぎに、生じたプラスミドをPvu IIで部分消化する。
pCs1中には2つのPvu IIサイトがあるので、両方で切断
されたもの、どちらか一方において切断されたもの、及
び全く切断されなかったものの混合物が得られるので、
アガロースゲルを用いた電気泳動法によりサイズフラク
ショネーションして、SV40アーリープロモーターの上流
に位置するPvu IIのみが切断されたものを単離する。単
離されたDNA鎖に、化学的に合成された下記の化学構造
を有する二本鎖オリゴヌクレオチドをライゲートした。
〔記号は上記に同じ。右側はEcoR Iによる切断面と結
合する部分である。〕 オリゴヌクレオチドの左側は、切断されたプラスミド
DNA鎖のPvu IIサイトと結合し、Pvu IIサイトは再生し
ない塩基配列としてある。ライゲーション産物をEcoR I
で消化した後、再びライゲートした。Pvu IIで切断され
たプラスミドDNA鎖の両端に各1個の合成オリゴヌクレ
オチドが結合し、この両端でライゲートして(この際Ec
oR Iサイトが生成する)環状のプラスミドとなる。得ら
れたプラスミドをXho I及びEcoR Iで切断し、その断片
をpHSG396(宝酒造(株)から購入。クロラムフェニコ
ール耐性のマーカーを持つ)をXho I及びEcoR Iで切断
したものにクローニングする。このようにして得られた
クロラムフェニコール耐性のプロテインC発現ベクター
プラスミドをpCs4と命名した。その制限酵素地図は、第
1図のpCs10と実質上同一である。
実施例1(pCs10の構築) ヒトプロテインCの156番目のリジンと157番目のアル
ギニンは、pCs1及びpCs4のプロテインC遺伝子の後方の
Bgl IIサイトとSac IIサイトの間に位置している。その
Lys−ArgをAsn−Serに置換するため、5′−末端がBgl
II制限酵素粘着末端、3′−末端がSac II制限酵素粘着
末端である次の合成DNA断片を作成した。
〔下線の部分が接続ペプチドLys−Arg〔AAACGA〕に変
わって導入されたAsn−Ser〔AACTCC〕に対応する。他の
アミノ酸配列は元のものと変わらない。〕 PCNS−α鎖とPCNS−β鎖は、アプライドバイオシステ
ム社製のDNA合成機で合成した。PCNS−α鎖とPCNS−β
鎖を40nmoleずつ凍結乾燥し、160μlのH2Oに溶かし、
おのおの16μlをとり10倍濃度のPNKバッファー(500mM
Tris−Cl,pH7.6,100mM MgCl2,10mM 2−mercaptoethano
l,25mM ATP)2μl、続いて2μlのT4ポリヌクレオチ
ドキナーゼ5ユニットを加え37℃1時間反応させた。両
反応液から10μlとり混合し65℃10分間放置後45分かけ
て徐々に室温に戻しアニーリングさせた。
一方pCs4をCla I及びXba Iで消化して得られた356bp
の断片(上記のBgl IIサイト、Sac IIサイトを含む)を
pHSG396(Takeshita et al,Gene,61,63−74(1987))
にサブクローニングし、p396pCC1−Xb/5と名付けた。こ
れをBgl II及びSac IIで消化し、上記で合成したDNA断
片をライゲートした。ついでこのようにして得られたプ
ラスミドからCla I−Xba I断片を切り出し、もとのpCs4
の同断片を置換してプラスミドpCs10を作成した。
pCs10は、接続ジペプチドLys−ArgがAsn−Serに転換
したプロテインC変異体をコードし発現するプラスミド
である。その制限酵素地図は第1図に示されている。
pCs10に含まれているプロテインC変異体をコードす
るDNA配列とそのアミノ酸配列は表1に示されている。
参考例3(pHSG293の構築) 特願昭62−96340号においては、選択マーカーとして
のネオ遺伝子を有し、pCs10と同じ非対称性粘着性末端
を生ずるBst XIの認識部位を有するpHSG293が構築され
ている。これは先に説明したpCs10より得られるプロテ
インCの変異体の発現に必要な単位と両者の転写方向が
同一方向に結合させることによって、意図する遺伝子が
導入された形質転換株を選択することを可能にするもの
である。以下にpHSG293の製法を以下に略述する。
大腸菌の中ではカナマイシン耐性を示し、真核細胞中
ではG418(ジェネテイシン)耐性を示すネオ遺伝子が組
み込まれているコスミドベクターであって、ATCCに3730
1として寄託されているpHSG274をBst XIで消化すると次
のフローシートに示したように切断される。
ついで、その切断された断片をフローシートに示した
合成オリゴヌクレオチドとライゲートする。その結果Bs
t XIは消滅する。ついでHind IIIで消化すると、コスミ
ドベクターに含まれているHind III−Bst XI部分及び反
復結合した余分の合成フラグメントが除去される。この
ようにして得られたものをライゲートした。合成オリゴ
ヌクレオチドの左側がコスミドベクター中のHind IIIで
切断された切断面と結合した環状プラスミドが得られ
る。
なお、合成オリゴヌクレオチド中のXba IはpHSG274と
pHSG293を分別するために導入されたものである。合成
オリゴヌクレオチド中のlacオペレーターは、コスミド
パッケージング後にカナマイシンによる選択と同時に、
X−gal存在下にブルーコロニーとなる形質転換株を識
別することを可能とする。
このプラスミドをpHSG293と命名した。その制限酵素
地図は第3図に示されている。
以下の実施例においては、pCs10より得られるプロテ
インC変異体の発現用遺伝子とpHSG293から得られるネ
オ遺伝子とをBst XIの非対称性の粘着性末端を利用して
同一方向に多数個結合させた。
ついで、この直鎖状の遺伝子を、ファージ粒子でイン
ビトロパッケージングし、大腸菌に感染させた。これを
ネオ遺伝子に由来するカナマイシン耐性の選択マーカー
を利用して選択し、得られたコロニーから目的の組み換
え体コスミドDNAをもったものを選択した。このように
して得られた組み換え体コスミドDNAを常法に従ってCHO
細胞及びBHK細胞に導入し、ネオ遺伝子に由来するG418
耐性を利用して選択する。このようにして得られる上記
細胞はその培養プロテインC変異体を効率良く生産し
た。
実施例2 一本鎖変異型プロテインC発現単位断片の試験管内で
のタンデム増幅及び大腸菌細胞内での大量調製 実施例1で述べられた、pCs10DNAをBst XIで消化する
と、2.2Kbの大きさのDNA断片と2.1Kb大きさのベクター
部分の断片が生じるので、両断片を分離精製することは
実際上不可能である。そのため、pCs10DNAを一度EcoR I
制限酵素で消化開裂し4.3Kbの線状DNAにした後、このEc
oR IサイトにEcoR Iで同様に開裂した約9.1KbのpHSG11
を挿入した(pHSG11はpHSG1の派生体でその単一のBst X
IサイトがDNAポリメレースで破壊されている。pHSG1はp
SC101の温度感受性変異体でT.Hashimoto−Gotoh and M.
Sekiguchi,J.Bacteriology,131,405−412,(1977)に記
載されている。)。この結果できたプラスミドは13.4Kb
のサイズで11.2Kbのベクター断片と2.2Kbのプロテイン
Cの発現断片を含み、前者のDNA断片はpCs10由来のクロ
ラムフェニコール耐性遺伝子とpHSG11由来のテトラサイ
クリン耐性遺伝子をコードする。これを、pCs11と名付
けた。pCs11DNAをBst XIサイト消化し、0.7%アガロー
スゲル電気泳動で分離し、目的とする2.2Kb断片を切り
出し精製した。このDNA断片2.0μgを、同じくBst XI消
化しカーフインテスティンアルカリフォスターゼ(calf
intestine alkaline phosphatase)処理した0.1μgの
pHSG293コスミドDNA断片と混合し5ユニットのT4DNAリ
ガーゼを含む10μlの反応溶液中で12℃にて一夜連結反
応を行った。
このようにしてできたライゲーションプロダクツ5μ
lをとり、Strategene社製のインビトロパッケイジング
キットを用いてラムダファージ粒子の中にパッケージし
た。反応は、同社のマニュアルにある指示に従って行っ
た。このファージ粒子を大腸菌K−12株のDH−1細胞に
感染させ、25μg/mlのカナマイシンを含む寒天培地上で
成育させた。生じたコロニーをカナマイシンを含む100m
l液体培地にうつし一夜37℃で更に成育させ菌細胞を回
収しプラスミドDNAを標準的な方法で大量精製し約10μ
gの環状DNAを得た。この環状DNAは分子の大きさが約45
KbありこれをBst XIで消化しアガロースゲル電気泳動上
で発現断片とコスミッド断片に分離しそれぞれのDNA断
片の大きさとバンドの濃さの比から計算して8コピーの
発現断片が含まれていたものを選びpCNS701と名付け
た。pCNS701は一本鎖変異型のプロテインCを動物細胞
で発現する遺伝子のほかにコスミドベクターpHSG293由
来の抗生物質G418耐性の遺伝子を有する。
実施例3 変異体蛋白質の動物細胞における生産とそのプロテイ
ンC様活性の確認 試験管内でタンデム増幅された遺伝子発現単位断片DN
Aを分子あたり8コピー含むpCNS701コスミドDNAを新生
仔ハムスター腎細胞(BHK)及びチャイニーズハムスタ
ー卵巣細胞(CH0−dhfr-)へ以下のように導入した。即
ち、上記細胞1×106個を100mmの直径の組織培養皿(フ
ァルコン社製,3001)にBHK細胞の場合はダルベッコー修
正培養液(DME、10%非働化処理牛胎児血清及び40μg/m
lプロリンを含有)またはCHO細胞の場合はヌクレオシド
類を含む最少必須培養液(MEM+α、10%非働化処理牛
胎児血清を含有)8ml中において、37℃、5%CO2/95%
空気の気相下において20時間程加温し、20%程度のコン
フルエンス密度となるまで増殖させた。この培養皿1枚
分を形質転換するため、7μgのpCNS701を900μlの14
0mM NaCl,0.75mM NaHPO4,25mM HEPES(pH7.1)に溶か
し、60μlの2M CaCl2を加え撹拌し室温に30分間放置し
た。これを、960μl取り、直接上記培養皿内の培養液
中に滴下し37℃,24時間加温してDNAを細胞内に導入し
た。次に、培養液を新鮮な培養液8mlと交換し更に18時
間培養した。導入後計42時間後に細胞をトリプシン/EDT
A処理によって回収し、これを10枚の培養皿に均等に分
配し400μg/mlのG418(Gibco社製)を含む8mlの同様の
培養液中で7〜14日間培養した。ここで、pCNS701DNA1
μgあたりBHK細胞では85個、CHO細胞では57個のG418耐
性のコロニーを得た。各コロニーは単離してクローン化
した後、1×106個の細胞を0.1μg/mlのビタミンKを含
む培養液を含む、60mmの直径の組織培養皿(ファルコン
社製,3002)に移し、24時間インキュベーション後に細
胞がコンフルエントになった時新鮮な0.1μg/mlのビタ
ミンKを含む培養液と交換し、更に24時間培養後培養液
上清を回収し組換え蛋白質の生産量を羊の抗ヒトプロテ
インC抗体を使ったELISA法で以下のように測定した。
アフィニティ精製したヒトプロテインCに対する羊の
ポリクローナル抗体(5μg蛋白質/ml)を96穴マイク
ロタイタープレート(Patra社製)の各穴に50μlづつ
入れ、室温で1時間放置した。次に、PBS(phosphate b
uffered saline,pH7.2)中に1%牛血清アルブミン(BS
A)を含む250μlの溶液を各穴に加え更に室温、30分間
放置後、各穴の溶液を吸引除去し次いでPBSで4回洗浄
したのち空気乾燥後4℃に保存した。この抗体でコート
された上記テストプレートの各穴に上記上清サンプル液
40μlを投じ、室温、1時間放置した。次いでサンプル
液を吸引除去し200μlPBSで4回洗浄後西洋ワサビペル
オキシダーゼ(HRP)標識の羊抗ヒトプロテインC抗体4
0μlを各穴に投じ室温1時間放置した。抗体を除去しP
BSで4回洗浄後1mg/ml orthophenyldiamine(OPD)、0.
006%H2O2を含む、クエン酸緩衝液50μlを各穴に投じ
室温10〜15分間放置後、赤褐色の生成をELISAプレート
リーダー装置(ダイナテック社製)で測定した。第2表
に示されたG418形質転換体のうち約47%が0.5μg/ml以
上のプロテインC産生量を示した。特に、BHK細胞由来
のB−7クローンとCHO細胞由来のC−5クローンでは
それぞれ0.74μg/mlと0.94μg/mlの産生を示した。
次に、プロテインCの生理学的活性を調べるため、ヒ
トプロテインC抗血液凝固活性定量キット(ベーリング
ベルケ社製,Cat.No.2576,2577,OTXA11)を用いて、上記
培養液上清のプロテインC様活性を調べた。その結果、
クローンB−7とC−5では、対照に用いたヒト血漿の
2.7%及び11.0%の活性が見られた。
実施例4 変異型組換え体ヒトプロテインCの一本鎖状態の確認 クローンB−7とC−5の形質転換細胞を60mmの直径
の組織培養皿(ファルコン社製,3002)1枚あたり1×1
06細胞となるように播き前記のウシ血清を含む培養液中
でコンフルエント密度になるまで3〜4日間培養した
後、培養皿を血清のない培養液にて2回洗い、さらに同
培養液の中で24時間培養した。この培養上清1mlを取り3
33μlの100%トリクロロ酢酸を加え撹拌後0℃で30分
間放置しエッペンドルフ卓上遠心機で室温で15分間遠心
沈澱させる。この沈澱物を20μlのサンプルバッファー
(65mM Tris−HCl,pH6.8,3%SDS,10% Glycerol,2% 2
−mercaptoethanol,0.004% Bromophenol blue)に溶か
し約1μlの飽和したトリズマベース液を加えてpHを7.
0〜7.5に調整する。この20μlの懸濁液は0.5〜1μg
の蛋白質を含有する。これを10% SDS−PAGEによる電気
泳動にかけ、25mMトリス−192mMグリシン(pH8.3)−20
%エタノール中で電気泳動的にナイロンフィルターに吸
着させ、ウエスタンブロッティング(Western blottin
g)を行った。フィルターは、その後3%ゼラチンを含
む20mM Tris−HCl(pH7.5)−500mM NaCl中で、室温、6
0分間固定した後、一次抗体としてヤギ抗ヒトプロテイ
ンC抗体、二次抗体として西洋ワサビペルオキシダーゼ
(HRP)標識したウサギ抗ヤギIgG抗体を用いた間接法に
より、ヒトプロテインCを特異的に染色した。2−merc
aptoethanolによる還元処理を施した試料の場合、ヒト
血漿由来のプロテインCでは、H−鎖のα鎖,β鎖に対
応する分子量40Kダルトン付近の2本のバンドとL−鎖
に対応する分子量21Kダルトンのバンドが主に認めら
れ、H−鎖とL−鎖がつながった62Kダルトンの一本鎖
プロテインCのバンドは僅かにみとめられるにすぎな
い。この発明で得られた、B−7,C−5株では、いずれ
の場合も、分子量62Kダルトンのバンドのみが認めら
れ、H−鎖、L−鎖に相当するバンドは認められなかっ
た(第4図レーン1と2参照)。これらの結果は、血漿
由来のヒトプロテインC及びCHO細胞で生産された組換
えヒトプロテインCではH−鎖とL−鎖の接続ペプチド
がLys−Argであるのに対し、BHK細胞、CHO細胞で生産さ
れた該組換え体変異型ヒトプロテインCは接続ペプチド
がAsn−Serに置換されたためプロテアーゼによって消化
されなくなったと解釈される。
【図面の簡単な説明】
第1図はpCs10の制限酵素地図である。 第2図はpCs1の制限酵素地図である。 第3図はpHSG293の制限酵素地図である。 第4図は動物細胞の培養上清中に生産されたヒトプロテ
インC変異体のウエスタンブロッティングのパターンで
ある。 レーン1:B−7株の培養液上清 レーン2:C−5株の培養液上清 レーン3:ヒト血漿から精製したプロテインC レーンM:蛋白分子量マーカー (上から97Kd,68Kd,43Kd及び25Kdと18Kdの融合したバン
ド)
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 C12R 1:91)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】天然のヒトプロテインCの156および157番
    目のアミノ酸配列リジン−アルギニンがセリン、アスパ
    ラギンおよびグルタミンよりなる群から選ばれる2種の
    アミノ酸残基の配列で置き換えられていることを特徴と
    する一本鎖のヒトプロテインC変異体。
  2. 【請求項2】前記アミノ酸配列リジン−アルギニンがア
    スパラギン−セリンで置き換えられている請求項1記載
    のヒトプロテインC変異体。
  3. 【請求項3】請求項1記載のヒトプロテインC変異体を
    コードするDNA。
  4. 【請求項4】請求項3記載のDNAを用いるヒトプロテイ
    ンC変異体の遺伝子工学的製造方法。
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