JP2987203B2 - アンギオジェネシス制御特性を有するヒト蛋白をコードするヌクレオチド配列 - Google Patents
アンギオジェネシス制御特性を有するヒト蛋白をコードするヌクレオチド配列Info
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Description
白をコードするヌクレオチド配列に関する。
をインビボ制御するアンギオジェネティックファクター
特性を有する新規蛋白をコードする遺伝子の単離及び分
子キャラクタライゼイションに関し、又その蛋白質自体
に関する。
ー、該ベクターにより形質転換されたプロカリオティッ
ク及びオイカリオテック細胞及び該蛋白及び対応するポ
リクローナル及び/又はモノクローナル抗体の生産への
使用に関する。
合成され分泌され、プロリフェレーションだけでなくデ
ィフェレンシエーション及びターゲット細胞のモルホジ
ェネシスに作用することは広く知られている。事実、い
くつかの生長因子は、その作用を制御機構、例えばケミ
オタクシス、インフラマトリーシステム細胞の活性化及
び組織の修復といったものによりもたらすことが知られ
ている(Whitman,M.及びMelton,D.A.,1989,Annual Rev.
Cell Biol.,5,93−117)。
胞との類似するフェノタイプのため、共通の機構で該現
象を制御することが示唆されてきた。事実、生長因子と
それ自体の特異的レセプターとのインターラクションに
より別の蛋白キナーゼを含む中間体反応を通して、遺伝
子活性制御蛋白を間接的に活性化する。この代謝鎖の多
くの成分は、ビールスオンコジーンの細胞アナログと同
定され、オンコビールスが正常細胞プロセスをいかに妨
害しうるかを示唆する。
る遺伝子はクローンされ、該因子は、活性及び/又は配
列ホモロジーに基づいでグループに分けられ、そのうち
で、アンギオジェネティックファクターのファミリーが
ある。
リオジェネシス、ウーンドヒーリング(wound healin
g)及び器官再分化の間に生じる複雑なプロセスであ
る。更に、ソリットな腫瘍の生長のようないくつかのパ
ソロジー、いくつかのレチノパチー及びリウマチ様関節
炎はアベラントアンギオジェネシス(aberrant angioge
nesis)を誘導する(Risau W.,1990、Progress in Grow
th Factor Research,2,71−79)。
り、それらの2つは、管形成に発展するエンドテリアル
(endothelial)細胞のマイグレーション(migration)
とプロリフェレーション(proliferation)で示され
る。
が同定され、対応する遺伝子がクローンされた。それら
としては、PCT特許出願No.8701372の主題である、アン
ギオジェニン;血小板−由来エンドテリアル生長因子PD
−ECGF(Ishigawa等、1989、Nature,338,557);ヒト血
管透過ファクター、VPF(Keck等、1989、Science246,13
09)、これはバスキュラー エンドテリアル生長因子、
VEGF(Leung等、1989、Science、246、1306)のデノミ
ネーションとともに、マウスでもクローンされた;フィ
ブロプラストの生長因子、即ち、酸因子、a−FGF及び
塩基因子、b−FGF、トランスホーミング生長因子アル
ファ、TGF−α及びベータ、TGF−β(Folkman及びKlags
burn、1987、Science、235、442)。
方法に従って2つのグループに分けられる:モーティリ
ティー又はマイトーシスを刺激することにより血管エン
ドテリアル細胞に直接に又は、エンドテリアル細胞に作
用する生長因子を生産する細胞に間接的に働く場合であ
る。
ァクターがモーティリティー及びエンドテリアル細胞の
プロリフェレーションに別々の効果をもたらすことがは
っきりした。事実、それらのいくつかは、2つの出来事
のうちちょうどひとつを刺激し、他のひとつは、両方の
出来事を刺激する。ところが、他の方はインビトロで不
活性であると思われ、他のひとつはエンドテリアルセル
ラープロリフェレーションを阻害する活性すら示す。こ
のようなデータはアンギオジェネシスの規制は異なる成
分に媒介された複雑なプロセスであること示している。
それらの成分の多くは未だ同定されていない。
ディフェレンシェイションを刺激することのできる新規
アンギオジェニックファクターの同定及び単離の必要が
あるのは明らかである。そして、チューモラル(tumora
l)マーカーとして、そして炎症疾患用の診断薬分野と
局所又はインターナルユース用、例えば、傷、外科手術
後の組織、移植、火傷、潰瘍等の治療のような治療分野
の両方で利用できる。このような因子は、インビトロで
も細胞培養の生長刺激としてうまく利用できる。
時間で注目すべき低コストで生産することを可能として
いる。
的チュモラルマーカーを同定する必要性が増加してい
る。更に、ハイブリッド蛋白を生産する最近の方法(Fi
tzgerald D.及びPastan I.,1989,J.Natl.Cancer Inst.8
1.1455−1463)及び/又は毒性分子を有する抗体をコン
ジュゲートする方法(Pearson,J.W.等、1989(Cancer R
es.49,3562−3567)は、チューモラルセロテラピーの分
野に確実な結果を与えており、テストすべき新規ファク
ターの必要が徐々に高まっている。最後に、多くのアン
ギオジェニックファクターがチューモラル細胞から始ま
ってクローンされてきた。一方、非−ネオプラスチック
マテリアルから生じる遺伝子の治療分野でのより良い適
用が明らかである。
有する蛋白をコードするヌクレオチド配列を提供し、こ
の配列は非−ネオプラスチック組織から得られ;該配列
を含むベクター;該ベクターにより形質転換された細胞
及び新規なアンギオジェニックファクターの生物学的及
び/又は免疫学的活性を有する蛋白の生産及び蛋白自
体、これらは診断及び治療分野で利用される。
方法及び対応するポリクローナル又はモノクローナル抗
体の生産用抗原としてのその使用も提供する。
ターをコードする配列を含む分子プローブは、他のアン
ギオジェニックファクターのチューモラルパソロジーの
場合と同様その異常型(aberrant)生産に関係したパソ
ロジーの診断でマーカーとして利用しうる。
療、傷の治療、外科手術後の組織の治療、移植、火傷、
潰瘍等の治療に利用できる。該因子は、細胞培養の生長
刺激としてインビトロでもうまく利用できる。
の分子プローブ及び蛋白を適切な量、短時間及び注目す
べき低コストで生産できる。
び治療目的用に、宿主細胞からの由来として直接及び適
切な修正をした後の両方として、医薬組成物のより良い
生産物を得るために利用できる。
で示されるアミノ酸配列を有する、アンギオジェネシス
制御因子の免疫的及び/又は生物的特性をもった蛋白、
例えばPIGFをコードするヌクレオチド配列にある。
マリーの転写物(transcript)の、好ましくはSEQ ID
N2に示すヌクレオチド配列での、最も好ましくは、SE
Q ID N1に示すアミノ酸配列の位置141−142で、SEQ
ID N2に示す21アミノ酸の挿入を生じる。
レオチド配列で、1以上のアミノ酸の欠失及び/又は置
換され、好ましくは、SEQ ID N1のアミノ酸1からア
ミノ酸31までが欠失している配列にある。本発明は又SE
Q ID N1をコードする配列の対立(allelic)誘導体で
あるヌクレオチド配列、並びにSEQ ID N1をコードす
るヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を提供
する。
じリーディングフレーム又はPIGFをコードする遺伝子を
採用することによりアミノ酸配列に翻訳でき、PIGFのア
ンギオジェネシス制御活性を好ましくは妨害しないそし
て更に好ましくは毒性活性を有する蛋白部分をコードす
るヌクレオチド配列に共有結合しうる。
に、そのコーディングパートで蛋白PIGFをコードするヌ
クレオチド配列がたとえ1以上のヌクレオチドで欠失及
び/又は置換がされていたとしても、SEQ ID N1のヌ
クレオチド配列にある。
チド配列又はその部分;SEQ ID N1で述べた配列又はそ
の部分の、単一又は複数のベースで、置換、欠失、挿入
及びインバージョンミューテーションにより、天然及び
合成又は半合成法の両方で得られたヌクレオチド配列;
および蛋白PIGF又はその部分により示されるものと同様
な免疫的及び/又は生物的特性を有する蛋白をコードす
る配列を含むヌクレオチドを提供する。
により得られるか又は生物組織から単離されたSEQ ID
N1で示す配列又はその部分を有する蛋白PIGFに関す
る。免疫学的に活性な該蛋白又はその部分は、ポリクロ
ーナル及び/又はモノクローナル抗体を生産する抗原と
して利用しうる。
に位置する転写をプロモートする配列、及び一般にセレ
クティブマーカーからなる、プロカリオティック及びオ
イカリオティックな、クローニング及び/又は発現ベク
ターを提供する。好ましくは、インデューシブルに転写
をプロモートする配列も又存在し、エンハンサー、ポリ
アデニレーションシグナル等も同様である。
するために採用される該ベクターにより形質転換された
プロカリオティク及びオイカリオテック細胞にある。
に実施例を記述する。
ントλGT11ファージの制限マップを示す。
ロッティング実験を示す。
A)において、蛋白PIGFの部分をコードするフラグメン
トのサブクローニングの例示的スキームを示す。
ルアミドゲルエレクトロホレーシスを示す。
単離 サブ32と名づけた最初のcDNAをヒトプラセンタからの
cDNAライブラリーのクローンから、λGT11ベクター中
で、従来手法に従って単離し、他の実験室でも採用した
(Wataneb等、J.Biol.Chem.264、12611−19、1989)。
ウム不連続グラジエントで遠沈してRNAを抽出した(Sam
brook J.,Fritsch E.F.,Maniatis T.,Molecular Cloni
g−A Laboratory Manual.第2版、Vol.1,7.19.Cold Spr
ing Harbor Lob.Press)。ポリA+RNAをオリゴ−dTセ
ルロース(ibid.7.26)上クロマトグラフィーにより精
製した。cDNA合成及びEcoR I制限部位でのλGT11ファー
ジベクターのクローニング(Stratagene,La Tolla Cali
fornia,USA)をibid.8.54−8.79のプロトコールに従っ
て実施した。図1に地図を示すクローンを同定した。こ
れは、前述の8.46に記述されたフィルター上へのハイブ
リダイゼーション法に従って5×S5C 65℃で、グルコ
ース−6−ホスフェートデヒドロゲナーゼ酵素(G6PD)
(Persico,M.等、1986,Nucl.Acid Res.,14,2511)のcDN
Aをコードする配列とハイブリダイズできる2600ヌクレ
オチド配列を含むためである。240ヌクレオチドのフラ
グメントをEcoR I及びBamH Iで切断後この組換ファージ
から単離し、このフラグメントをサブ32と名付けた。前
述の10.6−10.8に記述の「ニックトランスレーション」
法により、32Pでラベル後、該フラグメントを次に用い
た。
り、異なる組織又はセルラインから抽出したRNAを分
析。図2に示した結果は、サブ32フラグメントはプラセ
ンタ(ライン2)、HEPG2へパトーマ細胞、ATCC N.HB8
065(ライン3)、JEGヒトコリオカルシノア細胞、ATCC
N.HTB36(ライン4)および低濃度で、Helas3細胞ATC
C N.CCL2.2(ライン5)で特異的mRNAを検知し、HL60
細胞、ATCC N.CCL240(ライン1)では検知されないこ
とを示す。
ia,USA)のEcoR I部位で、ヒトプラセンタからのcDNAラ
イブラリーで述べた方法に従って、ヒトコリオカルシノ
ーマJEG、ATCC N.HTB36からcDNAライブラリーをスクリ
ーニングすること。2つのクローンを単離し、EcoR Iで
切断し、pUC18ベクター中にサブクローニングして(Str
atagene,La Jolla,California,USA)、配列を前述の13.
6−13.10のSanger法により決定した。この配列は部分的
に互いにオーバーラップしたフラグメントを示したが、
対応するmRNAをコードする全体の配列を含んでいなかっ
た。従って、単離したフラグメントを同様の技法を用い
て第2のスクリーニングを行なった。用いたライブラリ
ーはヒトプラセンタからのcDNAライブラリーで、そこか
ら最初のサブ32フラグメントが生じた。その後2つのク
ローンを単離し、それらのDNAをEcoR Iで切断し、得ら
れたインサートをpGEM 1ベクターにサブクローニング
し(Promega Corporation,Madison W1.USA)、それらの
配列をSanger法により決定した。EcoR Iで切断後得られ
たこれらの2つのDNAフラグメントをT4−リガーゼで再
切断し、同じpGEM 1ベクターのEcoR I部位でクローニ
ングして、プラセンタ中に、シングルのプラスミドとし
て存在し、pPIGF−2(ATCC Dep No.40892)と呼ば
れ、そのマップを図3に示すmRNAに対応する全cDNA配列
を得た。
ることを確認するために、その配列をFixベクターのヒ
トフィブロプラストWI38(No.944201 Stratagene,La J
olla,California,USA)からのゲノムライブラリーとの
同じフラグメントをハイブリダイゼーションした後得ら
れたゲノムフラグメントの配列と比較した。
定し次のことが判明した。
造を形成できる配列を含む、321ヌクレオチドの5′末
端非翻訳領域; b) 分泌蛋白のシグナルペプチドを示す、NH2末端で
疎水性32アミノ酸配列を含む、149アミノ酸の蛋白をコ
ードするオープンリーディングフレームを有する447ヌ
クレオチド配列; c) ポリアデニレーション部位を含む877ヌクレオチ
ドの3′末端非翻訳領域。
olecular Biology Leboratory(EMBL)Data Bankに挿入
し、同一の配列の蛋白は無いこと、120アミノ酸領域に
限り50%ホモロジーを、血管透過性因子VPF(Keck等、1
989、Science,246,1309)、強力なアンギオジェニック
ファクターに対して示した。したがって、新規蛋白PIGF
はそれ自体アンギオジェネシス−制御活性を有すること
を示唆している。
クリーニング及びPIGF−遺伝子の構造 JEG−3細胞mRNAから得られたcDNAライブラリーをPIG
Fプローブでスクリーニングした。6つの組換えファー
ジを単離した。そのうち2つの配列は、510塩基対長、1
70アミノ酸蛋白をもたらす。この配列はプラセンタから
単離されたcDNAと、63塩基対、141−142の位置に蛋白中
に21アミノ酸挿入をもたらす以外は同一であった。興味
深いことには、新規配列は21以上に10基本アミノ酸(Ar
g及びLys)を含む 実施例3 PIGF遺伝子のゲノムマッピング及びクローニング 蛋白PIGFをコードする遺伝子は、別々のヒト染色体
(示さず)をそれぞれ含むむ、別々のハイブリッドセル
ラインからDNAを採用することにより、「サザンブロッ
ト」分析により、染色体14上にマップされていた。
ノムライブラリーから決定した。この遺伝子は6つのエ
クソンとスプライシングにより149アミノ酸蛋白をコー
ドするトランスクリプトをもたらす5つの介在配列に分
けられる。コリオカルシノマ細胞(JEG−3)におい
て、一次トランスクリプトは交互に5番目のイントロン
でスプライスされて170アミノ酸をコードするトランス
クリプトをもたらす(SEQ ID N2参照)。
の配列を含むもうひとつの別のスプライシングは、より
高分子量のPIGF蛋白を生じる。事実、2つの蛋白が、抗
PIGF抗体を用いた。JEG−3コンディションメディウム
からイムノプレシピテートされる。
ローニング サブクローニングストラテジーの図式を図4に示す。
ここで、本質的にT7ファージRNAポリメラーゼプロモー
ター、同じファージのターミネーター;複製のオリジン
(ori)及びアンピシリン耐性(amp)を含むPET3を用い
た(Novagen Madison Wi;USA)。
ィケーション(polymerase chain reaction,前述14.6)
により得た。最初の31アミノ酸を欠失した蛋白をコード
するcDNAをもたらした。鋳型として、ヌクレオチド1か
らヌクレオチド940迄のEcoR I DNAフラグメントを採用
した。RNAポリメラーゼのプライマーとして、以下のオ
リゴヌクレオチドを採用し、「Applied Biosystem 381
A」オリゴシンセサイザーにより合成した。
オチド787迄のコーティング ストランドに相補的、GGA
TCC配列、BamH I認識部位を、ヌクレオチド775から776
の間に挿入し、以下の配列を有する。
オチド421までの非コードストランドに相補的、CATATG
配列、Nde I認識部位を次の配列を有するヌクレオチ
ド414と415の間に挿入した。
切断し、標準プロトコールにより、同じNde I及びBamH
I部位でプロカリオテックpET3発現ベクターでライゲー
トした。生成物をCaCl2法でコンピテントにしたE.Coli
HB101株を形質転換するのに用いた。組換プラスミド
を同定しE.Coli JM109株(DE3、Promega Corporation,
Madison W1、USA)を形質転換するのに用いた。
ma,St.Louis MO.,USA)及び4g/のグルコースを含むLE
ブロスに接種し、37℃で生育して600nmでの光学濃度O.D
0.35にした。1PTG(Sigma)を添加し最終濃度1mMとし、
培養を37℃で更に3時間インキュベートした。培養を遠
沈し、10mM Tris−HCl、1mM EDTA pH8.0(TE)を含む
バッファーの1/10の初期濃度中で再懸濁した。更に遠沈
後、沈殿をTE、1%SDS、0.1M NaClを含むリシスバッ
ファー中に1/60の初期濃度で再懸濁した。バクテリアを
500μlのアリコートに分け、3サイクルの凍結及び解
凍によるリシスを行ない、中強度ソニケーションを行な
った。
ライン1,2,3及び4は1PTGインダクション後それぞれ、
0、1、2及び3時間のライゼートからの蛋白の電気泳
動パターンを示す。コントロールとして、ライン5は、
インサートを欠き、1PTGで3時間インデュースしたベク
ターでのみ形質転換した同じ株を示す。
従って、Bradley等、Anal.Biochem.182,157−159(198
9)に従って、ステインした15%ポリアクリルアミドゲ
ル中で実施した。
2528−2532に記述されたように、2匹のキッチンの免疫
用に用いた。形成された抗体を抽出しGassmann等(上
述)に記述されたようにポリエチレングリコール(PE
G)で沈殿によりヨーク(yolk)から精製した。イムノ
プレシピテーションを120−250μlのセルラーライゼー
ト又はcos−1セルコンディショニングメディウムを10
又は15μlのラビット又はチッキン抗体で、2時間室温
で又は16時間4℃でインキュベートして実行した。チッ
キン抗体とのイムノ反応を更に15μlのラビット抗チッ
キン1gG(SIGMA N.C6778)で、1時間室温で処理し
た。
macia)で選択し、1.2μlのPBSで2度、0.01% Nonid
et−P40及び400μMのNaClで洗滌した。
よるデネイチュリング及び還元条件下ポリアクリルアミ
ドゲル上で分析した。
ンスフェクトされていたならば、25kDa分子量の蛋白
が、ライゼート及び培地の両方からイムノプレシピテー
トされる。
Claims (22)
- 【請求項1】以下の配列: を有し、アンギオジェニックファクター様活性を有する
蛋白をコードする配列を含むヌクレオチド配列。 - 【請求項2】該蛋白が位置141−142に挿入された次の21
アミノ酸配列: を含む請求項1のヌクレオチド配列。 - 【請求項3】該蛋白が1以上のアミノ酸を欠失するがそ
のアンギオジェニックファクター様活性を保持する請求
項1または2のヌクレオチド配列。 - 【請求項4】請求項1ないし3のいずれかの配列のアレ
リックデリバティブであるヌクレオチド配列。 - 【請求項5】請求項1ないし4のいずれかの配列に相補
的なヌクレオチド配列。 - 【請求項6】同じリーディングフレームで翻訳されるヌ
クレオチド配列が5′又は3′位置に共有結合的にリン
クする請求項1ないし5のいずれかのヌクレオチド配
列。 - 【請求項7】該リンクしたヌクレオチド配列がトキシッ
クな活性を有する蛋白をコードする請求項6のヌクレオ
チド配列。 - 【請求項8】配列: ここで、ヌクレオチド1からヌクレオチド321までの
5′末端領域が非翻訳であり、ヌクレオチド322からヌ
クレオチド768迄の領域がアンギオジェニックファクタ
ー様活性を有する蛋白をコードし、3′末端領域が非翻
訳である を含むヌクレオチド配列。 - 【請求項9】配列: の少くとも1部を含む請求項8のヌクレオチド配列。
- 【請求項10】アンギオジェニックファクター様活性を
有する蛋白をコードし、1以上のヌクレオチドを欠く請
求項8又は9のヌクレオチド配列。 - 【請求項11】請求項8又は9のヌクレオチド配列にア
レリックなヌクレオチド配列。 - 【請求項12】請求項8から11までのいずれかのヌクレ
オチド配列に相補的なヌクレオチド配列。 - 【請求項13】アンギオジェニックファクター様活性を
有する請求項1のアミノ酸配列を含む蛋白。 - 【請求項14】位置141と142の間に請求項2のアミノ酸
配列を含む請求項13の蛋白。 - 【請求項15】該蛋白が1以上のアミノ酸を欠けるが、
そのアンギオジェニックファクター様活性を保持する請
求項13または14の蛋白。 - 【請求項16】該蛋白がアミノ酸1からアミノ酸31迄を
欠失している請求項15の蛋白。 - 【請求項17】1以上のアミノ酸が該蛋白中で置換され
ているが、該蛋白はそのアンギオジェニックファクター
様活性を保持している請求項13または14の蛋白。 - 【請求項18】アミノ酸鎖が末端COOH又はNH2基で共有
結合的にリンクしている請求項13から17のいずれかのア
ミノ酸配列を含む蛋白。 - 【請求項19】該アミノ酸鎖がトキシックな細胞活性を
示す請求項18の蛋白。 - 【請求項20】a)バクテリアルプラスミドのレプリケ
ーションオリジン、b)セレクティブマーカー、c)プ
ロモーター及び該プロモーターの制御下、d)請求項1
から12迄のいずれかのヌクレオチド配列を含むベクタ
ー。 - 【請求項21】請求項20のベクターにより形質転換され
た細胞。 - 【請求項22】バクテリアカルチャーを液体培地中で、
600nmで光学濃度0.35迄生育させ、TE中に再懸濁し、遠
沈しそしてリシスバッファー中に再懸濁し、細胞を溶解
することを含む方法であって、請求項21の細胞から請求
項13ないし19のいずれかの蛋白を生産し抽出する方法。
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