JP3367581B2 - 新規なポリペプチド、その製造方法、そのポリペプチドをコードするdna、そのdnaからなるベクター、そのベクターで形質転換された宿主細胞 - Google Patents
新規なポリペプチド、その製造方法、そのポリペプチドをコードするdna、そのdnaからなるベクター、そのベクターで形質転換された宿主細胞Info
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Description
びそれをコードするDNAに関する。より詳細に述べる
と、本発明はヒトのプロB細胞株が産生する新規なポリ
ペプチド、その製造方法、そのポリペプチドをコードす
るDNA、そのDNAからなるベクター、そのベクター
で形質転換された宿主細胞に関する。
なポリペプチドおよびそれをコードするDNAに関する
ものである。造血系細胞からは、インターロイキン(I
L)をはじめ種々の増殖、分化因子が分泌されているこ
とが知られている。このことはこれまでに見出された分
泌因子以外にも同様の作用、または新たな作用を有する
因子が分泌されている可能性を示唆している。
胞が産生している新規な因子(ポリペプチド)を見出す
ことを目的として、先にマウスのストローマ細胞より得
られたSDF−1(Stromal Derived Factor 1;ストロ
ーマ由来因子;特願平5-22098 号に記載)をプローブと
して、クロスハイブリダイゼーションの手法を用い、ヒ
トのプロB細胞が産生しているSDF−1(αおよびβ
の2種類)をクローニングすることに成功し、本発明を
完成した。本発明のポリペプチドおよびそれをコードす
るDNAと同一あるいは相同性の高い配列を有している
ものをコンピューターで検索したが皆無であった。従っ
て、本発明のポリペプチドおよびそれをコードするDN
Aは、新規なものであることが確認された。
ーションによって見出された新規なポリペプチドSDF
−1αおよびそれをコードするDNAに関する。すなわ
ち、 (1) 配列番号1で示されるアミノ酸配列からなるポ
リペプチド、 (2) 前記(1)に記載したポリペプチドをコードす
るDNA、 (3) 配列番号2で示される塩基配列を有するcDN
A、および (4) 配列番号3で示される塩基配列を有するcDN
A に関するものである。
号1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、そ
のホモローグ、その配列のフラグメントおよびそのホモ
ローグに関する。本発明はさらにそれらのポリペプチド
をコードするDNAに関する。より具体的には、配列番
号2または3で示される塩基配列を有するDNA、およ
び配列番号2または3で示される塩基配列に選択的にハ
イブリダイズするフラグメントを有するDNAに関す
る。
れるアミノ酸配列を有するポリペプチドとは、一般に、
生産時のポリペプチドの90%以上、例えば、95、9
8または99%が配列番号1で示されるアミノ酸配列を
有するポリペプチドであることを意味する。
るポリペプチドのホモローグとは、一般に少なくとも2
0個、好ましくは少なくとも30個、例えば40、60
または80個の連続したアミノ酸領域で、少なくとも7
0%、好ましくは少なくとも80または90%、より好
ましくは95%以上相同性であるものであり、そのよう
なホモローグは、以後本発明のポリペプチドとして記載
される。
列からなるポリペプチドのフラグメント、またはそれら
のホモローグのフラグメントとは、少なくとも10アミ
ノ酸、好ましくは少なくとも15アミノ酸、例えば2
0、25、30、40、50または60アミノ酸部分を
意味する。
有するDNAに選択的にハイブリダイズするDNAと
は、一般に、少なくとも20個、好ましくは少なくとも
30個、例えば40、60または100個の連続した塩
基配列領域で、少なくとも70%、好ましくは少なくと
も80または90%、より好ましくは95%以上相同性
であるものであり、そのようなDNAは、以後本発明の
DNAとして記載される。
有するDNAのフラグメントとは、少なくとも10塩
基、好ましくは少なくとも15塩基、例えば20、2
5、30または40塩基部分を意味し、そのようなフラ
グメントも本発明のDNAに含まれる。
なる複製または発現ベクターが含まれる。ベクターとし
ては、例えば、ori領域と、必要により上記DNAの
発現のためのプロモーター、プロモーターの制御因子な
どからなるプラスミド、ウィルスまたはファージベクタ
ーが挙げられる。ベクターはひとつまたはそれ以上の選
択的マーカー遺伝子、例えばアンピシリン耐性遺伝子を
含んでいてもよい。ベクターは、イン・ビトロ(in vit
ro)において、例えばDNAに対応するRNAの製造、
宿主細胞の形質転換に用いることができる。
で示される塩基配列、またはそれらのオープンリーディ
ングフレームを有するDNAを含む本発明のDNAを複
製または発現させるためのベクターで形質転換された宿
主細胞も含まれる。細胞としては、例えば細菌、酵母、
昆虫細胞または哺乳動物細胞が挙げられる。
ドを発現させるための条件下で、本発明の宿主細胞を培
養することからなる本発明のポリペプチドの製造方法も
含まれる。加えて、本発明のポリペプチドが発現し、宿
主細胞より製造される条件下で行われることが好まし
い。
のアンチセンス領域に挿入することでアンチセンスRN
Aを製造することもできる。このようなアンチセンスR
NAは、細胞中の本発明のポリペプチドのレベルを制御
することに用いることもできる。
または、その断片を抗原として用い、通常のハイブリド
ーマの技術により製造することができる。ポリクローナ
ル抗体は、宿主動物(例えば、ラットやウサギ等)に本
発明のポリペプチドを接種し、免疫血清を回収する、通
常の方法により製造することができる。
1で示されたアミノ酸配列を有するもの以外に、その一
部が欠損したもの(例えば、配列番号1で示されるアミ
ノ酸配列、生物活性の発現に必須な部分だけから成るポ
リペプチド)、その一部が他のアミノ酸と置換したもの
(例えば、物性の類似したアミノ酸に置換したもの)、
およびその一部に他のアミノ酸が付加または挿入された
ものも含まれる。よく知られているように、ひとつのア
ミノ酸をコードするコドンは1〜6種類(例えば、メチ
オニン(Met)は1種類、ロイシン(Leu)は6種
類)知られている。従って、ポリペプチドのアミノ酸配
列を変えることなくDNAの塩基配列を変えることがで
きる。
(1)の配列番号1で示されるポリペプチドをコードす
るすべての塩基配列群が含まれる。塩基配列を変えるこ
とによって、ポリペプチドの生産性が向上することがあ
る。 (3)で特定されるcDNAは、(2)で示されるDN
Aの一態様であり、天然型配列を表わす。 (4)に示されるcDNAは、(3)で特定されるcD
NAに天然の非翻訳部分を加えた配列を示す。 シグナルペプチドは、翻訳開始Metのすぐ後ろの疎水
性に富んだ領域である。本ポリペプチドの場合、配列番
号1で示されるアミノ酸配列中、1番目のMetから2
1番目のグリシン(Gly)までと推定される。生物活
性を発現する本質は配列番号1で示されるアミノ酸配列
中、シグナルペプチドを除いた部分(成熟タン白部分)
にあり、シグナルペプチドは活性に関与しない。
DNAの作製は、以下の方法に従って行なわれる。すな
わち、 (i) 本発明のポリペプチドを産生する細胞、例えば、
ヒトプロB細胞株からmRNAを分離し、 (ii) 該mRNAからファーストストランド(1本鎖c
DNA)、次いでセカンドストランド(2本鎖cDN
A)を合成し(cDNAの合成)、 (iii) 該cDNAを適当なファージベクターに組込み、 (iv) 得られた組み換えファージを宿主細胞に感染させ
(cDNAライブラリーの作製)、 (v) 得られたcDNAライブラリーをマウスSDF−
1 cDNAをプローブに用いてプラークハイブリダイ
ゼーションによりスクリーニングし、 (vi) 得られたポジティブクローンよりファージDNA
を調製し、切り出したcDNAをプラスミドベクターに
サブクローニングし、制限酵素地図を作成し、 (vii) 各制限酵素断片の塩基配列を決定し、連結させる
ことで全長をシークエンスすることによって作成するこ
とができる。
B細胞株を適当な刺激剤(例えば、IL−1等)で刺激
するかまたは、無刺激のままで、オカヤマ(Okayama,
H.)等の方法(Method in Enzymology, 154, 3 (1987)
参照)に従って行なわれる。本ポリペプチドを産生する
細胞としては、好ましくはヒトB細胞株FLEB14が
挙げられる。該ヒトB細胞株FLEB14は、京都大学
医学部医化学教室第一講座において分譲を受けることが
できる。工程(ii)、(iii) および(iv)は、cDNAライ
ブラリー作製の工程であり、改変したガブラー・アンド
・ホフマン( Gubler & Hoffman)法(Gene, 25, 263
(1983)参照)に準じて行なわれる。
は、プラスミドベクター(例えば、pBR322、pBlu
escript、pBluescript II等)やファージベクター(例
えば、λgt10、λDASH II 等)が多数知られて
いるが、好適にはファージベクターλgt10(43.3 k
bp Stratagene 社より販売)が用いられる。工程(iv)で
用いられる細胞宿主としては、好ましくは、大腸菌NM
514(Stratagene社より販売)が用いられる。工程
(v) および(vi)は、Molecular Cloning (Sambrook,
J., Fritsh, E. F.,および Maniatis, T, Cold Spring
Harbor Laboratory Press (1989))に記載の方法に準じ
て行なわれる。工程(vii) のシークエンシングは、マキ
サム−ギルバート (Maxam-Gilbert)法やジデオキシター
ミネーター法により行なわれる。
NAが全長またはほぼ全長であることを確認する必要が
ある。この確認は、該cDNAをプローブとして、ノー
ザン(Northern)解析により行なわれる(前記Molecular
Cloning参照)。ハイブリダイズしたバンドから得られ
るmRNAのサイズと該cDNAのサイズを比較し、ほ
ぼ同じであれば該cDNAはほぼ全長であると考えられ
る。配列番号2、3で示される塩基配列が一旦確定され
ると、その後は、化学合成によって、あるいは該塩基配
列の断片を化学合成し、これをプローブとしてハイブリ
ダイズさせることにより、本発明のDNAを得ることが
できる。さらに、本cDNAを含有するベクターcDN
Aを適当な宿主に導入し、これを増殖させることによっ
て、目的とするcDNAを必要量得ることができる。
確定されると、その後は、化学合成によって、またはP
CR(Polymerase chain reaction)法によって、ある
いは該塩基配列の断片をプローブとしてハイブリダイズ
させることにより、本発明のDNAを得ることができ
る。さらに、本DNAを含有するベクターDNAを適当
な宿主に導入し、これを増殖させることによって、目的
とする本発明DNAを必要量得ることができる。
ては、(1) 生体または培養細胞から精製単離する方
法、(2) ペプチド合成する方法、または(3) 遺
伝子組換え技術を用いて生産する方法、などが挙げられ
るが、工業的には(3)に記載した方法が好ましい。遺
伝子組換え技術を用いてポリペプチドを生産するための
発現系(宿主−ベクター系)としては、例えば、細菌、
酵母、昆虫細胞および哺乳動物細胞の発現系が挙げられ
る。
熟タン白部分をコードするDNAの5′末端に開始コド
ン(ATG)を付加し、得られたDNAを、適当なプロ
モーター(例えば、trpプロモーター、lacプロモ
ーター、λPLプロモーター、T7プロモーター等)の
下流に接続し、大腸菌内で機能するベクター(例えば、
pBR322、pBluescript、pBluescript II、pUC
18、pUC19等)に挿入して発現ベクターを作製す
る。次に、この発現ベクターで形質転換した大腸菌(例
えば、E.Coli DH1、E.Coli JM10
9、E.Coli HB101株等)を適当な培地で培
養して、その菌体より目的とするポリペプチドを得るこ
とができる。
えば、pelBのシグナルペプチド)を利用すれば、ペ
リプラズム中に目的とするポリペプチドを分泌すること
もできる。さらに、他のポリペプチドとのフュージョン
・プロテイン(fusion protein)を生産することもでき
る。また、哺乳動物細胞で発現させる場合には、例え
ば、配列番号3で示される塩基配列をコードするcDN
Aを適当なベクター(例えば、レトロウイルスベクタ
ー、パピローマウイルスベクター、ワクシニアウイルス
ベクター、SV40系ベクター等)中の適当なプロモー
ター(例えば、SV40プロモーター、LTRプロモー
ター、メタロチオネインプロモーター等)の下流に挿入
して発現ベクターを作製する。次に、得られた発現ベク
ターで適当な哺乳動物細胞(例えば,サルCOS−7細
胞、チャイニーズハムスターCHO細胞、マウスL細胞
等)を形質転換し、形質転換体を適当な培地で培養する
ことによって、その培養液中に目的とするポリペプチド
が分泌される。以上のようにして得られたポリペプチド
は、一般的な生化学的方法によって単離精製することが
できる。
細胞株が生産、分泌するものであるので、造血幹細胞の
生存、増殖、およびB細胞系やミエロイド細胞系の増
殖、分化に関連した生物活性を有していると予測され
る。これらの活性の内、精製されたマウスSDF−1α
のミエロイド前駆細胞株DA1Gに対する増殖刺激作用
が実験的に認められており、この事実からヒトSDF−
αも同様の活性を有していることが示唆される。従っ
て、本発明のポリペプチドは、造血系細胞の発育不全、
異常増殖、神経系機能の亢進や低下、免疫機能の亢進や
低下に関する疾患、例えば、炎症性疾患(リウマチ、潰
瘍性大腸炎等)、骨髄移植後の造血幹細胞の減少症、放
射線治療後または化学療法剤投与後の白血球、血小板、
B細胞またはT細胞の減少症、貧血、感染症、ガン、白
血病、AIDS、各種神経変性疾患(アルツハイマー
病、多発性硬化症等)、または神経損傷の予防または治
療、骨代謝異常(骨粗しょう症等)の予防または治療
薬、あるいは組織修復等のために用いることができる。
F−1αのミエロイド前駆細胞株DA1Gに対する増殖
刺激作用が実験的に認められており、この事実からヒト
SDF−αも同様の活性を有していることが示唆され
る。また、該ポリペプチドのポリクローナル抗体または
モノクローナル抗体を用いて、生体における該ポリペプ
チドの定量が行なえ、これによって該ポリペプチドと疾
患との関係の研究あるいは疾患の診断等に利用すること
ができる。ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗
体は、該ポリペプチドあるいはその断片を抗原として用
いて常法により作製することができる。
れる本発明のポリペプチドを生産する際の重要かつ必須
の鋳型となるだけでなく、遺伝病の診断や治療(遺伝子
欠損症の治療またはアンチセンスDNA(RNA)によ
って、ポリペプチドの発現を停止させることによる治療
等)に利用できる。また、本発明のcDNAをプローブ
としてジェノミック(genomic)DNAを分離できる。
同様にして、本発明DNAと相同性の高いヒトの関連ポ
リペプチドの遺伝子、またヒト以外の生物における本発
明ポリペプチドと相同性の高いポリペプチドの遺伝子を
分離することも可能である。
発育不全、異常増殖、神経系機能の亢進や低下、免疫機
能の亢進や低下に関する疾患、例えば、炎症性疾患(リ
ウマチ、潰瘍性大腸炎等)、骨髄移植後の造血幹細胞の
減少症、放射線治療後または化学療法剤投与後の白血
球、血小板、B細胞またはT細胞の減少症、貧血、感染
症、ガン、白血病、AIDS、各種神経変性疾患(アル
ツハイマー病、多発性硬化症等)、または神経損傷の予
防または治療、骨代謝異常(骨粗しょう症等)の予防ま
たは治療薬、あるいは組織修復等のために本発明のポリ
ペプチドは、通常全身的にまたは局所的に、一般的には
経口または非経口の形で投与される。好ましくは、経口
投与、静脈内投与および脳室内投与である。
たは局所的に、一般的には経口または非経口の形で投与
される。好ましくは、経口投与、静脈内投与および脳室
内投与である。投与量は、年齢、体重、症状、治療効
果、投与方法、処理時間等により異なるが、通常、成人
一人あたり、一回につき、100μgから100mgの
範囲で、一日一回から数回経口投与されるかまたは、成
人一人当り、一回につき、10μgから100mgの範
囲で、一日一回から数回非経口投与される。もちろん前
記したように、投与量は、種々の条件により変動するの
で、上記投与量より少ない量で十分な場合もあるし、ま
た範囲を越えて必要な場合もある。
のための固体組成物、液体組成物およびその他の組成
物、非経口投与のための注射剤、外用剤、坐剤等として
用いられる。経口投与のための固体組成物には、錠剤、
丸剤、カプセル剤、散剤、顆粒剤等が含まれる。カプセ
ルには、ソフトカプセルおよびハードカプセルが含まれ
る。このような個体組成物においては、一つまたはそれ
以上の活性物質が、少なくとも一つの不活性な希釈剤
(例えば、ラクトース、マンニトール、グルコース、ヒ
ドロキシプロピルセルロース、微結晶セルロース、デン
プン、ポリビニルピロリドン、メタケイ酸アルミン酸マ
グネシウム等)と混合される。組成物は、常法に従っ
て、不活性な希釈剤以外の添加物、例えば、潤滑剤(ス
テアリン酸マグネシウム等)、崩壊剤(繊維素グリコー
ル酸カルシウム等)、安定化剤(ヒト血清アルブミン、
ラクトース等)、溶解補助剤(アルギニン、アスパラギ
ン酸等)を含有していてもよい。
チン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロ
ピルメチルセルロースフタレート等の胃溶性あるいは腸
溶性のフィルムで皮膜してもよいし、また2以上の層で
皮膜してもよい。さらにゼラチンのような吸収されうる
物質のカプセルも包含される。経口投与のための液体組
成物は、薬学的に許容される乳濁剤、溶液剤、懸濁剤、
シロップ剤、エリキシル剤等を含み、一般に用いられる
不活性な希釈剤(例えば、精製水、エタノール等)を含
んでいてもよい。この様な組成物は、不活性な希釈剤以
外に湿潤剤、懸濁剤のような補助剤、甘味剤、風味剤、
芳香剤、防腐剤を含有していてもよい。経口投与のため
のその他の組成物としては、ひとつまたはそれ以上の活
性物質を含み、それ自体公知の方法により処方されるス
プレー剤が含まれる。この組成物は不活性な希釈剤以外
に亜硫酸水素ナトリウムのような安定剤と等張性を与え
るような安定化剤、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウ
ムあるいはクエン酸のような等張剤を含有していてもよ
い。スプレー剤の製造方法は、例えば米国特許第2,868,
691 号および同第3,095,355 号明細書に詳しく記載され
ている。
の水性または非水性の溶液剤、懸濁剤、乳濁剤を包含す
る。水性または非水性の溶液剤、懸濁剤としては、一つ
またはそれ以上の活性物質が、少なくとも一つの不活性
な希釈剤と混合される。水性の希釈剤としては、例えば
注射用蒸留水および生理食塩水が挙げられる。非水性の
希釈剤としては、例えばプロピレングリコール、ポリエ
チレングリコール、オリーブ油のような植物油、エタノ
ールのようなアルコール類、ポリソルベート80(登録
商標)等が挙げられる。このような組成物は、さらに防
腐剤、湿潤剤、乳化剤、分散剤、安定化剤(例えば、ヒ
ト血清アルブミン、ラクトース等)、溶解補助剤(例え
ば、アルギニン、アスパラギン酸等)のような補助剤を
含んでいてもよい。これらはバクテリア保留フィルター
を通すろ過、殺菌剤の配合または照射によって無菌化さ
れる。これらはまた無菌の固体組成物を製造し(例え
ば、凍結乾燥法等により)、使用前に無菌の注射用蒸留
水または他の溶媒に溶解して使用することもできる。非
経口投与のためのその他の組成物としては、ひとつまた
はそれ以上の活性物質を含み、常法により処方される外
用液剤、軟コウ、塗布剤、直腸内投与のための坐剤およ
びペッサリー等が含まれる。
説明するが、これらは本発明の範囲を制限するものでは
ない。
ーザン(Northern)解析 ヒトプロB細胞株FLEB14(Katamine, S.,et.al.
Nature, 309, 369 (1984) 参照)をホモジナイズし、オ
リゴdT−セルロースとインキュベートした。不要物を
洗浄した後にポリA−RNAを溶出させ回収した(Venn
storm,B.et.al.Cell,28, 135(1982) 参照)。このRN
A 1μgを 1.0%アガロース電気泳動後、ニトロセル
ロースメンブレンにブロッティングし、32P標識した
マウスSDF−1cDNA(1797bp、特願平 5-22098号
明細書中に配列番号3として記載されている、配列番号
9で示されているものをラベルした。後に、マウスには
もう一種SDF−1があることが判明し、現在はSDF
−1αと呼ばれている。)をプローブとして、50%
ホルムアミド,5×SSC, 0.1%SDS,5×Den
haldt´s, 0.1mg/ml Salmon sperm DN
A,39℃でハイブリダイズさせ、0.3 M NaCl,
30mM クエン酸ナトリウム, 0.1 %SDS,50℃
で洗浄し、オートラジオグラフィーを行なった。その結
果、3.5 kbと1.9 kbのmRNAの発現が認められ
た。
りcDNAの調製 ヒトプロB細胞株FLEB14より常法により、cDN
Aライブラリーを作製した(Molecular Cloning ; Samb
rook, J., Fritsh, E. F.,および Maniatis, T, Cold S
pring Harbor Laboratory Press (1989)参照)。cDN
Aの合成はタイム・セイヴァーcDNA合成キット(Ti
me Saver cDNA synthesis kit)(Pharmacia 社)
を用い、そのプロトコールにしたがった。すなわち、F
LEB14のポリA−RNA 5μgよりオリゴdTプ
ライマーを用いて逆転写酵素により一本鎖cDNAを合
成した後、DNAポリメラーゼIによって二本鎖cDN
Aを合成した。
ス電気泳動を行なって、800bp以上のcDNAを切
り出し、グラスパウダー(GENECLEAN II BIO101社)を
用いて回収した。
クロスハイブリダイゼーションこのcDNAをホスファ
ターゼ処理済みのEcoRIアームをもつλgt10
(Stratagene社)と連結した。インビトロ・パッキング
(in vitro packaging)はインビトロ・パッキング・キ
ットLAMDA INN(in vitro packaging kit LAMDA INN)
(日本ジーン)のプロトコールにしたがって行ない、そ
の組換えファージを宿主大腸菌NM514(Stratagene
社)に感染させた。その結果、100万のプラークから
なるcDNAライブラリーが得られた。LBプレート上
に得られた100万のプラークをニトロセルロースメン
ブレンにブロッティングし、32P標識したマウスSD
F−1αcDNA(実施例1で使用したのと同じ配列番
号9で示されるもの)をプローブとして、50%formam
ide, 5×SSD,0.1%SDS,5×Denhaldt´s 0.1m
g/mlSalmon sperm DNA,39℃でハイブリダイズさ
せ、0.3M NaCl,30mM クエン酸ナトリウム,0.
1%SDS,50℃で洗浄し、オートラジオグラフィー
を行なったところ、40個のポジティブクローンが得ら
れた。
の単離 その中の9クローンについて、常法(細胞工学実験プロ
トコール、秀潤社、8ページ参照)により、ファージD
NAを調製し、NotIで消化して、アガロース電気泳
動でインサートcDNAの長さを調べたところ、8クロ
ーンが 1.9kb、1クローンが 3.5kbであった。ノー
ザン(Northern)解析の結果からこの2種類のクローン
はそれぞれヒトSDF−1のcDNAのほぼ全長である
と考えられた。そこで、1.9 kbの8クローンより1ク
ローンと、3.5 kbの1クローンについて、NotIで
消化したcDNAをアガロース電気泳動後、切り出し
て、プラスミド pBluescript のNotIサイトにサブ
クローニングした。
ンシング 続いて、ヒトSDF−1(1.9 kbのもの)のcDNA
の制限酵素地図を作成し(図1に示す。)、各制限酵素
断片を、pBluescript にサブクローニングした後、各イ
ンサート断片の両端約300bpの塩基配列を決定し、
それらを連結させることによって、最終的に全長の塩基
配列を決定した(配列番号3に示す。)。この全長cD
NAシークエンスデータから、オープンリーディングフ
レーム(配列番号2に示す。)を決定し、さらにアミノ
酸配列に翻訳して配列番号1に示す配列を得た。また、
得られたアミノ酸配列のN末端側30〜40アミノ酸に
ついて、既知のシグナルペプチドと比較することによ
り、本ポリペプチドにおけるシグナルペプチド部分を推
定し(Von Heuane, G. Nucleic Acids Res. 14 ,4683(1
986) 参照)、配列番号4に示す配列を得た。
同様の操作を行ない、それぞれ、制限酵素地図(図2に
示す。)、全長の塩基配列(配列番号7に示す。)、オ
ープンリーディングフレーム(配列番号6で示す。)、
アミノ酸配列(配列番号5で示す。)およびシグナルペ
プチドを示した配列(配列番号8に示す。)を得た。3.
5 kbのクローンのアミノ酸配列は、1.9 kbのクロー
ンのアミノ酸配列と非常に類似しており、1.9 kbのも
のをSDF−1α、3.5 kbのものをSDF−1βとそ
れぞれ命名した。DNAの塩基配列決定はABI(Appl
ied Biosystem Inc.)の蛍光ダイターミネーターを用い
たサイクルシークエンス法により行なった。また塩基配
列の読み取りには、ABI社のDNAシークエンサー
(Model 373A)を用いた。得られたヒトSDF−1αお
よび1βのcDNAの塩基配列ならびに予想されるアミ
ノ酸配列について、データベース(DNAについてはGE
NBANK と EMBL 、アミノ酸についてはNBRFとSWISSPROT
を使用)とのホモロジー検索を行ない、本cDNAは新
規のタンパク質をコードしていることが確認された。
ベクターの構築 発現用のベクターとして、pUCSRαML1(特開平
6-56895 号にその製造方法とともに開示してある。)
の誘導体を用いた。この誘導体は、下に示される2種類
のインサート断片(フラグメントT7およびフラグメン
トSP6)を用いて構築した。
SacIで消化し、アガロースゲル電気泳動にかけ、約
4.1kbp 断片を回収し、5′末端のリン酸をBAP(バ
クテリアアルカリホスファターゼ)処理した。リン酸化
されたDNA断片T7をpUCSRαML1から得られ
た約 4.1kbp 断片とライゲートし、環状化させた。pU
CSRαML1ベクターをPstIおよびSacIで消
化し、得られたものをアガロースゲル電気泳動にかけ、
約 4.1kbp の断片を回収し、5′末端のリン酸基をBA
P(バクテリアアルカリホスファターゼ)処理により取
り除いた。リン酸化されたDNA断片T7をpUCSR
αML1から得た約 4.1kbp 断片とライゲートし、環状
化させた。得られたベクターは、さらにSpeIとKp
nIで消化し、アガロースゲル電気泳動にかけ、約 4.1
kbp の断片を回収し、5′末端のリン酸基をBAP(バ
クテリアアルカリホスファターゼ)処理により取り除い
た。リン酸化されたDNA断片SP6pUCSRαML
1から得た約 4.1kbp 断片とライゲートし、環状化させ
た。このようにして構築したベクターをpUCSRαM
L2(図3参照)と命名した。
した。プライマーX、YおよびYHの配列をそれぞれ以
下に示す(配列番号10、配列番号11、および配列番
号12)。
−3′
CTTTCTCCAGG −3′
として上記合成のオリゴヌクレオチドX、Yを用いたP
CRにかけた。得られたPCR断片は、開始コドンの
5′末端に隣接した、当業者にはコザック配列として知
られている配列およびヒトSDF−1α蛋白を構成する
蛋白分子をコードしているcDNAを含んでいる。PC
R断片はSalIおよびSpeIで消化され、得られた
ものを分離精製して実施例6で調製したpUCSRαM
L2のSalIおよびSpeIサイトに挿入され、発現
ベクターであるpUCSRαML2−ヒトSDF−1α
Aを得た。さらにヒトSDF−1αプラスミドをプライ
マーとして上記合成したオリゴヌクレオチドX、YHを
用いたPCRにかけた。得られたPCR断片は、開始コ
ドンの5′末端に隣接した、当業者にはコザック配列と
して知られている配列、ヒトSDF−1α蛋白を構成す
る蛋白分子をコードしているcDNAおよびC末端に存
在する6個のヒスチジン残基を含んでいる。PCR断片
はSalIおよびSpeIで消化され、得られたものを
分離精製して実施例6で調製したpUCSRαML2の
SalIおよびSpeIサイトに挿入され、発現ベクタ
ーであるpUCSRαML2−ヒトSDF−1αBを得
た。ヒトSDF−1βについて、プライマーZおよびZ
Hを合成した。プライマーZおよびYHの配列を以下に
示す(配列番号13および配列番号14)。
3′
TCTTGTTTAAAGC −3′
として上記合成したオリゴヌクレオチドX、Zを用いた
PCRにかけた。得られたPCR断片は、開始コドンの
5’末端に隣接した、当業者にはコザック配列として知
られている配列およびヒトSDF−1β蛋白を構成する
蛋白分子をコードしているcDNAを含んでいる。PC
R断片はSalIおよびSpeIで消化され、得られた
ものを分離精製して実施例6で調製したpUCSRαM
L2のSalIおよびSpeIサイトに挿入され、発現
ベクターであるpUCSRαML2−ヒトSDF−1β
Aを得た。
イマーとして上記合成したオリゴヌクレオチドX、ZH
を用いたPCRにかけた。得られたPCR断片は、開始
コドンの5’末端に隣接した、当業者にはコザック配列
として知られている配列、ヒトSDF−1β蛋白を構成
する蛋白分子をコードしているcDNAおよびC末端に
存在する6個のヒスチジン残基を含んでいる。PCR断
片はSalIおよびSpeIで消化され、得られたもの
を分離精製して実施例6で調製したpUCSRαML2
のSalIおよびSpeIサイトに挿入され、発現ベク
ターであるpUCSRαML2−ヒトSDF−1βBを
得た。pUCSRαML2−hSDF−1αAおよびp
UCSRαML2−hSDF−1βBそれぞれ大腸菌D
H5を形質転換し、形質転換菌の培養液(100ml)
よりプラスミドを分離し、CsCl密度勾配法を2回繰
り返して精製した。
スミドDNA、pUCSRαML2、pUCSRαML
2−hSDF−1αA、pUCSRαML2−hSDF
−1αB、pUCSRαML2−hSDF−1βAおよ
びpUCSRαML2−hSDF−1βBをそれぞれジ
エチルアミノエチル(DEAE)デキストラン法[J. I
mmunology, 136, 4291 (1986) に記載]により導入し
た。すなわち、約 1.8×106 個のCOS−7細胞を5
0mlの増殖培養液(10%非働化牛胎児血清を含むダ
ルベッコ変法MEM培養液)とともに、225cm2 フ
ラスコ(コーニング社製)に植え込み、炭酸ガスインキ
ュベーター(37℃、5%CO2 )中で一晩培養した。
翌日、培養液を除去した後、フラスコ当り12mlのD
NAカクテル(それぞれのプラスミドDNA15μg、
50mMトリス塩酸緩衝液(pH 7.4)、400μg/
ml DEAE−デキストランを含むダルベッコ変法M
EM培養液)を加えて、37℃、5%CO2 中で3時間
反応させた。次にDNAカクテルを除去し、クロロキン
液(150μMクロロキン、7%非働化牛胎児血清を含
むダルベッコ変法MEM培養液)15mlを加えてさら
に3時間反応させた。
(50ml)を加えて、37℃、5%CO2 のインキュ
ベーター中で72時間培養し、細胞がほぼ単層になるま
で増殖させた。次に、培養液を除去し、無血清培養液
(商品名:SFM−101、日水製薬社製)で一度洗浄
した後、新たに無血清培養液(75ml)を加えて、さ
らに72時間培養した。培養液を回収し、除菌フィルタ
ー(商品名:STERIVEX−GS、ミリポア社製)
を通じてろ過した。これらの培養液は4℃に保存し、以
後の実験に供した。得られた培養液のうち、hSDF−
1αおよびβのcDNAインサートを含むプラスミドで
形質導入されたCOS細胞の培養液には、hSDF−1
αおよびβに相当するポリペプチドの成熟蛋白部分が分
泌されているはずである。
られた。)をそれぞれ2mlずつ取り、これを遠心濃縮
フィルター(商品名:セントリコン−10、ミリポア社
製)を用いて100μlに濃縮した。それぞれ1μlを
等量のSDS−PAGE(ナトリウムドデシルサルフェ
ートポリアクリルアミドゲル電気泳動)用ローディング
バッファー[0.125 Mトリス塩酸緩衝液(pH 6.8)、
4%ナトリウムドデシルサルフェート、30%グリセロ
ール]と混合し、90℃で3分間処理した後、SDS−
PAGEに供した。さらに、C末端にHisヘキサマー
を導入したhSDF−1αおよびβ蛋白質については、
COS細胞培養上清だけでなく、精製品についてもSD
S−PAGEによる解析を行なった。
複合体を形成することを応用して、金属キレートアフィ
ニティークロマトグラフィーの手法 [Biotechnology,
9, 273 (1991)に記載] で精製した。すなわち、COS
細胞より得られた培養上清(350ml)に、最終濃度
1Mになるように塩化ナトリウム水溶液を加え、亜鉛を
結合させたキレーティングセファロースカラム [商品
名:キレーティングセファローズファストーフロー(Che
lating Sepharose Fast-Flow)、ファルマシア社製、4
ml]に吸着させた。1M塩化ナトリウム水溶液(40
ml)を含む50mMリン酸緩衝液(pH7.0)でカラ
ムを洗浄後、1M塩化ナトリウム水溶液および0.4 Mイ
ミダゾールを含む50mMリン酸緩衝液(pH7.0)を
用いて溶出した。溶出液を100μlに濃縮し、そのう
ち1μlをSDS−PAGEで解析した。SDS−PA
GEはSDS10/20グラディエント(gradient)を
用いて行ない、hSDF−1αおよびβの分子量に対応
する生成物がそれぞれ検出された。
図を示す。
図を示す。
築図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 実質的に純粋な形である配列番号1で示
されるアミノ酸配列からなるポリペプチド。 - 【請求項2】 配列番号1で示されるアミノ酸配列から
なる請求項1記載のポリペプチド。 - 【請求項3】 請求項1に記載されたポリペプチドをコ
ードするDNA。 - 【請求項4】 配列番号2で示される塩基配列を有する
請求項3記載のDNA。 - 【請求項5】 配列番号3で示される塩基配列を有する
請求項3記載のDNA。 - 【請求項6】 請求項3から5のいずれかの項に記載の
DNAからなる複製または発現ベクター。 - 【請求項7】 請求項6記載の複製または発現ベクター
で形質転換された宿主細胞。 - 【請求項8】 請求項1または2に記載されたポリペプ
チドを発現させるための条件下で請求項7記載の宿主細
胞を培養することからなる該ポリペプチドの製造方法。 - 【請求項9】 配列番号4で示されるアミノ酸配列の配
列番号1〜68で示されるポリペプチド。
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