JPH06503962A - Analogs of acidic fibroblast growth factor with enhanced stability and biological activity - Google Patents

Analogs of acidic fibroblast growth factor with enhanced stability and biological activity

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JPH06503962A
JPH06503962A JP4503720A JP50372092A JPH06503962A JP H06503962 A JPH06503962 A JP H06503962A JP 4503720 A JP4503720 A JP 4503720A JP 50372092 A JP50372092 A JP 50372092A JP H06503962 A JPH06503962 A JP H06503962A
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fibroblast growth
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acidic fibroblast
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アラカワ,ツトム
フオツクス,ギヤリー・マイケル
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アムジエン・インコーポレーテツド
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 増強された安定性及び生物学的活性を有する酸性繊維芽細胞成長因子の類似体 11へ11 例えば、怪我または火傷により、組織まで負傷した後の複雑な治癒過程は、往々 にして柔組織成長因子と称する多くの蛋白質因子により仲介される。これらの因 子は、破壊された組織を取り替えるために新しい細胞を成長及び分化させるのに 必要である。柔組織成長因子のこの群に含まれるものとしては、線維芽細胞成長 因子(FにF)が挙げられる6FGFは、上皮、開光組織及び神経由来の種々の 細胞に対して有糸***促進性及び化学走化性である。さらに、FGFは脈管形成 性、即ち、血管の形成を刺激し得る。[Detailed description of the invention] Analogs of acidic fibroblast growth factor with enhanced stability and biological activity 11 to 11 For example, the complex healing process after injury or burn injury to tissues is often It is mediated by a number of protein factors called soft tissue growth factors. These factors The offspring grow and differentiate new cells to replace the destroyed tissue. is necessary. Included in this group of soft tissue growth factors include fibroblast growth 6FGF, which is a factor (F in F), is expressed in various types derived from epithelium, light-emitting tissues, and nerves. It is mitogenic and chemotactic for cells. In addition, FGF is associated with angiogenesis. can stimulate sex, ie, blood vessel formation.

酸性FGF(aFGF)及び塩基性FGF(bFGF)は、FGFファミリーの 2つのrオリジナル%1楕成員であると考えられている。Acidic FGF (aFGF) and basic FGF (bFGF) are members of the FGF family. It is believed that there are two r original %1 elliptic members.

aFGF及びbFGFは、同一先祖の遺伝子から誘導されたと考えられており、 同一イントロン/エキジン構造の他に約55zの配列同一性を有する。酸性FG F及びbFGFは同一レセプターに結合することが知られているが、特異的なa FGF及びbFGFレセプターの存在は除外されていなかった。 aFGF及び bFGFの幾つかの分子量形が、異なる組織中に知見されている。aFGF and bFGF are thought to be derived from the same ancestral gene, In addition to the same intron/exin structure, there is approximately 55z sequence identity. acidic FG Although F and bFGF are known to bind to the same receptor, specific a The presence of FGF and bFGF receptors was not excluded. aFGF and Several molecular weight forms of bFGF are found in different tissues.

しかしながらサザンブロノティング実験から、aFGFとbFGFには各々1f liの遺伝子しがなく、これらの分子間の違いは翻訳後プロセシングによるだろ うと示唆されている。酸性及び塩基性FGFは両方共、中胚葉及び神経外胚葉起 源の広範囲の細胞型に関する有糸***促進因子であり、inνitr。However, Southern bronoting experiments showed that aFGF and bFGF each have 1f There is no gene for li, and the differences between these molecules may be due to post-translational processing. It has been suggested that Both acidic and basic FGFs have mesodermal and neuroectodermal origins. It is a mitogen for a wide range of cell types and is an inνitr.

文びin vivoの両方で脈管形成を誘導し得る[例えば、Gospodar owiczら、Exp、Eye Res、、28,501−514(1979) 参照]にの2種の生物学的活性範囲は殆ど同一であるが、bFGFは殆どのバイ オアッセイ系でaFGFよりも約10倍以上も強力である。can induce angiogenesis both in vitro and in vivo [e.g. Owicz et al., Exp, Eye Res, 28, 501-514 (1979) The range of biological activity of the two species is almost the same; It is about 10 times more potent than aFGF in the optical assay system.

aFGF及びbFGFの共通の際立つ特徴は、これらの因子がヘパリンに強く結 合する性質を持つという、二とである。ヘパリンに対するaFGFの親和性は、 bF[;Fよりも弱いだろうが、aFGFはアニオ〉性の等電点を有する[Th omasら、 Proc 、Nat 。A common distinguishing feature of aFGF and bFGF is that these factors bind strongly to heparin. The two have the property of being compatible. The affinity of aFGF for heparin is Although probably weaker than bF[;F, aFGF has an anionic isoelectric point [Th omas et al., Proc, Nat.

^cad、sci、Us^、82.6409−6413(1984):l。aF GF及びbFGFの特徴的なヘパリン結合能により、これらの因子の精製が非常 に容易になった。^cad, sci, Us^, 82.6409-6413 (1984):l. aF The unique heparin-binding ability of GF and bFGF makes purification of these factors extremely difficult. became easier.

FGFが固定化ヘパリンに対して強い親和性を持つという発見は、FCFのin  vivo生物学に於けるヘパリン櫟分子の調節的役割の研究にも拍車とかけた 。ヘパリンに対する機能の全スペクトルは未だ確認されていないが、ヘパリンが 幾つかの方法でFCF機能を調節し得ることは公知である[1.obb。The discovery that FGF has a strong affinity for immobilized heparin suggests that FGF has a strong affinity for immobilized heparin. It also spurred research into the regulatory role of heparin molecules in vivo biology. . Although the full spectrum of functions for heparin has not yet been identified, heparin It is known that FCF function can be modulated in several ways [1. obb.

Eur、J、Cl1n、Invest、、18,321−326(1988)] 、例えば、ヘパリン様分子は、aFGFの活性化または増強を含むFGF機能に 於いて直接の役割を果たし得る[tIhlriehら、Biochem、Bio phys。Eur, J, Cl1n, Invest, 18, 321-326 (1988)] , for example, heparin-like molecules affect FGF function, including activation or enhancement of aFGF. [tIhlrieh et al., Biochem, Bio phys.

Res、Comm、、137.1205−1213(1986)]。Res, Comm, 137.1205-1213 (1986)].

しかしながら、固定化ヘパリンに対するFGFの親和性と溶解性ヘパリンにより 増強されるべきその能力との間には直接の相関間係がない。この点に於いて、ヘ パリンの増強力は、aFGFに対して選択的のようである8例えば、Uhlri ehら(同上)は、純aFGFの増強度が純bFGFの増強度の約10倍以上も 太き(、aFGFの効能はbFGFの効能と殆ど同レベルであることを知見した 。しがしながら、ウシ胎児血清の存在下では、ヘパリンの増強効果がかなり減少 することが知見された[Uhlichら、同上]。However, due to the affinity of FGF for immobilized heparin and soluble heparin, There is no direct correlation with the ability to be enhanced. In this regard, The potentiation of palin appears to be selective for aFGF8, e.g., Uhlri et al. eh et al. (ibid.) found that the degree of enhancement of pure aFGF was about 10 times or more that of pure bFGF. It was found that the efficacy of aFGF is almost at the same level as that of bFGF. . However, in the presence of fetal bovine serum, the enhancing effect of heparin is significantly reduced. [Uhlich et al., supra].

FGF蛋白質を使用することは、外傷を受けた組織の治癒を促進するのに有効で あると考えられている。 FGFの特徴的な脈管形成の特性は、深い傷の治癒に 於いてこれらの因子を特に有用にする。 bFGF天然蛋白質は、心筋梗塞の治 療に有用であることが主張された[米国特許第4,296,100号及び同第4 ,378.347号]。さらに、ヒトbFGFは、ラット胎児海鳥ニューロンに 於いて神経の生存及び神経突起伸長を増大させることが知見され、従ってこの因 子は変性神経障害(例えば、アルツハイマー病及びパーキンソン病〉の治療にも 有用であることを示唆している[Na1lickeら、Proc、Natl。Using FGF protein is effective in promoting healing of traumatized tissues. It is thought that there is. The characteristic angiogenic properties of FGF contribute to the healing of deep wounds. This makes these factors particularly useful. bFGF natural protein is effective in treating myocardial infarction. [U.S. Pat. No. 4,296,100 and U.S. Pat. , No. 378.347]. Furthermore, human bFGF has been shown to stimulate rat fetal seabird neurons. was found to increase neuronal survival and neurite outgrowth, and therefore this factor Children may also be used to treat degenerative neurological disorders (e.g. Alzheimer's disease and Parkinson's disease). [Nallicke et al., Proc. Natl.

^cad、sci、Us^、83.3012−3016(1986)]。^cad, sci, Us^, 83.3012-3016 (1986)].

治療用途でaFGFの効果的な使用に対する主な障害は。The main obstacles to the effective use of aFGF in therapeutic applications are:

bFGFと比較してそのかなり低い生物学的活性に関連するようである。ヘパリ ンに関する研究から、aFGFとbFcFとの閏の効能に於いて知見された違い は、bFGFの活性と匹敵し得るレベルにaFGFの活性を増強するためにヘパ リンを使用することによりかなり縮小し得るが、医薬製剤に於いてヘパリンを使 用することは必ずしも望ましいわけではない、この点に於いて、ヘパリン、即ち 、異種構造の硫酸化度が高いグリコサミノグリカンは、抗−トロンビン■がホメ オスタシスのプロテアーゼを不活化する際の速度を速めることにより機能する抗 凝血薬であることが知られていることは、特記すべきである[Jacques、 Pharmacol Rev、31.99−I66の (1980)]、適正に治癒させるためにある程i固が望ましい場合、深い傷の 治療用の医薬製剤にヘパリンを使用することは有害であるかどうかは知られてい ない。This seems to be related to its considerably lower biological activity compared to bFGF. Hepari Differences found in the efficacy of aFGF and bFcF from studies on Heparin to enhance the activity of aFGF to a level comparable to that of bFGF. Although it can be significantly reduced by using phosphorus, the use of heparin in pharmaceutical formulations In this respect it is not always desirable to use heparin, i.e. Glycosaminoglycans with a heterogeneous structure and a high degree of sulfation are homely treated with anti-thrombin. Antibiotics that work by speeding up the inactivation of ostasis proteases. It should be noted that it is known to be a blood clotting agent [Jacques, Pharmacol Rev, 31.99-I66 (1980)], for deep wounds where some stiffness is desirable for proper healing. It is not known whether the use of heparin in therapeutic pharmaceutical preparations is harmful. do not have.

さらに、ヘパリンが傷の治癒用の医薬製剤に含まれると、実際的に問題が発生す ると予想される。ドラッグデリバリ−に関しては、患者の体に入れる際には(a FGFとヘパリンの組み合わせを含む)医薬製剤の組成を制御するという問題が 挙げられる。さらに、Uhlriehらにより観察されたaFGFに対するヘパ リンの増強効果に於けるウシ胎児血清の負の効果から、aFGFの活性化または 増強因子として医薬製剤中にヘパリンを配合することにより得られる長所はいず れも完全に否定されるか、または一度患者の血清と接触すると失われるというこ とを示唆している。Furthermore, practical problems arise when heparin is included in pharmaceutical preparations for wound healing. It is expected that Regarding drug delivery, when entering the patient's body (a The problem of controlling the composition of pharmaceutical formulations (including combinations of FGF and heparin) Can be mentioned. Furthermore, the hepatocellular carcinoma against aFGF observed by Uhlrieh et al. From the negative effect of fetal bovine serum on the enhancement effect of phosphorus, activation of aFGF or There are no advantages to be gained by incorporating heparin into pharmaceutical formulations as an enhancer. It is either completely ruled out, or that it is lost once in contact with patient serum. It suggests that.

本発明の目的は、ヘパリンの非存在下で増強された安定性及び生物学的活性を示 すaFGF類似体を提供することである0本発明のもう一つの目的は、治療的に 使用するためのaPGF類似体を提供することである。It is an object of the present invention to show enhanced stability and biological activity in the absence of heparin. Another object of the present invention is to provide aFGF analogues that can be used therapeutically. An object of the present invention is to provide aPGF analogs for use.

11へ11 本発明は、天然のaFGFよりもヘパリンの非存在下でより安定で、より大きな 生物学的活性を示すaFGFの新規類似体を提供する。安定性は、天然のaFG F分子中碕アミノ酸約90〜97の領域に於いてループ形成能力の低いアミノ酸 残基を、ループ形成能力の高い少なくとも1個のアミノ酸と置換することにより 強化される3本発明の好ましい類似体は、天然のaFにF中のアミノ酸位置93 でヒスチジン残基をループ形成能力の高いアミノ酸で置換することを含む。11 to 11 The present invention shows that aFGF is more stable in the absence of heparin and has a larger Novel analogs of aFGF that exhibit biological activity are provided. Stability is natural aFG Amino acids with low loop-forming ability in the region of approximately 90 to 97 amino acids in the F molecule By replacing the residue with at least one amino acid with high loop-forming ability. 3 preferred analogs of the invention that are enriched at amino acid position 93 in F to native aF. This involves replacing the histidine residue with an amino acid with high loop-forming ability.

図面の簡単な説明 図1は、組換えウシ[八1a47.Gl、9)コaFGFの核酸及びアミノ酸配 列を示す、 図2は、組換えヒトU^Ia”、GIy9)コaFGFのアミノ酸配列を示す。Brief description of the drawing Figure 1 shows recombinant bovine [81a47. Gl, 9) Nucleic acid and amino acid sequence of core aFGF indicates a column, Figure 2 shows the amino acid sequence of recombinant human U^Ia'', GIy9) core aFGF.

図3は、疎水性相互作用クロマトグラフィーを使用する、ウシ[^la”]及び [^1a47Jl、!:l]の溶離プロフィールを示す。Figure 3 shows bovine [^la”] and [^1a47Jl,! :l] is shown.

図4A及び4Bは、ウシ[^1a47コ及び[^!a”、Gly”]aFGF類 似体の円二色性スペクトルを示す。Figures 4A and 4B show cows [^1a47ko and [^! a”, Gly”] aFGFs The circular dichroism spectrum of the analog is shown.

図5は、アミドI’(変性蛋白質に於けるC−O伸縮)領域に於けるウシ[^1 aイア″J及びC^la′7 、G1,93コaFにF[似体の二次導関数FT IRスペクトルを示す。Figure 5 shows the effect of bovine [^1 aia″J and C^la′7, G1, 93 core aF to F [second derivative of analog FT The IR spectrum is shown.

図6は、最大刺激の2に対するウシ[^la”]及び[^l a 47゜GIy ”ff]aFGFi似体並びにヒト[Ser”、Ser”]bFGFの濃度の対 数プロットを示すグラフである。Figure 6 shows the cow [^la''] and [^l a 47゜GIy for the maximum stimulation of 2. Concentration pair of “ff]aFGFi analog and human [Ser”, Ser”]bFGF FIG. 2 is a graph showing a number plot.

[17は、ヒトJSer”、Ser”コbFGFと比較したヘパリンの非存在下 に於けるウシ[^la”]及び[^1,47 、にl、!3コal(:F類似体 の経時的活性損失を示すグラフである。[17 In the absence of heparin compared to human JSer”, Ser” co-bFGF Cattle [^la”] and [^1,47, Nil,!3 coal (:F analogues) in 1 is a graph showing activity loss over time.

図8は、X線結晶学により測定しな、本発明のウシ[AIa47Jl、!コ]a FにF類似体の構造を示す。FIG. 8 shows that the bovine [AIa47Jl,!] of the invention was determined by X-ray crystallography. [ko]a F shows the structure of the F analogue.

尺朋!」す[r1朋一 本発明によりaFGFの新規類似体を提供する。これらの類似体は、ヘパリンの 非存在下で天然のILFにFと比較して改良安定性及び強い生物学的活性を示す 0本発明のaFGFgi似体は、アミノ酸残基的90〜97の領域(図1に示さ れているように、ウシaFにFの公知のアミノ酸配列の番号付けに基づく)に於 いて天然のaFGFと異なる少なくとも1個のアミノ酸残基を有する。異なるア ミノ酸は、aFGF分子のこの領域を安定化するためにそのループ形成能力が高 くなるように選択される6比較的ループ形成能力の高いアミノ酸としては、グリ シン、プロリン、千ロジン、アスパラギン酸、アスパラギン及びセリンが挙げら れる[Leszcynsk iら、5cience、234.849−855( 1986) (天然分子のループ構造に現れる頻度を基にして決定したループ形 成能力の相対値)]。ループ形成能力の高い異なるアミノ酸で、天然のaFGF のアミノ酸位置93のヒスチジン残基を1き換えるのが好ましい。さらに、アミ ノ酸位置93のヒスチジン残基分、グリシン残基と置き換えるのがより好ましい 。Shakuho! ”S [r1 Tomoichi The present invention provides novel analogs of aFGF. These analogs are heparin In the absence of native ILF, it exhibits improved stability and stronger biological activity compared to F. 0 The aFGFgi analog of the present invention has a region of amino acid residues 90 to 97 (shown in Figure 1). (based on the known amino acid sequence numbering of F) in bovine aF, as shown in and has at least one amino acid residue different from natural aFGF. different a Mino acids have a high loop-forming ability to stabilize this region of the aFGF molecule. Among the amino acids with relatively high loop-forming ability, Syn, proline, 1,000 rosin, aspartic acid, asparagine and serine are listed. [Leszcynsk et al., 5science, 234.849-855 ( 1986) (Loop shape determined based on the frequency of appearance in loop structures of natural molecules) relative value of ability to develop)]. Natural aFGF with different amino acids with high loop-forming ability Preferably, the histidine residue at amino acid position 93 is replaced by one. Furthermore, Ami It is more preferable to replace the histidine residue at amino acid position 93 with a glycine residue. .

本発明のaFGF類似体には、他に、付加、置換及び/または欠失も実施し得る 。例えば、aFGF類似体としては、場合G′ニーより、非保護システィン残基 く即ち、ウシaFGF分子の位置47に於けるシスティン残基及びヒトaFGF 分子の位置16に於けるシスティン残基)に関するアミノ酸置換も挙げられる。Other additions, substitutions and/or deletions may also be made to the aFGF analogs of the invention. . For example, as an aFGF analogue, if the G'knee is less than the unprotected cysteine residue namely, the cysteine residue at position 47 of the bovine aFGF molecule and the cysteine residue at position 47 of the bovine aFGF molecule. Also included are amino acid substitutions for the cysteine residue at position 16 of the molecule.

さらに、E、coli宿主細胞から発現され得る本発明のaFGF類似体として は、開始メチオニンアミノ酸残基く即ち、図1に見られるように位置−1の部分 )も含み得る。あるいは、末端アミノ酸残基の1個以上は、当業者に公知の如く DNA配列から削除され得るが、aFGF類似体の強い生物学的活性は実質的に 保持している。Additionally, as an aFGF analogue of the invention that can be expressed from E. coli host cells, is the starting methionine amino acid residue, i.e. the part at position -1 as seen in Figure 1. ) may also be included. Alternatively, one or more of the terminal amino acid residues may be Although deleted from the DNA sequence, the strong biological activity of aFGF analogs is substantially keeping.

本発明は、aFGF類似体の全体または一部をコードするDNA配列も提供する 。このような配列は、好ましくは、選択されたE、eoli宿主株により発現す るための“好ましい”コドン(゛E、eoli発現コドン′°)の取り込み、制 限エンドヌクレアーゼ酵素による切断部位の提供、及び/または、発現容易なベ クターを構築し易くする追加の開始、末端若しくは中間DNA配列の提供も含み 得る。これらの新規DNA配4目よ、真核細胞及び原核細胞宿主(例えば、E、 coli)の両方に於いて、本発明のaFGF類似体を確実に発現させるのに有 用な配列を含む。The present invention also provides DNA sequences encoding all or part of an aFGF analog. . Such sequences are preferably expressed by the selected E. eoli host strain. Incorporation of “preferred” codons (゛E, eoli expression codon ´°) to control Providing a cleavage site with a limited endonuclease enzyme and/or providing a vector for easy expression. including the provision of additional starting, terminal, or intermediate DNA sequences to facilitate vector construction. obtain. These novel DNA sequences can be used in eukaryotic and prokaryotic hosts (e.g., E. This is useful for ensuring the expression of the aFGF analog of the present invention in both E. coli and E. coli. Contains a useful array.

より具体的には、本発明のDNA配列は、約アミノ酸90〜97の領域に於ける アミノ酸残基をコードする少なくとも1個のコドンが、ループ形成能力の高い異 なるアミノ酸残基をコードするコドン(以後、“類似体配列”と称する)により 置き換えられる図1に記載のDNA配列、並びに類似体配列の一方またはそのフ ラグメントにハイブリダイズするDNA配列及び遺伝コードの縮重に関するが、 類似体配列の一つにハイブリダイズするDNA配列を含み得る。More specifically, the DNA sequence of the invention comprises a region of approximately amino acids 90-97. At least one codon encoding an amino acid residue has a high loop-forming ability. by a codon encoding an amino acid residue (hereinafter referred to as an “analog sequence”). The DNA sequence shown in Figure 1 to be replaced, as well as one of the analog sequences or its flanks. Regarding the degeneracy of the DNA sequence and genetic code that hybridizes to the fragment, It may include a DNA sequence that hybridizes to one of the analog sequences.

本発明のaFGF類似体は、当業者には公知の種々の組換え技術の任意の一方法 によりコード、発現及び精製され得る。The aFGF analogs of the invention can be prepared by any one of a variety of recombinant techniques known to those skilled in the art. can be encoded, expressed and purified by.

好ましい製造方法は、材料のコスト及び入手性並びに他の経済問題を含む多くの 因子及び問題に広く依存する。所与の場合の最適製造方法は、最小実験により当 業者には明らかである0本発明の類似体は、E、coli宿主細胞を使用して特 に高いレベルで発現でき、得られた発現産物は続いて同業者には公知の方法を使 用して殆ど均質にまで精製し得る。The preferred manufacturing method is subject to a number of considerations, including cost and availability of materials and other economic issues. It depends widely on the factors and the problem. The optimal manufacturing method for a given case is determined by a minimum of experiments. It will be apparent to those skilled in the art that the analogues of the present invention can be characterized using E. coli host cells. can be expressed at high levels, and the resulting expression product can be subsequently expressed using methods well known to those skilled in the art. can be purified to near homogeneity using

典型的な精製方法で、aFGF類似体を含む包含物を溶解し、次いでイオン交換 クロマトグラフィーにかけ、蛋白質を再び折り畳み(refolding>、  1に終的に疎水性相互作用クロマ1−グラフィーにかける。A typical purification method involves dissolving the inclusions containing the aFGF analog, followed by ion exchange. Proteins are refolded by chromatography. 1 is finally subjected to hydrophobic interaction chromatography.

本発明のaFGF類似体は、ヘパリン非存在下で、驚くほど増強された生物学的 活性を示す。より安定なりFGF類似体は、特異的なシスティン残基く例えば、 PCT特許出願公開第88704189号に記載)の代わりにセリンまたは他の 中性アミノ酸の置換を介して得られることは公知であるが、天然のウシaFGF の位置47の非保存システィン残基のみの置換は、生物学的活性及び/またはa FGF類似体の安定性の強化に重要であると考えられていない。これは、以下の 実施例に記載するウシ[^la” 、Gly93]aFGF類似体(aFGF分 子の残基90〜97の領域に於ける所望のアミノ酸置換を有する)と比較してウ シ[^1a173aFC:F類似体(システィン置換)が低い活性を示すことに より立証される。特に、ウシ[^la” 、Gly”3類似体は、bFGFと比 較してやや能力が低いが、ウシ[^la”コaFGF想似体よりも約10倍強力 であることが知見された。45μg/weヘパリンを添加すると、FGFの全部 で3つの型、即ち、ウシ[^la’テ、Gly93]W似体、ウシ[^la’) 、Gly’す類似体及び実質的に同一能力を有しているヒト[5etTO,Se r’δコbFcF類似体の生物活性が増強された。The aFGF analogs of the present invention have surprisingly enhanced biological effects in the absence of heparin. Shows activity. More stable FGF analogs contain specific cysteine residues, e.g. Serine or other Although it is known that it can be obtained through substitution of neutral amino acids, natural bovine aFGF Substitution of only the non-conserved cysteine residue at position 47 of It is not thought to be important for enhancing the stability of FGF analogs. This is the following Bovine [^la”, Gly93]aFGF analogue (aFGF portion) described in Examples with the desired amino acid substitutions in the region of residues 90-97). Cy[^1a173aFC:F analogue (cysteine substitution) shows lower activity. more proven. In particular, bovine [^la”,Gly”3 analogues are compared to bFGF. Although its ability is slightly lower than that of the cow [^la” core aFGF analogue, it is about 10 times more powerful. It was found that When adding 45 μg/we heparin, all of the FGF and three types, namely bovine [^la'te, Gly93] W analogue, bovine [^la') , Gly' and human [5etTO, Se The biological activity of r'δ cobFcF analogs was enhanced.

ヘパリンの非存在下に於けるウシ[^la”]aFGFに対するウシ[^la” 、Gly9ff]aFGF類似体の増強された有糸***促進活性及び安定性の理 由は現在の処明らかではない。位置93に於けるヒスチジン残基のグリシンへの 置換は、aFGF分子と幾らか疎水性にするようであったが、円二色性及びFT IR分光学により測定されるように、その三次構造を大きくは変えないようであ った。しかしながら、ウシ[^1a47.に1,11]aFGF類似体及びウシ [^1a47]aFGF類似体く位置47だけに1換がある〉に間するin v itroバイオアッセイで知見される活性の相対的な差から、ウシ[^Ia”、 Gly”]aFGF類似体のグリシン−置換アミノ酸93位置は、レセプター結 合に関与する領域内であるか、またはその近傍であることが示唆された。aFG Fに於けるレセプター結合領域は確定されていなかったが、aFにF内の位!9 3は、レセプター結合ドメイン内またはその近傍であると報告されるbFGF内 の領域に相当する[Ba1rdら、Proc、Nat、^cad、sci、Us ^、85.2324−2328(1988)コ。Bovine [^la”] versus bovine [^la”]aFGF in the absence of heparin , Gly9ff] Reason for the enhanced mitogenic activity and stability of aFGF analogs The reason for this is currently unclear. Histidine residue at position 93 to glycine The substitutions appeared to make the aFGF molecule somewhat hydrophobic, but circular dichroism and FT It does not appear to significantly alter its tertiary structure, as determined by IR spectroscopy. It was. However, cow [^1a47. 1,11] aFGF analogs and bovine [^1a47] Inv between aFGF analogs with one substitution only at position 47 The relative differences in activity found in intro bioassays indicate that bovine [^Ia'', The glycine-substituted amino acid position 93 of the aFGF analog It was suggested that the area was located in or near the area involved in the process. aFG The receptor binding region in F has not been determined, but aF has a position within F! 9 3 within bFGF, which is reported to be within or near the receptor binding domain. [Ba1rd et al., Proc, Nat, ^cad, sci, Us ^, 85.2324-2328 (1988).

さらに、ウシ[^1a47]類似体と異なり、本発明のウシ[^1a°”、GI y”]aFcF類似体は、増強された安定性を示し、250時を保持したが、ウ シ[^la”]類似体はすぐに活性を失った。Furthermore, unlike the bovine [^1a47] analog, the bovine [^1a°'', GI y'']aFcF analog showed enhanced stability and retained 250 hours, but The shi[^la”] analogue quickly lost activity.

ウシ[^’la4′、(:Iy’コ]aFc:F類似体を結晶化し、得られた結 晶をX線結晶学により検討した。これらの結晶の調査力)ら得られたX線結晶学 的データは、残基93が溶媒Gこ暴露されたこと、即ち、位置93でのヒスチジ ンのグリシンの置換力(分子の親水性をより低下させるとlv)うことを支持し てlL)る。The crystallization of bovine [^’la4′, (:Iy’co]aFc:F analogue) The crystals were examined by X-ray crystallography. X-ray crystallography obtained from the investigation of these crystals The data indicate that residue 93 was exposed to solvent G, i.e., histidyl at position 93. It is supported that the substitutional power of glycine (lv to further reduce the hydrophilicity of the molecule) te lL).

残基93の回りのウシ[^la” 、にly”]aFGF類似体配列の詳細な検 討から、位置的90のグルタミン酸〜位置約97のチロシン残基の領域に於いて ループ形成能力の高11’l約8個のアミノ酸のクラスタリング(cluste ring)であること力(判明した。Detailed examination of the bovine [^la", nily"] aFGF analog sequence around residue 93. From the discussion, it was found that in the region from glutamic acid at position 90 to tyrosine residue at approximately position 97, Clustering of about 8 amino acids with high loop-forming ability It turned out to be a power (ring).

アミノ酸の関連するループ形成能力は報告されており、グリシンは、全アミノ酸 の中でも最高のル−プ形成能力を有するアミノ酸残基として同定された[Les zcynskiらコロ従って、ヒスチジンと比較してグリシン残基番よずつとル −プ形成能力が高いので、グリシンとヒスチジンとを置換すると仮定のループを 安定化すると考えられる。The related loop-forming ability of amino acids has been reported, and glycine [Les Therefore, compared to histidine, the number of glycine residues and - Since it has a high ability to form loops, replacing glycine and histidine creates a hypothetical loop. It is thought that it will stabilize.

本明細書中に特異的に記載した好まし−1[にly”]類類似体外の他のaFc F類似体も本発明により意図される。これらの他の類似体は、本明細書中に提供 される教示に従って当業者により容易に作製され得るだろう。例え4f、ヒスチ ジン以外、の高いループ形成能力を有すると報告されているアミノ酸は15個以 上もある[Leszcynskiら]。これらのアミノ酸は、ループ形成能力が 減少する順で、グリシン、プロリンまたは千ロジン、アスパラギン酸またはアス パラギン、セリン、システィン、グルタミン酸、トレオニン、リシン、シスチン 、グルタミン、アルギニン、フェニルアラニン及びトリプトファンである。これ らの残基の任意のもので天然のaFc:Fの位置93のヒスチジン残基を置換す ると、増強された生物学的活性を有する本発明のaFGF類似体となると予想で きた。無論、潜在的に負の作用(例えば、追加のシスティンまたはシスチン残基 を挿入することによる望ましくないジスルフィド結合の形成)を全く生み出さず に、最高のループ形成能力を有するアミノ酸で位置93でのヒスチジン残基を置 換することが好ましい、従って、(即ち、グリは、プロリン、チロシン、アスパ ラギン酸、アスパラギン、セリン、グルタミン酸、トレオニン、リジン、グルタ ミン、アルギニン、フェニルアラニン及びトリプトファンが挙げられる。Other aFcs other than the preferred-1 analogues specifically mentioned herein. F analogs are also contemplated by this invention. Other analogs of these are provided herein. can be easily made by one skilled in the art according to the teachings provided herein. For example, 4f, histi There are more than 15 amino acids reported to have high loop-forming ability other than gin. Also available [Leszcynski et al.]. These amino acids have the ability to form loops. In order of decreasing glycine, proline or 1,000 rosin, aspartic acid or as paragine, serine, cysteine, glutamic acid, threonine, lysine, cystine , glutamine, arginine, phenylalanine and tryptophan. this Replace the histidine residue at position 93 of native aFc:F with any of the residues from It is expected that the aFGF analogue of the present invention will have enhanced biological activity. came. Of course, potentially negative effects (e.g. additional cysteine or cystine residues) (formation of undesirable disulfide bonds due to the insertion of The histidine residue at position 93 was placed with the amino acid with the highest loop-forming ability. Therefore, it is preferable to replace proline, tyrosine, asparagus (i.e., lagic acid, asparagine, serine, glutamic acid, threonine, lysine, gluta amine, arginine, phenylalanine and tryptophan.

本発明は、天然のaFcFのアミノ酸90〜97領域(即ち、アミノ酸90〜9 2及び94〜97)内でループ形成能力の高いアミノ酸で他のアミノ酸を置換す ることも意図する。本発明のaFGF類似体としては、好ましくは、例えば天然 aFGFの位置96のトレオニン残基が、グリシン、プロリンまたはチロシン、 アスパラギン酸またはアスパラギン、セリンまたはグルタミン酸と1換されてい るaFc:F類似体が挙げられるが、グルタミン酸とトレオニンの2個のアミノ 酸のループ形成能力は似ているため、トレオニンをグルタミン酸で置換しても安 定性及び/または生物学的活性の増強は最小であることが予想される。同様に、 位fi90及び91のグルタミン酸残基は、グリシン、プロリンまたは千ロジン 、アスパラギン酸またはアスパラギン、またはセリンと1換されるのが好ましい 。The present invention relates to the amino acid 90-97 region of natural aFcF (i.e., amino acids 90-97). 2 and 94-97), replacing other amino acids with amino acids with high loop-forming ability. It is also intended that The aFGF analogs of the present invention preferably include, for example, natural The threonine residue at position 96 of aFGF is glycine, proline or tyrosine, Aspartic acid or asparagine, monoconverted to serine or glutamic acid aFc:F analogues, including the two amino acids glutamic acid and threonine. Because the acids have similar ability to form loops, it is safe to replace threonine with glutamic acid. Enhancement of qualitative and/or biological activity is expected to be minimal. Similarly, Glutamic acid residues at positions fi90 and 91 are glycine, proline or 1,000 rosin. , preferably monoconstituted with aspartic acid or asparagine, or serine .

天然のaFGFの位置92.94.95及び97のアミノ酸残基(各々、アスパ ラギン、チロシン、アスパラギン及び千ロジン)は、これらの特定の残基を置換 することによる効果は最小であると考えられるが、十分に高いループ形成能力を 有する。Amino acid residues at positions 92, 94, 95 and 97 of native aFGF (aspa lagine, tyrosine, asparagine and 1,000 rosine) substitute these specific residues Although the effect of have

本発明のaFGFi似体は、アミノ酸90〜97の以下のアミノ酸配列。The aFGFi analog of the invention has the following amino acid sequence of amino acids 90-97.

90’ 91 92 93 94 95 96 97− G I u −C1u −^sn −t(is −Tyr−^sn −Thr −Tyr −を有するa FGFの全型並びにヒト及びウシaFGFの類似体を包含する。90' 91 92 93 94 95 96 97- G I u - C1u -^sn -t(is -Tyr-^sn -Thr -Tyr - a Includes all types of FGF as well as analogs of human and bovine aFGF.

aFG:Fのヒト及びウシ型の両方は公知であり、位190〜97で同一アミノ 酸配列(上記)を有するものと同定された。さらに、ヒト及びウシaFGFの間 には約92zの配列同一性及び97zの゛類似性”(即ち、2つのaFにF形の 間の全部で82の違いの内の5zは保存的である)を有する。天然aFGFのヒ ト及びウシ型の両方は、実質的に同一のin vitro有糸***促進活性を示 す。Both the human and bovine forms of aFG:F are known and contain the same amino acids at positions 190-97. It was identified as having the acid sequence (described above). Additionally, between human and bovine aFGF have approximately 92z sequence identity and 97z 'similarity' (i.e., the two aFs have an F-form Of the total 82 differences between them, 5z are conservative). natural aFGF Both the genotypic and bovine forms exhibit virtually identical in vitro mitogenic activity. vinegar.

ヘパリンの非存在下に於いて、その増強された安定性及び生物学的活性により、 本発明の新規の生物学的に活性なaFGF類似体は特に、補乳類種の種々の型の 傷の医師及び/または獣医師による治療用医薬配合物に於いて使用するのに非常 に適している。このような治療に於いて使用する生物学的に活性なaFGF類似 体の量は、無論、治療する傷のひどさ1選択した投与経路及びaFにFW似体の 比活性または純度に依存し、担当の医師または獣医師により決定され得る。Due to its enhanced stability and biological activity in the absence of heparin, The novel biologically active aFGF analogs of the present invention are particularly suitable for use in various types of complement species. Very suitable for use in pharmaceutical formulations for the treatment of wounds by physicians and/or veterinarians. suitable for Biologically active aFGF analogs for use in such treatments The amount of FW mimetics in the body will, of course, depend on the severity of the wound being treated, the chosen route of administration, and the amount of FW mimetic in the aF. Depends on specific activity or purity, which can be determined by the attending physician or veterinarian.

“治療的に有効なaFGF類似体”量という用語は、補乳類に於いて治療的応答 を生ずるように決定1.たaFGF類似体量を指す。このような1f9f的に有 効な巣は、当業者(、こより容易に確認される。The term "therapeutically effective aFGF analog" amount refers to the therapeutic response in a supplement. 1. refers to the amount of aFGF analogue. This kind of 1f9f-like Effective nests are easily identified by those skilled in the art.

本発明のaFGFffl似体は、治療する傷または状態に対して任意の好適な経 路により投与し得る。本発明のaFGFW似体を治療的適用して好都合に治療し 得る状態としては、これに限定されないが、表面の傷の癒合、骨の癒合、血管形 成、神経再生及び臓器生成及び/または再生が挙げられる。The aFGFffl analogs of the invention can be used in any suitable manner for the wound or condition being treated. It can be administered by route. Therapeutic application of the aFGFW analogs of the invention to advantageously treat Conditions that can be obtained include, but are not limited to, superficial wound healing, bone healing, and blood vessel formation. neurogenesis, neural regeneration, and organ generation and/or regeneration.

獣医用途及びヒト用途の両方の本発明の処方物は、1種以上の医不的に許容可能 なキャリヤと場合により他の治療は、処方物の他の成分と混和性であるという点 で“受容可能”でなければならず、且つそのレシピエンドに対し有害であ−)で はならない。本処方物は、単位投与形で都合よく配合でき、従来公知の任意の方 法により製造し得る。総ての方法には、活性成分を1種以上の付属成分からなる キャリヤと組み合わせる段階を含む0通常、処方物は、液体キャリヤ若しくは微 粉砕固体キャリヤまたはこの両方とaFGFとを均−且つ完全に混合することに より製造する。The formulations of the invention for both veterinary and human use contain one or more non-medically acceptable that the carrier and optionally other treatments are compatible with the other ingredients of the formulation; must be “acceptable” and harmful to the recipe end). Must not be. The formulation can be conveniently formulated in unit dosage form and can be prepared in any manner known in the art. It can be manufactured by the method. All methods include the active ingredient comprising one or more accessory ingredients. Typically, the formulation includes the step of bringing into association with a liquid carrier or microcarrier. homogeneously and thoroughly mixing the aFGF with the ground solid carrier or both; Manufacture more.

以下の実施例は、本発明を説明するために記載するが、その真の範囲は付記請求 の範囲に記載づ゛る。本発明の趣旨を逸脱せずに上記の方法に於ける変形が可能 である。The following examples are set forth to illustrate the invention, but the true scope thereof is set forth in the appended claims. Described within the scope of. Variations in the above method are possible without departing from the spirit of the invention. It is.

痣肛1文差LIl 鉦」 本発明のウシaFGFi似体を以下の実施例で合成且つ考察した。この類似体、 ウシ[Δla” 、Gly”]aFにt4r、図1.に記載の如(、aFGF分 子の残基90〜97領域の所望のアミノ酸置換〈位置93のヒスチジンをグリシ ンで置換)及び位置47の非保存システィン残基のアラニンによる追加のアミノ 酸置換を含むように構築した。システィンのアラニンによるアミノ酸置換だけを 有するウシ[^la”]aFGF類似体も、所望のウシ[^Ia”、Gly”] aFGF類似体の対照として使用するために調製した。これらの実施例は本発明 のウシaFGF類似体を示すが、相同性の高いヒトaFGF類似体に関しても同 一の結果が得られる0例えば、本発明の対応するヒ1− [八1a”、Gly” ]aFf;F類似体のアミノ酸配列を図2に示す。Bruise and anus 1 sentence difference LIl gong” Bovine aFGFi analogs of the present invention were synthesized and discussed in the following examples. This analog, Bovine [Δla”, Gly”] t4r in aF, Figure 1. As described in Desired amino acid substitutions in the child residues 90-97 region <histidine at position 93 with glycysilyl ) and an additional amino acid substitution by alanine of the non-conserved cysteine residue at position 47. Constructed to include acid substitutions. Only amino acid substitution of cysteine with alanine The bovine [^la"] aFGF analog with the desired bovine [^Ia", Gly"] Prepared for use as aFGF analog control. These examples are based on the present invention. The same results are shown for the highly homologous human aFGF analogs. For example, the corresponding H1-[81a", Gly" of the present invention ]aFf; The amino acid sequence of the F analog is shown in FIG.

ウシaFcFの[^Ia47.Gly”]類似体をコードする合成遺伝子は、全 部で28個のオリゴヌクレオチド成分から2つの区分に組み立てられた。 にi a+enez−f;allegoらのアミノ酸配列を、E、coli中での類似 体の発現を最適化するために選択したコドンを使用して、この遺伝子のベースと して使用した[Gi+*enz−Gallegoら、5cience、230. 1385−1388(1985)]。区分116(1Nのオリゴヌクレオチドか ら組み立てて287ヌクレオチドフラグメントを作り、これを、Xba 1及び Xho I制限エンドヌクレアーゼ部位でプラスミドベクターに挿入し得た0区 分■を12個のオリゴヌクレオチドから組み立てて、Xho I及びBaII旧 適合末端により結合した170個のヌクレオチドフラグメントを産生した。2つ の区分を、予め3成分の連結に於いてXba I及びBag Hlで消化した発 現プラスミドpcFM1156に挿入し、λpLプロモーターの制御下で完全a FGF遺伝子を産生じた。[^Ia47. Synthetic genes encoding analogs of The oligonucleotide was assembled into two sections from 28 oligonucleotide components. ni i a+enez-f; The amino acid sequence of Allego et al. base of this gene using selected codons to optimize body expression. [Gi+*enz-Gallego et al., 5science, 230. 1385-1388 (1985)]. Category 116 (1N oligonucleotide? were assembled to create a 287 nucleotide fragment, which was then combined with Xba1 and Section 0 that could be inserted into the plasmid vector at the Xho I restriction endonuclease site XhoI and BaII old were assembled from 12 oligonucleotides. A 170 nucleotide fragment joined by compatible ends was produced. two The fraction of into the current plasmid pcFM1156 to create a complete a produced the FGF gene.

プラスミドpcFH1156は公知のプラスミドpcFM836から製造する。Plasmid pcFH1156 is produced from the known plasmid pcFM836.

プラスミドpCF14836の合成は米国特許出願第4.710゜473号に記 載されており、従って、その明細書の関連部分、特に実施例1〜7は本明細書中 に参照として含まれる。The synthesis of plasmid pCF14836 is described in U.S. Patent Application No. 4.710°473. Accordingly, relevant portions of that specification, particularly Examples 1 to 7, are herein incorporated by reference. included as a reference.

pCFM836からpcF81156を製造するために、2つの内因性Nde■ 制限部位を切断し、露出末端をT4ポリメラーゼで充填し、充填した末端を平滑 末端と連結した。To produce pcF81156 from pCFM836, two endogenous Nde Cut the restriction sites, fill in the exposed ends with T4 polymerase, and blunt the filled ends. connected to the ends.

得られたプラスミドをC1a I及びKpn Iで消化し、切断したDNAフラ グメントを以下の配列。The obtained plasmid was digested with C1a I and Kpn I, and the cut DNA fragment was Arrange the following elements.

のDNAオリゴヌクレオチドと!き換える。With DNA oligonucleotides! Change.

このプラスミドで形質転換したE、coli細胞を、Foxら、J。E. coli cells transformed with this plasmid were transformed with the method described by Fox et al., J.

Biol 、Chem、 、263 、18452−18458(1988)に 記載の如く、16リツトルの発酵容器で増殖させた。Biol, Chem, 263, 18452-18458 (1988). Grown in 16 liter fermenters as described.

ウシ[に1,93.^1a47]aFGFをコードする遺伝子を、オリゴ部位特 異的突然変異誘発を使用して[^Ia47]形に転換した。Cattle [to 1,93. ^1a47] The gene encoding aFGF was It was converted to the [^Ia47] form using aberrant mutagenesis.

aFGF遺伝子をまずファージベクターM13mp18にトランスファーし、突 然変異誘発反応用の鋳型として作用させるために一本gDNAを製造した。この DNA約0,5μgを、DNAシークエンシングに使用するための813ユニバ ーサルプライマー及び突然変異誘発プライマー(5゛G^^G^^^^CCAT TAC^^CAC3’)の各5ピコモルと混合し、3分間65℃で加熱し、ゆっ くり放冷した。アニールした鋳型−プライマーを、^TP、clNTP混合物、 DNAポリメラーゼI大フラグメント及びT4DNAリガーゼと混合し、15℃ で4時間インキュベートした。この反応混合物のアリコートをコンピテントE、 coliJMIOI細胞に添加し、0.7SL−寒天にプレートした。得られた プラークをニトロセルロース膜上に写し、膜を32P−W識突然変異誘発プライ マーでハイブリダイズした。ハイブリダイズしたファージから製造したDNAを 、所望の突然変異誘発事象がうまく完了したかを確認するためにシーフェンシン グした。得られた遺伝子を、組換え蛋白質と発現するためにpcFM1156ベ クターに再度組み込んだ。The aFGF gene was first transferred to phage vector M13mp18, and then A single gDNA was prepared to serve as a template for the mutagenesis reaction. this Approximately 0.5 μg of DNA was transferred to an 813 universal tube for use in DNA sequencing. - Monkey primer and mutagenesis primer (5゛G^^G^^^^CCAT Mix with 5 pmol each of TAC^^CAC3'), heat at 65°C for 3 minutes, and slowly incubate. The chestnuts were left to cool. The annealed template-primer was mixed with ^TP, clNTP mixture, Mix with DNA polymerase I large fragment and T4 DNA ligase and incubate at 15°C. and incubated for 4 hours. An aliquot of this reaction mixture was designated as competent E. coli JMIOI cells and plated on 0.7SL-agar. obtained The plaques were transferred onto a nitrocellulose membrane and the membrane was coated with 32P-W mutagenic ply. hybridized with mar. DNA produced from hybridized phages , Shifensin to confirm that the desired mutagenic event was successfully completed. I clicked. The obtained gene was transferred to the pcFM1156 vector to express the recombinant protein. re-installed into the vector.

ウシ[[;1,1)、^Ia’フコ及び[^la”]aFGF類似体の両方を、 組換え蛋白質を発現する機械的に溶解したE、coli細胞を遠心分離して得ら れた不溶画分から精製した。ベレット画分を8M尿素、0.1Mグリシン(p) 12.5)に可溶化し、不溶性物質を除去するために遠心分離した。上清を、6 H尿素、105Mグリシン(pH3,0>で平衡化したS−セファロース(登録 商標:Phare+acia、Uppsala、Sweden)カラムに載置し 、次いで6M尿素、20mNクエン酸ナトリウム(pH6,5)で洗浄した。カ ラムに結合した蛋白質を、20−一クエン酸ナトリウム(pH6,5>中のO〜 0.5M塩化ナトリウムの直線勾配液で溶離した。aFGFを含む画分をプール し、2011Mクエン酸ナトリウム、0.1M硫酸アンモニウムで20倍に希釈 し、沈澱を除去するために遠心分離した。上清を1容量の2011Nクエン酸ナ トリウム、2M硫酸アンモニウムと混合し、20一台クエン酸ナトリウム、IM [酸アンモニウム(pH6,5)で平衡化したフェニル−セファロース(登録商 標)カラムに載置した。結合蛋白質を、硫酸アンモニウムの直線減少勾配液(I M〜ON>でカラムから溶離した。 aFGFを含む画分をプールし、20−8 クエン酸ナトリウム(pH6,5)で透析した。この生成物は、図4に示される ようにSDSゲルで現れたクーマシーブルーに他のバンドが本質的にないことか ら、本質的に均質であった。Bovine [[;1,1), both ^Ia'fuco and [^la'']aFGF analogs, Obtained by centrifugation of mechanically lysed E. coli cells expressing recombinant proteins. It was purified from the insoluble fraction. The pellet fraction was mixed with 8M urea and 0.1M glycine (p). 12.5) and centrifuged to remove insoluble material. Supernatant, 6 S-Sepharose (registered) equilibrated with H urea, 105M glycine (pH 3.0> Trademark: Phare+acia, Uppsala, Sweden) , followed by washing with 6M urea, 20mN sodium citrate (pH 6,5). mosquito Proteins bound to rum were dissolved in 20-mono-sodium citrate (pH 6.5>O~). Elution was with a linear gradient of 0.5M sodium chloride. Pool fractions containing aFGF and diluted 20 times with 2011M sodium citrate and 0.1M ammonium sulfate. and centrifuged to remove the precipitate. Transfer the supernatant to 1 volume of 2011N sodium citrate. Thorium, mixed with 2M ammonium sulfate, 20 units of sodium citrate, IM [Phenyl-Sepharose (registered trademark) equilibrated with ammonium acid (pH 6,5)] (marked) column. Bound proteins were purified in a linear decreasing gradient of ammonium sulfate (I eluted from the column at M~ON>. Pool the fractions containing aFGF and add 20-8 Dialyzed against sodium citrate (pH 6.5). This product is shown in Figure 4 So, the Coomassie blue that appeared in the SDS gel is essentially free of other bands. were essentially homogeneous.

実」1h」− ゛ルー゛クロマトグラフィー 5uperose(登録商標)−12カラムを持つPharw+acia FP LC系(Pharmacia、Uppsala、Sweden)を使用して室温 でゲルー過を実施した。カラムは−20mMクエン酸ナトリウム、0.2M塩化 ナトリウム(pH6,5)中、0.5i1/分で実施した。Fruit "1h"- Blue chromatography 5uperose (registered trademark) - Pharw+acia FP with 12 columns at room temperature using an LC system (Pharmacia, Uppsala, Sweden). Gel filtration was performed. Column -20mM sodium citrate, 0.2M chloride It was carried out in sodium (pH 6.5) at 0.5i1/min.

ゲルr過クロマトグラフィーから、精製ウシ[^1a47]及び[^la4?J ly”]aFGF類似体は、リボヌクレアーゼA(Mr=13.700)と同一 溶離位置で一本のピークとして溶離したことが知見された。これは、両方の蛋白 質が単量体であり、同一の流体力学的半径を持つことを示しているが、蛋白質の 両方の型がカラムマトリックスと相互作用し、カラムから遅延溶層する可能性も ある。From gel r perchromatography, purified bovine [^1a47] and [^la4? J ly”]aFGF analog is identical to ribonuclease A (Mr=13.700) It was found that it eluted as a single peak at the elution position. This means that both proteins This shows that the protein is monomeric and has the same hydrodynamic radius, but the Both types can also interact with the column matrix and phase out the column late. be.

実」l殊1− 1に1皿五1 クロマトグラフィー 疎水性相互作用クロマトグラフィーを、フェニル−5uperose<登録商標 )カラム(Pharmacia FPLC系)を使用して室温で実施した。2M  [酸アンモニウム、20mMクエン酸ナトリウム(pH6,5>中のサンプル を、28 [酸アンモニウムで平衡化させたカラムに載置した。 2M塩化ナト リウムで洗浄後、残りの蛋白質を硫酸アンモニウムの2M〜ONに減少勾配液で 溶離し、20IIMクエン酸ナトリウム(pH6,5)で最終洗浄した。Real 1- 1 in 1 dish 51 Chromatography Hydrophobic interaction chromatography was performed using phenyl-5uperose<registered trademark ) column (Pharmacia FPLC system) at room temperature. 2M [Sample in ammonium acid, 20mM sodium citrate (pH 6,5> was loaded onto a column equilibrated with 28 ammonium chloride. 2M sodium chloride After washing with sodium hydroxide, the remaining protein was washed with a gradient solution decreasing from 2M to ON in ammonium sulfate. Elution and final wash with 20 IIM sodium citrate (pH 6,5).

疎水性相互作用クロマトグラフィー (HIC)で蛋白質の溶離位置は、折り畳 み状態の疎水性領域の露出に強く依存するため、この方法は、類似の蛋白質のコ ンフォメーション的均隻性に間する高感度の精査法を提供する。図3は、ウシ[ ^la’)]及び[^la’)、G131’すaFGF類似体の溶離プロフィー ルを示す、[^la”]aFGFは、0.25M [酸アンモニウムのとコロテ 溶離する主ピークを示したが、[^1a47.Gly”]aFGF類似体は0. 138 ffl酸アンモニウムのところで単一ピークを示している。このことか ら、両方の蛋白質は、単一の独特なコンフォメーションで主に存在することが示 唆される。In hydrophobic interaction chromatography (HIC), the elution position of proteins is This method is highly dependent on the exposure of hydrophobic regions in the state of Provides a highly sensitive examination method for informational uniformity. Figure 3 shows the cow [ ^la’)] and [^la’), elution profiles of G131’aFGF analogues [^la”]aFGF is 0.25M [ammonium acid The main peak eluting was shown, but [^1a47. Gly”]aFGF analogue is 0. A single peak is shown at ammonium 138ffl acid. Is this about it? showed that both proteins exist primarily in a single unique conformation. be suggested.

低い塩濃度で[^1a17.に1,93コaFGF f!:溶離すると、[^I a”]形よりもやや疎水性が高いことを示している。この知見は、蛋白質のコン フォメーションが、この残基が溶媒に暴露されているようである場合、位置93 でグリシンによりヒスチジン残基を置き換えることと一致している。あるいは、 この残基に於ける変化は、分子のコンフォメーションに於いて全体の変化を誘発 し得、より疎水性の構造を形成した。At low salt concentration [^1a17. 1,93 pieces aFGF f! : When eluted, [^I a”] form. This finding indicates that the protein composition is slightly more hydrophobic than the If the formation is such that this residue is exposed to solvent, position 93 is consistent with replacing the histidine residue by glycine in . or, Changes in this residue induce global changes in the conformation of the molecule. and formed a more hydrophobic structure.

塞」1区」1 円二色性スペクトルを、Oki If 800 Model 30コンピユータ ー(Oki、Tokyojapan>を装備したJasco Model J− 500C分光計(Jasco、Tokyojapan>で室温で測定した。近及 び遠紫外線範囲で各々1及び0.02czのキュベラI・を使用して11−のバ ンド幅で測定した。データは、aFGFの両方の型に関して平均残基重量113 を使用して計算した平均残基楕円率[θ]として表した。Block 1 Ward 1 The circular dichroism spectrum was measured using an Oki If 800 Model 30 computer. - Jasco Model J- equipped with (Oki, Tokyojapan) Measured at room temperature with a 500C spectrometer (Jasco, Tokyo Japan). 11 - 100 nm using 1 and 0.02 cz of Cubela I in the deep and deep UV ranges, respectively. Measured in terms of width. The data show an average residue weight of 113 for both types of aFGF. It was expressed as the average residue ellipticity [θ] calculated using .

ウシ[^Ia”、Gly’コ]及び[^1a4?コaFcFWi似体の円二色性 (CD)スペクトルは、図、4 A及び4Bに各々示すように、近及び遠紫外線 領域の両方で殆ど同一であった。類似体のCDは、ヒトbFGFに関して報告さ れたスペクトルとも非常に酷似していた[^rakawaら、BBRC,161 ,335−341(1989)]、近近紫外領域でのスペクトルの類似性は、F にF[の類似の三次構造と一致した。Circular dichroism of bovine [^Ia”, Gly’co] and [^1a4?co aFcFWi analogues (CD) spectra are shown in the near and far ultraviolet rays as shown in Figures 4A and 4B, respectively. It was almost the same in both areas. The CD of analogues has been reported for human bFGF. The spectra were very similar to those obtained [^rakawa et al., BBRC, 161 , 335-341 (1989)], the spectral similarity in the near-ultraviolet region is was consistent with a similar tertiary structure of F[.

蛋白質の熱転移を、熱プログラム計及び熱キュベツトホルダを装備したRe5p onse II分光光度計(Gilford、Medfield。Thermal transition of proteins can be carried out using the Re5p equipped with a thermal programmer and thermal cuvette holder. once II spectrophotometer (Gilford, Medfield).

Massachusetts)で測定した。サンプルを0.1℃/分または0. 5℃/分の上昇速度で加熱し、その吸収を287nmでモニターした。蛋白質濃 度は、01z蛋白質に関して280n−で、両方のウシaFにF類似体に関して は1.04、bFGFに関してはo、98の吸光係数を使用して分光光学的に測 定した。Massachusetts). Samples were heated at 0.1°C/min or 0.5°C/min. Heating was performed at a rate of increase of 5° C./min and the absorption was monitored at 287 nm. Protein-rich degree is 280n- for the 01z protein and for the F analog in both bovine aF. was measured spectrophotometrically using an extinction coefficient of 1.04 and o, 98 for bFGF. Established.

aFGF類似体の熱変性を、20mMクエン酸ナトリウムのI)116.5及び 7.0で、ヘパリンの存在下及び非存在下で測定した。Thermal denaturation of aFGF analogs was performed using 20 mM sodium citrate I) 116.5 and 7.0, measured in the presence and absence of heparin.

総ての場合に於いて、温度が上昇するにつれて蛋白質が沈澱した。急激な吸収増 加が起きる温度を変性温度とした。In all cases, the protein precipitated as the temperature increased. Rapid increase in absorption The temperature at which the addition occurred was defined as the denaturation temperature.

ヘパリン非存在下では、この温度は、ウシ[^Ia47]aFGF類似体に関し てよりもウシ[^!a47.Gly!コ]aFGF類似体に関して約10℃高か った。1.4倍または8倍(w/w)過剰のヘパリンを添加すると、使用した温 度上昇速度に依存して、両方の型の変性温度は14〜20’C上昇した。二種の 型の変性温度の間の違いは、約10℃のままであった。240〜340nm領域 のどの蛋白質のCDスペクトルに於いても、1.4倍または8倍(w/w)過剰 のヘパリンのはっきりした効果はながったが、8倍過剰のヘパリンの場合には、 240〜260nm領域に於けるaFGFスペクトルは、ヘパリン自身の吸収に より遮蔽された。In the absence of heparin, this temperature is It's more like a cow [^! a47. Gly! ] Approximately 10°C higher than aFGF analogues It was. Adding a 1.4-fold or 8-fold (w/w) excess of heparin will reduce the temperature used. Depending on the temperature rise rate, the denaturation temperature for both types increased by 14-20'C. two kinds The difference between the denaturation temperatures of the molds remained approximately 10°C. 240-340nm region A 1.4-fold or 8-fold (w/w) excess in the CD spectrum of any protein. The clear effect of heparin was diminished, but in the case of an 8-fold excess of heparin, The aFGF spectrum in the 240-260 nm region is due to the absorption of heparin itself. More shielded.

ツー1工 、FTIR’ 両方のaFGFのコンフォメーションの類似性を調べるためにフーリエ変換赤外 線(FTIR)スペクトルを測定した。FTIR分光学にかけるために、蛋白質 を水で十分に透析した。各蛋白質を、D20(Sig+sa Chesieal  Co、、99.9$同位体純度)中に作製した20mMイミダゾール緩衝液中 の2z溶液として調製した。溶液を、CaF 2ウインドウ及び100μlスペ ーサーを備えたrRセルに入れた。各スペクトルに関し、ゲルマニウム被覆KB rビームスプリッタ−及びDTCS検出器を備えたN1colet 800 F TrRシステムで1500の光学干渉像を集め、コードした。光学台を連続して 乾燥窒素ガスでパージした。1 tool, FTIR' Fourier transform infrared to examine the conformational similarity of both aFGFs. A line (FTIR) spectrum was measured. Proteins are subjected to FTIR spectroscopy. was thoroughly dialyzed against water. Each protein was converted to D20 (Sig+sa Chesiel In 20mM imidazole buffer made in Co, 99.9$ isotopic purity) It was prepared as a 2z solution of Pour the solution into two windows of CaF and a 100 μl The cells were placed in an rR cell equipped with a server. For each spectrum, germanium-coated KB N1colet 800F with r beam splitter and DTCS detector 1500 optical interference images were collected and coded with the TrR system. Optical bench in succession Purged with dry nitrogen gas.

二次導関数スペクトルを、Sus iら、Biochem、Biophys、R es。The second derivative spectrum was obtained from Sus i et al., Biochem, Biophys, R es.

Co!111..115,391−397(1983)に記載の方法の如く計算 した。Co! 111. .. 115, 391-397 (1983). did.

水蒸気−減数スペクトルに9点平滑化関数(smoothing functi on)3適用した。A 9-point smoothing function (smoothing function) is applied to the water vapor-reduced spectrum. on) 3 was applied.

図5は、アミトビ(重水素化蛋白質中のC=O伸縮)領域に於ける[^1a47 ]及び[^1a47.(、l、9)]ウシaFcF類似体の二次導関数スペクト ルを示している。ポリペプチド及び蛋白質に間しては、この領域に於ける成分バ ンドの振動数は二次構造内容に関連している[Surewiczら、Bioch em、Biophys。Figure 5 shows the [^1a47 ] and [^1a47. (, l, 9)] second derivative spectrum of bovine aFcF analogue It shows the For polypeptides and proteins, the component balance in this area is The frequency of vibrations is related to the secondary structure content [Surewicz et al., Bioch. em, Biophys.

^cta、952,115−130(1988)]、スペクトルは、1630及 び1685cm−’に強いバンドを示しており、これは2種の蛋白質中にかなり の量のβ−構造があることを示す。1647cm−’近傍の強いバンドは、不規 則なまたは無秩序構造の存在を示している。 1866及び1673cm−’近 傍の弱いピークは、ターン構造から発生している。小さなピークが、両方の蛋白 質のスペクトル中1651c■−1近傍にある。この振動数近くのアミド■。^cta, 952, 115-130 (1988)], the spectrum is 1630 and It shows a strong band at 1,685 cm-' and 1,685 cm-', which indicates that the This shows that there is an amount of β-structure. The strong band near 1647 cm-' is irregular. Indicates the presence of a regular or disordered structure. 1866 and 1673cm-'near The nearby weak peaks originate from the turn structure. Small peaks represent both proteins. It is near 1651c-1 in the quality spectrum. Amide ■ near this frequency.

成分は、通常α−へリックスに帰属される。しかし、近年、このバンドはループ 構造から発生することが知見された[W i l derら 、^bstrac ts of the Fourth Symposiu鴫 of thePro tein 5ociety、San Diego(1990)]、図5に示され ているように、CDと異なり、高解像度FTIRスペクトルは、β−構造及びタ ーンの存在を示しており、ウシ[^1a“’]aF(:F類似体及びウシ[^1 a″’ 、Gly”]aFGFi似体は、殆ど重ねることができ、こ五らの2種 の蛋白質が似た構造を持つことを示唆している。The components are usually assigned to α-helices. However, in recent years this band has become a loop It was found that it occurs from the structure [W i l der et al., ^bstrac ts of the Fourth Symposiu of the Pro tein5ociety, San Diego (1990)], shown in Figure 5. Unlike CD, high-resolution FTIR spectra contain β-structures and Ta bovine [^1a"'] aF (:F analogue and bovine [^1 a″’, Gly”] aFGFi analogs can be almost stacked, and these two types This suggests that the proteins have similar structures.

二次導関数スペクトルは、2種のaFGF類似体の間のコンフォメーションには 殆ど違いがないことを示した。しかしながら、D20溶液で凍結乾燥した蛋白質 を平衡化させる時、[^1a47.Gl、9J類似体よりもウシ[^Ia”]類 似体の方が、交換可能なプロトンの重水素化が速いことは明白であった。The second derivative spectrum shows that the conformation between the two aFGF analogs is showed that there was almost no difference. However, proteins lyophilized in D20 solution When equilibrating [^1a47. Gl, bovine [^Ia”] than 9J analogues It was clear that the analogue deuterated the exchangeable protons faster.

2種の蛋白質のコンフォメーションは似ていたので、H−D交換速度で知見され た違いは、これらの間の交換可能なプロトンの露出量の違いからは説明できない 、[^1a47]aFGF類似体はより柔軟な構造を有するので、アミドプロト ンを溶媒に対してより接近可能にさせるようである。Since the conformations of the two proteins were similar, it was determined by the HD exchange rate. The difference cannot be explained by the difference in the exposure of exchangeable protons between them. , [^1a47]aFGF analogs have a more flexible structure, so the amide proto- It appears to make the particles more accessible to solvents.

丸1隨i ヘパリンクロマトグラフィー ヘパリン−セフTo−ス(登録商標: Phar@acia)を、1×8c11 カラムに詰め、10−MTris−tlc&(pH7,2)で平衡化させた。1 circle heparin chromatography Heparin-Sefu Tosu (registered trademark: Phar@acia) was added to 1×8c11 It was packed into a column and equilibrated with 10-MTris-tlc& (pH 7,2).

カラムに載置し、カラムを10mN Tris−HCl(pH7,2)で洗浄し 、同一緩衝液中0〜2.8M塩化ナトリウムの直線勾配液で、Pharmac  1aFPLCシステムを使用して流速0.5z1/分で溶離した。Place it on the column and wash the column with 10 mN Tris-HCl (pH 7,2). , with a linear gradient of 0-2.8 M sodium chloride in the same buffer, Pharmac. Elution was performed using a 1aFPLC system at a flow rate of 0.5z1/min.

酸性及び塩゛基性FGFを、ヘパリン及びヘパリン様分子との強い結合性により 識別する。ウシ[^la”Jly”]及び[^1m”]aFにF類似体は両方と も、10mM Tris−HC&(pH7,2)中1.54M塩化ナトリウムの ところで溶離する1本のピークを実施例5からのaFGF類似体の旧H3T3細 胞に於ける有糸***促進活性を、以下に記載の如く測定した。さらに、PCT特 許出願公開第88104189号に記載の如く製造したヒト[Ser” 、Se r”]bFGF類似体も、aFGF類似体と共に生物活性アッセイにより調べた 。Acidic and salt-based FGFs have strong binding properties with heparin and heparin-like molecules. identify Both F analogs in bovine [^la"Jly"] and [^1m"]aF Also, 1.54M sodium chloride in 10mM Tris-HC & (pH 7,2) By the way, one peak eluting is the old H3T3 sample of the aFGF analogue from Example 5. Mitogenic activity in cells was measured as described below. In addition, PCT Human [Ser”, Se produced as described in Patent Application Publication No. 88104189 r”] bFGF analogs were also examined in bioactivity assays along with aFGF analogs. .

NIH3T3細胞は、^TCCより得た。細胞を、101子ウシ血清、10単位 7mlペニシリン、2mMグルタミン及び10単位7mlストレプトマイシンを 補ったDME中で増殖させた。1週間当たり2回、■=40の比で細胞を継代接 種した。アッセイの1日目にやや融合性の(subconf 1unt)培養物 とトリプシンで分散させ、zo、ooo細胞細胞7m浪度で、上記培地中ウェル 1個当たり111で、24−ウェルにプレートした。5日目に、培地を血清を含 まないが、ペニシリン、ストレプトマイシン及びグルタミンを上記濃度で含む1 1/ウ工ルDNEMと置き換えな、6日目に、実験サンプルを100μlを超え ない容量で培地に添加した。18時間後、細胞を、トリチウム化したチミジンを 210μCiを含む上記培地111で37℃で1時間パルスにかけた。パルスに かけた後、細胞を培地で一度洗浄し、次いで250mM蔗糖、10輪Hリン酸ナ トリウム、1mM EDT^(pH8)を添加し、細胞を放出させるためにプレ ートを37℃で10分間インギュベートした。細胞を5katronハーベスタ −で収穫した[5katron、Inc、、Sterling、Virgini a]、 74ルターを乾燥し、シンチレーション液に入れ、Beckmanシン チレーションカウンターで数えた[Beekman Instruments。NIH3T3 cells were obtained from TCC. Add cells to 101 calf serum, 10 units 7ml penicillin, 2mM glutamine and 10 units 7ml streptomycin Grown in supplemented DME. Passage cells twice per week at a ratio of ■ = 40. I planted a seed. Slightly confluent (subconf 1 unit) culture on day 1 of assay Disperse the zo,ooo cells with trypsin and add them to the wells in the above medium at 7 mL. 111 per plate in 24-wells. On day 5, the medium was added with serum. 1 containing penicillin, streptomycin and glutamine at the above concentrations. On the 6th day, add more than 100 μl of the experimental sample to DNEM. No volume was added to the medium. After 18 hours, cells were treated with tritiated thymidine. Pulsed with medium 111 as described above containing 210 μCi for 1 hour at 37°C. to the pulse After plating, cells were washed once with culture medium, and then treated with 250mM sucrose and 10-ring H phosphate sodium chloride. Add thorium, 1mM EDT^ (pH 8) and pre-prepare to release cells. The cells were incubated at 37°C for 10 minutes. 5katron harvester cells - Harvested at [5katron, Inc., Sterling, Virgini a], 74 Luther was dried, placed in scintillation liquid, and Beckman syn Counted with a cooling counter [Beekman Instruments.

Inc、、Ful Ierton、Cal 1fornia]。Inc., Ful Ierton, Cal 1fornia].

NIH3T3細胞に於けるウシ[^Ia4ff、にly’コ]及び[^Ia’) ]aFcF類似体の有糸***促進活性を、図6に記載の如く調べた。ヘパリンの 非存在下では、[^111?]ILFにF類似体は、1〜艮取の用量依存性刺激 を産生じた。同一アッセイ条件に於いて、[^la”、Gly’すaFGF類似 体は、ずっと低い蛋白質濃度で同一の有糸***促進活性と産生でき、501Mt 大用量は約1ng、lz1であった7組換えbFGFは、[^la”、Gly” ]aFGFよりも4〜・5倍も強力であり、5oz最大用量は220pg/z1 であった。4.5μglz&ヘパリンを両方の類似体に添加すると、そのin  vivo活性は、強力であった[^Ia”、Gly”]aFGF類似体に関して 増加した。45μg7mlヘパリンの存在下では、3種想全部の分子の用量応答 が殆ど同一であるように活性が増強した。5oz最大用量は90μg/z1であ った。Bovine [^Ia4ff, nily'co] and [^Ia') in NIH3T3 cells ] The mitogenic activity of aFcF analogs was examined as described in FIG. heparin In the absence, [^111? ]F analogues to ILF have a dose-dependent stimulation of 1 to 1 was produced. Under the same assay conditions, [^la'', Gly'aFGF-like The body can produce the same mitogenic activity and 501 Mt at much lower protein concentrations. The large dose was approximately 1 ng, lz1.7 Recombinant bFGF was [^la”, Gly” ] 4-5 times more potent than aFGF, with a maximum dose of 5oz of 220pg/z1 Met. Adding 4.5 μg lz & heparin to both analogs results in its in The in vivo activity was strong for [^Ia”,Gly”]aFGF analogs. increased. In the presence of 45 μg 7 ml heparin, the dose response of all three molecules The activity was enhanced so that the values were almost the same. 5oz maximum dose is 90μg/z1 It was.

その個々の有糸***促進活性の保持により決定されるaFGF類似体の安定性は 、LH/mlヘパリンの存在下及び非存在下の両方に於いて、20Jクエン酸ナ トリウム(pH7)、37℃で各FGF類似体の0.1xg/x1溶液をインキ ュベーションすることにより調べた。ヘパリン非存在下では、図7に示すように 、ウシ[^la”1aFGF類似体は活性を急激に失い、半減期は約13時間で あった。しかしながら、ヘパリン存在下では、ウシ[^la”]aFcFは、実 験の250時間の期間で全く生物学的活性と失わなかった。対照的に、ウシ[^ Ia47.(:!y”]aFGFffl似体もヒト[SerテO,Ser”]b FGF類似体も、ヘパリンが存在するかどうかに拘わらず、250時間にわたっ て全く活性損失を示さなかった7 11九二 杭! ウシ[AIa47.Gly”]aFc:F類似体の結晶を、0.28 NH,S O,,288aC1,0,099Mクエン酸ナトリウム及び0.02M リン酸 ナトリウムカリウム(pH5,6)に対して蒸気拡散により成長させた。蛋白質 の液滴は、等量のリザーバー溶液と1ozy/xi蛋白質溶液を含んでいた。結 晶は三方晶系(空間群P3121 。The stability of an aFGF analogue determined by the retention of its individual mitogenic activity is , 20J sodium citrate both in the presence and absence of LH/ml heparin. Thorium (pH 7), ink 0.1xg/x1 solution of each FGF analog at 37°C. This was investigated by nu- vation. In the absence of heparin, as shown in Figure 7 , the bovine [^la"1aFGF analogue rapidly loses activity, with a half-life of approximately 13 hours. there were. However, in the presence of heparin, bovine [^la”]aFcF It did not lose any biological activity during the 250 hour period of the experiment. In contrast, cows [^ Ia47. (:!y”]aFGFffl analog is also human [SerteO,Ser”]b FGF analogues also showed significant effects over 250 hours, regardless of the presence or absence of heparin. showed no loss of activity7 1192 Pile! Bovine [AIa47. Gly"] aFc:F analog crystals at 0.28 NH,S O,,288aC1,0,099M sodium citrate and 0.02M phosphoric acid It was grown by vapor diffusion on sodium potassium (pH 5,6). protein The droplets contained equal volumes of reservoir solution and 1ozy/xi protein solution. Conclusion The crystal is trigonal (space group P3121).

a・78.6人、C・115.9人)及び2.5人の分解能で回折した1強度デ ータを、18km回転アノードジェネレーター上に据え付けたSiemens( Madison Ji Iconsin)マルチワイヤエリア検出器で集めた。A, 78.6 people, C, 115.9 people) and 1 intensity data diffracted with a resolution of 2.5 people. The Siemens ( Collected with a Madison Ji Iconsin multi-wire area detector.

データ整理にSiemensの処理プログラムを使用した。多重同形置換(mu ltiple isomorphous replacement;1Iir) 相は、2種の誘導体から3人の分解能で計算し、その数値は0.68であった。A Siemens processing program was used for data reduction. Multiple isomorphic substitution (mu ltiple isomorphous replacement; 1Iir) The phase was calculated from two types of derivatives with a resolution of three people, and the value was 0.68.

溶媒平坦化(solvent Battening)後、非対称単位中の2種の 個々のaFGF分子に対応する領域を同定した。これらの分子の間の一般的な非 結晶学的対称関係5pace tranlation function)及び 密度相関研究(densitycorrelation 5tudies)から 決定した9分子エンベロープは、改良B、CJangアルゴリズムを使用して平 均化aFGF分子の周囲として定義した。相を、分子平均化及び溶媒平坦化によ り相互作用的に純化(ref 1ne) した。After solvent battening, the two types in the asymmetric unit Regions corresponding to individual aFGF molecules were identified. A common non-conformity between these molecules Crystallographic symmetry relationship (5 pace transcription function) and From density correlation studies (density correlation 5 studies) The determined nine-molecule envelope was flattened using the modified B, CJang algorithm. It was defined as the surroundings of the equated aFGF molecule. phase by molecular averaging and solvent flattening. It was then interactively purified (ref 1ne).

図8に示されているように、最初のマツプは、小さな分子エンベロープであるた め、ループのところで切断したβシート構造の伸長領域を示した。モデルを作る ための最終マツプは、[Rouldら、5cience、246.1135−1 142(1989)に記載の如く、平均比相に対して再純化した重原子のパラメ ーターから]sir相を用いて計算し、最初のモデルの原子位置付近に6人球を 置くことにより作られた分子エンベロープで相互的に平均化した。3人の分解能 で平均化すると、観察された構造因子と、平均化及び溶媒平坦化マツプから計算 した構造因子との間の最終R−因子は17.81に収斂した。CCa+5bil lauによる5ilicon Graphics 4080用に供給されたグラ フィックプログラムTOH/FRODOを使用して、aFにF配列の10〜13 6残基を平均化電子密度マツプに構築した。As shown in Figure 8, the first map is a small molecular envelope. Therefore, the extended region of the β-sheet structure cut at the loop is shown. make a model The final map for [Rould et al., 5science, 246.1135-1 142 (1989), the parameters of the repurified heavy atoms relative to the average ratio phase. Calculate using the sir phase] and place six spheres near the atomic positions of the first model. The molecular envelopes created by placing the molecules were mutually averaged. resolution of 3 people calculated from the observed structure factors and the averaged and solvent flattened map. The final R-factor between the obtained structure factors converged to 17.81. CCa+5bil Graphics supplied for 5ilicon Graphics 4080 by lau 10 to 13 of the F sequence in aF using the Fic program TOH/FRODO. The six residues were constructed into an averaged electron density map.

結晶学解析の結果は、90〜97領域がループ構造に含まれるという本出願人の 仮説を支持した。この領域が実際にBa i rdらに示唆されたようにレセプ ター結合に含まれるならば、ループを安定化する任意のアミノ酸買換により分子 の生物学的活性が安定化及び/または増強するだろう。これは、多分ウシ[^1 a47Jly”]aFGFにより達成され知見さくコト メOQ ■0 7−肖 IT’S −−1−I F−11”P’1図3 − [Ala47. Gly93] aFGF+++++++++++ [Al a” ] aFGF[○] (degllcm /dec+mole)[0Jx 10 (deg・cm /dec+mole)図5 呂 呂 8 ♀ 8 ロ (イ乙寝護¥等)WNΩ−(工9 耐15% 国際調査報告 フロントページの続き (51) Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号//(C12P 211 02 C12R1:19) IThe applicant's crystallographic analysis results indicate that the 90-97 region is included in the loop structure. The hypothesis was supported. This region is actually a receptor as suggested by Baird et al. molecule by replacing any amino acid that stabilizes the loop if it is included in the ter bond. biological activity will be stabilized and/or enhanced. This is probably a cow [^1 a47Jly"] Achieved by aFGF and summarized the knowledge OQ ■0 7- Portrait IT'S --1-I F-11"P'1 Figure 3 - [Ala47. Gly93] aFGF++++++++++ [Al a''] aFGF[○] (degllcm/dec+mole) [0Jx 10 (deg・cm/dec+mole) Figure 5 ro ro 8 ♀ 8 ro (Iotunego ¥ etc.) WNΩ- (Eng. 9 15% resistance international search report Continuation of front page (51) Int, C1,5 identification symbol Internal office serial number // (C12P 211 02 C12R1:19) I

Claims (33)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.ヘパリンの非存在下に於いて、天然の酸性線維芽細胞成長因子の少なくとも 約10倍増強された生物学的活性を有することを特徴とする酸性線維芽細胞成長 因子の類似体。1. In the absence of heparin, at least one of the natural acidic fibroblast growth factors Acidic fibroblast growth characterized by having approximately 10-fold enhanced biological activity Analogs of factors. 2.前記天然の酸性線維芽細胞成長因子のアミノ酸90〜97の領域の少なくと も1個のアミノ酸が、ループ形成能のより高い異なるアミノ酸残基で置換されて いることを特徴とする酸性線維芽細胞成長因子の類似体。2. At least the region of amino acids 90 to 97 of the natural acidic fibroblast growth factor Also, one amino acid is replaced with a different amino acid residue with higher loop-forming ability. An analog of acidic fibroblast growth factor. 3.前記置換アミノ酸が、アミノ酸90、91、93及び96からなる群から選 択されることを特徴とする請求項2に記載の類似体。3. The substituted amino acid is selected from the group consisting of amino acids 90, 91, 93 and 96. Analog according to claim 2, characterized in that it is selected. 4.前記置換アミノ酸が、アミノ酸90であることを特徴とする請求項3に記載 の類似体。4. Claim 3, wherein the substituted amino acid is amino acid 90. analogue of. 5.ループ形成能のより高い前記アミノ酸が、グリシン、プロリン、チロシン、 アスパラギン酸、アスパラギン及びセリンからなる群から選択されることを特徴 とする請求項4に記載の類似体。5. The amino acids with higher loop-forming ability include glycine, proline, tyrosine, selected from the group consisting of aspartic acid, asparagine and serine The analogue according to claim 4, wherein 6.ループ形成能のより高い前記アミノ酸がグリシンであることを特徴とする請 求項4に記載の類似体。6. The claim is characterized in that the amino acid with higher loop-forming ability is glycine. An analog according to claim 4. 7.前記置換アミノ酸がアミノ酸91であることを特徴とする請求項3に記載の 類似体。7. 4. The substituted amino acid according to claim 3, wherein the substituted amino acid is amino acid 91. Analogs. 8.ループ形成能のより高い前記アミノ酸が、グリシン、プロリン、チロシン、 アスパラギン酸、アスパラギン及びセリンからなる群から選択されることを特徴 とする請求項7に記載の類似体。8. The amino acids with higher loop-forming ability include glycine, proline, tyrosine, selected from the group consisting of aspartic acid, asparagine and serine 8. The analogue according to claim 7, wherein 9.ループ形成能のより高い前記アミノ酸がグリシンであることを特徴とする請 求項8に記載の類似体。9. The claim is characterized in that the amino acid with higher loop-forming ability is glycine. An analog according to claim 8. 10.前記置換アミノ酸がアミノ酸96であることを特徴とする請求項3に記載 の類似体。10. Claim 3, wherein the substituted amino acid is amino acid 96. analogue of. 11.ループ形成能のより高い前記アミノ酸が、グリシン、プロリン、チロシン 、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン及びグルタミン酸からなる群から選択 されることを特徴とする請求項10に記載の類似体。11. The amino acids with higher loop-forming ability include glycine, proline, and tyrosine. , aspartic acid, asparagine, serine and glutamic acid 11. Analog according to claim 10, characterized in that: 12.ループ形成能のより高い前記アミノ酸がグリシンであることを特徴とする 請求項11に記載の類似体。12. The amino acid having higher loop-forming ability is glycine. Analog according to claim 11. 13.前記置換アミノ酸がアミノ酸93であることを特徴とする請求項3に記載 の類似体。13. Claim 3, wherein the substituted amino acid is amino acid 93. analogue of. 14.より高いループ形成能を有する前記アミノ酸が、グリシン、プロリン、チ ロシン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、グルタミン酸、トレオニン、 リシン、グルタミン、アルギニン、フェニルアラニン及びトリプトファンからな る群から選択されることを特徴とする請求項13に記載の類似体。14. The amino acids with higher loop-forming ability include glycine, proline, and Rosine, aspartic acid, asparagine, serine, glutamic acid, threonine, From lysine, glutamine, arginine, phenylalanine and tryptophan. 14. Analog according to claim 13, characterized in that it is selected from the group consisting of: 15.ループ形成能のより高い前記アミノ酸がグリシンであることを特徴とする 請求項14に記載の類似体。15. The amino acid having higher loop-forming ability is glycine. Analog according to claim 14. 16.図1に記載のアミノ酸配列を有する請求項15に記載の類似体。16. 16. An analogue according to claim 15 having the amino acid sequence according to FIG. 17.図2に記載のアミノ酸前列を有する請求項15に記載の類似体。17. 16. An analogue according to claim 15 having the amino acid front sequence according to FIG. 18.少なくとも1個の末端アミノ酸残基が欠失されるが、前記類似体が実質的 に増強された生物学的活性を保持することを特徴とする請求項3に記載の類似体 。18. At least one terminal amino acid residue is deleted, but the analogue is substantially The analogue according to claim 3, characterized in that it retains an enhanced biological activity in . 19.前記天然の酸性線維芽細胞成長因子の少なくとも1個のシステイン残基が 、中性アミノ酸の残基で置換されることを特徴とする請求項3に記載の類似体。19. at least one cysteine residue of the natural acidic fibroblast growth factor is , is substituted with a neutral amino acid residue. 20.前記類似体がウシ酸性線維芽細胞成長因子の類似体であり、前記システイ ン残基が前記天然の酸性線維芽細胞成長因子の位置47のシステイン残基である ことを特徴とする請求項19に記載の類似体。20. the analog is an analog of bovine acidic fibroblast growth factor; The residue is the cysteine residue at position 47 of the natural acidic fibroblast growth factor. Analog according to claim 19, characterized in that: 21.前記類似体がヒト酸性線維芽細胞成長因子の類似体であり、前記システイ ン残基が前記天然の酸性線維芽細胞成長因子の位置16のシステイン残基である ことを特徴とする請求項19に記載の類似体。21. the analog is an analog of human acidic fibroblast growth factor; the cysteine residue at position 16 of the natural acidic fibroblast growth factor. Analog according to claim 19, characterized in that: 22.請求項3に記載の酸性線維芽細胞成長因子の類似体の原核細胞または真核 細胞発現をコードするDNA配列。22. Prokaryotic or eukaryotic analogs of acidic fibroblast growth factor according to claim 3. DNA sequences encoding cellular expression. 23.酸性線維芽細胞成長因子の前記類似体が請求項15に記載の類似体である ことを特徴とする請求項22に記載のDNA配列。23. The analogue of acidic fibroblast growth factor is an analogue according to claim 15. 23. A DNA sequence according to claim 22. 24.酸性線維芽細胞成長因子の前記類似体が請求項16に記載の類似体である ことを特徴とする請求項20に記載のDNA配列。24. The analogue of acidic fibroblast growth factor is an analogue according to claim 16. 21. The DNA sequence according to claim 20. 25.酸性線維芽細胞成長因子の前記類似体が請求項17に記載の類似体である ことを特徴とする請求項20に記載のDNA配列。25. The analogue of acidic fibroblast growth factor is an analogue according to claim 17. 21. The DNA sequence according to claim 20. 26.理論的有効量の請求項1に記載の酸性線維芽細胞成長因子類似体と1種以 上の医薬的に許容可能なアジュバントとを含有してなる医薬組成物。26. A theoretically effective amount of the acidic fibroblast growth factor analog according to claim 1 and one or more and a pharmaceutically acceptable adjuvant as described above. 27.前記酸性線維芽細胞成長因子類似体が請求項3に記載の類似体であること を特徴とする請求項26に記載の医薬組成物。27. The acidic fibroblast growth factor analog is the analog according to claim 3. The pharmaceutical composition according to claim 26, characterized in that: 28.前記酸性線維芽細胞成長因子類似体が請求項15に記載の類似体であるこ とを特徴とする請求項26に記載の医薬組成物。28. The acidic fibroblast growth factor analog is an analog according to claim 15. The pharmaceutical composition according to claim 26, characterized in that: 29.前記酸性線維芽細胞成長因子類似体が請求項16に記載の類似体であるこ とを特徴とする請求項26に記載の医薬組成物。29. 17. The acidic fibroblast growth factor analog is the analog of claim 16. The pharmaceutical composition according to claim 26, characterized in that: 30.請求項1に記載の酸性線維芽細胞成長因子類似体の治療的有効量を傷に投 与することからなる傷の治療法。30. A therapeutically effective amount of the acidic fibroblast growth factor analog according to claim 1 is administered to the wound. A method of treating wounds consisting of giving. 31.前記酸性線維芽細胞成長因子類似体が請求項3に記載の類似体であること を特徴とする請求項30に記載の方法。31. The acidic fibroblast growth factor analog is the analog according to claim 3. 31. The method of claim 30. 32.前記酸性線維芽細胞成長因子類似体が請求項15に記載の類似体であるこ とを特徴とする請求項30に記載の方法。32. The acidic fibroblast growth factor analog is an analog according to claim 15. 31. The method of claim 30. 33.前記酸性線維芽細胞成長因子類似体が請求項16に記載の類似体であるこ とを特徴とする請求項30に記載の方法。33. 17. The acidic fibroblast growth factor analog is the analog of claim 16. 31. The method of claim 30.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08310966A (en) * 1995-05-18 1996-11-26 Agency Of Ind Science & Technol Pharmaceutical composition containing fibroblast growth factor chimera protein
JP2012143234A (en) * 2007-10-12 2012-08-02 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Medium for promoting cell proliferation, containing highly functionalized chimeric protein

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2717495B1 (en) * 1994-03-18 1996-04-12 Rhone Poulenc Rorer Sa Recombinant viruses, preparation and use in gene therapy.
DK0785949T3 (en) * 1994-10-13 2003-08-18 Amgen Inc Process for Purification of Keratinocyte Growth Factors
AU3828195A (en) * 1994-10-13 1996-08-07 Amgen, Inc. Analogs of acidic fibroblast growth factor having enhanced stability and biological activity
US6743422B1 (en) 1996-10-15 2004-06-01 Amgen, Inc. Keratinocyte growth factor-2 products
DE60021360T2 (en) * 1999-04-15 2006-05-24 Caritas St. Elizabeth's Medical Center of Boston, Inc., Boston VEGF ANGIOGENIC GROWTH FACTORS FOR THE TREATMENT OF PERIPHERAL NEUROPATHY
US7125856B1 (en) 1999-04-15 2006-10-24 St. Elizabeth's Medical Center Of Boston, Inc. Angiogenic growth factors for treatment of peripheral neuropathy
US20070134204A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-14 Henrich Cheng Method for treating nerve injury and vector construct for the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989000198A1 (en) * 1987-07-07 1989-01-12 Biotechnology Research Associates, J.V. Recombinant fibroblast growth factors
EP0241136A3 (en) * 1986-03-07 1989-12-27 The President And Fellows Of Harvard College Human class 1 heparin-binding growth factor
NZ226543A (en) * 1987-10-22 1992-02-25 Merck & Co Inc Recombinant mutant acidic fibroblast growth factor
DE3909009A1 (en) * 1989-03-18 1990-09-20 Schloemann Siemag Ag CONTINUOUS CASTING SYSTEM FOR CASTING PROFILES

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08310966A (en) * 1995-05-18 1996-11-26 Agency Of Ind Science & Technol Pharmaceutical composition containing fibroblast growth factor chimera protein
JP2012143234A (en) * 2007-10-12 2012-08-02 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Medium for promoting cell proliferation, containing highly functionalized chimeric protein

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