JPS62500631A - ヒト腫瘍壊死因子 - Google Patents
ヒト腫瘍壊死因子Info
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- JPS62500631A JPS62500631A JP50459285A JP50459285A JPS62500631A JP S62500631 A JPS62500631 A JP S62500631A JP 50459285 A JP50459285 A JP 50459285A JP 50459285 A JP50459285 A JP 50459285A JP S62500631 A JPS62500631 A JP S62500631A
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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。
Description
【発明の詳細な説明】
ヒト腫瘍壊死因子
加b1
この発明はヒト蛋白質因子の組換生産に関する。これは特に、腫瘍に対して選択
的に毒性である蛋白質及び比活性について改良されているそのミューティンの製
造に関する。
茸1皿歪
腫瘍壊死因子(TNF)としてよく知られるようになった因子は最初Carsw
ell等、Proc、Natl、Acad、Sci 、 (USA) (197
5)72 : 3666により見出された。バシルス・カルメツチーブリン(B
actllus Calmette−Gurin)(BCG)のごとき免疫増強
剤によりあらかじめ怒作されたマウス、ラビット又はラットであってエンドトキ
シン処理されたものの血清が、移植された腫瘍を担持するマウスに注射された場
合に受容者に不所望の副作用を伴わないで該腫瘍の広範な出血を惹起する物質を
含有することが見出された。従って、この血清は腫瘍細胞に対して選択的に壊死
作用を有しそして正常なMlwiとのその反応については中立的であり、それ故
にTNFと称される物質を含有することが予想された。全体動物に注射された場
合にこの選択的なI!ffi瘍破壊を生じさせる能力がTNFを定義する標準的
なインビボアッセイ法となった。
TNFはまた細胞培養物中にも生産された。Matthews等、Br1t、J
、Cancer (1981)44 : 418は、BCG注射されたラビット
由来の単核食細胞の培地中にTNF活性を得ることができたCManne+等、
Infect、Immun、(1980) 30 : 523 :同(1981
)33 : 156 ) 、細胞培養後にBCG感染されたマウスからのマクロ
ファージ富化腹腔滲出細胞から得られるTNF活性はエンドトキシンにより誘導
された。
新生物細胞に対する選択的細胞毒性を担当する因子を精製する試みが行われたが
全体動物の血清中又は組織培養培地中に極めて小量のみ存在する様であるため完
全な精製を行うことは不可能であった。さらに、蛋白質(1又は複数)は明らか
に不安定であり、そして2つの最近の米国特許Na4,447.355及び11
h4,457,916は、例えばアルブミン又は炭水化物材料の添加により調製
物の活性を安定化する方法に向けられている。
他人によって開発された標準的精製法を用いるこれらの開示の方法においては、
約1×106ユニツ)/mgのT N F tl’9製物の比活性を得ることが
可能であり、このユニットはネズミL−M細胞(ATCCCCL 1.2)に対
する細胞毒性についてのインビトロ・アッセイにおいて定義されたものである。
しかしながら、TNFについてのインビボ(Carswell)腫瘍壊死アッセ
イにおいて活性であり、且つアミノ酸配列情報を得ることができるために十分な
純度を有する材料を得ることは不可能であった。
確かに、純粋な細胞毒性蛋白質が入手不可能であるため、現在のところ、癌細胞
に対して選択的な壊死作用を有する蛋白質をいかに多く得ることができるか明ら
かでない。Carswell等(前掲)のインビボ法はTNFを定義する標準と
して承認されている。これらの因子の種間交差活性(cross 5pecie
sactivi ty)のため、このアッセイ法はある意味において便利で診断
的である。しかしながら、細胞毒性についての一層便利なインビトロアッセイ法
がTNF活性の指標としてしばしば使用される。この方法は、このインビトロア
ッセイ法とTNFを定義する試験との間に1:1の相互関係が存在するか否かに
ついてかなりの混乱があるにもかかわらず使用されている。確かに、インビトロ
アッセイにおいて活性である形質転換されたB−セルライン由来の蛋白質が“リ
ンホトキシン”と命名され、均一に精製され、そして部分的に配列決定された(
ゼネンテソク、ヨーロッパ特許出願公開1ko100641.1984年2月1
5日公開)。リンホトキシンは、それが非マクロファージ由来であるため、”T
NF″とは異る蛋白質であると予想されている。さらに、リンホトキシンに対し
て調製された抗−血清はマクロファージから精製された細胞毒性因子(TNF)
と交差反応しない(S tone−Wo l f f +口1等、ムハLハ虹(
1984)皿:828)。
腫瘍細胞に対して特異的に向けられた細胞毒性効果を発揮することができる明確
にされた蛋白質配列を提供することは、言うまでもなく、悪性疾患の診断及び治
療の両者のために大きな利益をもたらすであろう。さらに、これらの因子の幾つ
かは抗−寄生活性を有するようであり、BCGを注射されたマウスの血清由来の
TNFと称する蛋白質が、インビボ及びインビトロにおいてマラリア寄生体〔プ
ロスモジラム・フプルシバリウム(Plasmodium falcipari
um)に対して細胞毒的1皿辺」−丞
ヒト前骨髄球性白血病セルライン(HL−60、ATCCNo CCL240)
が、適切に誘導された場合、腫瘍壊死因子を有意な量で生産することが示された
。この因子が精製され、配列決定され、そして組換技法によって生産された。従
って、第1に、ヒト腫瘍細胞に対して選択的に細胞毒性である化学的に定義され
た因子が存在する。これは、医療において使用するために十分な量の材料を提供
し、活性を改良するためにプログラムされた変形を行い、そして生物中の腫瘍の
存在を検出するための適切な診断試験を設計する機会をもたらす。すなわち、こ
の蛋白質の組換源の入手可能性は、この有用なペプチドの治療及び診断のための
操作の実施可能性をもたらす。以上の形態のINFが腫瘍形態に応答してヒトに
よりおそら(天然に生産されるであろうが、組換生産によりもたらされる柔軟性
並びに質及び量の保証がなければ、その性質を利用する手段を手にすることがで
きない。
従って、1つの観点において、この発明は組換ヒ)TNFに関する。他の観点に
おいて、これはこの蛋白質をコードする中断されないDNA配列、その発現を行
うことができる配列、形質転換宿主にTNFを発現する能力を付与することがで
きる形質転換ベクター、こうして形質転換された組換体宿主、及びこの発明の種
々の組成物を得るだめの方法に関する。
他の観点において、この発明は特にグリコジル化された形又はグリコジル化され
ていない形の、第1図に示すDNA配列によりコードされるアミノ酸配列の蛋白
質に関する。
この発明はまた、第1図に示されるものと比較して一次構造中に変化を含有する
TNFの幾つかの特定の組換ミューティン、並びにそれらの製造のための方法及
び材料に関する。
これらのミューティンは、腫瘍細胞を選択的に殺すそれらの能力において、第1
図に示す一次配列のTNF (mTNF)に匹敵し、又はそれより活性が高い。
これらのミューティンは、1〜1ON−末端アミノ酸残基が除去されている対応
する蛋白質、及び1〜l0N−末端アミノ酸が存在せずシスティンが除去されて
いるミューティンを包含する。
この発明は特に、N−末端配列: Val−Arg−3er−Arg−Thr−
Pro−Ser−Asp−Lys−Pro−Val−八1a−Va1.−5er
−Val−Ala−Asn−Pro−(Gln)−(Ala)−Glu−Gly
を有する蛋白質、及び前骨髄球性白血病細胞からこのアミノ酸配列の生産を誘導
しそしてそれを精製するための改良された方法に関する。この発明はさらに、T
NF’を含有する医薬組成物、これらの組成物を使用する治療方法、及びTNF
のための改良されたアッセイ方法に関する。
顕立潅爪ム説ユ
第1図はpE4の完全ヌクレオチド配列及びヒトTNFの推定されるアミノ酸配
列を示す。
第2図はpEd中の挿入部の制限地図を示す。
第3図は発現用プラスミド及び種々のTNFミューティンのためのそれらを造成
するために使用されたオリゴマーを示す。
第4図は幾つかのTNFミューティンの比活性の比較を示す。
第5図は精製された組換TNF (rTNF)ミューティンに対して行われたS
DSゲルを示す。
第6図は精製されたrTNFミューティンに対して行われた等電点電気泳動ゲル
の結果を示す。
第7a図及び第7b図は腫瘍担持マウスにおけるTNF活性のインビボ試験の結
果を示す。
、■を・ るためのピ1
A、定義
この明細書において使用する場合、“腫瘍壊死因子(TNF)は、腫瘍細胞に対
して選択的細胞毒性であることができ、第1図に示されるものと実質的に同等の
アミノ酸配列に関する。この定義に合致するアミノ酸配列は後に記載する連続性
ネズミ結合組織セルラインL−929に基くインビトロ細胞毒性アッセイにおい
て活性でなければならない。TNF活性のこの定義は、Carswell等(前
掲)によるこの用語を造り作した開示中に示されているそれとは正確に同一では
ない。しかしながら、ヒト腫瘍細胞に対するこのインビトロ細胞毒性アッセイに
より確認される活性は、このアッセイを用いる腫瘍壊死因子としての性質決定が
正当化されるに十分な有用性の保証をもたらす。下記のごとく、L−929に対
する細胞毒性は他のヒト腫瘍に一般化されるようである。上に特定した細胞毒性
アッセイにおいて活性な因子とCarswellにより要約されているインビボ
アッセイにおいて活性な因子との間に実質的なオーハーラソブが存在すると予想
される。
この発明のTNF蛋白質は、懸濁されているか又は?容液であればその環境のp
i+に依存して、あるいは固体の形であれば結晶化又は沈澱の際のその環境のp
l+に依存して、医薬として許容される塩の形であることができ、又は中性の形
であることができる。この蛋白質の遊離アミノ基は言うまでもな(、例えば無機
酸、例えば塩酸、リン酸もしくは硫酸、又は有機酸、例えば酢酸、グリコール酸
、コハク酸もしくはマンデル酸と共に酸付加塩を形成することができる。tt離
カルボキシル基は、塩基、例えば無機塩基、例えばすトリウム、カリウム又はカ
ルシウムの水酸化物、及び有機酸、例えばピペリジン、グルコサミン、トリメチ
ルアミン、コリン又はカフィインと共に塩を形成することができる。さらに、蛋
白質は他の生物学的物質、例えばリビド及びサツカライドとの結合により、又は
側鎖修飾、例えばアミノ基のアセチル化、ヒドロキシル側鎖のリン酸化、又はス
ルヒドリル基の酸化により修飾され得る。TNF活性が保持される限り、これら
の修飾のすべてがこの発明の範囲に属する。
最後に、−次アミノ酸配列のある種の変形がなお、第1図に示される配列に比べ
て実質上同等の又は増強された活性を有する蛋白質をもたらすことができること
が理解される。これらの変形は、部位特定変異誘発によるごとく意図的であって
もよ(、又はTNF生産宿主中における変異によるごとく偶然的であってもよい
。特定の変形がTNF活性を有する蛋白質を導くであろうことは予想されず、そ
してどの変形が許容されるかをあらかじめ予想することはできないが、上記のよ
うにTNF活性が保持されている限りこれらの変形のすべてが’ T N F’
”の定義に含まれる。
特に、第1図に示される配列のN−末端の最初の10個までのアミノ酸(10番
目のアミノ酸を含む)を欠くミューティンが示されている構造のTNFに匹敵す
るか又はそれより高い比活性を有することが見出され、そして後で説明する。
比活性のパターンは、6〜8個のN−末端アミノ酸が除去された場合に最適活性
を伴って、ベル形曲線に従うようである。
従って、TNFの定義は特にこれらの切り取られた形態を包含する。明らかに、
N−末端からの10個までのアミノ酸の除去は生物学的活性を破壊せず、しかし
事実、しばしばそれを増強するからである。
従って、この明細書においてTNFの定義は特に、第1図に示すものと実質上同
じアミノ酸配列を有するが、しかしその図中に示されるN−末端配列において1
〜10個のアミノ酸を欠く蛋白質を包含する。5hirai 、 T、等、Na
ture(1985) 313:803−806が、ヒト−ゲノムバンクから得
られたDNAから造成された発現ベクターを用いて組換TNFを製造したことが
注目される。この造成物においては、コードされた蛋白質は第1図に示されるN
−末端配列の最初の2アミノ酸を欠いている。明らかではないがしかしラビット
TNFゲノム構造に関連するらしい理由で、5hirai等は、正しいN−末端
はこの明細書において示されている位置の3位から始まると予想し、そしてこの
ために前記ベクターを造成した。その結果、5hiraiにより製造されたTN
FはN−末端配列Ser−3er−3er−Arg−Thr等を有する。5hi
raiにより製造されたTNFはインビボ活性を有することが示された。この蛋
白質の活性と、この発明の組換生産されたmTNF及びTNFミューティンのそ
れとの直接比較は現在のところ得られていない。
さらに、第1図に示すTNFのC−末端からの除去も無害であると予想される。
17個までのアミノ酸の除去をコードする遺伝子の造成も行われた。
米国特許m4.518.584は生物学的に活性な蛋白質のシスティンが除去さ
れたミューティンを記載している。TNFの場合においては、69位のシスティ
ンの中性アミノ酸による置き換えが活性なTNF蛋白質をもたらす。101位の
システィンも不必要なようであり、そしてこの位置にこれに代る中性アミノ酸を
有するミューティン、並びにシスティン69及び101の両者が置き換えられた
ミューティンも調製された。これらのミューティンもまた、この発明の方法に従
って、変形してTNF活性を保持しておりそしてインビボ及びインビトロにおい
て増強された比活性を有するであろう切り取られた形を得ることができる。これ
らのミューティンはN−末端の1〜10個のアミノ酸、C−末端におけるアミノ
酸の配列、又はこの両者を欠いている。これらのミューティンもまた特徴的にT
NFの定義に属する。
最後に、天然源から精製されたTNFをモデルとして使用して遺伝子が造成され
た。3位及び4位の2個のセリン残基が除去されているミューティンをコードす
る遺伝子及び15位及び16位のhis−valカブレットがval−serに
より置換されているミューティンをコードする遺伝子が調製された。
記号に関し、便宜上第1図中1〜157と番号を付したアミノ酸配列を有する蛋
白質を参照として使用し、そしておそらく勝手にmTNF (成熟TNF)と称
されるであろう。mTNFとの相同性を有しそしてTNFの生物学的活性を示す
他のすべてのアミノ酸配列はm、 T N Fのミューティンと称され、そして
図中に示される残基の番号を用いてmTNFからの差異にしいて示されるであろ
う。例えば、69位のシスティンの置換を有するミューティンは置換された残基
及び位置の番号を用いて示され、例えば69位においてシスティンの代りにセリ
ンを有するペプチドは5erbqTNFとして示されるであろう。残基が単に欠
失している場合には、それはdes−残基として命名され、従って例えば、3位
及び4位のセリンが除去されているミューティンはdes−ser3des−s
ern T N Fと称されるであろう。N−末端の除去は、及びそれに次ぐ欠
失の数を用いて対応する数のアミノ酸を欠くものとして示されるであろう。例え
ば、第1図に示した蛋白質に比較して1個のN−末端アミノ酸を欠くミューティ
ンはITNFとして命名されるであろう。C−末端の欠失については、の次に最
後の残っている残基の番号及びマイナス記号が付されるであろう。
従って、C−末端から7個のアミノ酸が除去されているミューティンについては
名称は150−TNFであろう。上記の変化の組み合わせが行われる場合、名称
はそのすべてを示し、例えば△LdeS−3er3deS−5eraSerhq
150−TNFとなるであろう。
mTNFのミューティンのすべてが組換により又は意図的に製造されるわけでは
ない。確かに、D、1.h、に後記するH t、 −60により分泌されるTN
Fの22個のN−末端アミノ酸について得られた配列を第1図に示される推定さ
れる配列の対応する部分と比較することにより、両帯白質はTNF活性を示すに
もかかわらず一次構造中にわずかな変化が存在することがわかる。具体的には、
推定される配列は、HL−60由来の蛋白質の4〜12位と推定される配列の6
〜14位の間で示される相同性を回復する前に3位のセリンの次に追加の一対の
セリン残基を有する。さらに、HL−60由来蛋白質の13位及び14位はva
r−setであり、推定される配列の対応する15位及び16位はhis−va
rである。
“作用可能に連結された”とは、複数の構成成分がそれらの通常の機能を行うよ
うに配置されている並置を意味する。
従って、コード配列に作用可能に連結されている制御配列は該コード配列の発現
を行うことができる。
゛制御配列”は、1又は複数のDNA配列であって、目的のコード配列に作用可
能に連結された場合に、該DNA配列と適合性の宿主中で該コード配列の発現を
行うことができるものを意味する。このような制御配列は原核生物及び真核生物
宿主の両者におけるプロモーター、及び原核生物においてはさらにリボゾーム結
合部位配列、そして真核生物においてはターミネーションシグナルを含む。発現
を行うために必要であるか又は好ましい追加のファクターも後で特定されよう。
この明細書において使用する場合、“制御配列”は単に、使用される特定の宿主
において発現を行うために必要とされるすべてのDNA配列に関する。
“細胞”、“組換宿主”、又は“宿主細胞”はしばしば交換可能に使用され、そ
して文脈から明らかになるであろう。
これらの用語は直接の対象細胞、及び言うまでもなくそれらの子孫を包含する。
環境中での偶然変異及び変化のため、すべての子孫が親細胞と正確に同一という
わけではないことが理解される。しかしながら、上記の用語が使用される場合、
このような変化した子孫も含まれる。
B、二股血ju
ヒトTNFをコードするDNA配列を得るために下に示される方法は例示的であ
り且つ典型的なものである。他の方法を使用することもできる。完全なりNA配
列がイントロンを含まない形で得られたので、そしてこの明細書中に開示するの
で、言うまでもなく目的とするDNA配列を得るために同じ方法を反復する必要
はない。のみならず、発現のためにこの明細書に例示するのと同じ系を使用する
必要もない。0項においてさらに詳細に示すように、目的とするTNFの生産を
行うために使用され得るであろう種々の宿主及び制御配列が当業界において入手
可能である。
例示される方法において、B、]3項に記載するようにTNFを分泌するように
、ヒト前骨髄球性白血病セルラインl(L−60が改良された誘導法によって8
M =’liされた。この蛋白質は、B、21項において記載するように新規な
精製法を用いて均一に精製され、そして生ずる精製された蛋白質がアミノ酸配列
決定にかけられた。これがプローブ混合物の造成を可能にし、このプローブが次
に、B、39項に記載するように適切なコード配列を得るために使用された。こ
のコード配列は、適当な原核性制御系を含有しそして補乳類細胞での発現のため
にウィルスプロモーターを用いるベクター中に連結することにより、この例示に
おける発現のために使用された。
cDNA配列の検索からすでに得られているDNA配列のミューティンを生じさ
せるためコード配列中の変形を行った。
このような変形はプライマー指令変異誘導により行われ、そして増強された活性
を示す短縮された形のTNFが提供された。
且ニー改良i:tlJ、:’1頭汰
gaffにかけるセルラインHL−60ヒト前骨髄球性白血球セルラインはそれ
自体比較的未分化である。分化することが許容されれば、このものは一層特異的
に規定された細胞タイプのコロニーを形成する。その後の事象に依存して、この
ものは顆粒球に、又は単球に成熟し、この単球は次にさらに分化してマクロファ
ージになることができる。マクロファージ画分がTNEのインビボ生産を担当す
ると予想される。他方、見かけ上密接に関連しているリンホトキシンはBリンパ
球により生産されると考えられる。
対象細胞により生産されるTNFのレベルは誘導法の改良により10〜20倍増
加し得ることが見出された。Gifford、G等により考案された既知の方法
(私信)は20%血清中37℃、30分間、10Mg / m 11でのホルボ
ル(phorbol)エステル12−0−テトラデカノイルホルボルー13−ア
セテート(TPA)による処理を用いる。次に、細胞培養物が回転沈降され、そ
してインシュリン及びトランスフェリン(各10μg/mJ)が補充された無血
清培地中10IJg/mlのエンドトキシンにより処理される。最初のインキュ
ベーションにおいて無血清培地を用いてホルボルエステルの濃度を100μg/
mβに低下せしめることにより、そしてエンドトキシン処理の段階において10
MMカルシウムイオノホーレA23817を添加することにより、エンドトキシ
ンと共にインキュベートした後の上清中のTNFの含量が実質的に増加する。
B、2.1凡且傅簾裂
さらに、誘導された細胞培養物からTNFを精製するための改良された方法が開
示される。この方法はTNFを含有する上清を、TNFの吸着を許容しない条件
下で陰イオン交換樹脂により処理し、次にTN’F含有画分をサイズ分画用ゲル
で処理して活性画分を得、次にこれを5OS−PAGEにかけることを含んで成
る。5DS−PAGEからのTNF含有画分をHPLCによりさらに精製する。
第1段階において、陰イオン交換樹脂に適用する前に、TNFを含有する上清を
場合によっては例えば市販の濃縮用フィルター、例えばアミコン中空繊維又はミ
リポアペリコン限外は過ユニットで処理することにより濃縮する。次に、濃縮物
を適当な陰イオン交換樹脂、例えばDEAEアガロース、DEAEセルロース、
又はQAEアガロース、好ましくはDEAEアガロースで処理する。処理条件、
すなわちpHが約7〜9で合計塩?農度が約0.01〜0.07Mの溶液は、T
NF活性が支持体に吸着しないようなものである。
次に、非結合画分を、例えば任意の市販のサイズ分画用ゲル、例えば約70,0
00ダルトンの分子量排除を有するセファデックスG−75スーパーフアイン(
ファルマシア)を用いるゲル濾過によりさらに精製する。ゲルで処理した後のT
NF含有画分を次に適当な条件下で5O3−PAGEにかけ、そしてTNF活性
を含有するゲルスライスを回収する。5DS−PAGEは1、aemmli等、
Nature(1970) 227:680 の方法に従って行われそしてこ
れは当業界においてよく知られている技法である。
適切な範囲内での特定の条件の変更は可能でありそしてよく理解される。
次に、5DS−PAGEからの活性含有画分を逆相HPLCにがけ、そして0.
1%TFA中0〜60%アセトニトリルグラジェントにより溶出する。使用する
ことができるイ也のグラジェント溶出系は酢酸及びn−プロパツールを含む。
こうして得られるヒトTNFはN−末端アミノ酸の配列決定を可能にするのに十
分に純粋である。
B、3.二nλ亀胤
HL−60細胞から調製されたmRNAは、標準的な卯母細胞翻訳系に加えられ
た場合、L−929細胞毒性アツセイにおいて活性なTNF因子の生産を行うこ
とができる。オリゴマープローブの相対効率を、このmRNA調製物と前インキ
ュベートした場合にこの翻訳系におけるTNFの生産に負の影響を与えるそれら
の能力により試験することができた(“バイブリド捕捉”)。卵母細胞系での画
分の翻訳により所望のTNFコードm RN Aがすでに同定されている場合、
キナーゼ処理されたブローブヘハイプリダイズするm RN Aグラジェントの
ラジオオートグラフィーにより、前記の基準を一層精密なものにすることができ
る。蛋白質中の配列Asp−Lys−Pro−Val−八1aをコードする4個
のブールmRNAに相補的であるように設計された16個の14−マーを含む)
のいずれが正しい配列を含有しているかを決定することが可能であった。16個
のオリゴマーのこの混合物がTNFコードmRNAのみにハイブリダイズするた
めに十分に特異的ではないことをNorthernプロットにより示すことがで
きたので、これらの“バイブリド捕捉”実験を8対の14−マーを用いて反復し
た。1対がmRNAを特異的にハイブリダイズするのに好結果をもたらした。
一旦十分に特異的なプローブが同定した後、目的のTNFをコードするmRNA
画分から形成されたcDNAライブラリーを検索するためにこれを使用した。2
8個の好結果のハイブリダイズするコロニを拾い、プラスミドDNAを単離し、
そして幾つかの挿入部を配列決定した。完全なコード配列を含有するプラスミド
調製物をpE4と命名し、そしてコード配列源として使用した。追加のプラスミ
ド調製物pB11を哺乳動物発現のために使用した。
B、4.工N旦少光里
pE4の挿入部のヌクレオチド配列決定は、言うまでもなく、コード配列の位置
及び挿入部中の利用可能な制限部位の分析を可能にした。相同性は完全ではなか
ったが、正しい置き換えを容易に行うことができた。操作を容易にするため、成
熟蛋白質のN−末端アミノ酸のためのコドンと位相を合わせて且つそのすぐ前に
ATG開始コドンを置き、そしてこのATGのすぐ上流に旧ndI[r部位を含
有せしめるのが望ましかった。これは部位特定変異誘発により達成された。その
詳細は後で記載する。次に、この適切な開始シグナルを有するコード配列を2つ
の部分、すなわちHindI[I/ Pstl断片及びPs t T / Ba
mtl I断片にに切り取り、そしてこれらの断片を制御配列を含有する宿主発
現ベクターに挿入することが可能であった。他の方法として、完全な配列を旧n
dII[断片として切り取ることができた。使用される特定の宿主発現ベクター
は、11indlIr部位の上流のtrpプロモーター及び下流BamHI部位
を含有するpTRP3 、並びに同様に配置されたPLプロモーターを含有する
pFC54,を及びppt、opである。
これらの発現ベクターを適当なE、コリ (E、coli)宿主に形質転換し、
そして得られた形質転換体をTNFの生産をもたらす条件下で培養した。音波処
理し、そして次に音波処理物をチャオトロビソク剤(chaotropic a
gent)で処理して目的のTNFを可溶化することによりTNFを細胞から回
収することができ、又は該音波処理物を直接アッセイすることができる。
最初の発現はE、コリ中で達成された。しかしながら、C,1項において非常に
詳細に記載するごとく、pE4又はpBllからのコード配列を、他の原核生物
、酵母、Mi織培養物、又は植物細胞中での発現に適する制御配列に連結するこ
ともできた。哺乳動物細胞中での発現は実際にpBllのSV40プロモーター
を用いて達成された。適切な宿主の選択は、分泌を行う可能性、翻訳後プロセシ
ングを行う可能性、及び適切な増殖条件下で目的の蛋白質を高レベルで生産する
能力を含む多くの因子に依存するであろう。
B、5.アッセイ
B、5.a 、1 アッセイ法
L−929アッセイ系は、TNF活性の迅速な測定を可能にする改良された便利
なインビトロアッセイ法である。Carsivellのインビボ腫瘍壊死アッセ
イとの相関の程度は現在のところ知られていない。しかしながら、これは特にネ
ズミ腫瘍細胞を使用するので、相関性は高いと予想される。EPO公開1’ho
100641 (前掲)においてリンホトキシンと称される蛋白質もこのアッセ
イにおいて活性を与える。このアッセイ法は概念において、ネズミL−M細胞及
びメチレンブルー染色を使用する米国特許Nf14,457,916に開示され
ているものに類似する。L−929アツセイ法はヒト腫瘍セルライン細胞毒性と
相関する(HL−60由来TNFについて)ことが示された(D、1.b項を参
照のこと)。
この発明のL−929アツセイ系において、L〜929 !II胞はミクロタイ
タープレート中で単層として一夜調製される。試験サンプルをプレートにわたっ
て2倍稀釈し、UV照射し、ぞして次に調製された細胞単層上に加える。次に、
ウェル中の培地を1μg / m lアクチノマイシンDにする。プレートを3
7℃にて18時間インキュベートし、そしてプレートを顕微鏡下で視覚的にスコ
アーする。ウェル中の細胞死の程度を示す25%、50%、75%及び100%
の標示を各ウェルに与える。TNF活性の1ユニツトを50%の死滅を生じさせ
る稀釈の逆数として定義する。
さらに、このアッセイ法の一層高怒度の変法が開発された。
この方法は、試験サンプル及びアクチノマイシンDにより処理された場合に、前
ラベルされた細胞からの3SSでラベルされたペプチドの放出をモニターする。
アッセイ法のこの変法は力価を定量するため、例えば卵母細胞により翻訳された
物質の相対力価を評価するために使用することができる。要約すれば、活発に増
殖しているL−929の培養物を、2%の透析されたウシ胎児血清が補充された
メチオニン不含有培地中で358−メチオニン(200μCi/ml)により3
時間ラベルする。次に細胞を洗浄し、そして96ウエルプレート中にプレートし
、そして−夜インキユベートし、そして次の日に試験サンプルの2倍稀釈物及び
1μg / m lのアクチノマイシンDで処理する。次に、培養物を37℃に
て18時間インキュベートする。次に、各ウェルからの100μlの上清アリコ
ートを他の96ウエルプレートに移し、酸(TCA)沈澱せしめ、そしてガラス
繊維フィルター上に回収する。フィルターを95%エタノールで洗浄し、乾燥し
、そして計数する。すべてのアッセイにNP、。洗剤対照を含めて細胞からの放
射能の最大放出を測定する。次に、153放出(%)を処理細胞と未処理対照と
の間のカウントの差をNP、。処理細胞と未処理細胞との間のカントンの差で除
した比率、すなわち、で表わされる比率により計算する。TNFの力価が高くな
るに従ってこの比率が高い値となる。上記のアッセイ法は、対象細胞としてヒト
腫瘍セルラインを使用するために便利に変更される。上記のL−929細胞の場
合と同様にしてユニットを定義し、そして放出(%)を計算する。
B、5.b −±2よ]肛乙ヱ−&−(−調製物はまた、腫瘍を殺し又はその成
長を抑制し、そして該腫瘍を担持する動物を死亡から保護するその物質の能力を
用いて、TNF活性について試験することができる。Ba1h/cマウスに種々
のタイプの腫瘍細胞を皮下注射することにより局在化した腫瘍を形成せしめた。
腫瘍セルラインは腹水からの細胞懸濁物として得られるMethAマウス線維肉
腫、及び1 mm3の細胞塊として投与されるMCF−7ヒト乳癌を包含した。
アッセイのため、雌性Ba1h/cマウス(19〜22g)に26ゲージ針によ
り0.1 m 7!の媒体中に5X105個の線維肉腫細胞を含有する懸濁′液
又はMCF−7塊を皮下注射した(繊維肉腫懸濁液は8白目の腹水から細胞の計
数及び血清不含有培地による稀釈により調製した)。9〜10日後、腫瘍が触知
可能になった時、試験すべきTNFO量(マウス当り1μgの範囲)を注射し、
そしてその後の日に所望によりTNF投与を反復した。腫瘍の体積を測定するこ
とにより、及び生存率により結果を評価した。
B、6.TNFミューティンの止1
この発明は、最適活性の蛋白質を得るために有利なmTNFの多数の変形を意図
する。前記B、5.a項の細胞毒性アッセイにおいて匹敵する又は増加した比活
性をもたらす一層アミノ酸配列の幾つかの特定の変化を得った。mTNFの配列
からの最初の10個又はそれより少い数のアミノ酸の除去の幾つかは、“天然”
組換蛋白質の比活性と同等か又は数倍高い比活性を有する蛋白質をもたらす。m
TNFのシスティン除去ミューティンもまた、これらのミューティンのN−末端
除去形がそうであると同様に、TNF活性を示す。
これらのミューティンの幾つかの製造は、TNFのためのコード配列を含有する
発現ベクターを所望のコード配列に対応するプライマーを用いて部位特定変異誘
発にかけることにより行われる。こうして、コード配列中に適切な変化を有する
変形された発現ベクターが得られる。得られた変形されたベクターを適当な宿主
に形質転換し、次にこれをコードされたミューティンの生産をもたらす条件下で
培養する。次に、これらのミューティンは“天然蛋白質”と同様に細菌培養物か
ら精製され、そして低下していないか又は増強されている活性を有することが示
される。
特に、4TNFミューティン及び6−10TNFミユーテインは2つの点におい
てmTNFに明らかに卓越している。
すなわち、これらは一層高い比活性を有し、そしてこれらは“きれいな”生成物
として生産される。後に一層詳細に示すように、これらの好ましい具体例の幾つ
かについて、精製された蛋白質の活性は細胞毒性アッセイにおいてmTNFによ
り示されるそれよりも数倍高い。さらに、等電点電気泳動ゲル上での挙動により
証明されるように、精製された組換mTNFは側鎖の変形を有するらしい一層の
蛋白質を示すのに対して、これらのミューティンはこの方法にかけられた場合本
質的に1個のバンドを与える。
C3盗準泣立迭
細胞を形質転換し、ベクターを造成し、メツセンジャーRNAを抽出し、cDN
Aライブラリーを調製する等のために使用される技法のほとんどは当業界におい
て広〈実施されており、そしてほとんどの実施者は特定の条件及び方法を記載す
る標準的手段に親しんでいる。しかしながら、便宜上次の項がガイドラインとし
て役立つであろう。
C、1,、布」」じ8肌M鳶p
原核生物はほとんどの場合E、コリの種々の株により代表される。しかしながら
、他の微生物株、例えばバシルス、例えばバシルス・ズブチリス(Bacill
us 5ubtilis) 、シュードモナス(Pseudomonas)の色
々な種、又は他の細菌株を使用することもできる。このような原核生物系におい
て、宿主と適合性の種に由来する複製開始点及び制御配列を含有するプラスミド
ベクターが使用される。例えば、E、コリは、、 Boliver等、Gene
(1977) 2 : 95によるE、コリ株由来のプラスミドであるpBR
322の誘導体を用いて形質転換される。pBR322はアンピシリン及びテト
ラサイクリン耐性のための遺伝子を含有しそしてそれ故に所望のベクターの造成
において維持されるか又は破壊されることができる追加のマーカーを提供する。
この明細書において転写開始のためのプロモーター及び場合によってはオペレー
ターをリボゾーム結合配列と共に包含するものとして定義される一般に使用され
る原核性制御配列には、−二一一うクタマーゼ(ペニシリナーゼ)及びラクトー
ス(lac)プロモーター系(Chang等、 Nature (1977)
1981056) 、及びトリプトファン(trp)プロモーター系(Goed
del等、 Nucleic Ac1ds Res、(1980) 8 : 4
057) 、並びにラムダ由来PLプロモーター及びN−遺伝子リボゾーム結合
部位CShimatake等、 Nature (1981) 292 : 1
28 ) (これは、1984年2月8日に出願され、そして同じ承継人に承継
された係属中の出願11h 578,133中に記載されているようにポータプ
ル制御カセットとして有用にされている)のごとき一般に使用されるプロモータ
ーが含まれる。しかしながら、原核生物に適合性の任意の入手可能なプロモータ
ー系を使用することができる。
細菌のほかに、真核性微生物、例えば酵母を宿主として使用することもできる。
パン酵母であるサツカロミセス・セレヒシI −(5;B+匹加■旦す旦邦−鱈
工卦111搬−の実験室株が最も使用される。但し他の多くの菌株も一般に入手
可能である。2ミクロン複製開始点を用いるベクターが例示される(Broac
h。
J、 R,、Meth、 Enz、(1983) 101 : 307)が、酵
母での発現のために適当な他のベクターが知られている〔例えば、Stinch
comb等、 Nature(1979) 282 : 39 ; Tsche
mpe等、 Gene(1980)ユニ157;及びC1arke、 L、等、
Meth、 Enz、(1983) 101 : 300を参照のこと〕。酵
母ベクターのための制御配列には解糖系酵素の合成のためのプロモーターが含ま
れる(lless等、J、^dv。
ハ互凹」弧、 (1968)ニー149 ; )Iolland等、Bioch
emistr(1978) 17 : 4900) 、当業界において知られて
いる他のプロモーターには3−ホスホグリセレートキナーゼのプロモーター (
litzeman等、 J、 Biol、 Chem、(1980) 255
: 2073) 、並びに他の解糖系酵素、例えばグリセルアルデヒド−3−ホ
スフェートデヒドロゲナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルベートデカルボキシラーゼ
、ホスホフラクトキナーゼ、グルコース−6−ホスフェートイソメラーゼ、3−
ホスホグリセレートムターゼ、ピルベートキナーゼ、トリホスフェートイソメラ
ーゼ、ホスホグルコースイソメラーゼ、及びグルコキナーゼのプロモーターが含
まれる。増殖条件により転写が制御されるという追加の利点を有する他のプロモ
ーターはアルコールデヒドロゲナーゼ2、イソチトクロームCX酸性ホスファタ
ーゼ、窒素代謝に関連する分解酵素、並びにマルトース及びガラクトースの資化
を担当する酵素(Ilolland、前掲)である。さらに、コード配列の3′
末端においてターミネータ−配列が望ましいと信じられる。このようなり−ミネ
ーターは酵母由来配列中コード配列に続く3′非翻訳領域中に見出される。例示
されるベクターの多(がエノラーゼ遺伝子含有プラスミドpono46 C11
olland、 M、 J、等、 J、Biol、 Chem、(1981)
256 :1385)又はY E p 13から得られるLEIJ2遺伝子(B
roach。
J0等1銃匹(1978)主:121)が含まれるが、酵母適合性プロモーター
、複製開始点及び他の制御配列を含有する任意のベクターが適当である。
言うまでもなく、多細胞生物由来の真核宿主細胞培養物中でポリペプチドをコー
ドする遺伝子を発現せしめることも可能である。例えば、Ti5sue Cu1
tures 、アカデミツクプレス、Cruz及びPattersonlig(
1973)を参照のこと。有用な宿主セルラインにはベロ細胞、ヒーラ細胞、及
びチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞が含まれる。このような細胞のた
めの発現ベクターは一般に哺乳類細胞と適合性のプロモーター及び制御配列、例
えばシミアンウィルス40 (SV40)由来の一般に使用される初期及び後期
プロモーター(Fiers等、Nature(1978)273 :113)
、及び他のウィルスプロモーター、例えばポリオーマ、アデノウィルス2、ウシ
パピローマウィルス、又は烏肉腫ウィルス由来のプロモーターが含まれる。
咄乳類細胞宿主系形質転換の一般的観点は1983年8月16日に与えられたA
xel等の米国特許k 4,399,216に記載されている。今やさらに、発
現を最適化するために“エンハンサ−”領域が重要なようであり、これらは一般
に非コードD N A ?J域中プロモーター領域の上流又は下流に見出される
配列である。必要であれば、複製開始点はウィルス源から得ることができる。し
かしながら、染色体への組込みが真核生物におけるD N A複製の一般的機構
である。植物細胞も今や宿主として使用することができ、そして植物細胞と適合
性の制御配列、例えばツバリン・シンサーゼプロモーター及びポリアゾニレ−ジ
ョンシグナル配列[Depicker、 A、等、J、Mo1.A 1.Gen
。
(1982) 1 : 561を使用することができる。
C121反l紅換
使用される宿主細胞に依存して、そのような細胞に適する標準的技法を用いて形
質転換が行われる。Cohen、S、N、、 Proc。
Natl、Acad、Sci、(LISA) (1972) 69 : 211
0により記載されるような塩化カルシウムを用いるカルシウム処理、又はMan
iatis等、Mo1ecular C1onin :八Laborator
Manual (198)コールドスプリングハーバ−プレス、254頁に記載
されているRbCjl!2法を原核細胞、又は実質的な細胞壁障壁を含有する他
の細胞のために使用した。アグロバクテリウム・チュメファシエンス(ん江剋狙
見型す11」児咀り匹お狙O−による感染(Shaw、C,H,等、Gene(
1983) 23 : 315)をある種の植物細胞のために使用する。このよ
うな細胞壁を有しない哺乳類細胞のためには、Graham及びvan der
Eb、 亘皿■■(1978) 52 : 546のリン酸カルシウム沈澱法
が好ましい。酵母への形質転換はVanSolingen、P、等、J、Bac
t、 (1977)130 : 946及びl1siao、C,L。
等、Proc、Natl、Acad、Sci、(USA) (1979) 76
:3829の方法に従って行う。
C,3,CD−NA び゛ 云 ライブラリーの 穴c DNA又はゲノムライ
ブラリーはコロニーハイブリダイゼーション法を用いてスクリーニングする。各
ミクロタイタープレートを2株のニトロセルロース濾紙(SASタイプBA−8
5)上にレプリカし、そしてコロニを37℃にて14〜16時間、50μg /
m lのAmpを含有するし寒天上で増殖せしめる。コロニを細胞溶解し、そ
して500mM Na011.1.5MNaC1にて5分間処理することにより
DNAをフィルターに固定し、そして5×積標準塩クエン酸塩(S S C’)
により2回それぞれ5分間ずつ洗浄する。フィルターを空気乾燥し、そして80
℃にて2時間加熱する。2枚のフィルターを42°Cにて6〜8時間、フィルタ
ー当り10m1のDNAハイブリダイゼーション緩衝液(5X5sc、pH7,
0,5×デンハート溶溶(ポリビニルピロリドン+フィコール及びウシ血清アル
ブミン;1×−各0.02%)、50mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH7,0
,0,2%SDS、2(lcrg/mj!ポリU、及び50μg/mβ変性サケ
***DNA)とハイブリダイズせしめる。
サンプルを、所望の厳しさに依存する条件下でキナーゼ処理されたプローブとハ
イブリダイズせしめる。典型的な中程度の厳しさの条件は、プローブを含有する
DNAハイブリダイゼーション緩衝液1〜5mβ/フィルターと共に24〜36
時間42℃の温度を用いる。より高い厳しさのためには高い温度及びより短い時
間が用いられる。フィルターを、37°Cにて30分間ずつ4回、2XSSC,
0,2%SDS及び50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7)により洗浄し、
次に2xssc及び0.2%SDSにより2回洗浄し、空気乾燥し、そして−7
0℃にて2〜3日間オートラジオグラフ処理する。
C04,さ又又二q遣底
所望のコード配列及び制御配列を含有する適当なベクターの造成は当業界におい
てよ(理解されている標準的連結及び制限技法を用いる。単離されたプラスミド
、DNA配列、又は合成されたオリゴヌクレオチドは開裂され、仕立てられ、そ
して所望の形に再連結される。
部位特異的DNA開裂は、適当な制限酵素(1種又は複数種)で処理することに
より、当業界で一般に理解されている条件下で行い、そして具体的な条件はそれ
らの市販制限酵素の製造者により特定されている。例えば、ニューイングランド
ビオラプスの製品カタログを参照のこと。一般に約1μgのプラスミド又はDN
A配列を1ユニツトの酵素により約20μlの緩衝液中で行う。この発明の例に
おいては、典型的には過剰の制限酵素を用いてDNA基質の完全な消化を保証す
る。37℃にて約1〜2時間のインキュベーション時間が実施可能であるが、こ
れと異ることもできる。各インキュベーションの後、フェノール/クロロホルム
を用いる抽出により蛋白質を除去し、そして次にエーテル抽出することもでき、
そしてエタノールにより沈澱せしめることにより水性画分から核酸を回収し、次
にセファデックスG−50スピンカラムに通す。所望により、開裂された断片の
サイズ分離を標準的技法を用いるポリアクリルアミドゲル又はアガロースゲルミ
気泳動により行うことができる。サイズ分離の一般的技法はMethods i
n Enz molo (1980) 65 :499−560に見出される。
制限酵素開裂された断片ば、E、コリDNAポリメラーゼの大断片(Kleno
w)を用いて、4種類のデオキシヌクレオチドトリホスフェ−) (dNTP)
の存在下で20〜25°Cにて約15〜25分間のインキュベーション時間を用
いて、50 mM Tris(pH7,6) 、50mM NaC1,6mM
MgCl!z 、6mMDTT及び5〜10pM d N T P中で処理する
ことより平滑末端化することができる。Klenow断片は5′接着末端をフィ
ルインするが、4種類のdNTPが存在していても突出3′単鎖をチューバック
する。所望により、接着末端の性質により指定される制限内で唯一の又は選択さ
れたdNTPを供給することにより選択的修復を行うことができる。Kleno
−で処理した後、混合物をフェノール/クロロホルムで抽出し、そしてエタノー
ル沈澱を行い、次にセファデックスG−50スピンカラムに通す。適当な条件下
での31ヌクレアーゼによる処理が単鎖部分の加水分解をもたらす。
合成オリゴヌクレオチドは、Matteucci等、J、Am、Chem。
Soc、 (1981) 103 : 3185のトリエステル法により、又は
市販の自動オリゴヌクレオチド合成機を用いて調製する。アニーリングに先立つ
、又はラベル化のための単鎖のキナーゼ処理は、50mM Tris(pl!7
.6) 、10mM Mg(11!□、5mMジチオスレイトール、1〜2 m
MAT P、1.7 pmole32P −AT P(2,9m Ci / m
mole) 、0.1 mMスペルミジン、0.1mMEDTAの存在下で、過
剰の、例えばQ、 l n moleの基質に対して約10ユニツトのポリヌク
レオチドキナーゼを用いて達成される。
連結は15〜30μβの容積中で次の標準的条件及び温度で行う: 20 mM
TrisilC!!(pH7,5) 、10 mM MgCjiz、1、Om
MDTT、33 p g /m RB S A、 10mM 〜50mMNa1
!;及び“接着末端”連結のためには40μMATP、0.01〜0.02(W
eiss)ユニットのT、DNAリガーゼ、0℃、又は“平滑末端連結のために
は1mMATP、0.3〜0.6(匈eiss)ユニットのT、DNAリガーゼ
、14℃。分子間“接着末端”連結はば通常、33〜100μg / m !l
の全DNA濃度(5〜1100n全末端濃度)で行う。分子間平滑末端連結(通
常、10〜30倍モル過剰のリンカ−を用いる)は1uM全末端濃度で行う。
“ベクター断片ゝを用いるベクターの造成において、ベクター断片は一般に細菌
アルカリホスファターゼ(B A P)で処理して5′のリン酸を除去し、そし
てベクターの再連結を防止する。BAP消化は、pH8にて約150m M T
ris中で、Na”及びMg”の存在下1μgのベクター当り約1ユニツトのB
APを用いて60℃にて約1時間行う。核酸断片を回収するため、調製物をフェ
ノール/クロロホルムで抽出しそしてエタノール沈澱を行い、そしてセファデッ
クスG−50スピンゲルに適用して脱塩する。別の方法として、不所望の断片の
追加の制限酵素消化により2重消化されたベクターにおいて再連結を回避するこ
とができる。
配列の変更を必要とするCDNA又はゲノムDNA由来のベクターの部分のため
に、部位特定プライマー指令変異誘発を用いる。これは、目的の変異を代表する
限定されたミスマツチを除くほか変異すべき単鎖ファージDNAに相補的なプラ
イマー合成オリゴヌクレオチドを用いて行う。要約すれば、ファージに相補的な
鎖の合成を指令するためのプライマーとして合成オリゴヌクレオチドを用い、そ
して得られた2本鎖DNAをファージを支持する宿主細菌中に形質転換する。形
質転換された細菌の培養物を上層寒天中にプレートし、ファージを担持する単一
細胞からのプラークを形成せしめる。
理論的には、新しいプラークの50%は単一鎖として変異した形を有するファー
ジを含有し、50%はもとの配列を有するであろう。得られたプラークを、正確
にマツチするハイブリダイゼーションを許容するがしかじもとの鎖とのミスマツ
チがハイブリダイゼーションを回避するのに十分であるような温度において、キ
ナーゼ処理された合成プライマーとハイブリダイズせしめる。次に、プローブと
ハイブリダイズするプラークを袷い、培養し、そしてDNAを回収する。部位特
定変異法の詳細は具体的な例において後記する。
C95,遣底血皇逍認
下記の造成物において、プラスミド造成物の正しい連結の確認においてはまず、
E、コリゼネテインク・ストック・センターから得られるE、コリMM294株
(CGSC# 6135)を連結混合物により形質転換する。好結果の形質転換
体を、アンピシリン、テトラサイタリンもしくは他の抗生物質耐性により、又は
プラスミド造成の態様に依存して他のマーカーを用いて選択する。次に、形質転
換体からのプラスミドを、場合によってはクロラムフェニコール増幅(Clew
ell、D、B、+ J、Bacte−riol、 (1972) 110:6
67)の後、Clewell、D、B、等、Proc、 Natl。
Acad、Sci、 (USA) (1969) 62 : 1159の方法に
従って調製する。
単離されたDNAを制限酵素処理により分析し、そして/又はMessing等
、Nucleic Ac1ds Res (1981) 9 : 309により
さらに記載されたSanger、 F、等、Proc、Natl、Acad、S
ci、 (USA)(1977) 7↓: 5463のジデオキシ法により、又
はMaxam等、Methods in Enz molo (1980) 6
5 : 499の方法により配列決定する。
C,6,!!l玉豆並i且土
この発明においてクローニング及び発現のために使用される宿主菌株は次の通り
である。
クローニング及び配列決定、並びにほとんどの細菌プロモーターの制御のもとで
の造成物の発現のため、E、コリ?1M294株(前掲) 、Talmadge
、に、等、Gene (1980)ユニ 235;Mesel−son+M、等
、Nature(1968)217 : 1110を宿主として使用した。
PLN!I11!プロモーターの制御のもとでの発現のため、E、コ’J K1
2 MC100Oラムダ溶原株N7Nsic18575u−Pso 、ATCC
39531(以後、MC1000−39531と称する場合がある)を使用する
。
M13ファージ組換体のため、ファージ感染に感受性のE、コリ株、例えばE、
コリに12株D098を使用する。
DC98株は1984年7月13日にATCCに寄託され、そして受託番号19
65を有する。
D、ヒトTNFのクローニング び
次に、ヒト−TNF 1のためのコード配列を取得し、この配列の発現ベクター
への配置し、そして目的の蛋白質の発現を得るための方法を例示する。
D、1.ヒトTNFの言j、+■ び″浅り、1.a、工凡旦生誘盪
高濃度(約2X106細胞/ m l )の定常期のHL−60細胞を遠心分離
し、血清の非存在下でRPM11640培地で洗浄し、そして次に1×107細
胞/ m Rの濃度に再懸濁した。次に、細胞を一定撹拌を伴って37℃にて3
0分間、懸濁培養において、1100n/mlのホルボールエステル、12−0
−テトラデカノイルホルボール−13−アセテート(TPA)で処理した。培養
物を遠心し、上清をデカントし、細胞を10μg / m lの縮閉リボポリサ
ンカライド(LPS)及び10μMのCaイオノホーレ(A 23817)を含
有するRP旧中に1×107細胞/ m IIで一定撹拌のもとて37℃にて4
時間再懸濁した。細胞を1200rpmにて10分間回転沈降せしめ、そして上
清を800Orpmにて20分間再遠心分離した。得られた上清をり、1.b項
の精製法において用いて天然TNFを得た。
D、1.b、工に旦■簾製
り、1.a、項において誘導されたHL−60から調製された約4〜8βの上滑
をアミコン中空繊維(1平方フイートのカートリッジ/10.OOOMWカット
オフ)により約300mj!に濃縮した。濃縮された培養液を遠心して細胞破片
を除去し、そして上清を30mM炭酸水素アンモニウム緩衝液(pH8,2)に
より6.2 m Sの電導度に調製した。この溶液をPMIO(アミコン)膜を
用いる限外濾過によりさらに濃縮し、そして濃縮された液を遠心分離(20,0
OOX g、10分間)により透明にした。
次に、上清を、30mM炭酸水素アンモニウム/1mMNaC1(pH8,2)
中で平衡化したDEAEイオン交換カラムに適用し、そしてカラムを同じ緩衝液
で洗浄した。両分を集め、そして蛋白質を280nmでモニターした。これらの
非結合画分をL−929細胞毒性アツセイを用いてアッセイし、そしてTNF活
性を有する両分をプールし、そして限外濾過により再度濃縮した。
この濃縮物を、30mM炭酸水素アンモニウム緩衝液(p)17.4)中で平衡
化したセファデックスG75スーパーフアイン(ファルマシア)に適用した。同
じ緩衝液により洗浄することによって得られた非結合画分を280nmにおいて
モニターし、そしてTNFについてアッセイした。ピークTNF生物活性を含有
する両分を凍結乾燥した。
凍結乾燥された蛋白質をLaemmliSDSサンプル緩衝液中に再懸濁し、そ
して5DS−ポリアクリルアミドゲル上で電気泳動した。ゲルを2鶴の切片に細
断し、そして各切片からの蛋白質を1mβの30mM炭酸水素アンモニウム緩衝
液(pH7,4)中への漫清しそして室温にて一夜振とうすることにより溶出し
た。
TNF生物活性を有する切片を、0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)中で平衡
化されたバイダック(Vydac) C4逆相HPLCカラム上に適用し、そし
て0.1%TFA中0%〜60%アセトニトリルの直線グラジェントを用いて活
性を溶出した。
蛋白質を280 n m及び214nmにおいてモニターし、そして両分を凍結
乾燥後にバイオアッセイし、そして30mM炭酸水素アンニニウム緩衝液(pH
7,4)中に懸濁した。TNF活性を含有する両分を再度凍結乾燥した。
得られた蛋白質は配列決定分析のために使用するのに十分な純度を使していた。
ガス相シーケンサ−(アプライド・ビオシステムス社)を用いて配列を決定した
。最初の22個のアミノ酸から得られた配列を次に示す。
Val −八rg −Ser −八rg −Thr −Pro −Ser −A
sp −Lys −Pro −Val −八la −Vat −Ser −Va
t −八la −Asn −Pro −1’9 20 21 22
(Gin) −(Ala) −Glu −Glyさらに、精製された蛋白質(G
−75ゲルから)を他のヒト腫瘍及び正常セルラインを基材(substrat
e)として用いるL−929細胞毒性アツセイの変法を用いて試験した。L−9
29細胞に対するこのアッセイにおいて毒性であったG−75画分は、Hs93
9T (黒色腫系)、BT−20(乳癌”) 、A427(肺癌) 、HT−1
080(結腸癌)、及びHT−29(結腸癌)に対しても毒性であった。これら
の両分はHs939sk(皮虜線維芽細胞)、ヒーラ細胞(頭痛) 、Hs27
F(***線維芽細胞)、又はC0S7 (SV−40で形質転換されたサルの細
胞)に対して毒性でなかった。
D、2. 1−F!びDへ既製
ヒトTNFをコードするイントロン不含有DNA配列をこの明細書に記載する方
法により調製した。誘導された場合に大量のTNFを生産するヒト前骨髄球性白
血病セルラインHL−60系(NoCCL240として^TCCから入手)を、
c DNAライブラリーを得るためのmRNA源として使用した。これらの細胞
から精製されたTNFから決定された蛋白質配列に基いて造成されたオリゴヌク
レオチドプローブを用いてこのcDNAライブラリーを検索し、蛋白質の完全コ
ード配列を回収した。
D 、2.a、−されたmRNAのU
次の様にしてHL−60細胞から全メツセンジャーRNAを抽出しそして精製し
た。HL−60細胞をTNF生産のためにり、1.a、に記載したようにして誘
導し、そして4時間の細胞懸濁液を遠心分離により収得した。全細胞質性リボ核
酸(RNA)を次のようにして単離した。すべての段階は4℃で行う。細胞をP
SB (リン酸緩衝化塩溶液)で2回洗浄し、そして10mMバナジルアデノシ
ン錯体CBerger、S、L、等、Biochem、 (1979)±8:5
143)を含有するI HB (140mMNaCA、10mM Tris 、
1.5mM Mg(J!z 、pH8)に?!、濁する。
エチレンオキシドポリマータイプの非イオン性洗剤を0.3%になるように加え
て核膜ではなく細胞膜を溶解した。1 、0OOXgにて10分間遠心分離する
ことにより核を除去した。核後の上清をTE (10mM Tris 、1 m
Mエチレンジアミン四酢酸(EDTA) 、pl+7.5 )で飽和したフェノ
ール/クロロホルム(+、 : 1) (0,5%ドデシル硫酸ナトリウム(S
DS)及び10 mM EDTAを含有する〕等容量に加えた。上清を4回再抽
出しそして2000Xgにて10分間遠心して相分離した。
サンプルを0.25M NaCβに調製し、2容量の100%エタノールを添加
し、そして−20℃に貯蔵することによりRNAを沈澱せしめた。RNAを5,
000Xgにて30分間ペレット化し、70%及び100%のエタノールで洗浄
し、そして乾燥した。ポリアデニル化(ポリAMメツセンジャーRNA (mR
NA>を全細胞質RNAからオリゴdTセルロース上でのり07トグラフイーに
より得た(Av+v+J、等、Proc、Natl。
Acad、Sci、 (1972) 69 : 14084412 ) 、すな
わち、RNAをETS (10rnM Tris 、1 mM [EDTA 、
0.5%5DSXp)17.5)に2m g / m eの濃度で溶解した。
この溶液を65℃にて5分間加熱し、次に迅速に4℃に冷却した。RNA溶液を
室温にした後、これを0.1 M NaCβに調整し、そして結合緩衝液(50
0m M NaC12,10mM Tris % 1 mM EDTA 、 p
H7,5)によりあらかじめ平衡化したdTセセルースカラムに通した。流過液
をさらに2回カラムに通し、そしてカラムを10容量の結合緩衝液で洗浄した。
ポリA″mRNAをETSのアリコートにより溶出し、TEを飽和したフェノー
ル・クロロホルムにより1度抽出し、そして0.2 MへのNaCβ及び2容量
の100%エタノールの添加により沈澱せしめた。RNAを2回再沈澱せしめ、
70%エタノール中で1回、そして次に100%エタノール中で洗浄した後に乾
燥した。
ポリA’ mRNAを、10 mM Tris−H(1(pH7,4) 、1m
M EDTA 、 10 mM NaC#及び0.1%SDS中でのシュークロ
ースグラジェントにより分画した。ベックマンSW40ローター中38. OO
Orpmにて17時間遠心した後、mRNAをグラジェントからエタノール沈澱
により回収した。mRNAを卵母細胞に注入しそして卵母細胞抽出物を細胞毒性
活性についてアッセイすることによりT N F m RN Aを含有する両分
を同定した。ピーク活性を含有する両分をプールしてcDNAライブラリーの造
成のために使用した。
D、2.b、cDNAライブラリー〇′告ポリAテイルのオリゴdTプライミン
グ及びAMU逆転写酵素を用い、Okayama、tl、等、Mo1.Ce1l
Biol、(1983) 3 : 280(引用によりこの明細書に組み入れ
る)を用いて濃縮された1 6 SmRNA画分からcDNAを調製した。この
方法は高い比率の十分に長いコドンをもたらし、そして宿主ベクターとしてそこ
に記載されておりそして著者から容易に入手することができる2つのベクター、
すなわちpcDV 1及びpLlの部分を使用する。得られたベクターは近位B
amHI及びXho 1制限部位を含むベクター断片間に挿入部を含有する。こ
のベクターはpBR322の複製開始点及びAmp耐性遺伝子を含有する。
c D N Aライブラリーを調製するための他の方法は、言うまでもなく当業
界において良く知られている。今や古典的となった1つの方法は、オリゴdTプ
ライマー、逆転写酵素、ボ1JdGによる2末鎖cDNAのテイル形成、及び所
望の制限部位において開側されておりそしてポリdCによりティル形成されてい
るpBR322又はその誘導体のごとき適当なベクターへのアニーリングを用い
る。この代替可能な方法の詳細な記載は例えば本承継人と同じ承継人に承継され
た米国特許出願Nt1564,224中に見られる(これを引用によりこの明細
書に組み入れる)。
この発明において使用される方法においては、濃縮されたmRNA (5II
g)を、22°Cにて5分間10mMメチル水銀で処理することによって変性し
、そして100mM2−メルカプトエタノールを添加することにより解毒した(
Payvar。
Fo等、J、Biol、Chem、(1979)254 : 7636−764
2 ) 、プラスミドpcDV 1をKpmlで開裂せしめ、dTTPでティル
形成し、そして変性したmRNAにアニールした。このオリゴdTプライムドm
RNAを逆転写酵素で処理し、そして新しく合成されたDNA鎖にdCTPによ
りテイル形成した。最後に、pcDV 1ベクターの不所望の部分をHindI
[Iによる開裂によって除去した。
これとは別に、pLlをPstIにより開裂せしめ、dGTPによりテイル形成
し、tlindlllにより開裂せしめ、そして次にpcDV1ベクター断片に
より延長されたポリTティル形成されたmRNA/cDNAコンプレックスに、
E9コリ・リガーゼを用いて連結し、そしてこの混合物をDNAポリメラーゼ■
(Klenou)、E、コリ・リガーゼ、及びRNアーゼHで処理した。生じた
ベクターをE、コリに12 MM294に形質転換して八m p Rとした。
D 、2.c、ブ0−7”O”1仮
精製されたTNF配列のアミノ酸8−12のコード配列に相補的なオリゴマーを
調製した。コドンの冗長性のため、合計64種類の14−マーをこの部分をコー
ドするメンセンジャーに対する相補性の候補とする。合計64種類の14−マー
を調製し、そして16種類ずつの4個のプールに分けた。
各プールを、上記のようにして調製したシュークロースグラジェント画分した濃
縮されたmRNA調製物と混合し、そしてこの混合物を卵母細胞翻訳系に注入し
た。未処理のメツセンジャーRNAを用いて対照試行を行った。卵母細胞系で生
産された蛋白質をL−929細胞毒性アツセイ (:lS s放出)にかけ、対
照及びmRNAと3つのオリゴマープールとの混合物を注射された卵母細胞由来
の蛋白質が活性を示した。この1バイブリド捕捉”アッセイにおいて、次の配列
:を有するプールで処理されたメツセンジャーを注入された卵母細胞のみ不活性
であった。このオリゴマープールの特異性を、誘導されたHL−60細胞及び未
誘導HL−60細胞の両者から上記のようにして調製した濃縮したmRNA、並
びにリンホトキシンを生産することが知られている細胞から得られた対応するm
RNA画分との“ドツト・プロット”ハイブリダイゼーション用いてさらに決定
した。このプールは誘導されたmRNAには良好にハイブリダイズしたが、しか
し未誘導細胞又はリンホトキシン生産細胞からの対応する両分とはハイブリダイ
ズしなかった。しかしながら、プローブとしてキナーゼ処理されたプールを用い
るNorthernブドットは、これが188(リボゾーム)RNA画分及びp
BR322D N Aと交差ハイブリダイズする配列を含有することを示した。
従って、この好結果のプールを、8対の14−マーとしてその構成員を合成し、
その各対を用いて上記のようにして“バイブリド捕捉”アッセイを行いことによ
りさらに分画した。次の配列:
を有する対のみが、卵母細胞中でのT N 、Fの合成の阻害において好結果で
あった。分画された誘導されたHL−60mRNA画分、誘4された全HL−6
0ポリA” RNA、未誘導HL−60ポリA″RNA、及びpBR322D
N Aを用いるドツト・プロット実験は、目的のメソセンジャーにハイブリダイ
ズするために前記の14−マ一対が特異的であること、及び他の対が不能である
ことを確認した。
D、2.d、旦ユ上鳶刀盗11゜
上に調製したcDNAをD 、2.c、において同定した14−マ一対を用いて
検索した。プローブとハイブリダイズする28個のコロニーを拾い、培養し、そ
してプラスミドDNAを単離した。全配列をコードするのに十分な長さの挿入部
を含有するプラスミドを選択し、そしてB、5項において前記したようにして、
細胞毒性アッセイの358放出形式と組合わせたバイブリド翻訳を用いて正しい
配列について幾つかのプラスミドをアッセイした。バイブリド翻訳アッセイは、
試験配列が未分画調製物から正しいm RN Aを回収することを利用し、これ
は回収されたメソセンジャーを注入した卵母細胞翻訳系により生産された蛋白質
をアッセイすることにより確認される。
試験すべきプラスミドcDNAをフィルターに結合せしめ、そして誘導されたH
L−60細胞から単離されたポリA″RNAにより前記フィルターを処理する。
次に、フィルターを溶出し、溶出物を卵母細胞翻訳系に注入する。卵母細胞を蛋
白質について抽出し、次にこれをL−929毒性アツセイの353形式において
試験する。E2〜E4、E6、及びE8と称する若干のハイブリダイズするクロ
ーンについての結果をpBR3229
Bや 24
(A、及びBヤはシュークロースグラジェントにより得られた?農縮されたmR
NAを用いる対照であり、El及びpBR322は陰性対照である。)
挿入部の制限分析及び部分配列決定は、2つの候補プラスミドpE4及びpBl
lが完全なT N Fコード配列を有するらしいことを示した。pE4について
のこの分析の結果を第2図に示す。
pE4を配列決定し、そして3つの可能なリーディングフレームすべての翻訳か
ら推定されるアミノ酸配列を、精製された蛋白質のN−末端配列決定により決定
された天然成熟TNFの既知のN−末端配列とマツチさせることにより、TNF
のための正しいリーディングフレームを同定した(第1図を参照のこと)。成熟
蛋白質中のアミノ酸配列には、1位のバリンから出発して番号を付す。前記のご
とく、相同性は完全ではながした。しかしながら、高度の相同性により正しいc
DNAが選択されていたことが示された。第2図に示す実験的に決定された制限
開裂部位の証明も与えられる。1.1に、bPstl断片中の3’Pst1部位
の上流の旧ndlIIは終止コドンの下流にあり、従って後記のごとき上流領域
の変形の後コード配列を旧ndlnカセントとして切り出すことを可能にする。
D、3.DNA配置からパ されるヒトTNFの、−徹オしり第1図中に示され
るcDNA配列から推定されるように、成熟TNF蛋白質は157個のアミノ酸
残基を含有し、そしてグリコジル化を伴わないで約17,354の分子量を有す
る。リーダー配列は、最初の利用可能なMet出発コドンから始まっておよそ7
6個のアミノ酸を含有する様である。69位及び101位に2個のシスティン残
基が存在し、活性構造がジスルフィド結合を含有する可能性を導く。
D、4.− ベタ −の8゜−1
D 、4.a、N−〇“コドンの・ノ
成熟蛋白質の発現を行うために、成熟蛋白質のN−末端バリン(第1図中1とし
て示される)をコードするGTC配列にすぐ先行してATC開始コドンを導入し
、そして適当な宿主発現ベクターへの連結のためにATGのすぐ上流に旧ndI
II部位を設けるのが便利であった。これは、C,4項に記載した部位特定変異
誘発により達成した。
さらに詳細には、コード配列の上流部分を含有するDNA断片をPs口によりp
E4から切り出し、アガロースゲル電気泳動により単離し、電気溶出により回収
し、そしてバクテリオファージM13mp18のPstI部位に連結した。
連結されたファージを凍結されたコンピテントE、コリに12株D G 98
(ATCC#39768)に形質導入し、そしてシグマ社(セントルイス)から
入手したイソプロピルチオガラクトシド(IPTG) 5 X 10−’M及び
40μg/mllのX−galを含有する培地上にプレートすることにより培養
した。非−α−補完白色プラークは新たな培地に拾い上げた。予想される(i、
1kb)サイズの挿入部を含有する組換体単鎖ファージDNAについてミニ−カ
ルチ、1アーをスクリーニングした。
クローン4.1と称する目的とする組換体ファージの構造を制限酵素分析を用い
てlI!認した。
次の配列:
5 ’ −GAAGATGATCTGACCATAAGCTTTGCCTGGG
CC−3’を有する化学合成され精製された33−マーオリゴデオキシリボヌク
レオチドを用いて、成熟TNF蛋白質の第1アミノ酸(バリン)をコードするG
TCコドンの前に旧ndIII制■酵素部位及びATG−開始コトンを導入した
。
10 pmoleのオリゴヌクレオチドを、l Q m M NaCl−%20
mM Tris−HCA’ (pH7,9) 、20 mM MgC6z及び
20mMβ−メルカプトエタノールを含有する混合物15μβ中で、67°Cに
て5分間及び42℃にて25分間加熱することにより2.6μgのssクローン
4.1DNAとハイブリダイズせしめた。このアニールされた混合物を氷上で冷
却し、そして次に0.5mMの各d NT P、17 mM Tris−H(J
! (pH7,9)、17mM Mg1z 、83mM NaCf、]、77m
Mβ−メルカプトエタノール5ユニツトのD N AポリメラーゼI Klen
ow断片を含有する反応混合物25μpの初期容量に調製し、37°Cにて1時
間インキュベートした。80℃に加熱することにより反応を停止し、そしてこの
反応混合物を用いてコンビテン)D098細胞を形質転換し、寒天プレート上に
プレートし、そして−夜インキユベートしてファージプラークを得た。
変異したクローン4.1プラークを含有するプレート、及び変異していないクロ
ーン4.1フアージプタークを含有する2枚のプレートを4℃に冷却し、そして
寒天プレート上に第1ノ乾燥フイルターを5分間置き、そして第2のフィルター
を25分間置くことによって、各プレートからファージプラークを2枚のニトロ
セルロースに移した。次に、このフィルターを、0.2 NNaOH,1,5M
NaC1及び0.2%トリトンX−100に浸漬した厚いフィルター上に5分
間置き、そしてQ、 5 MTris −11C(1(pif 7.5 )及び
1.5 M NaCeに浸漬したフィルター上にさらに5分間置くことによって
中和した。このフィルターを、2XSSC浸漬したフィルター上で同様にして洗
浄し、乾燥し、そして真空オーブン中で80℃にて2時間加熱した。2枚のフィ
ルターを42℃にて4時間、フィルター当り10rrlのDNAハイブリダイゼ
ーション緩衝液〔5×SSC,、pi(7,0,4×デンハート溶液(ポリビニ
ルピロリドン、フィコール及びウシ血清アルブミン、1×−各0.02%)、0
.1%SDS、50mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH7,0、及び100μg
/ m E変性サケ***DNA)により前ハイブリダイブせしめた。プライマ
ーをラベルされたATPと共にキナーゼ処理することにより32p−ラベル化プ
ローブを調製した。フィルターを、フィルター当り1〜5mlのDNAハイブリ
ダイゼーション緩衝液中5 X 1106cp/ mβの32p−ラベル化プラ
イマーに64°Cにて8時間ハイブリダイズせしめた。
フィルターを室温にて10分間、0.1%SDS、20mMリン酸すI・リウム
(緩衝剤)及びeXSSC中で1回;37°Cにて20分間、緩衝剤及び2XS
SC中で1回;50℃にて20分間、緩衝剤及び2XSSC中で1回;並びに最
後に60℃にて20分間、緩衝剤及びI X5SC中で洗浄した。
フィルターを空気乾燥し、そして−70″Cにて4時間オートラジオグラフ処理
した。変異したクローン中に新たなHindI[[制限部位を形成するためにオ
リゴヌクレオチドプライマーを選択したので、このプライマーとハイブリダイズ
した多数のクローンからのRF−DNAをこの制限酵素により消化した。新しい
旧ndI[I制限部位を有する変異したクローン4.1プラークの1つを拾い、
そしてDG98の培養物中に接種し、5sDNAを培養上清から調製し、そして
dsRF−DNAを細胞ベレ・7トがら調製した。正しい配列をジデオキシ配列
決定法により確認した。
正しく合成された鎖を単離し、そしてPstl及び旧ndn[(部分的)により
、又は旧ndlI[のみにより開裂せしめて発現ベクターに連結した。
D、4.b、 ベクターの浩゛
原核性発現のため、コード配列(幾らがの3′非翻訳ヌクレオチドと共に)をd
sM13−AW701がら2つの方法で切り出した。
第1の方法においては、dsM13〜AW701をPstlで消化し、そして次
に旧ndlI[で部分消化して旧ndlll −Pst I TN Fコード配
列を得た。(M13−AW701中には幾つがの旧nd111部位が存在するた
め旧ndlI+部分消化が必要である。)DNA断片の部分消化は、DNAの完
全消化のために必要な制限酵素量の1710を用いることにより行うことができ
る。混合物をその酵素について適当な温度においてインキュベートし、そして消
化混合物のアリコートを10分間の間隔で1時間まで取り出した。次に、これら
のアリコートをゲルに負荷し、そしてDNA断片を分析した。必要とされるDN
A断片の最高収量をもたらした時点を制限酵素による調製的消化のために使用し
、そして適切な断片を電気溶出によりゲルから精製した。
TNF遺伝子の3′−非コード配列を含有するPst I /BamHI断片を
、pE4から、酵素PstI及びBamHIによるDNAの消化の後に精製した
。
HindlI[/ PstT断片及びPst I /Bam)I I断片は一緒
になってコード配列+DNAの600bp 3 ’非翻訳部分を構成する。
2つの断片を次のようにして、旧ndm/BamHI消化した宿主ベクターpT
RP3に連結した。
pTRP3 (下記を参照のこと)はE、コリtrpプロモーター及びリボゾー
ム結合部位を含有する。pTRP3を旧ndI[[及びBamHIで消化し、そ
してベクター断片をアガロースゲル上で精製した。次に、単離された断片を上記
の旧ndI[[/ Pstlセグメント及びPst I / BamHIセグメ
ントと共に3方連結により連結し、そしてこの混合物を用いてE、コリMM29
4をAll1pHに形質転換してpAW701を得た。
第2の方法においては、dsM13−AW701を旧ndI[Iにより消化し、
そして遺伝子を含有する断片をアガロースゲル上で単離した。この単離された断
片を、HindI[Iにより開裂されBAPにより処理されたpTRP3に連結
し、そしてE、コリMM294に形質転換してpAW702を得た。
PLプロモーター及びバシルス・ポジティブ・レトロレギュレトリー配列を含有
するpFC54、t (ATCC39789)又はpPLOP (下記を参照の
こと)を宿主ベクターとして使用することもできる。これらのベクターを旧nd
lll及びBamHiにより消化し、そして制御配列を含有する大プラスミド断
片をアガロス上で精製する。上記のようにして調製したTNF遺伝子の旧ndI
II/PstI部分及びPstI/Bamt目部分を、3方連結により、これら
のベクターの旧ndIII及びBamHI部位に連結し7てそれぞれプラスミド
pAW711及びpAW712を得る。
他の方法として、pH4からの精製された1lindIII断片を、HindI
]Tで開されBAPで処理されたpFC54,を又はpPLOPに連結してそれ
ぞれpAW713及びpAW714を得る。
D、4.c、原基 −でのTNFの −pAW701及びpAW702をE、コ
リ財294に形質転換し、そしてtrpプロモーターを抑制する条件下で培養物
を増殖せしめる。トリプトファンの涸渇による誘導の後、TNFの生産が開始さ
れた。同様にして、pAW711を造成し、そしてE、コリMC1000−39
531中に形質転換し、そして細胞を高温により誘導した。誘導条件下で数時間
培養した後、細胞を音波処理し、L−929細胞毒性アツセイにより音波処理物
がTNFを含有することを確認した。結果は次の通りである。
プラスミド TJ/m!
701 1、3 x 10’
702 1、3 X 10’
711 2 XIO’
INF活性のユニットはB、51項に定義した通りである。
D、4.d、真挨立、血注沖11どヨ飢LΔを里前記り、2.d項のcDNAラ
イブラリーから単離されたベクターpB11はT N Fコード配列に作用可能
に連結されたSV40プロモーターを含有する。28個の陽性にハイブリダイズ
するコロニーのすべて(特にpH4及びpBllを含む)はこの連結を含有する
と予想され、そしてそれ由に適当な哺乳動物宿主中で発現することができる。従
って、pBllを用いてCO3−7モンキー腎細胞を形質転換し、そしてこの細
胞をSV40プロモーターの誘導を行う条件下で培養した。シグナル配列がpB
ll中になお存在し、そして哺乳動物細胞系において機能するため、TNFは培
地に分泌された。
単層を形成したCO3−7細胞上の上清中のTNFをL−929細胞からの35
3の放出によりアッセイし、次の結果を得た。
プラスミド 3SS(λ改比によ搬−
B 11 22,763
E9(陰性対照)2.739
−DNA 2,565
D、51皿狽ユΣ里と
D・5・a−葺翌
p静711により形質転換されたE、コリD G 95 (MC100O−59
531に類似するラムダ溶原株)を37℃にて標準的増殖培地中で約0.5のO
D b。。に増殖せしめ、そして次に温度を42℃に上昇せしめることにより誘
導した。2時間後、細胞を音波処理し、そしてL−929細胞毒性アツセイ (
前記)を用いて音波処理物がTNF活性を含有していることを確認した。次に、
音波処理物をDEAEセファロースカラム(ファルマシア)に適用し、そして緩
衝液(10m MTris、 pH8,2,1m M NaCj2 )により洗
浄した。10 m MTris (pt+ 8.2 )中0.02M、0.04
M、0.1M、及び0.8 M NaCAによる段階的摘出によりTNF活性を
含有する両分を得た。
T N F l活性のほとんどが0.04M NaCβにおいて)8出した。
これらの両分を限外濾過により濃縮し、そして次にフェニルTSK−5PWカラ
ム(LKB)を用いる)IPLcによりさらに精製した。T N Fは0.1
Mリン酸ナトリウム(pl+ 7.0 >中1.8M硫酸アンモニウムの存在下
でカラムに結合し、そしてOにまで低下する硫酸アンモニウム濃度によりカラム
を展開した場合約0.4M塩化アンモニウムにおいて溶出した。T N Fを含
有する両分を限外濾過により濃縮し、そしてGH75サイズ分画カラム(アミコ
ン)に適用して純粋なTNFを得た。
D、5.b、TNFミューティンの\
等電点電気泳動は、前項に記載したようにして調製されたTNFが5.8〜6.
5の間の異るpi値の幾つかの種から成ることを示した。すべての主要な種は予
想された成熟TNF(mTNF)であることが示されたが、汚染ミューティン形
4TNFも存在した。等電点電気泳動ゲルの結果はTNFの多数の変形体が存在
することを示した。
調製的規模において4TNFからmTNFを分離するため、D、51項に記載し
たEDTAセファロースカラムを高度の分画を用いて溶出し、主m T N F
ピークの溶出の前に、約0.03N NaC1において4TNFが富化された両
分を得た。富化された4TNF4TNF縮し、そして前記の条件のもとて11
P L CのためにフェニルTSK−5PWカラムに適用した。富化された両分
の)IPLcは上記のように約0.4硫酸アンモニウムにおいてmTNF含有ピ
ークをもたらし、そして0.1Mホスフェート(pH7)から脱イオン水への逆
グラジェントの場合に溶出する精製されたTNFを脱イオン水と共にカラムに適
用した。4TNFピーク画分を濃縮し、そして前記のようにしてGH75上でさ
らに精製し、ゲル上での等電点電気泳動において5.8のprを有する均一な4
TNFを得た。 。
280nmにおける吸収により同定される、前記のGH75精製段階から得られ
るTNFピークを含む両分の比活性を試験した0次の結果が得られた。
画 分 蛋白質濃度 生物活性 比活性tlh (mg/m l ) (U/m
j! ) (U/mg)16 0.043 4.7X10’ 1.lX10”1
7 0.091 1.9 x 10’ 2.I X 10”18 0、102
1.4 X 10” 1.4 X 10”19 0.063 7.Ox 106
1,1 x 10’20 .0.035 2゜4 X 10’ 6.9 X 1
0’純蛋白について予想されるピークにわたって一貫している平均比活性は1.
3 XIO’ U/m gである。これはmTNFのそれに比べて約10倍高い
。
D・5・C−二王主」」び4TNF(7)確認2種類のT N Fのアミノ酸組
成が下記の結果をもって比較された。
アミノ酸 予想組成 TNF、 TNF、 差(cDNA) p15.L6.5
pH5,8TNF+−TNFzAsx 12 12.7 ]、2.4 0.3
Thr 6 6.2 6.1 0.l
5er 13 12.6 10.9 1.7Glx 20 20.5 20.2
0.3Pro 10 10.1 10.3 −0.2cry 11 11.1
11.1 0.0八Ia 13 13.4 13.1 0.3Val 13
10.9 10.2 0.7Met OO,200,2
1ie 8 6.5 6.6 −0.ILeu 17 18.7 18.5 0
.2Tyr 7 6.9 7.0 0.I
Pike 4 4.0 4.0 0.0Lys 6 6.1 6.2 −0.I
His 3 3.0 3.0 0.O
Arg 9 9.0 8.0 1.O
n= 152 151.9 147.4 4.5両蛋白質は組成について比較し
た場合cDNA配列から予想される組成と合理的に一致するが、しかしながら4
TNFは2個のセリン、1個のバリン、及び1個のアルギニン残基を欠いている
ようであった。N−末端配列からのこれらの残基の除去は自動蛋白質シーケンサ
−上での4TNFの配列決定により確認され、最初の10個のアミノ酸の配列が
次のように与えられた。
この配列と第1図中の推定アミノ酸配列との比較は、この配列が最初の4個のア
ミノ端残基Val−Arg−Arg−3erを欠くがこれに続く位置に一致する
N−末端配列を有することを示し現
次の配列:
5 ’ −CACTCGGGGTTCGAGACATAAGCTTTGCCTG
GGCC−3’を有する化学合成された精製された15−マーオリゴデオキシリ
ボヌクレオチドを用いてプールアウトし、そしてこれによってメチオニン開始コ
ドンから下流の4個のN−末端アミノ酸をコードする12ヌクレオチドを除去し
た。
l Q pmoleのオリゴヌクレオチドを2.6μgのSSクロー7M13−
AW701 D N Aに、 100mM Na1J 、20 mM Tris
−HCj2(pH7,9) 、20mM MgC1z及び20mMβ−メルカプ
トエタノールを含有する混合物15μβ中で、67℃にて5分間及び42℃にて
25分間加熱することによりハイブリダイズせしめた。アニールされた混合物を
氷上で冷却し、そして次に0.5 m MずつのdNTP、 17mM Tri
s−H(J (pH7,9)、17 mM hgcI22.83 mM NaC
,g、1.7mMβ−メルカプトエタノール、及び5ユニツトのDNAポリメラ
ーゼI Klenow断片を含有する反応混合物の25μβの最終容量に調製し
、37°Cにて1時間インキュベートした。80℃に加熱することにより反応を
停止し、そして反応混合物を用いてコンビテン1−DG9B細胞を形質転換し、
寒天プレート上にプレートし、そして−夜インキユベートしてファージプラーク
を得た。
変異したクローンM13−AW701プラークを含有するプレート、及び非変異
りローンM13−AW701ファージプラークを含有する2枚のプレートを4℃
に冷却し、そして第1の乾燥したフィルターを寒天プレート上に5分間置き、そ
して第2のフィルターを25分間置くことにより各プレートからファージプラー
クを2枚のニトロセルロースフィルターに移した。次に、これらのフィルターを
、0.2MNa叶、1.5 M NaCl及び0.2%トリトンX−100中に
浸漬した厚いフィルター上に置き、そして0.5 M Tris−HCj! (
pH7,5)及び1.5 M NaCj2に浸漬したフィルター上に5分間置く
ことにより中和した。フィルターを同様にして2xSSCに浸漬したフィルター
上で2回洗浄し、乾燥し、そして次に真空オーブン中で80°Cにて2時間加熱
した。2枚のフィルターを42℃にて4時間、フィルター当り10m1のDNA
ハイブリダイゼーション緩衝液C3XSSC(pH7,0)4xデンハート溶液
(ポリビニルピロリドン、フィコール及びウシ血清アルブミン、1×−それぞれ
0.02%)、0.1%SDS、50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,0
)及び10(bJg/m7!の変性サケ***DNA)と前ハイブリダイズせしめ
た。フィルターを、フィルター当り1〜5mj2のDNAハイブリダイゼーショ
ン緩衝液中5×10’cpm/ mβの32p−ラベル化プライマーに64℃に
て8時間ハイブリダイズせしめた。
フィルターを、室温にて10分間、0.1%SDS、20mMリン緩ナトリウム
(緩衝剤)及び5XSSC中で1回;37℃にて20分間、緩衝剤及びZXSS
C中で1回;50℃にて20分間、緩衝剤及び2 X5SC中で1回;及び最後
に60℃にて20分間、緩衝剤及びI X5SC中で洗浄した。
フィルターを空気乾燥し、そして−70℃にて4時間オートラジオグラフ処理し
た。
陽性クローンからのRF−DNAを1lindIIIで処理し、そして変異した
TNFコード配列を含有する断片をゲル電気泳動により単離した。回収された配
列を旧ndIII開裂されそしてBAP処理されたpAW711に連結してpA
M736を得た。12個のヌクレオチドの除去の存在を旧ndlI[及びpvu
IIによる制限分析により確認した。pAW711により生成される146b
pH4nd III / Pvu II断片に比べてpAW736は134bp
l1indnl/Pvu II断片を含有する。
pAW736は1985年4月10日にATCCに寄託され、そしてNo、53
092の受託番号を有する。
pAW736で形質転換されたE、コリDC95を前記のようにして増殖せしめ
そして誘導した。音波処理物を前記のようにして調製し、そしてアリコートを1
2.5%5OS−PAGEを用いて分析した。4TNFを正確に前記のようにし
て音波処理物から精製し、そして前に調製した4TNFと同一であることが等電
点電気泳動により示された。単離された4TNFをL−929細胞毒性アツセイ
を用いて試験し、そして約2X10”U/mgの比活性を有することが示された
。
D、6項に前記したのと正確に同様の方法により、第1図に示される配列に比べ
て最初の3〜11個のアミノ酸残基を欠<TNF除去ミューティンを調製した。
第3図は得られるベクターの名称、及び除去を生じさせるために使用した部位特
異的変異誘発におい使用したオリゴマーを示す。この図はまた、156−115
0−1及び1.4O−TNF、並びにdes−ser3des−ser4及びv
al+5ser+6ミエーテインのベクターの名称及びこれらの造成のために使
用したオリゴマーを示す。
5er5 はSer+o+ミューティン同様にして、オリゴヌクレオチド指令変
異誘発を用いて、TNF活性を有するがしかしCySbqが他のアミノ酸に変え
られているか又は除去されており、そして/又はcys 、。、が置き換えられ
ているか又は除去されているミューティンをコードする変異TNF遺伝子を得る
。CyS69から5erbqへの例示的な転換のために好ましいオリゴヌクレオ
チドブライマーは、5 ’ −CATGGGTGCTCGGGCTGCCTT−
3’である。このオリゴヌクレオチドはTNF遺伝子のコドン69と対合するト
リブレット中にT−Aの変化を有する。同様にして、101位のコドンと対合す
るトリブレットに対応する変化を含むプライマーを用いてCyS 、。、をSe
r l OIに転換することができる。
D 、4.a項に記載したようにしてpE4のPst処理により調製されたクロ
ーン4.1を、D 、4.a項に記載したのと実質上同様であるがしかし次のプ
ライマー:
5 ’ −CATGGGTGCTCGGGCTGCCTT−3’くこれは69位
のシスティンに隣接する配列に相補的であるがしかしTGCからAGCへの変化
を行うコドンに相補的なヌクレオチドを含有する)を用いる部位特定変異誘発に
かけた。変異したプラークを前記のようにして同定しそして配列決定により確認
した。目的とする変異を含有する1つのプラークMB−AW731をAva I
及びPstIで消化し、そしてこの断片をPstl/Avalで消化したpjV
711に連結した。連結混合物をE、コリMC1000・39531に 形質転
換してAmp”にし、そしてプライマープローブを用いて形質転換体を正しい配
列についてスクリーニングした。pAW731と称する1つのコロニーを変形さ
れた配列の発現のために用いた。pAW731は1985年1月25日にATC
Cに寄託され、そして受託番号No、53007を有する。
同様にして、ser、。、TNFのだめの発現ベクターであるpAW74]を8
周製した。
システィン−69及び/又はシスティン−101が除去されたTNFミューティ
ンをコードするDNA配列を用いてN−末端又はC−末端が除去されたミューテ
ィンを変形して対応する“ダブル”ミューティン形を得る。これらのミューティ
ンのための発現ベクターを、これらの変形を含有するDNAコード領域のスイッ
チ部分を適切な制限酵素を用いて断片化して上に調製したベクターに入れること
により造成する。
5erbQ 、513r+O+s及び5Gr69Ser+oIT N F形をそ
れぞれプラスミドpAW731、pAW732、又はpA讐735から得る。特
に、プラスミドpAW731は広範に前記されており、pAW732及びpAW
735はSer+o T N F及び5erbqserlo+ T N Fをコ
ードし、そして同様にして製造される。こうして得られた発現ベクターをE。
コリに形質転換し、そして細胞を培養し、そして上記のようにして誘導して目的
の蛋白質を得る。得られるT N FミューティンはmTNFに匹敵して活性で
ある。
D、7.b、也のミュー−インの 旦
p静731を担持するE、コリMC100O−3951を増殖せしめそしてD
、5.a、項に記載したようにして高温において誘導した。
誘導された細胞からの音波処理物をアッセイし、そしてpAW711形質転換体
とおよそ同じm1当りのTNF活性を有することが見出された。しかしながら、
SDS分析は、これらの抽出物中の17kDTNF蛋白質の量は約5倍少なく、
5eriq T N Fの比活性は変化していない蛋白質のそれよりも高いこと
が示された。
後に記載する方法に従って、精製され(95%)だ未変化の蛋白質をDTT及び
ヨードアセテートで処理することにより還元しそしてアルキル化した。未処理の
蛋白質は2.6X10’U / m lの活性を有していたが、還元された蛋白
質、又は還元されアルキル化された蛋白質は4.4〜4.8 XIO’ U/m
βの活性を有していた。
処理 活性
No DTT 2.6X10’
0.1n+M DTT 3.3X10’1 mM DTT 4.8X10’
2 mM DTT 3.9X10’
10 mM DTT 1.2X10’
20 mM DTT 1.7XXO’
緩衝剤+2.4 mM IAA 1.5X10’1mM DTT+2.4 mM
IAA 4.4X10’pAW711について前記したのと全く類似する方法
により、TNFのN−末端除去ミューティンをコードする第3図に記載するプラ
スミドをE、コリに形質転換し、そして形質転換された細胞を培養し、そして誘
導して目的蛋白質の生産を得た。mTNF及び4TNFについて前記したのと同
様にして、こうして得られた組換蛋白質を精製しそしてアッセイした。L−92
9細胞毒性アツセイにおいて、これらのミューティンの比活性は6−8TNFを
最貰とするベル形曲線を示した。これらのミューティンの比活性はmTNFのそ
れよりも5〜10倍高いと算定される。これらの結果を第4図に示す。
さらに、これらのミューティンは、m換生産の条件下でmTNFよりも均一な形
で生産されるようである。これは第5図及び第6図に例示されており、これらは
それぞれ、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動及び等電点電気泳動ゲルにか
けられた場合のmTNF及び種々のミューティンの精製された調製物を示す。各
図は、pAW711 (mTNF) 、並びにそれぞれ4,6,7,8,9.及
び10個のN−末端アミノ酸を欠(p静736、pA讐739、pAW737、
pAAl2O2p静741及びp静742の発現生成物についての結果を示す。
第5図において、すべての蛋白質は均一のようであり、調製物が単離された蛋白
質のサイズに関して純粋であることを示している。しかしながら、第6図の結果
は、pAW711 (mTNF)発現の生成物がpl値を異にする蛋白質の混合
物であること示し、従って一次配列の側鎖の変形を示している。
pAW73Gの生成物は変形した側鎖を存する少量の蛋白質を含有するようであ
るが、その他のプラスミドの発現生成物はきれいなようである。
D、8 インビボアッセイの′七−
組換生産されたm T N F (r T N F )はB、5.b、項に前記
したインビボアッセイにおいて活性であった。第7a図及び第7b図は、ネズミ
の線維肉腫及びの増殖及び宿主の生存に対するrTNFの0.5.1.0及び2
.0μgの注射の効果を示す。これらのアッセイにおいて、TNFの各示された
投与レヘルは個々の注射当たりの量を示す。注射は腫瘍を移植した後9日に開始
し、そして1日おきに合計6回の注射の間継続した。第7a図は、TNF注射の
開始を示す0時点から始まる腫瘍の増殖に対するTNFの効果を示す。底線にそ
う矢印は投与時を示す。これらの結果は、静脈内投与された6×0.5μgのr
TNFさえ、対照と比較してllff1瘍体積の有意な増加を防止することを示
している。第7b図は、TNF注射の最終日としての0時点くすなわち第7a図
の10日間)から始まる生存率を示す。この結果は生存率(%)が3投与レベル
のすべてにおいて劇的に改良されることを示している・MCF−7腫瘍を移植さ
れたマウスにおいて、腫瘍移植後7日に静脈内TNF注射を始めた。第1の注射
(2μg)は毒性であり(10マウス中5マウスが死亡)、そして合計5回の追
加の間1日おきに行われたその後の注射は、1ag/マウスで行った。マウスに
はさらに、1agのエストラジオールを筋肉内に0日、2日、4日、7日、9日
及び11日間に注射した。14日間にわたり、TNFを注射されたマウスの腫瘍
体積は300’から50mmffにわずかに増加したが、対照のそれは30f1
3から130mm’に増加した。
D、9.−吐凶シ以遺戊
p P L OPは1984年12月18日にATCCに寄託され、そして受託
番号No、39947を有する。その造成を下に記載する。
D、9.a、複製型並立
pCS3は高温においてpPI、OP宿主ベクターの高コピー数をもたらす複製
開始点を提供する。その造成は1983年10月14日に出願された米国特許出
願1b541.948に広範に記載されている(これを引用によりこの明細書に
組み入れる)。pC33は1982年6月3日に寄託されており、そして受託番
号ATCC11h39142を有する。
pC33はpEW27及びpOP9に由来する。pEW27はE、M、 Won
g。
Proc、 Natl、 Sci、 (USA) (1982)79 : 35
70に記載されている。
このものはその複製開始点の近傍にコピー数の温度制御をもたらす変異を含有す
る。これらの変異の結果として、高温において高コピー数の複製が生ずるが、し
かし低温においては低コピー数の複製が生ずる。
pOP9は全温度において高コピー数のプラスミドであり、このものはCol
ElタイプのプラスミドpOP6 (Gelfand、 D、等、Proc、
Natl、 Acad、 Sci、 (USA) (1978)75 : 58
69)からのEcoRI/Pvu II開始点含有断片をpBR322に挿入す
ることにより造成された。挿入前に、この断片は次のようにして変形された。5
0μgのpOP6を20ユニツトずつのBamHI及び5stlにより完全消化
した。5stT3’突出末端を除去しそしてB a m 5 ’末端をフィルイ
ンするため、消化されたpOP6DNAをE、コリDNAポリメラーゼI(にl
enow)により、まず3’5stl突出末端を除去するために20℃における
、及び次に5′末端を修復するために9℃における2段階反応において処理した
。平滑末端断片を消化しそして0.02μmoleを使用してコンピテントDG
75 (0’ Farrell、 P、等」よりacteriolo (19
78) 134 : 645−654 〕を形質転換した。形質転換体を50μ
g/mβアンピシリンを含有するしプレート上で選択し、そして3.3kbの除
去、Sst 1部位の喪失、及び新たに形成されたBam旧部位の存在について
スクリーニングした。
pOP7と称する1つの候補を選択し、そして25μgのpOP7を20ユニツ
トのBam1 Iで消化し、E、コリDNAポリメラーゼI断片(Klenow
)で修復し、そしてT4DNAリガーゼにより再連結することによりBam1(
1部位を除去した。コンピテントDG75を0.1agのDNAで処理し、そし
て形質転換体を50μg / m +2のアンピシリンを含有するしプレート上
で選択した。候補をBam1日制限部位の喪失についてスクリーニングした。p
OP8を選択した。pOP9を得るため、pBR322からのAvaI (修復
) /EcoRI Tet”断片を調製し、そして単離し、そしてpOP8から
の単離されたPvulI(修復)/EcoRI3560bp断片に連結した。
1.42k bEcoRI / Ava I (修復)Ter”(断片A)と3
.56k b EcoRI / Pvo II Amp” (断片B)の連結は
IEcoRI末端の分子間連結を促進するため2段階反応において0.5μgの
断片B及び4.5μgの断片Aを用いた。
コンビテン)DG75を5μlの連結混合物で形質転換し、そして形質転換体を
アンピシリン(50μg/ m6)含有プレート上で選択した。AmpRTet
R形質転換体から単離されたpOP9は、高コピー数、コリシン耐性、EcoR
I 、 BamHI 。
pvo II及び旧ndlIIのための1個の制限部位、旧ncIIのための2
個の制限部位、並びに適切なサイズ及びHae m消化パターンを示した。
pC33を得るため、50μgのpEW27 D N AをPvu II及びE
coRIにより完全消化した。同様に、50μgのpOP9をPvu n及びE
col’l Tにより完全消化し、そして3.3 k b断片を単離した。
0.36μg (0,327pmole)のpEW27断片及び0.35μg
(0,16μmole)のpop9断片を連結し、そしてE、コリ聞294を形
質転換するのに用いた。AmpRTetR形質転換体を選択した。好結果のコロ
ニーをまず30℃及び41℃においてβ−ラクタマ−ゼアソセイプレート上でス
クリーニングし、そして次に30゛C及び41℃における増殖の後6、′プラス
ミドDNAレベルについてスクリーニングした。pC33と称する好結果の候補
を配列決定により確認した。
Ll、9.b、PLNRよ二肥に饋q汎盟PLファージプロモーター及びN−遺
伝子(NRII5)のためのリボゾーム結合部位を含有するDNA配列をpFC
5から、そして最終的にShimaLake及びRosenberg、 Nat
ure (1981)292 : 128により掲載されたpKc30の誘導体
から得た。pKc30はpBR322からのl1ind nl / BamHI
ベクター断片中にクローン化されたラクダファージからの2.34kb断片を
含有する。PLプロモーター及びNR11,はpKC30中Bgl II及びH
paI部位間を占める。pKc30はHcoII 1部位に転換されたBglT
I部位を有する。
PLプロモーターにすぐ先行するBglIIを次のようにしてEcoR1部位に
転換した。pKc30をBglIlにより消化し、Klenow及びdNTPで
修復し、そしてT4リガーゼによりEcoRIリンカ−にューイングランド ビ
オラプスから入手)に連結し、そしてE、コリに12株聞294ラムダ7に転換
した。プラスミドをAmpRTet’形質転換体から単離し、そして所望の配列
を制限分析及び配列決定により確認した。生じたプラスミドpFC3をPvu
I及びIIpaTにより2重消化して約54obpの単離された断片を得、そし
てKlenow及びdATPで処理し、次にSlヌクレアーゼで処理して3′末
端配列−AGGAGAA(−AGGAGA部分はNRII3である)を有する平
滑末端断片を生成せしめた。この断片をHcoII Iで制限処理して5 ’
−EcoRI(接着末端)及びH4nfl(部分修復、S1平滑)−3′末端を
有する347塩基対DNA断片を得る。
pFC5を完成するため、pβLZ15を用いてN、l、、、の3′にtlin
dII1部位を形成した。pβI −Z 1−5は1984年1月13日にAT
CClTh39578とL7て寄託された。これは、ATG + 1acZに融
合したβ−IFNの140bpを含有する配列をpBR322に融合せしめるこ
とによって調製された。pβl−215においては、p[1R322のEcoR
1部位が維持されており、そして挿入部はβ−IFNのATG開始コドンにすぐ
先行する旧ndl11部位を含有する。
pβI−Z15を旧ndlllで制限処理し、Klenow及びdNTPで修復
し、そして次にEcoRIにより消化した。生じたEcoRI /BindlI
I (修復)ベクター断片を上記のEcoRI /1linf I (修復)断
片に連結し、そして連結混合物を用いてMC100O139531を形質転換し
た。好結果の造成物を含有する形質転換体を、ラクト−ス最少培地上で34°C
にて増殖するが30°Cにて増殖しない能力により同定した。(形質転換体を3
0°C及び34°CにおいてX−gal−Ampmp−レート上並びに30℃及
び34゛Cにおいて最少ラクトースプレート上にプレートした。適切な造成物を
有する形質転換体は両温度においてX−gal−Ampmp−レート上色である
が、最少ラクトース培地上では34℃においてのみ増殖する。)良結果の造成物
をpFc5と称した。
D 、9.c、l1
次に、PL及びNRH5制限配列を設けるためにpC33を変形した。pC33
をtlindII[で消化し、そして次にEcoRIで消化した。
ベクター断片をPLNRB3を含有するpFC5からの単離されたEcoRI
/ 1lind mと連結し、そしてE、コリ闘294に形質転換した。単離さ
れたプラスミドDNAの正しい構成を制限分析及び配列決定により確認し、そし
てプラスミドをpPLOPと命名した。
D、10. ユ鳳
pTrlP3は1984年12月18日にATCCに寄託され、そして受託番号
Th39946を有する。この造成は次の通りである。
tlindIIT部位の後にtrp制御配列を含仔する宿主ベクターを造成する
ため、アテヌエーター領域を欠(trpプロモーター/オペレーター/リボゾー
ム結合部位配列を、スタンホード大学C,Yanofskyから入手したpVI
I153から得た。trp配列は当業界においてよく知られた種々のプラスミド
から得られる。pVI+153をHhal(これは、露出されたご接着末端を残
してtrpプロモーターのちょうど5′を切断する)により処理し、Kleno
wにより平滑末端化し、そしてTag Iにより部分分解した。trpリーダー
のATG開始コドンに先行する6ヌクレオチドであるTag 1部位における制
限に対応する99bp断片を単離し、そして次にEcoRI (修復)/C1a
I消化されたpBR322に連結してpTRP3を得た。
下記のプラスミドがアメリカン・タイプ・カルチュア・コレクション、ロンクビ
ル、MD、米国(ATCCに寄託された。これらの寄託は特許手続上の微生物の
寄託の国際的承認に関するブタペスト条約及びその規則(ブタペスト条約)の規
定のも、とになされた。これば、寄託の日から30年間にわたる生存培養物の維
持を保証する。これらの生物は、ブタペスト条約に基き、そして該当する米国特
許が発効した後に無制限の入手可能性を保証する出願人とATCCとの合意に従
って、ATCCがら入手可能にされるであろう。寄託された菌株の入手可能性は
、いずれかの政府の権威のもとにその特許法に従って与えられた権利を侵害して
発明を実施する許諾であると解釈してはならない。
プラスミド CMCCNo ATCCNo 寄 託 日pE4/E、 coli
MM294 2318 39894 1984年10月15日pAW711/
E、 coli DG95 2162 39918 1984年11月 8日p
AW736/IE、 coli DG95 2317 53092 1985年
4月1o日pAW742/E、 colt DG95 2345 53161
1985年 6月21日pAW741/E、 colt DG95 2344
53162 1985年 6月21日pAW739/E、 coli DG9
5 2342 53163 1985年 6月21日plV737/E、 co
li DG95 2340 53164 19B5年 6月21日pAW740
/E、coli DG95 2343 53165 1985年 6月21日p
AW731/E、 coli DG95 53007 1985年 1月25日
FIG、 2
手続補正書(方式)
昭和62年1月に日
特許庁長官 黒 1)明 雄 殿
1、事件の表示
PCT/US 85101921
、発明の名称
ヒト腫瘍壊死因子
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名称 シタス コーポレイション
4、代理人
住所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番1o号静光虎ノ門ビル 電話504
−07215、補正命令の日付
昭和61年12月23日(発送日)
6、補正の対象
(1)明細書及び請求の範囲の翻訳文
(2)委任状
7、補正の内容
(1)明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書(内容に変更なし)
(2) 別紙の通り
8、 添付書類の目録
(1)明細書及び請求の範囲の翻訳文 各1通(2)委任状及びその翻訳文 各
1通
国際調査報告
lmfialnMI A*1mmM N、PCT/US 85101921AN
NEX To T)!E INTERNATIONAL 5EARCHREPO
RT ON
Claims (19)
- 1.組換ヒト腫瘍壊死因子(TNF)。
- 2.第1図中位置17−157に示されるアミノ酸配列を含んで成る組換TNF 。
- 3.第1図のアミノ酸配列を有する請求の範囲第1項に記載のTNF(mTNF )。
- 4.システインが除去されたミューテインである請求の範囲第1項に記載のTN F。
- 5.▽1−、▽3−、▽4−、▽5−、▽6−、▽8−、▽9−、及び▽10− TNFから成る群から選ばれる請求の範囲第1項に記載のTNF。
- 6.次のN−末端配列:【配列があります】を有する請求の範囲 第1項に記載のTNF。
- 7.次のN−末端アミノ酸配列:【配列があります】を有する請求の範囲第1項 に記載の TNF。
- 8.ヒトTNFをコードする組換DNA。
- 9.コードされたTNFが第1図の位置17−157中に示されるアミノ酸配列 を含んで成る請求の範囲第8項に記載のDNA。
- 10.コードされたTNFが第1図のアミノ酸配列(mTNF)を有する請求の 範囲第8項に記載のDNA。
- 11.コードされたTNFがシステインが除去されたミューテインである請求の 範囲第8項に記載のDNA。
- 12.コードされたTNFが▽1−、▽3−、▽4−、▽5−、▽6−、▽8− 、▽9−、及び▽10−TNFから成る群からのものである請求の範囲第8項に 記載のDNA。
- 13.コードされたTNFが次のN−末端配列:Ser−Asp−Lys−Pr oを有する請求の範囲第8項に記載のDNA。
- 14.コードされたTNFが次のN−末端アミノ酸配列:【配列があります】 を有する請求の 範囲第8項に記載のDNA。
- 15.適合性の宿主細胞中で請求の範囲第8項〜第14項のDNAの発現を行う のに効果的な制御配列及びコード配列を含んで成る組換DNA。
- 16.請求の範囲第8項〜第14項のDNAにより形質転換された組換宿主細胞 。
- 17.請求の範囲第8項〜第14項のDNAにより形質転換された組換宿主細胞 を培養することを含んで成るヒト組換TNFの製造方法。
- 18.活性成分が請求の範囲第1項〜第7項のTNFである、哺乳動物において 腫瘍の壊死を行うのに有用な組成物。
- 19.請求の範囲第1項〜第7項に定義する組換ヒト腫瘍壊死因子の抗腫瘍有効 量を宿主に投与することによる、腫瘍の治療方法。
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