JPS62501010A - エリトロポエチンの生産方法 - Google Patents

エリトロポエチンの生産方法

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JPS62501010A JP61500260A JP50026085A JPS62501010A JP S62501010 A JPS62501010 A JP S62501010A JP 61500260 A JP61500260 A JP 61500260A JP 50026085 A JP50026085 A JP 50026085A JP S62501010 A JPS62501010 A JP S62501010A
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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】 αe 前記11iff !A動物細胞はCIO細胞である請求の範囲第15項記 載の細胞株。
t17)請求の範囲第15項記載の細胞株の制御されたin vitrc+増殖 により生産された生物学的に活性なヒトエリトロポエチン。
α急 実質的に第3表に示すアミノ酸配列1−166をコードするDNA 配列 を含むQ DNA配列。
al 実質的に第3表に示すアミノ酸リーダー配列MET GLY・・・・・L EU GLY t−コードするDNA配列をさらに含む請求の範囲第18項記載 のcDNA配列。
■ 異種プロモーターおよび請求の範囲第18項1たは第19項記載のcDNA 配列を含む組換えDNAベクター。
(2、特許請求の範囲@20項記載のベクターで形質転換された微生物ま九は細 胞株。
の 大腸菌(E、 co11人酵母、哺乳動物細胞または昆虫細胞から選択され る請求の範囲第21項記載の微生物または細胞株。
(至)前記呵乳動物細胞は3T3.0127 またはCHO細胞である請求の範 囲第22項記載の微生物または細胞株。
(2)ウシ乳頭腫ウィルスDNAおよびEPOをコードするDNA配列を含む哺 乳動物細胞。
0つ 前記細胞は0127′tたは3T3細胞である請求の範囲第24項記載の 細胞。
I20 前記EPODNAはマウスメタロチオネインプロモーターの転写制御下 にある請求の範囲第25項記載の細胞。
(5)前記細胞はpaBPV−MMTneo (342−12)由来のDNAを 含むプラスミドを有する請求の範囲第25項記載の細胞。
@ 約20QOOO単位/■(タンパク質)以上の比活性を有する請求の範囲第 3項または第4項記載の方法により生産されたエリトロポエチン。
■ 約27”hooO単位/my(タンパク質)以上の比活性を有する請求の範 囲第28項記載のエリトロポエチン。
(7)約27へ000〜3f3QOOO単位/■(タンパク質)の範囲の比活性 を有する請求の範囲第3項または第4項記載の方法によシ生産されたエリトロポ エチン。
C31) O−結合グリコシル化の存在によりさらに特徴づけられる請求の範囲 第28.29または30項記載のエリトロポエチンO 0り 培地が胎児血清を含んでいることを特徴とする請求の範囲第2または3項 記載の方法。
(至)宿主細胞が哺乳動物細胞であることを特徴とする請求の範囲第32項記載 の方法。
0・I)哺乳動物宿主細胞がCO8,CHO,C127または3T3 細胞であ ることを特徴とする請求の範囲第33項記載の方法。
C351請求の範囲第32〜34項記載の方法で製造された生物学的に活性なエ リトロポエチン。
明 細 書 エリトロポエチンの生産方法 発明の分野 本発明は1幅りほど高い発現レベルを示すヒトエIJ l−0ポエチンのクロー ン化遺伝子、その遺伝子の発現、および活性ヒトエリトロポエチンのin vi tro生産に関する。
発明の背景 工1月・ロポエチ/(以後EPOと略す)は高等動物における赤血球の形成を促 進する循環性糖タンパク質である。例えば、を参照されたい。それゆえ、EPO は赤血球形成促進因子とも呼ばルている。
ヒト赤血球の寿命は約120日間である。従って、全赤血球の約/1□0は細網 内皮系で毎日破壊される。同時に、比較的一定数の赤血球が常時赤血球レベルを 維持するために毎日生産さ1)、 56−60 、 W、B、5aunders  Co、、 フィラデルフィア(1976)を参照〕。
赤血球は骨髄中で赤芽球の成熟および分化によシ生産され。
EPOは比較的未分化の細胞に作用してそれらの細胞の赤血球への分化を誘起す る因子である(ガイトンの上記文献参照)。
EPOは貧血、特に腎性貧血の臨床治療のだめの有望な治療薬剤である。あいに (EPOの使用はその低い手に入れにくい利用可能性ゆえに実際上の医療面にお いてまだ普及していない。
EPOを治療薬剤として使用するためには、起こりうる抗原性の問題を考茗しな ければならないだろう。従って、EPOはヒト由来の原料から生産されるのが好 ましい。例えば、再生不良性貧血または同様の症状をもつ似者(大量のEPOを 排出する)からのヒト血液もしくは尿が使用される。しかしながら、これらの原 料の供給は限られている。例えば、ホワイトEPO産物は一般に高いEPOレベ ルを示す似者(例えば、再生不良性貧血や同様の症状をもつ似者)からの尿を濃 縮およびHlllすることによシ製造される。例えば、米国特許第439784 0号;同第4303650号;および同第れた供給量はEPOの実際上の使用を 制限しておシ、こうして健康なヒトの尿からもEPO産物を得ることが非常に望 まれる。
健康なヒトから採取した尿を使用する際の1つの問題点は、その尿中のEPO含 有量が貧血、Il!、者のそれと比較し2て低いということである。さらに、健 康なヒトの尿は赤血球形成に対して作用するいくつかの阻害因子を十分高濃度で 含んでいるために、満足のゆく治療効果は高度精製後に得られるEPOに限られ るだろう。
EPOはまたヒツジの血漿から回収することができ、この種の血漿からのEPo を分離することにより満足すべき効力と安定な水溶性製剤が得られる。ゴールド バッサ−(Goldwas日or)しかしながら、ヒツジEPOはヒトに対して 抗原性があると予測されるだろう。
こうして、EPOは有望な治療薬剤であるにもかかわらず、天然供給源に対して 使用される通常の単離/精製技術はこの化合物の大量生産にとって不十分なもの である。
スギモト(Sugimoto )らの米国特許第437751.3号明細書は、 Namalwa 、BALL−1,NALL−1,’TALL−1およびJBL を含めたヒトリンパ芽球細胞のin ViVO増殖操作によるEPOの大量生産 方法を開示している。
その他にも遺伝子工学技術を用いるEPOの生産に関する報告が公表されている 。しかし、その生産技術詳細や、その生産物の化学的性質も未だに発表されてい ない。これとは対照的に、本発明はヒ)EPOの生物学的性質を示すタンパク質 の大量生産を可能にする技術を提供する。また、この種の技術により、オーセン ティックヒトEPOと化学的に異なるかも知れないが類似の(いくつかの場合に は改良された)性質を示すタンパク質を生産することが可能となる。便宜上、ヒ )EPOの生物学的性質を示すこの種のタンパク質は全て、たとえヒ) Ili :POと化学的に同一でなくても、以後EPoと呼ぶことにする。
発明の概要 本発明は、驚くほど高いレベルのヒ) EPOを発現する遺伝子のクローニング 、その発現、およびそれからの活性ヒ)EPOのin vitro大量生産に関 する。EPO生産用の適当な発現ベクター、発現細胞、精製法および関連方法も また開示される。
以下でより詳細に説明するように、EPOは部分精製された形で得られ、それを 均一になるまでさらに精製し、トリプシンで消化して特定の72グメントを得た 。これらのフラグメントはWI#してそのアミノ酸配列を決定した。これらの配 列に基づいてEPOオリゴヌクレオチドが考案され、そして合成された。
これらのオリゴを使用してヒトゲノムライブラリーをスクリーニングし、そのラ イブラリーからEPO遺伝子を単離した。
EPO遺伝子はアミノ酸配列が決定されたトリプシン消化タンパク質フラグメン トの多くに対応するそのDNA配列に基づいて証明された。その後、ゲノムクロ ーンの一断片を使用して、ハイブリダイゼーションによシヒト胎児(20週目)  mRNA中のEPOmRNAを検出できることが立証された。ヒト胎児肝臓c DNAライブラリーを作成してスクリーニングした。3個のEPOcDNAクロ ーンが75QOOO以上の組換え体をスクリーニングした後に得られた。これら のクローンのうち2つが、完全なコーディング配列および実質的な5−プライム および3−プライム非翻訳配列から判断して全長であると決定された。
これらのcDNAは5V−40ウィルスで形質転換したサル細胞(CO8−1細 胞株;グラズーr 7 (Gluzman) 、 Cexx 23 :175− 182(1981) を参照〕およびチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO 細胞株;アーラウプ(Urxaub、G、) およびカーシン(Chasin、 L、A、)のProc、Natl、Acaa、Sci、USA 77 :421 6−4280(1980)を参照〕の両細胞内で発現させた。CO8細胞から生 産されたEPOはin vitroおよび1nv1四において生物学的に活性な EPOである。CHO細胞から生産されたgpoもまたin vitroおよび in vivoにおいて生物学的に活性である。
Fl:POcDNAクローンはコーディング領域の20〜30ヌクレオチド上流 にイニシエーターおよびターミネータ−を有する14〜15アミノ酸の興味ある オープン・リーディング・フレームを有する。クローン化EPO遺伝子でトラン スフェクションされた代表的な太ノ腸菌(E、coli)サンプルはメリーラン ド州ロックビルのアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションに寄託され、 寄託番号ATCC40153のもとに入手可能である。
図面の簡単な説明 第1表はと)EPO遺伝子の87塩基対のエクソンの塩基配列であり: 第1図はヒト胎児肝臓m RNA中のEPOmRNAの検出を示し;第2表はラ ムダ−HEPOFL 13のヌクレオチド配列から推定されたEPOタンパク質 のアミノ酸配列を示し;1iIE 3表ハ5 ムf −HEEPOF’L13  中ノEPOcDNAノヌクレオfド配列(第2図に模式的に示されている)およ びそれから推定されるアミノ酸配列を示し; 第3図は4個の独立したヒ)EPOゲノムクローンのDNA挿入物の相対位置を 示し; 第4図はヒトEPO遺伝子の想定上のイントロンおよびエクソン構造の地図を示 し; 第4表は第4B図に示すEPO遺伝子のDNA 配列を示し;第5A、5Bおよ び50図はベクター91023(至)の作成を示し; 第6図は天然EPOと比較したときのcos−1細胞で生産されたEPOの5D S4リアクリルアミドゲル分析を示し:第5表はEPOクローン、ラムダ−1( EPOFL 6のヌクレオチド配列とアミノ酸配列を示し; 第6表はEPOり日−ン、ラムダ−HEPOFL 8のヌクレオチド配列とアミ ノ酸配列を示し; 第7表はEPOクローン、ラムダ−HEPOFL13 のヌクレオチド配列とア ミノ酸配列を示し; 第7因はシラスミドpRKニー4の模式図であシ;そして第8図はプラスミドp dBPV−MMTneo (342−12)模式図本発明はEPO遺伝子のクロ ーニングおよびそれらの遺伝子のin VitrO発現によるEPOの生産に関 する。
特許および科学文献は組換え産物の生産に有用であると報告された多くの方法を 包含している。一般に、これらの技術は目的とする遺伝子配列の単離または合成 、ならびに原核細胞または真核細胞内でのその遺伝子配列の発現(習熟した技術 者に通常利用可能な技法を使用する)をともなう。ひとたび所定の遺伝子が単離 され、精製され、トランスファーベクター内に挿入される(すなわちクローン化 される)と、実質的な量の入手可能性が保証される。そのクローン化遺伝子を有 するベクターは適当な微生物または細胞株、例えば細菌、酵母、 C08−1( サル腎臓)やCHO(チャイニーズハムスター卵巣)のような咄乳動物細胞、昆 虫細胞株などに移入され、その場合微生物や細胞株が増殖するにつれてベクター が複製し、それらの微生物や細胞株から慣用方法でベクターを単離することがで きる。従って、その後の遺伝子操作、修飾および他のベクターまたは同じベクタ ー内の別の位置への導入のだめの連続的に再生しうる遺伝子源が提供される。
たいていの場合発現はクローン化された遺伝子を方向およびリーディングフレー ムを正しく合わせて発現ベクターの適当な部位に挿入して行なわれる。原核生物 あるいは真核生物の遺伝子の翻訳工程を経てクローン化された遺伝子にメチオニ ンがついた蛋白前7更体とか原核生物遺伝子おるいは真核生物遺伝子のアミノ末 端配列を有する蛋白前駆体が合成される。他の場合には、転写および翻訳開始の だめのシグナルがクローン化遺伝子の適当なゲノムフラグメントにより供給され る。タンパク質前駆体が生産される場合には、いろいろな特異的タンパク質切断 技法を用いてそのタンパク質前駆体を意図する箇所で切断し、それにより目的の アミノ酸配列を放出させ、その後それを慣用方法で精製することができる。いく つかの場合には、目的のアミノ酸配列を含むタンパク質を特異的切断技法を必要 とせずに生産させ、さらに細胞から細胞外の増殖培地中へ放出させることもでき る。
ヒ)EPOは以下で説明するように再生不良性貧血に悩むW者の尿から均一に精 製された。この精!!EPOをタンパク質分解酵素トリプシンで完全消化してフ ラグメントを得、これらのフラグメントを逆相晶性能液体り[1マドグラフイー で分離し、勾配画分から回収し、そして微量アミノ酸配列分析法にかけた。
トリプシン消化フラグメントのアミノ酸配列は第2表および第3表において下線 が施されており、以下でさらに詳しく論じる。
オリゴヌクレオチドプローブのデザイン用に2つのアミノ酸配列、すなわちVa l−Asn−Phe−Tyr−Ala−Trp−LysおよびVal−Tyr− 3or−Asn−Phe−Leu=Argが選ばれた(前者ノドリゾシン消化フ ラグメントからは17ヌクレオチド長の32種類のオリゴヌクレオチドプールと 18ヌクレオチド長の128種類のオリゴヌクレオチドプール、および後者のト リプシン消化フラグメントからは14ヌクレオチド長の各々48種類の2つのプ ールがそれぞれ得られた)。32種類の17 marプールを使用1、、てCh 4Aベクター(22中のヒトゲノムDNA ライブラリーをスクリーニングし、 スクリーニング用のフィルターを調製する際にはウー(Woo)およびオマレー (0’Mal’1ey)のin L3itu増暢法(47)の変法を使用した。
ここで使用する(11から同までの括弧内のアラビア数字は、本明細書の終わり に番号順に掲載した刊行物を意味する。
17 marとハイブリダイズするファージを採取し、小さなグループにプール レ、そしてプローブとして74 mar および18marプールを使用してさ らに検索した。17 Ioor、および14mθrゾールとハイブリダイズする ファージをプラーク精製し、フラグメントはサンガー(Sanger)およびク ールソ7 (Coulson)のジデオキシ・チェイン・ターミネークヨン法* 3)(tc+77)Kよる塩基配列決定のために1.1113ベクター内でサブ クローニングした。32種類の17mθrとハイブリダイズする1つのクローン 中の領域の塩基配列を第1表に示す。このDNA配列は。
オープン・リーディング・フレーム内に17marプールのオリゴヌクレオチド を推論するのに使用したトリプシン消化フラグメントを正確にコードレうるヌク レオチドを含んでいた。さらに、このDNA配列の分析は、17marとハイブ リダイズする領域がスズライス受容部位と供与部位によって境界される8 7  bpのエクンン内に含まれることを示した。
これらの2つのクローン(本明細書中ではラムダ−Hgpo 1およびラムダ− HEPO2と呼ぶ)がEPOゲノムクローンであるというポジティブな確認は、 その他のトリプシン消化フラグメントのコーディング情報を含む別のエクンンの 塩基配列を決定することによシ得られた。
EPOcDNAクローンの単離 ヒト胎児(20週目)肝臓mRNAのノザン分析印は、第1表に示す87bp工 クソン部分を含むM13クローンから調製した95ヌクレオチド一本領ゾロープ を用いて行った。第1図に示すように、強いシグナルが胎児肝臓mRNA中に検 出された。
このバンドがEPOmRNAであるという正確な同定は、同じプローブを使って 胎児肝HmRNAのバクテリオファージラムダcDNAライズラリ−をスクリー ニングすることによシ達成されたQツ。スクリーニングした25QOOO個の組 換え体当たシ約1個の陽性クローンの頻度で、数個のハイブリダイズするクロー ンが得られた。これらのクローン(ラムダ−HEPOF’L13 およびラムダ −HEPOFLs )の完全なヌクレオチド配列および推定上のアミノ酸配列は 第5表と第6表に示す。EPOコーディング情報は非常に疎水性の27個のアミ ノ酸からなるリーダーと166個のアミノ酸からなる成熟タンパク質を含むcD NAの5−プライム側半分の594ヌクレオチド内に含まれる。
成熟タンパク質のN末端の同定は、ゴールドバッサ−(Goldwasser)  (2G+、スー(Sue)およびシトコフス午−(SytkOW8ki )  @ 、およびヤナガワ(Yanagawa) (2υによシ発表された、または 本明細書(第1表)に示された再生不良性貧血似者の尿中に***されたタンパク 質のN末端配列に基づいた。
このN末端(Ala−Pro−Pro−Arg ”りが循環中のEPOに見られ る実際のN末端であるのかどうか、または腎臓や尿中でいくつかの切断が起こる のかどうか今のところ不明である。
第2表および第3表で下線を施したアミノ酸配列は、タンパク質配列情報が得ら れたトリプシン消化フラグメントまたはN末端の部分を示す。推定されたアミノ 酸配列はアミノ酸配列が決定されたトリプシン消化7ラダメントと正確に一致し 、単離された遺伝子はヒトEP○をコードすることが確かめられた。
ヒ)EPO遺伝子の構造および塩基配列4つの独立したヒ)EPOゲノムクロー ンのDNA挿入物の相対位置を第3図に示す。オリゴヌクレオチドプローブおよ び2種類のEPOcDNAクローンから調製された種々のプローブを用いて行な ったこれらのクローン化DNA のハイズリダイゼーション分析は、第3図に黒 い線で示される約3.3 k’b領域内にEPO遺伝子が存在することを示した 。この領域の完全な塩基配列分析(実施例4を参照)およびCDNAクローンと の比較から、第4図にボされるEPO遺伝子のイントロンおよびエクソン構造の 地図を描くことができた。EPO遺伝子は5個のエクソンに分割される。エクソ ンIの一部、エクソン■、■および■の全部、およびエクソン■の一部がタンパ ク質コーディング情報を含む。エクソンLおよびVの残部はそれぞれ5−プライ ムおよび3−プライム非翻訳配列をコードする。
CO8細胞によるEPOの一時的発現 生物学的に活性なEPOをin vitro 細胞培養系において発現し得るこ とを立証するために、 CO3細胞の形質発現実験を行った6急。一時的発現実 験に使用したベクターp91023(ト)は実施例5に示される。このベクター はアデノウィルレス主要後期プOモー1−1Sv40ボIJA付加配列、SV4 0複製開始点、′5v4Qエンノーンサー、およびアデノウィルスVA遺伝子を 含む。ラムダ−HEPOF’LI 3 (第6表を参照)中のcDNA挿入物は アデノウィルス主要後期プロモーターの下に連結されp91023(B)−’フ タ−内に挿入された。この新しいベクターはpPTF’L13として同定した。
こうして構築されたベクターでCO3−1細胞のMo株〔ホロビッツ(Horo wltz)らのJ、Mo1.Appl、Gonet、2 : 147−149( ’1983) を参照〕をトランスフェクションし、24時間後に細胞を洗浄し 、無血清培地に変え、そして48時間後に培養上清を集めた。その後、培養上清 中に放出されたEPOO量をEPOに関する定量的ラジオイムノアッセイを用い て試験したL5S、第8表(実施例6)に示すように、免疫学的に反応性のEP Oが発現された。C08−1細胞から生産されたEPOの生物学的活性も試験さ れた。別の実験において、ラムダーHEPOFL13からのEPOcDNAを含 むベクターでcos−1細胞をトランスフェクションし、上記のようにして培地 を回収した。
その後、培地中のEPOは2つのin vitroバイオアッセイ(3H−チミ ジンおよびcyu−a(12、29) )および2つのin vivoアッセイ 〔低酸素性マウスおよび飢餓ラット(3o。
31)〕によシ定量化した(実施例7の第9表を参照)。これらの結果は、生物 学的に活性なEPOがC08−1細胞で生産されたことを示している。ポリクロ ーナル抗EP○抗体を使用するウエスターンズロッティング(Western  blotting)にょシ、CO8細胞で生産されたEPOはヒト尿から得られ た天然EPOと同じSDS −ポリアクリルアミドゲル上での移動度を有してい る(実施例8を参照)。従って、cos−1細胞で生産されたEPOのグリコジ ル化の程度は天然EPOのそれと同様でありうる。
また、他のプロモーターt−含む異なるベクターもCO8細胞もしくは他の哺乳 動物または真核生物の細胞において使用することができる。本発明の実施に有用 なこの種の他のプロモーターの例には5v40初期しよび後期プロモーター、マ ウスメタロチオネイン遺伝子プロモーター、トリまたは師乳動物レトロウィルス の長い末端繰返し配列中に見出されるプロモーター、バキュロウィルスポリヘド ロン遺伝子プロモーターおよびその他のものが含まれる。本発明の実施に際して 有用な他の細胞型の例には大腸菌;酵母:CH○(チャイニーズハムスター卵巣 )。
0127(サル上皮)? 3T3(マウス線維芽細胞)、CV−1(アフリカン ・グリーン・モンキー腎臓)のような哺乳動物細胞;およびスボドプテラ・フル ギベルダ(Spodoptra f戊gipe飾)やドロンフィラーメタノガス ター(Drosophila metanogaster)のような昆虫細胞が 含まれる。これらの別個のプロモーターおよび/または細胞型はEPOの発現タ イミングや発現レベルの調節、細胞に特異的な型のEPOの生産、または比較的 費用がかからず容易に制御できる条件下でのEPO生産細胞の大量増殖を可能に しうる。
哺乳動物発現の利点全保持し、しかも高レベル発現の細胞株をつくるのにそれほ ど時間を必要としない発現系は、昆虫細胞株とその細胞株の中で複製するDNA ウィルスから成る。そのウィルスは核多角体病ウィルス(nuclear po ’1yhedroBisvirus)である。それは128kl:+の二本鎖環 状DNAゲノムを有する。ヌクレオキャプシドは棒状であシ、そして2つの形体 、すなわち非閉塞形(膜通過ウィルス)と閉塞形 (感染細胞核内のタンパク質 結晶中に包封されたもの)で見出される。これらのウィルスは一般にin Vi trO昆虫培養細胞中で増殖でき、そして全ての慣用の動物ウィルス学的方法を 適用できる。
細胞培養培地は一般に栄養素塩類静夜と10%ウシ胎児血清である。
in vitroウィルス増殖は非閉塞ウィルス(N(W)が細胞に入って複製 箇所の核へ移動するときに始まる。複製は核で行われる。ウィルス感染の初期相 (感染後8〜18時間)の間、ヌクレオキャプシドは核内に集まシ、続いてNO Vとして原形質膜を通過して細胞培養中に感染を広める。さらに、ヌクレオキャ プシドのいくつかはその後(感染後18時間以上ン核内にとどまシ、多角形封入 体(Pより)として知られるタンパク質マトリックス内に閉塞される。この形体 は細胞培養物中で伝染しない。タンパク質マトリックスはポリヘトリン(po  1yhedrin)として知られる分子jL33kaのタンパク質から成る。各 PIB は直径が約IWrInであり、1個の核あた5ioo個程度のPIBが 存在しうる。感染サイクルの後期には非常に多くのポリへドリノが産生され、そ れは全細胞タンパク質の25%にも達する。
Pよりはin vitro複製サイクルにおいてなんの役割も演じないので、i n vitro生存能カに影響を及ぼすことなくウィルス染色体からポリヘトリ ン遺伝子を欠失させることができる。
発現ベクターとしてこのウィルスを使用するとき、本発明者らはポリヘトリン遺 伝子コーディング領域を発現しようとする外来DNAと置き換えて、それをポリ ヘトリンプロモーターの制御下に置いた。これは非Pより形成ウィルス表現型を もたらす。
この系は数人の研究者によって利用され、はノック(Pennock)らとスミ ス(Smtth)らが最も著名である。ペノラックらはポリへドリノプロモータ ーの制御下に置いたときの、細菌タンパク質であるβ−ガラクトシダーゼの高レ ベル発現について報告した(グレー1+) −り、ベノック、チャールズ・シュ ーメーカーおよびロイスに、ミラーのMo1ecu1ar and ColIB iology 3:84.399−406を参照)。
もう1つの核多角体病ウィルス−誘導発現ベクターはスミスらによって提供され た(ゲールE、スミス、マックスD、サマー5月16日、1983.2156− 2165を参照)。彼等はヒトβ−インターフェロンの発現を介してそれらのベ クターの有効性を立証した。合成産物は予期されたようにグリコジル化されて昆 虫細胞から分泌されることが見出された。実施例14では、オートグラファ・カ リフォルニカ(Autographacalifornica)核多角体病ウィ ルス(AcNPV)ポリへド07遺伝子を含むプラスミドへの修飾が述べられて おシ、その修飾はそのシラスミド内へのEPO遺伝子の挿入を容易にし、それに よりEPO遺伝子がポリヘトリンプロモーターの転写制御下に置かれるものであ る。得られたDNAは野性型AcNPV由来の完全な染色体DNAと共に昆虫細 胞を同時トランスフェクションする。遺伝子組換え現象がAcNPV yI−′ +)ヘトリン遺伝子領域とプラスミド由来のDNAとの置換をもたらす。得られ た組換えウィルスはEPO遺伝子のDNA配列の所有によシそのウィルス子孫の 中から同定し得る。この組換えウィルスは昆虫細胞に再感染させると、EPOを 生産することが期待される。
CHO,C127および3T3.ならびに昆虫細胞によるEPO発現(7)例は 実施例10と11(CHO)、13(C127(!:3T3) および14(昆 虫細胞)に示される。
実施例11のようにCHO細胞により生産された組換えEPOは慣用のカラムク ロマトグラフィー法によシ精製した。糖タンパク質中に存在する糖の相対量は% 2つの独立した方法〔(l)レインホールド(Reinhold) 、Meth ods in Enzymol、 50 :244−249(メタツリシス)お よびfil) タケモト(TakemtOyH,)らのAnal、Bioche +n、145: 245(1985)(独立したシアル酸測定を伴うピリジルア ミノ化)〕で分析された。これらの方法のそれぞれによって得られた結果は申し 分なく一致した。こうして、いくつかの測定が行われて次の平均値を得た(この 場合比較目的のために、N−アセチルグルコサミンをIN−アセチルグルコサミ ン l ヘキンース肩:1.4 ガラクトース 0.9 マンノース 0.5 N−アセチルノイラミン酸 1 7コース 0.2 N−アセチルガラクトサミン 0.1 両方の独立した糖分析法によって有意量のフコースとN−7セチルガラクトサミ ンが再現可能に観察されたことは注目に値する。N−アセチルガラクトサミンの 存在はタンパク質における〇−結合グリコシル化の存在を示す。〇−結合グリコ シル化の存在はさらに種々の組合せのグリコシド酵素による糖タンパク質の消化 後の5D3−PAGE分析によっても示された。特に、酵素はプチドエンドFN −グリコシダーゼを使用して糖タンパク質の全てのN−結合炭水化物を酵素的に 除去した後、そのタンパク質の分子量はその後のノイラミニダーゼ消化の際に  3D3−PAGE分析で測定したときさらに減少した。
精製された組換えEPOのin vitro生物学的活性は、アミノ酸組成のデ ータに基づいて計算されたタンパク質定量値を使用するクリスタル(G、Kry stal)のEzp、HematO’1.、11 :649(1983) に記 載の方法(牌臓細胞増殖バイオアッセイ)により検定した。複数の測定において 、精製組換えEPOのin VitrO比活性は20QOOO単位/mgタンパ ク質以上であると計算された。平均値は約27!%000〜30QOOO単位/ クタンパク質の範囲であった。さらに、300,000以上の値も観察された。
この組換え物質に対して観察されたin viv。
〔赤血球増加マウス検定;カザール(Kazal)およびアースレプ(Eral ev)のAm、C11nical La’b、Sci 、 、Val、B、p  91 (1975)を参照) / in v’1tro活性比は0.7〜1.3 であった。
先に示した糖タンパク質の特性と、国際特許出願発行WO35102610(1 985年6月20日付)に報告された組換えCHO生産EPO物質の特性とを比 較することは興味のあることである。上記出願明細書の654−ジに記載される 対応する糖の比較分析は、フコースおよびN−アセチルガラクトサミンに対して ゼロの値を、そしてヘキンース類対N−アセチルガラクト丈ミンの比15.09 :1を報告した。N−アセチルガラクトサミンの不在は以前に報告された環タレ ・ξり質中に〇−結合グリコシル化が存在しないことを示す。この物質と対照的 に、本発明の51換えCHO生産EPOは先に性状決定がなされたように、再現 可能に観察しうる有意量のフコースとN−アセチルガラクトサミンの双方を含み 、ヘキンール類の相対量のン□。以下を含み、そして〇−結合グリコシル化の存 在によって特徴づけられる。さらに、本発明の上記CHOM胞由来組換えEPO の高い比活性はその特徴的なグリコジル化パターンと直接関連し本発明のクロー ン化EPO遺伝子の原核細胞または真核細胞発現により生産された生物学的に活 性なEPOは、医師や獣医師による哨乳動物種のin vivo治療に使用でき る。活性成分の量はもちろん治療しようとする症状の程度、選ばれた投与経路、 および活性EPOの比活性に依るであろうが、最終的には主治医や獣医により決 定されるだろう。主治医によって決定された活性EPOのこのような量はまた本 明細書中で“EPO治療有効1量と呼ばれる。例えば、ヒツジにおける慢性腎不 全を伴う誘発された増殖低下性貧血の治療において、apoの一日の有効量は1 5〜40日の間10単位/kyであることがわかった。
(1984)を参照されたい。
活性EPOは治療しようとする症状に適する経路で投与される。好ましくは、E POは治療されるべき浦乳動物の血流中に注射される。好適な投与経路は治療し ようとする症状ごとに変化することを当業者は容易に理解するであろう。
活性EPOは純粋な又は実質的に純粋な化合物として投与することができるが、 医薬配合物または医薬製剤としてそれを提供することが好ましい。
動物およびヒト用の不発明配合物は、上記のような活性EPOタンパク質のほか に、1種または2種以上の薬学的に受容される担体と任意に他の治療成分を含有 する。担体は配合物の他0戊分と適合性であシ且つそれを投与される者に有害で ないという意味で瞬受容される1ものでなければならない。望ましくは、配合物 は酸化剤やベゾチドと不適合性であることが仰られている他の物質を含まないべ きである。配合物は簡便には単位投与形体(unit dosagθfor+n )で提供され、薬学の分野でよく仰られた方法によシ調製される。全ての方法は 活性成分と1種または2種以上の補助成分を含む担体とを混合する工程をざむ。
一般に、配合物は活性成分と液体担体または微細な固体担fドまたはその両者と を均一にかつ緊密に混合し、その後必要iCGじてその生成物を所望配合物へ成 形することにより作られる。
非経口投与に適する配合物は簡便には活性成分の滅菌水溶液からなシ、その際そ の溶液は受容者の血液と等張であるのが好ましい。この種の配合物は固体活性成 分を水に溶解して水溶液をつくり、その水溶液を滅菌することによシ有利に調製 さtl。
そして例えば密封アンプルやバイアルのような単位用丑容器1たは多用量容器で 提供される。
ここで使用されるEPO/cDNAにはATGコト1ンによって先行される成熟 EPO/cDNA遺伝子、およびEPOタンパク質の対立遺伝子変異体をコード するEPO/cDNAが含まれる。1つの対立遺伝子は第2表及び第3表に示さ れる。EPOタンパク質にはEPOタンパク質の1−メチオニン誇導体(Mθt −EPO)およびEPOタンパク質の対立遺伝子変異体が含まれる。成熟EPO タンパク質は第2表の配列A1a−Pro−Pro−Arg =から始まる配列 (最初のアミノ酸残基には番号1(第2表)が付されている)によって示される aMθt−EPOは配列Met−A1a −Pro−Pro−Arg・・・から 始まるだろう。
次の実施例は本発明を理解しやすくするためのものであり、本発明の真の範囲は 梢求の範囲によって説明される。ここに記載の方法において多くの修飾が本発明 の精神から逸脱することなくなされ得ることを理解すべきでちる。全ての温度は ℃で表わされ未補正である。マイクロリッター、マイクロモル等に於けるマイク ロの略号として巳α」を用い、それぞれ「μp」。
r”mJとして表わす。
EPOは再生不良性貧血患者の尿から本質的に以前述べた方法〔ミャケ(Miy ake)らのJ、Biol、Chem、、252 : 5558(1977)を 参照〕で精製したが、フェノール処理を省略しその代ワりに80℃で5分の熱処 理を行ってメイラミニグーゼを失活させた。精製の最終工程は0.1 % トI J フルオル酢酸(TF”A)を含む0〜95%アセトニトリル勾配を使用する とC−4Vydac HPLCカラム(The 5eparations Gr oup)による100分間の分画化であった。上記勾配中のEPOの位置は、主 要ピークのゲル電気泳動およびN末端アミノ酸配列分1斤(21,26゜27) により測定した。EPOは約53%°アセトニトリルで溶離され、逆相HP L  Cにかけたタンパク質の約40チに相当した。EPOを含む両分は100μρ になるまで蒸発さぜ、重炭酸アンモニウムでpH7,0に調節し、2チTPCK  IA理ヒトリプシンWorthington)により37℃で18時間完全消 化した。その後、トリプシン消化物を上記のような逆相HPLCにがけた。
280nmおよび214 nmでの光学密度を監視した。十分に分離したピーク は乾固状態近くにまで蒸発させ、AppliθdBiosysteme 480  A型気相シークエネーターを使って直接N末端アミノ酸配列分析O■にかけた 。得られたアミノ酸配列は第2表および第3表において下線が施されている。先 に述べたように、これらのトリプンン消化フラグメントのうち2つがヌクレオチ ドプローズの合成用に選ばれた。配列: Mal−Asn−Phe−Tyr−A la−Trp−Lys (第2表および第3表のアミノ酸46〜52)からは、 32種類(縮重)のl 7 marAA TTCCANGCGTAGAAGTT および128種類(縮重)の18 marAA CCANGCGTAGAAGTTNACが合成された。配列Hval−Tyr− 8er−Aan−Phe−Leu−Arg(第2表および第3表のアミノ酸14 4〜150)がらid、ロイシンコドンの第1位で異なるそれぞれ48種類(縮 重)の2が合成された。これらのオリゴヌクl/オチドはポリヌクレオチドキナ ーゼ(New England Biolabs)およびフf /732P−A TP(New Englana Nuclaar) を用いて32pで5−プラ イム末端を標識した。オリコ゛ヌクレオチドの比活性はオリゴヌクレオチド1ミ リモル当!+1000〜3000 C1であった。ノζクテリオファージラムダ 中のヒトゲノムDNA ライブラリー(ローン(La、wn )ら、22)はウ ー(Woo)ら、(4つ(1978)によって初めて開示されたin Bitu 増II法の変法を用いてスクリーニングした。
約3.5X105フアージを150咽ベトリ皿(NZCYM培地)当たり600 0フアージの密度でまいて、肉眼で見える小さな(約0.5 rtcm )プラ ークが形成されるまで37℃でインキュベートした。4℃で1時間冷却後、プラ ークパターンの2通りのレプリカをナイロン膜(Nev England Nu clear) に移行させ、新しいNZCYM平板上37℃で一晩インキユベー トした。その後、フィルターはそれぞれ0.5 N Na0H−I M Na、 CQおよび0、5 M )リス(pH8) −1M Ha(J!の薄膜上で10 分間ずつ処理することにより変性および中和した。80℃で2時間真空ベーキン グした後、フィルターを5 X SSC,0,5チSDSで1時間洗い、フィル ター表面の細胞破砕物を湿ったティッシュで穏やかにかき取ることにより除去し た。このかき取りはグローブのフィルターへのバックグラウンド結合を減少させ た。次に、フィルターはH20ですすぎ、3M塩化テトラメチルアンモニウム、 10 mM NaPO4(pH6,8)、5 X Denhardt’s 、  0.5 %SDSおよびI Q mM gDTA中48℃で4〜8時間プレハイ ズリダイゼーションを行った。その後、32p−標識17 merを0.1 p mo(!//Il の濃度で加えて48℃で72時間ハイブリダイゼーション金 行った。ハイブリダイゼーション後、フィルターfi″2xSSC(0,3M  NaC,f!−0,03Mクエン酸Na + p H7)で室温にて十分に洗浄 し、さらに3 M TMACQ−1,0mM NaPO4(pH6,8)で室温 にて1時間次にハイブリダイゼーション温度で5〜15分間洗浄した。増感板を 使用した2日間のオートラジオグラフィー後、約120の強い2通りのレプリカ されたシグナルが検出された。陽性ファージを拾って8プールに分け、再度7ア ージプラークを形成させ、2枚のフィルターの各々に対しては14marプール の半分を使用し、3枚目のフィルターに対しては17 marを使用して3通シ の再スクリーニングを行った。プラーク形成およびハイブリダイゼーシヨ/の条 件は先に述べた通りでちるが、14morについてのハイブリダイズーどヨンは 37℃で行った。オートラジオグラフィー後、室温にて20分間50チホルムア ミド中で17 mθrフィルターからブロースを除去し、そのフィルターf、5 2℃”C18mθrフo−フと再度ハイブリダイズさせた。2つの独立ファージ が3種のプローズ全部とハイブリダイズした。これらのファージの1つ(本明細 書ではラムグーHEPOlと呼ぶ)からのIMAを5au3Aで完全消化し、サ ンガーおよびクールンン、CI!3)(1977)のジデオキシ・チェイン・タ ーミネーション法によるDNA配列分析のためにM2S内でサブクローニングし た。EPO)リプシン消化7ラグメント(下線領域)をコードするオープン・リ ーディング・フレームのヌクレオチビ配列および推定上のアミノ酸配列を本明細 ・書中に示す。イントロン配列は小文字で表わされ、エクンン配列<87iクレ オチド)は大文字で表わされる。コンセンgxxプライス受容部位(a)および 供与部位(1))と一致する配列には下線が施されている。(第4表を参照)実 施例2: ヒト胎児肝ME mRNAのノザン分析 ・5μ9のヒト胎児肝1i  mRNA(20週目の胎児肝臓から調製したもの)および成人肝ill mR NAは0.8%アガロースホルムアルデヒドゲルicよる’;l気泳動を行い、 3グー−rン(Derman)らのCe’ll、23 ニア31(1981)に 記載の方法を用いてニトロ、セルロースに移行させた。次に、第1表に示す挿入 物を含むM13テンプレートから一本鎖プロープを作成した。プライマーは初め の17 marゾロープと同じトリプシン消化7ラグメントから誘導された2  0 mar であった。プローブはアンダーン7 (Anderaon)らのP QAS、5(1(I984)、に記載されるようにして作成したが、SmaI消 化(74ヌクレオチドのコーディング配列を含む95ヌクレオチド長の目的プロ ーブをもたらす)後、Q、 I M NaOH−0,2M NaCn 中セファ O−スC14Bカラムでのクロマトグラフィーによシその小さな7ラグメントを M 13テンプレートから精製した。フィルターは約5X10 ’cpmのこの プローブと68℃で12時間ハイブリダイズさせ、68℃にて2xSSCで洗浄 し、増感板を用いて6日間感光させた。
1200ヌクレオチドの単一のマーカーmRNA (矢印で示す〕は隣接レーン で泳動させた。(第1図) 実施例3: 胎児肝臓cDNA 実施例2に記載のプローブと同じプローブを作成し、標準ゾラークスクリーニン グ〔ベントン−デービス(Bθnton Davis)を参照〕中に作られた胎 児肝臓cDNAライブラリーをスクリ一二ンIするためにそのプローブを使用し た。1×106ゾラークのスクリーニング後に3つの独立陽性クローン〔本明細 書ではラムダ−HEPOF’L 6 (1350bp)、ラムダ−HEPOF’ L 8 C700bp)およびラムダ−HEPOFLt3(1400bp)と呼 ぶ)を単離した。ラムダ−HEPOFL 13 およびラムダ〜FmPOFL  6の完全挿入物はM13でのサックローユング後に塩基配列を決定した(それぞ れ第7表および第5表を参照)。ラムダ−HEPOFL8は部分的に塩基配列が 決定され、残りの部分は他の2つのクローンと同じであると思われた(第6表参 照)。5−プライムおよび3−プライム非翻訳配列は小文字で表わされる。コー ディング領域は大文字で表わされる。
CTCTrCCGA GTCTACTCCAAT TTCCTCgCLf: g L(JCCa CnCCC1:(−(:CCCIJCCclC仁ce仁ccae Bgacac tccf1g仁gCCn 9CnO*[1uCnt:しC虹aa ggatg 、tc1cn31;gcc JIIICttlfllJ[;8g  808g” 1> CCflLg C”g9gcla gnCg CCCgn8 仁Jl::aggcg41 仁仁しace仁gむし 仁CCgcacc仁8ct Btg口cL:tc L、cc8Htc虹e nc3興cnL:Hggl:gg gnaccu mgaagacagg n仁gggHgcに1111CCtCi iしし11 1′IC8Qgn aC仁g nf141ccncc!In読S) tg仁CCnCCL’、l; g’f、Cnヒフ!l:Ccal CCnCC仁 ecc仁 caccnrscuL:tgn8CCCC3LCg”gLggCeC 仁 C”gC”CngCg CnCCC1g仁CcteagBBec nBnB gaaeしB tecagagagc aactetgaHiiCCCn 合n l;C;Jl: gaagCQerCu gagQgCngC仁 仁虹aaaC LCi1gC仁CaC仁C98CJICCC弗Caafl aヒmega仁gC CnggaCllCgCL:CCnLCaC8gn C8gg(legaCCし Bgagnicし仁 OH仁ggcaagiCaCLCCCt、L ggll: ggCQa gn gCCCCQL仁gi cnccggggtggC(:l: Ctgl;CL CtCJll:g8gg仁 ccaaB仁仁しtg egta et’cetcnQaJ’lnananaHa 第2表および第3表に関して、ヌクレオチド配列の上に示される推定上のアミノ 酸配列は成熟タンノξり質の第1番目のアミノ酸を1として番号が付けられてい る。推定上のリーダーベゾチドはアミノ酸の略号が大文字で示される。成熟タン パク質中のシスティン残基はさらにS)Iで示され、また起こりうるN−結合グ リコシル化部位は星印で示される。下線が施されているアミノ酸は、N末端タン パク質配列決定または実施例1で述べたようなT2poのトリプシン消化7ラグ メントの配列決定により同定されたアミノ酸残基金示す。点蔵は明確に決定し得 なかったトリプシン消化フラグメントの7ミノ酵配列中の残基を示す。cDNA クローンのラムダ−HEPOFL 5、ラムダ−HEPOFL8およびラムダ− HEPOF’L 13はメリーランド州ロックビルのアメリカン・タイプ・カル チャー・コレクションに寄託され、それぞれ寄託番号ATCC40156、AT CC40152およびATCC40153として入手可能である。
実施例、i:EPo遺伝子のゲノム構造Hael/A1ul ライブラリーから の4個の独立したゲノムクローン(ラムダ−HEPOI、 2.3および6)の 相対的な大きさおよび位置は、第3図において重複する線によって示される。
太くて濃い線がEP○遺伝子の部分である。既知制限エンドヌクVアーゼ切断部 位の位置とスケール(kb)が示される。EPO遺伝子を含む領域は、この領域 の一連の欠失を生じさせる特異的エキソヌクレアーゼ■を使用して、画鋲から完 全に塩基配列式図を第4図に示す。エクソンIの正確な5−プライム境界は今の ところ不明である。それぞれのエクソンのタンパク質コーディング部分は黒くな っている。この領域の完全なヌクレオチド配列を第4表に示す。各エクソンの既 知範囲はかぎ付きの垂直線で示される。ゲノムクローンのラムダ−HEPOI、 ラムグーHEPO2,ラムグーlPO3およびラムダ−HEPO6は メリーラ ンド州ロックビルのアメリカン・り・fノ・カルチャー・コレクションに寄託さ れ、それぞれ寄託番号ATCC40154,ATCC401!55. ATCC 40150およびATCC40151として入手可能である。
(3)であった。このベクターの構造は第5A図に示す。簡単(lζ述べれば、 このプラスミドはアデノウィルス(Aa2)主要後期プロセーターの転写制御下 にあるマウスジヒドロ葉酸還元酵素(DHF″R)cDNA遺伝子を含む。5− プライムスプライス部位はアデノウィルスDNA中に示され、3−プライムスプ ライス部位(免疫グロブリン遺伝子から誘導される)はAa2主要後期プロモー ターとDHFRコーディング配列の間に存在する。5v4o初期ポIJ A部位 はDHPRコーディング配列から下流に存在スル。pAaD 26SVpA(3 1cD原核生’h由来部分ハpsVOa〔メロン(Mellon)らのCe1l  27:279(1981)を参照〕から由来し、哺乳動物細胞内で複製を阻害 することが知られているpBR322配列を含まない〔ラスキー(Lus、ky )らのpAdD26SVpA(3Jハ第5A図に示すようにシラスミドpCvS vL2へ変換した。pAaD26sVpA(31ハソ(D中cD 2(1ffi ノPIllt1部位の一方を欠失させることによりシラスミドpAdD26SV pA (31Fdlに変換した。これは1個のPst1部位のみが切断された線 状プラスミドのサブ集団を得るために酵素活性を弱めたPatlで部分消化し、 続いてフレノウ(Klenow)で処理し、連結して環状化し、そして5v4Q のポIJ A配列の3−プライム側に位置するPat)部位の欠失についてスク リーニングすることにより達成された。
アデノウィルス3分節系(tripartitθ)リーダーおよびウィルス関連 遺伝子(VAJ伝子)が第5A図に示すようにpAaD26sVpA(31(d )K挿入すhfc。jlJK、pAdD263VpA (3J(d)をPvul lで切断して、3分節系リーダーからなる3つの要素の3−プライム部分内で開 環した線状分子を作った。次に、 pJAW参照〕をXholで消化し、フレノ ウで処理し、PvJで消化し、そして第3番目のリーダーの第2部分を含む14 0 bp 7ラグメントをアクリルアミドゲル(トリス−ホウ酸緩衝液中6%; マニアテスらの上記文献参照)による電気泳動により単離した。
その後、この140 bp フラグメントをPvull消化pAaD25SVp A (3)(d)へ連結した。この連結生成物を用いて大腸菌をテトラサイクリ ン耐性へと形質転換し、1401)pフラグメントとハイブリダイズする32p 標識プローブを使用するグルンスタイン(Grunstein)−ホグネス(H ognθθθ)法によシコロニーを選択した。ポジティブにハイブリダイズする コロニーからDNAを調製して、再構成された’9vuU部位が第2および第3 アデノウィルス後期リーダーに特異的な140 bp DNA挿入物の5−プラ イム側にあるかあるいは3−プライム側にあるかについて試験した。正しい向き のP、vu■部位は140bp挿入物の5−プライム側に存在する。このシラス ミドは第5A図に1)TPL 、!: I。
て示される。
sv4 Qエンハンサ−を含む5V4QのAva[Dフラグメントは、5v40  DNAをAVILIIで消化し、 Po11のフレノウフラグメントで両末端 を平滑にし、これらのフラグメントにXholリンカ−を連結し、Xho;Iで 消化してXho 1部位を開き、そしてゲル電気泳動で4番目に大きい(D)フ ラグメントを単離することにより得られた。次に1、この7ラグメントをXho )消化pTPLK連M ジチア’ラスミh”pcvsvI、2− TPL ’c 得fc。pcVsVL2−TPL中の5v40 Dフラグメントの向きは、5v 40後期プロモーターがアデノウィルス主要後期プロモーターと同じ向きで存在 するものであった。
pcvsn、2−TPL内にアデノウィルス関連(VA) 遺伝子を導入するた めに、最初にアデノウィルス2型H1ndll Bフラグメントを含むシラスミ )’pBR322を作成した。アデノウィルス2型DNA f Hlndlnで 消化して、Bフラグメントをゲル電気泳動によシ単離した。このフラグメントを あらかじめHlndI[lで消化したPBR322の中に挿入した。大腸菌をア ンピシリン耐性へと形質転換した後、形質転換体をHlnd[l Bフラグメン トの挿入についてスクリーニングし、挿入された向きを制限酵素消化によシ調べ た。I)BR32’2−A(L Hlnd[[l Bは第5B図に示す向きでア デノウィルス2型H1ndl Bフラグメントを含む。
第5B図に示すように、VA遺伝子はシラスミドpBR322−Aa Hina lII BをHpalで消化し、Ec oRl リンカ−を付加してEcoRl で消化し、続いて1.4kl)フラグメントを回収することにより慣用に得られ る。EOQRT接着末端をもつフラグメントは次に前もってEcoRTで消化し たpCVSVL2−TPLのEcoR1部位に連結した。大腸菌HB101 f 、形質転換してテトラサイクリン耐性について選別した後、VA遺伝子に特異的 なりNAに対するフィルターハイズリグイゼーションによシコロニーをスフIj  −ユングした。ポジティブにハイブリダイズするクローンからDNAを調製し 、制限エンドヌクレアーゼ消化により同定した。
得られたプラスミドはp91023と命名した。
第5C図に示すように、p91023 に存在する2個のEcoRi部位は、p 91023をEcoR7で完全消化して2つのDNA フラグメント(一方は約 7kbであシ、他方は約1.3 kbである)を生成させることにより除いた。
後者の約1.3 kbフラグメントがVA遺伝子を含んでいた。両フラグメント の末端をPo1lのフレノウフラグメントを用いて修復し、次にその2つの7ラ グメントを連結した。MA遺伝子を含み、p91023に類似するが2個のEc oR1部位を欠失したプラスミドp g 1023 (A)は、MA遺伝子7ラ グメントを使用するグルンスタインーホグネススクリーニングにより、または慣 用の制限部位分析によシ同定した。
p 91023 (A)中の単一のPstl 部位を除き、その代わりにEco R1部位を入れた。p9toz3(A)をPstIで完全消化し、Po1lのフ レノウフラグメントで処理して平滑末端を生成させた。p 91023 (A) のその平滑末端化pet1 部位にEcoRl リンカ−を連結した。平滑末端 化Pst4部位にF:coRl リンカ−を連結させた線状p9io23(A) を非連結リンカ−から分離し。
EcoRlで完全消化して再び連帖させた。第5C図に示すプラスミド1) 9 1023(B)を回収し、p91023(A)に類似するがPst1部位の代わ りにEcoRI部位を有するものを同定した。シラスミドI) 91023 ( B)はメリーランド州ロックビルのアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクシ ョンに寄託され、寄託番号ATCC39754として入手可能である。
実施例6: CMAクローン(ラムダ−EPOFL6およびラムダ−EPOF’L13;実施 例3参照)t−シラスミドp91023(B)に挿入して、それぞれpPTFL 5およびpPTF’L13を作成した。その後、それぞれの精fADNA8μ9 を用いて5X106個のCOS 細胞をDEAE−デキストラン法(以下参照) によシトランスフエクションした。12時間後、細胞を洗浄し、クロロキン(0 ,1mM)で2時間処理し、再び洗浄し、そして10%ウシ胎児血清を含む培地 1omlに24時間さらした。その培地を無血清培地4mlに変えて48時間後 に収穫した。
免疫学的に活性なEPO・の生産は、シェアウラ)’ (Sherwood)お よびゴールドバッサ−ffiGoxawaθ5er)(551によシ示されるラ ジオイムノアッセイにより定量化した。抗体はシュディス・シェアウッド博士( Dr、Juatth Sherwood)により提供された・ヨウ素化トレーサ ーは実施例1に記載の均一なgPOから製造した。検定の感度は大体1n9/r nlである。結果を下記の第8培地中に放出された ベクター EPOの量(n ’J/m1)pPTF″L13 330 pPT+!’L 6 3 1 pPTFLI31’j:メリーランド州ロックビルのアメリカン・タイプ・カル チャー・コレクショ/に寄託され、寄託番号ATCC39990のもとに入手可 能である。
実施例7: EPOcDNA(ラム!f −HEPOF’L13) k p91023 中) lK挿入シ、CO3−1細胞をトランスフェクションして上記(実施例6)のよ うに収穫した。ただしクロロキン処理を省いた。
in vitroで生物学的に活性なgpoは、CF’U−E源としてマウス胎 児肝臓細胞を用いるコロニー形成検定またはフェニルヒドラジン注射マウスから の牌臓細胞を用いる H−チミジン取込み検定により測定した。これらの検定の 感度は大体25mU/r!g である。in vivoで生物学的に活性なEP Oは低酸素性マウス法′または飢餓ラット法によシ測定した。これらの検定の感 度は大体100 mU74Jである。コントロール実験で得られた培地(moc k condition mediun)からの検定では活性が全く検出されな かった。クローンEPOF”Li2 によって発現されたEPOの結果は下記の 第9表に示す〔活性は単位/−で表わし、標準として市販の定量化EpO(To yobo社!りを使用した〕。
第9表 CF’U −E 2±0.5U/me 3u−’rhy3.1 %= 1.8 U/rsl低酸素性マウス I 07m 7! 飢餓ラツト 2 UAte EPOcDNA (ラムダ−HEPOFL13)f含むベクp−9xo2a(I 3)でトランスフェクションされたCOS細胞から培地に分泌されたEPO18 0n9 el O%SDS Laom111Jリアクリルアミドゲルによる電気 泳動にかけ、ニトロセルロース紙に電気移行させた〔トービン(Towbin) らのProc、 Nat]−、Acoa。
Sci、 USA 76 : 4350 (1979)を参照〕。こdフ・イル ターは第8表に記載されるような抗EPO抗体を用いて検索し7、洗浄し、そし て125ニ一黄色ブドウ球菌Aプロティンを用いて再度検索した。その後2日間 オー・トラジオグラフィーを行った。
天然の均−EPOは実施例1に記載され、ヨウ素化前(レーンB)またはヨウ素 化後(レーンC)に電気泳動を行った(第6図参照)。使用したマーカーは35 3メチオニン標識された血清アルブミン(6aO00d) および卵白アルブミ ン(45,000d)であった。
実施例9 : RKI−4の作成 マウスジヒドロ葉酸還元酵y< (DHFR)遺伝子に隣接する5v4Q初期領 域プロモーター、5v40エンハンサ−1小さなt抗原イントロン、および5v 4QポリA配列を含むプラスミド−Pv u ■フラグメントを単離した(フラ グメントA)。残りのフラグメントは次のようにしてベクターp91023(A )(上記参照)から得られた: p91023(Alt−アデノウィルスプロモ ーターの近くの単一のPst 1部位でPstIにより消化してこのプラスミド ヲ線伏化し、次に合成Ps t I−Ec oRl コンバーターに連結して再 環状化する〔もとのPsti部位にPst4−EcoRi−Pet1部位を作る ;91023(B’))か、あるいはDNAポリメラーゼIの大フラグメントで 処理してP日t1部位を破壊し、合成EC0RT !jンカーに連結して再環状 化した〔もとのPst 1部位にEcoR1部位を作る;cnoz3(11)。
得られた2つのプラスミド91023(B)と91023CB’)の各々1Xb alおよびEcoRl で消化して2つのフラグメント(F’およびG)t−得 た。p91023(Blからの7ラグメントFと11)91023(B’)から のフラグメントGおよびp91023(E9からの7ラグメントGとp9102 3 (B’)からのフラグメントPi連結することにより、もとのPet1部位 にEcoRI−Pst 1部位またはPs t l −EcoR1部位のいずれ かを含む2つの新しいプラスミドを作成した。
Pstl−EcoR1部位を含むプラスミド(Psti部位がアデノウィルス主 要後期プロモーターに最も接近している)t″p91023(C1と命名した。
ベクターp91023(C)全Xho■で完全消化し、接着末端をもつ得られた 腺状プラスミドは大腸菌のDNA ポリメラ、−ゼ■大フラグメントを用いる末 端修復反応により平滑末端とした。このDNA K、次のようにして作成したS V4 o エンハンサ−含有の340 bp Hindlll−BeoRl 7 ラグ、+’ ンl−f、 連結シタ:5v4Q からのSV40 ’52開始点 3よびエンハンサ−を含むHlndlII−Pvu■ フラグメントをシラスミ ドC1ac (リトル(Littls )らのMo:h、 Biol、 Med 、+ 1 : 473−488 (1983)を参照〕V・二挿入した。c l acベクターはc lac DNAをB、II]H1で消化し、接着末端をDN AボリメラーぜI大フラグメントで修復し、そのDNA f、Hlndll で 消化することにより調製した。得らね、たシラスミド’(c 5VHP1ac)  はPvul 平滑末端に連結することによりBaIIJ(1部位を生成した。
c 5VHPlacからEcoRl−H1ndlllフラグメントを作り、プラ スミどの複製開始点を含むpsVOa (メロンらの上記文献参照ンのEcoR l−Hindllフラグメントに連結し、得られたプラスミドp S V HP  Oa全選択した。その後、sv、H)複製開始点/エンハンサ−を含むpsV HPOaの340 bp BeoRl−H1ndlllフラグメントを作り、両 末Dj4iDNA rfリメラーゼI大フラグメントで平滑末端とし、そして上 記のXho■消化し、平滑末端化I)91023(C)ベクターに連結した。H indll−EcoR1フラグメント中のBamH1部位が■A遺伝子に最も接 近するような向きをもつ得られたプラスミド(p9xoz3(C1/Xhol/ 平滑末端プラスEcoR7/I(indlll/平滑末端5v40複製開始点プ ラスエンノ・ンサー)はpEs105 と命名した。このプラスミドpEs 1 05をBamH7とPvu■で、またはPvu■だけで消化して、アゾンウィル ス主要後期プロモーターを含むBamH■−Pvu■7ラグメント(フラグメン トB)および耐性遺伝子(テトラサイクリン耐性)と他の配列との間にそのシラ スミドを含むPvul17ラグメント(フラグメントC)を単離した。フラグメ ントA、BおよびCを連結し、第7図に示すシラスミドを単離してRKI−4と 命名した。プラスミド”RK 1−4 はメリーランド州ロックビルのアメリカ ン・タイプ・カルチャー・コレクションに寄託され、寄託番号ATCC3994 0のもとに入手可能である。
実施例10:CH○細胞によるEPOの発現一方法r上記のプラスミド1)PT F’LL3からのDNA(20μg)を制限エンドヌクレアーゼCIILIで消 化して線状化し、そしてプラスミ)’pAaD26SVp(A)1からのC1a  l消化DNA(2μ9)(アデノウィルス主要後期プロモーターにより制御さ れる完全なジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR) を含む〕に連結した〔カク77 ン(Kaufman)およびシャープ(Sharp)のMo1. and Ce 11Bio1.2: 1304−1319(1982) を参照〕。この連結D NA を使ってDHFR−ネN ティア”CHO細胞(DUKX−BII。
カー7:/ (Chasin L、A−)およびアーラウプ(Urlaub G 、)のPNAS 77 : 4216−4220 (1980)を参照〕をトラ ンスフェクションし、2日間増殖後、少なくとも1つのDHFR遺伝子を組み込 んだ細胞をアルファ培地(ヌクレオチドを欠き、10チ透析ウシ胎児血清を補充 したもの)で選択した。選択培地で2週間増殖後、コロニーをもとの平板から採 取し、1プール当り10〜100個のコロニーから成るグループに分け、再度ヌ クレオチド欠損培地で培地上全面に増殖するまで培養した。
増殖プールからの培地上清をメトトレキセート選択に先立ってR工AでEPOに ついて検定した。陽性のEPO生産を示したプールはメトトレキセー) (0, 02μM)の存在で増殖させ、サブクローニングして再度検定した。EPOC1 a 4α4,02 プールからサブクローニングされた単一のEPOC’la  4α4.02−7は0.02μM MTX f:含む培地中に460 n9/a lのgpoを放出した(第10表参照)。EPOC1a 4 a4.o 2−7 はEPO生産用に選ばれた則胞株であり、アメリカン・タイプ・カルチャー・コ レクションに寄託番号A’f’CCCRL8695 として寄託された。一般に 、このクローンは次第に増加する濃度のMTX中で段階的選択にかけると、さら に高レベルのEPOを生産する細胞を生成するであろう、R工Aで陰性であった プールについては、メトトレキセート(0,02μM)の存在下で増殖した相対 培養物からのメトトレキセート耐性コロニーIR工AでEPOについてプールご とに再び検定しt0陽性でなかったこれらの培養物をサブ、クローニングし、さ らに増加する濃度のメトトレキセート中で増殖させた。
段階的メトトレキセー) (MTX)選択は、次第に増加する濃度のメ))レキ セードの存在下で細胞を培養して生存細胞を選択するというサイクルを繰シ返す ことにより達成された。各回ごとに培養上清中のEPOをR工Aおよびin v itro生物活性により測定した。各段階的増幅において使用されたメトトレキ セートの量は0,02μM、0.1μMおよび3.5μMであった。
第10表に示すように、0.02μMのM’L’X による1回の選択後に有意 介のEEPOが培地中に放出された。
アルファ培地中0.02 4α4プール R工A 17 n 9/r:il 50 n 9ialpo−: 、tう1.、ダーHEPOFLI 3からのDNAをEcOR7で消化し、EP ○遺伝子を含む小さなRI フラグメントをプラスミドRKI−4(実施例10 参照)のBcoR1部位内でサブクローニングした。次に、このDNA (RK FL 13 )を用いてDH1i’R−ネガティブCHO細胞を直接(消化せず に)トランスフェクションし、そして上記の実施例10のようにして選択および 増幅を行った。
また、RKF’L 13 DNAはプロトプラスト融合および微量注射法によJ CHO細胞に挿入した。プラスミドRKF’L 13はメリーランド州ロックビ ルのアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションに寄託され、寄託番号AT CC39989のもとに入手可能である。
第11表 アルファ培地 アルファ培地中0.02μM3H−Thy −−1,5U/ra g 単一:I o = −R工A 90 n 9/Ill好Aな単一コロニークロー ンはメリーランド州ロックビルのアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクショ ンに寄託され、寄託番号ATCCCRL 8695のもとに入手可能である。
EPOゲノムクローンの発現のために使用したベクターはpsVOd (メロン らの上記文献参照)である。psVOaからの lDNAはHi ndI[lで 完全消化し、DNAポリメラーゼI犬フラグメントで平滑末端とした。EPOゲ ノムクローンのラムダ−、Hli:PO3はBcoRlとHlndlllで完全 消化し、gpo 遺伝子を含む4.0kbフラグメントを単離して上記のように 平滑末端とした。Hlnd[1部位からポリAシグナルをちょうど越えた領域ま でのこのフラグメントのヌクレオチド配列は第4図および第4表に示す。EPO 遺伝子フラグメントをpsVOdシラスミドフラグメント内に挿入し、そして両 方の向きの正しく構築された組換え体を単離して確かめた。シラスミド’CZ2 −1は18貫の向き(すなわちEPOの5′末端が5V4Q開始点に最も接近す る)でEPO遺伝子を有し、プラスミド’czl−3はそれと反対の向き(すな わちlb−の向き)である。
シラスミドCZ1−3 およびcz2−1は実施例7のようにしてC08−1細 胞をトランスフェクションし、培地を収獲して免疫学的に反応性のEPOについ て検定した。cz2−1からは培養上清中に約31nし宏のEPOが検出され、 CZI−3からは16〜31 ng/nlのEPOが検出さh た。
ゲノムクローンHEPO1,HEPO2およびHFEPO6は類似の方法でCO 8細胞に挿入し且つ発現させることができる。
マウスメタロチオネインプロモーターの転写制御下にあり且つ完全ウシ乳頭腫ウ ィルスDNAに結合されたEPOcDNA配列を含むプラスミドは次のようにし て作成された:pEPO49f プラスミド5P615をPromega Biotecから購入した。このシラ スミドをEcoRIで完全消化し、ラムダ−HEPOFL 13からの1340 bp EcoRl 7ラグメントをDNA リガーゼによシ挿入した。EPO遺 阪子の5′末端がSP6プロモーターに最も接近している(BglIおよびH1 ndl消化で測定ン得られたシラスミドを1)EPO495と命名した。この方 向性において、pSP615ポIJ l)フカ−中のBamH工部位上部位O遺 伝子の5′末端に直接に隣接している〇 pMMTneoΔBFV 第8図に示すシラスミドpdBPV−1i4MTnoo (342−12) C ロー(Law) らの)Aol、and、Co1コ Biol、3:2110− 2115(1983)’を参照、11 k Bau+H7で完全消化して、BP V ゲノムを含む約8kL+の太き・tフラグメントと、pML2複製開始点お よびアンピシリン耐性遺伝子、メタロチオネインプロモーター、ネオマイ7ン耐 性遺伝子およびS■404?すAシグナルを含む約6.5 kbの小さなフラグ メントの両フラグメントを得た。
消化したDNA −1DNA リガーゼで再び環状化し%6.8kbフラグメン トのみを含むプラスミド1EcoR1とBamHl 制限エンドヌクレアーゼ消 化により同定した。この種のプラスミドをpMMTneo JBPV ト命名シ ;’c。
pFJPo 15 a pMMT n e oΔBPV 2 Bg1■で完全消化した。pEP04g5 をBamHlとBgl[で完全消化して、全EPOコーディング領域を含む約7 00 bpフラグメントをゲル電気泳動により単離した。Bgxl[消化pMM TneOΔBPVと700 bp BamH7/Bg111EPOフラグメント とを連結し、 EPOcDNA t−含む得られたプラスミドはBPO遺伝子に 特異的なオリゴヌクレオチドプローブa(GGTCATCTGTCCCCTGT CC) f使用−j ル” O二−ハイブリダイゼーションによシ同定した。ハ イズリダイゼーシコン分析で陽性であったシラスミドのうち%EPOcDNAの 5′末端がメタロチオネインプロモーターに最も接近する方向性のEPOcDN Aをもつ1つのプラスミド(pEPO15a)がEcoRlおよびKpn l消 化によシ同定された。
pBPVJP○ プラスミド″’ pEJη15aをBamHiで完全消化して線状化した。
シラスミドpd13pv−MMTne o (342−12)もまたBamHl  で完全消化して、6.5kbと8kbの2つのフラグメントを得た。
全ウシ乳頭腫ウィルスゲノムを含む3に’t)フラグメントをゲル電気泳動によ り単離した。pEPo 15 a / BamHlと8 kb BamHiフラ グメントとを一緒に連結し、BPVフラグメントを含むシラスミI−″’ (p BPV−′F2P○)は、 BPVゲノムに特異的なオリゴヌクvオf k”フ o−フa(P−CCACACCCGGTACACA−OH)ヲ使用−J−ルコロ ニーハイプリダイゼーションによシ同定した。pBPV−EPODNAのHin dll消化は、BPVゲノムの転写方向がメタロチオネインゾ0モp (第8図 のpaBPV−MMTneo(342−12)を参照)の転写方向と同じである ことを示した。プラスミドpdBPV−MMTneo(342−12)はメリー ランド州ロックビルのアメリカン・タイプ・カルチャー・コレク/ヨンから寄託 番号ATCC37224のもとに入手可能である。
発現 EPOを発現させるために次の方法を使用した。
方法l 291−298(1978)を参照)CHO細胞全標準的なリン酸カルシウム沈 殿法〔ゲノム(Grahm)らのVirology+52:456−467(1 973)を参照〕によりトランスフェクションした。トランスフェクションの5 時間後、トランスフェクション用培地を除き、グリセロールンヨツク(glyc erolshock) を行い、洗浄し、そして10%ウシ胎児血漬を含む新し いアルファ培地を加えた。・18時間後、細胆全トリプシン処理り、テ500  f’9/me ノG 418 k含ムDME tBJltx中K 1 : 10 の比で分散させ〔サザ7 (Southern)らのMol、 Appl、 G enoL+1:327−341(1982)を6照〕、それらの細胞f:2−3 週間インキュベートした。次いで、G418 耐性コロニーをミクロタイターウ ェル(microtitor wθ11)内に個々に単離し、G418の存在下 で培地全面がやや密集フるまで増殖させた。
その後、細胞を洗浄し、10チウシ胎児血1?F ′(f−’@む新しい培地を 加えて24時間後に培地を収獲した。その調整培地を試験し、ラジオイムノアッ セイおよびin vitroバイオアッセイによりEPOについて陽性であるこ とがわかった。
方法■ C127または3T3.細11!1k、方法lで述べたように、25 /’9の pBPV−EPOと2μ9 (7) psv2.neo (fヂンら)上記文献 参照)を用いて同時トランスフェクションした。これは大体10倍モル過刺のp BPVLEPOを使用する。トランスフェクション後の手法は方法Iと同じであ る。
方法用 方法Iで述べたように、C127細胞を30μ9のpBPV−EPOでトランス フェクションした。l・ランスフエクションおよび分散(1:10)の後、3日 おきに新しい培地と取り換えた。
約2週間後にBPV形質転換細胞の巣が出現しまた。個々の巣をミクロタイター 皿の1θmウェル内に別々に採t?l シs やや密集した単層になるまで増殖 させ、調整培地のEPO活性または抗原性について検定した。
プラスミドベクターpI’/EVはメリーランド州ロックビルのアメリカン・タ イプ・カルチャー・コレクションから寄託番号ATCC39991のもとに入手 可能である。このベクターを次のように修飾した: pIVEVN工 pIVEV t−EcoRI テ消化しテill状化L、DNA yNリメ9− セエ犬フラグメントにより平滑末端とし、そして単一のNo t、IすCCGC CGGCGG を平滑末端連結反応により挿入した。得られたプラスミドは、IVEVN工と命 名した。
pIVEVs工 pIVEV f Sma工で消化してこのプラスミドを線状化し、そして単一の 5fiI リンカ− を平滑末端連結反応により挿入した。得られたシラスミドはp工■ffs工と命 名した。
プラスミ)” pIVEVs工をKpnIで消化して線状体し、二本鎖エキソヌ クレアーゼBa1.31で消化することにより各末端から大体O〜100 bp を除去した。完全に平滑化されていない末端lDNA+F?リメラーゼエ大フラ グメントで平滑末端とし、ポを平滑末端連結反応により挿入した。ポリリンカー は両、々の方向に挿入された。ポリリンカー中のBg’l11部位がポリヘドロ ン遺伝子プロモーターに最も接近する向きでポリリンカーを含むシラスミドを、 工vFJVSよりgKpと命名した。ポリリンカー中のKpn工部位カIリヘド ロン遺伝子プロモーターに最も接近するプラスミドはp工VEVSIKpBgと 名づけられた。p工VEVS 1中のもとのKpnI部位とポリへドロン遺伝子 プロモーターとの間で欠失された塩基対の数は測定しなかった。pI■■Sより gKpはメリーランド州ロックビルのアメリカン・タイプ・カルチャー・コレク ションに寄託され、寄託番号ATCC39988のもとに入手可能である。
、:ffEVSIBgKpNI p工■■N工をKpnIとPstIで完全消化して2つの7ラグメントを得た゛ 。このプラスミドの複製開始点およびポリヘドロン遺伝子の3′末端を含む大き い方のフラグメント′(フラグメントA5をゲル電気泳動によシ単離した。p工 VEVS工I3gKpをPstIとKpnIで完全消化して2つのフラグメント を得、ポリヘドロン遺伝子プロモーターおよびポリリンカーを含む小さい方のフ ラグメント(7ラグメントB)’t−ゲル電気泳動によシ単離した。その後、7 ラグメントAおよびBをDNA リガーゼにより連結して、ポリリンカーが挿入 された部分欠損ポリへドロン遺伝子を含みさらにそのポリへドロン遺伝子領域の 両側に存在するNot工部位(破壊されたKcORI部位に代わるもの)とSf i工部位を含む新しいシラスミドpIVEVSIBgKpNIを作、工VEVS IBgKpNI f EcoRIで完全消化してこのプラスミドkm状化し、5 ムl’ −HEPOFLI 3カラノ1340 bp KcoRIフラグメント を挿入した。EPQt伝子の5′末端がポリヘドロン遺伝子プロモーターおよび ポリヘドロ遺伝子の3′末端に最も接近するような向きでEPO遺伝子を含むシ ラスミドはBg111消化により同定した。上記の方向性をもつこれらのシラス ミドの1つはp工vppoと命名された。
多量のp工VEPOプラスミドは大腸菌株JMIOI−tglを形質転換するこ とによシ調、製した。このプラスミドDNA f、澄明溶菌法(cleared  1ysate technique; マニアチス(Maniatls)およ びフリツシュ(F’ritθah)のコールド・スプリング・ハーバ−・マニュ アルを参照〕により単離し、 CeC1遠心によシさらに精製した。野性型オー トグラファ・カリフオルニカ(AutOgrapha californica ) 多角体病ウィルス(AcNPV)株L−IDNAはウィルス粒子のフェノー ル抽出、続いて行われるウィルスDNAのCaCjl Wt製によシ調製した。
これらの2つのDNAはリン酸カルシウムトランスフェクション法〔ボッター( Potter)およびミラー(Mil−1er)’ 。
1977参照〕によりスポビプテラ・フルギベルダ(Spodopterafr ugiparda)細胞工PLB−3F−21(ポーン(Vaughn)らcD InV4tro Vol、L 213〜217(1977)を参照〕に同時トラ ンスフェクションした。同時トランスフェクションされる細胞の各平板に対して 1μ9の野性型AcNPV DNAと10μ9のp工■TOを使用した。平板は 27℃で5日間インキュベートした。その後、上清を回収して、上清中のEPO 発現をラジオイムノアッセイおよびin Vitroバイオアッセイによシ確か めた。
実施例15:EPoの精製 EP O濃度力200 μg/ R,以下(D、 CO81lJJ胞FAM培地 (12ffi )は0.465m2(5平方フイート)の膜を備えたミリポア・ はリカン(Mi’11.1pore Pe’1lican)のようなio、oo o 分子量の切断限外濾過(cut off ultrafiltration )膜を使用して、600 mlK濃縮した。検定は実施例6のようにしてRIA で行った。限外濾過からの保持物はp H7,0に緩衝化した10mMリン酸す ) IJウム4fiに対して透析した。濃縮および透析した調整培地は全タンパ ク質380■中F2PO2,5mgを含んでいた。
このEPO溶液をさらに186mJK濃縮し、沈殿したタンパク質を110,0 00X9 で30分間遠心することにより除諭た。
EPO(z、oη)を含む上清は50チ酢酸でpH5,5に調節し、4℃で30 分攪拌し、沈殿物を130’0OX9で30分間遠心することによシ除いた。
カルボニルメチルセファロースクロマトグラフィーEPO200μg (全タン パク質z4my>を含む遠心からの上g(20m/)は、10mM酢酸ナトリウ ム(pH5,5)中で平衡化したCM−セファロース(20ゴ)を充填したカラ ムに加え、同じ緩衝W 40 mlで洗浄した。CM−セファロースに結合(、 *EPOは1.0 mM リン酸ナトリウム(p)(5,5)中のNaU(0− 1)の勾装置00m1で溶離した。EPO含有画分(全タンパク質2η中全部で 50μg)を集め、アミコン(Amicon)YMI Q限外濾過膜を使って2 alVC濃縮した。
逆相HPLC CM−セファロースからのEPOを含む濃縮画分は、バイダック(Vydac  ) C−4カラムを使用する逆相HPLCによりさらに精製した。10%溶剤B (溶剤Aは0.1チCF3CO2H/H20であシ;溶剤Bは01チCF’3C O2H/C]’3ONである)で平衡化したカラムに1rul1分の流量でEP Ot−加えた。このカラムラ10チ溶剤Bで10分間洗浄し、EPOを溶剤Bの 直線濃度勾配(1iner gradient) (60分で10−70%)で 溶離した。
EPO含有画分(全タンパク質120μ9中EPO約40μg)を集めて凍結乾 燥した。凍結乾燥EPOは0.15 M NaC4jを含む0.1 M )リス −I(C意(pH7,5)中で再調製し、逆相HPLCによシ再びクロマトグラ フ処理を行った。EPO含有画分を集め、SDS −ポリアクリルアミ)’(1 0%)ゲル電気泳動によシ分析した〔ラメリ(Lameli * U、に、)、  Natureを参照〕。集めたEPO画分は全タンパク質25μ9 中EF’ O15,5μgを含んでいた。
本発明はその好適な実施態様を含めて詳しい説明がなされた。
しかしながら、本明細、!Fおよび添付の図面を考慮する19に、当業者は請求 の範囲に記4市の本発明の精神および範囲を逸脱することなく修飾および改良が 可能であることkrめるであろう。
文 献 19)Anagnos仁ou、 A+、 Barone、 J、、 Vedo、  A、、およびFr1ed、 W。
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Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)生物学的に活性なエリトロポエチンを発現するヒトcDNAクローンの作 成方法であって、 (a)精製したエリトロポエチンタンパク質をトリプシンで消化し; (b)工程(a)で得られたトリプシンフラグメントのアミノ酸配列に基づいて オリゴヌクレオチドプローブのプールを作製し; (c)工程(b)のオリゴヌクレオチドプローブを用いてヒトゲノムDNAライ ブラリーをスクリーニングし;(d)そのプローブとハイブリダイズするクロー ンを選択し、そのクローンの塩基配列を決定してそれらがエリトロポエチンクロ ーンであるかどうかを調べ; (e)工程(d)からのエリトロポエチンクローンを同定し;(f)工程(e) からのクローンを使用してヒト胎児肝臓から作成したcDNAライブラリーをス クリーニングし;そして(g)工程(f)の胎児肝臓cDNAライブラリーから エリトロポエチンクローンを選択する; 各工程から成る上記方法。
  2. (2)発現制御配列に適切につながれた実質的に第3表に示すDNA配列を含む 宿主細胞を適当な培地で培養し、斯く生産されたエリトロポエチンを細胞および 培地から分離することから成るエリトロポエチンの生産方法。
  3. (3)発現制御配列に適切につながれた実質的に第4表に示すDNA配列を含む 真核生物宿主細胞を適当な培地で培養し、斯く生産されたエリトロポエチンを細 胞および培地から分離することから成るエリトロポエチンの生産方法。
  4. (4)宿主細胞は哺乳動物細胞である請求の範囲第2項または第3項に記載の方 法。
  5. (5)哺乳動物細胞は3T3細胞である請求の範囲第4項記載の方法。
  6. (6)哺乳動物細胞はチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞である請求の 範囲第4項記載の方法。
  7. (7)前記DNA配列はウシ乳頭腫ウイルスDNAをさらに含むベクター内に挿 入される請求の範囲第4項記載の方法。
  8. (8)薬学的に受容されるビヒクル中に請求の範囲第2〜7項に記載の方法によ り生産された治療上有効な量のエリトロポエチンを含有してなる医薬組成物。
  9. (9)cDNAクローンのラムダ−HEPOFL13を含む組換えDNAプラス ミドベクター。
  10. (10)請求の範囲第9項記載のトランスフアーベクターで形質転換された微生 物または細胞株。
  11. (11)大腸菌(E.coli)、酵母、哺乳動物細胞または昆虫細胞から選択 される請求の範囲第10項記載の微生物または細胞株。
  12. (12)前記哺乳動物細胞は3T3、C127またはCHO細胞である請求の範 囲第11項記載の微生物または細胞株。
  13. (13)請求の範囲第11項記載の微生物または細胞株の制御されたin vi tro増殖により生産された生物学的に活性なヒトエリトロポエチン。
  14. (14)実質的に第4表に示すヌクレオチド配列を有するゲノムDNAクローン を含む組換えDNAベクター。
  15. (15)請求の範囲第14項記載のベクターで形質転換された哺乳動物細胞株。
  16. (16)前記哺乳動物細胞はCHO細胞である請求の範囲第15項記載の細胞株 。
  17. (17)請求の範囲第15項記載の細胞株の制御されたin vitro増殖に より生産された生物学的に活性なヒトエリトロポエチン。
  18. (18)実質的に第3表に示すアミノ酸配列1−166をコードするDNA配列 を含むcDNA配列。
  19. (19)実質的に第3表に示すアミノ酸リーダー配列MET GLY……LEU  GLYをコードするDNA配列をさらに含む請求の範囲第18項記載のcDN A配列。
  20. (20)異種プロモーターおよび請求の範囲第18項または第19項記載のcD NA配列を含む組換えDNAベクター。
  21. (21)請求の範囲第20項記載のベクターで形質転換された微生物または細胞 株。
  22. (22)大腸菌(E.coli)、酵母、哺乳動物細胞または昆虫細胞から選択 される請求の範囲第21項記載の微生物または細胞株。
  23. (23)前記哺乳動物細胞は3T3、C127またはCHO細胞である請求の範 囲第22項記載の微生物または細胞株。
  24. (24)ウシ乳頭腫ウイルスDNAおよびEPOをコードするDNA配列を含む 哺乳動物細胞。
  25. (25)前記細胞はC127または3T3細胞である請求の範囲第24項記載の 細胞。
  26. (26)前記EPO DNAはマウスメタロチオネインプロモーターの転写制御 下にある請求の範囲第25項記載の細胞。
  27. (27)前記細胞はpdBPV−MMTneo(342ー12)由来のDNAを 含むプラスミドを有する請求の範囲第25項記載の細胞。
  28. (28)約200,000単位/mg(タンパク質)以上の比活性を有する請求 の範囲第3項または第4項記載の方法により生産されたエリトロポエチン。
  29. (29)約275,000単位/mg(タンパク質)以上の比活性を有する請求 の範囲第28項記載のエリトロポエチン。
  30. (30)約275,000〜300,000単位/mg(タンパク質)の範囲の 比活性を有する請求の範囲第3項または第4項記載の方法により生産されたエリ トロポエチン。
  31. (31)0一結合グリコシル化の存在によりさらに特徴づけられる請求の範囲第 28,29または30項記載のエリトロポエチン。
  32. (32)培地が胎児血清を含んでいることを特徴とする請求の範囲第2または3 項記載の方法。
  33. (33)宿主細胞が哺乳動物細胞であることを特徴とする請求の範囲第32項記 載の方法。
  34. (34)哺乳動物宿主細胞がCOS,CHO,C127または3T3細胞である ことを特徴とする請求の範囲第33項記載の方法。
  35. (35)請求の範囲第32〜34項記載の方法で製造された生物学的に活性なエ リトロポエチン。
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