DE3853590T2 - Rinder granulocyt-makrophagenkolonie stimulierender faktor. - Google Patents

Rinder granulocyt-makrophagenkolonie stimulierender faktor.

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Säugercytokine und insbesondere auf die Klonierung und Expression eines biologisch aktiven rekombinanten Rinder-GM-CSF, welcher die hämatopoetische Zellentwicklung induzieren kann.
  • Granulocyten-Makrophagen-koloniestimulierender Faktor (GM-CSF) bezieht sich auf ein Protein, das die Entwicklung von Granulocyten- und Makrophagen-Vorläuferzellen aus Knochenmark-Vorgängern induzieren kann. GM-CSF scheint auch die Aktivität von reifen differenzierten Granulocyten und Makrophagen zu regulieren. Mäuse-GM-CSF wurde ursprünglich als 23 Kilodalton-Protein identifiziert, das in Präparaten vorkommt, die aus mit Endotoxin konditionierter Mäuselunge erhalten wurden, welches die Entwicklung von Granulocyten- und Makrophagen-Vorläuferkolonien in Weich-Agar-Kulturen stimulierte. Siehe Burgess et al., J. Biol. Chem. 252:1998 (1977). Eine Human-GM-CSF-Aktivität wurde aus konditioniertem Plazentamedium von Nicola et al., Blood 54:614 (1979) teilweise gereinigt. Human-GM-CSF ist auch in Kulturen der humanen T-Lymphoblasten-Zellinie Mo identifiziert worden, und von Gasson et al., Science 226:1339 (1984) wurde gezeigt, daß er die Aktivität von reifen neutrophilen Granulocyten moduliert. Die Klonierung und Expression von rekombinantem Human-GM-CSF aus verschiedenen Quellen wurde von Cantrell et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:6250 (1985); Wong et al., Science 228:810 (1985); und Lee et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:4360 (1985) beschrieben. Cantrell et al. isolierten Human-GM-CSF-Sequenzen aus cDNA-Banken, die aus der Zellinie HUT-102 hergestellt wurden. Es wurde gezeigt, daß die isolierten Human-Sequenzen
  • die Synthese eines biologisch aktiven GM-CSF unter Verwendung eines Hefe-Expressionssystems steuern.
  • Im Hinblick auf sein Potential als therapeutisches Mittel zur Behandlung verschiedener Cytopenien und seine offensichtliche Wirkung auf reife Granulocyten und Makrophagen besteht in der Tiermedizin ein Interesse an Rinder-GM-CSF (bGM-CSF). Therapeutische Zusammensetzungen, welche biologisch aktiven rekombinanten bGM-CSF oder aktive Homologa umfassen, könnten eingesetzt werden, um die Immunreaktionsfähigkeit auf infektiöse Pathogene zu erhöhen oder die Wiederherstellung normaler Blutzellpopulationen im Anschluß an Virusinfektionen oder andere Zustände, die zur hämatopoetischen Zellsuppression führen, zu unterstützen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt rekombinante Rinder-GM-CSF- Proteine und DNA-Segmente bereit, die im wesentlichen aus einer Nukleotidsequenz mit einem einzigen offenen Leseraster, die für Rinder-GM-CSF codiert, bestehen. Vorzugsweise werden solche Segmente in Form eines Gens bereitgestellt, welches in einer rekombinanten Transkriptionseinheit exprimiert werden kann, welche regulatorische Elemente umfaßt, die von einem mikrobiellen oder Virus-Operon abgeleitet sind. Die vorliegende Erfindung stellt auch rekombinante Expressionsvektoren, welche die DNA-Segmente umfassen, mikrobielle Expressionssysteme, welche die rekombinanten Expressionsvektoren umfassen, und Verfahren zum Herstellen der Proteine unter Verwendung der mikrobiellen Expressionssysteme bereit.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Fig. 1 veranschaulicht die Nukleotidsequenz eines cDNA-Klons, der für bGM-CSF codiert, welcher unter Verwendung einer von Human-GM-CSF-cDNA abgeleiteten Sonde isoliert wurde. Initiations- und Terminationscodons des offenen Leserasters von bGM-CSF sind unterstrichen.
  • Fig. 2 zeigt die Nukleotidsequenz und die davon abgeleitete Aminosäuresequenz der codierenden Region des cDNA-Klons von Fig. 1. Für das vollständige Translationsprodukt, einschließlich eines mutmaßlichen hydrophoben Signalpeptids, codiert die Sequenz, die bei Nukleotid 1 beginnt und bei Nukleotid 429 endet. Die Sequenz, die für das reife Protein codiert, beginnt bei Nukleotid 52 (durch einen Pfeil angezeigt), dem ersten Nukleotid des Codons, welches Alanin 18 in Fig. 2 entspricht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ein DNA-Segment, das für bGM-CSF codiert, wurde aus einer cDNA-Bank isoliert, die durch reverse Transkription von polyadenylierter RNA hergestellt wurde, die aus einer Interleukin-2-abhängigen Rinder-T-Lymphocyten-Zellinie, BT2, isoliert wurde, die erstmals von Picha und Baker, Immunol. 57:131 (1985) beschrieben wurde. Ein cDNA-Fragment, welches der codierenden Sequenz von Human-GM-CSF entspricht und zusätzliche 5'- und 3'- flankierende Sequenzen einschließt, wurde eingesetzt, um die Bank mit DNA-Hybridisierungsmethoden zu durchsuchen. Klone, die an die Sonde hybridisierten, wurden durch Spaltung mit Restriktionsendonuklease, Agarose- Gelelektrophorese und zusätzliche Hybridisierungsexperimente ("Southern blots") mit den elektrophoretisch getrennten Fragmenten analysiert. Nachdem mehrere Klone isoliert worden waren, welche an die Human-cDNA-Sonde hybridisierten, wurde das hybridisierende Segment eines bGM-CSF-Klons subkloniert und durch herkömmliche Methoden sequenziert. Eine cDNA-Sequenz, welche die codierenden Regionen des bGM-CSF-Gens umfaßte, wurde in einen stark exprimierenden Säugervektor unter der regulatorischen Kontrolle eines SV40-Viruspromotors
  • eingefügt, und das daraus hervorgehende Konstrukt wurde verwendet, um Affen-COS-2-Zellen zu transfizieren. Das Plasmidkonstrukt steuerte die Synthese eines 22 Kilodalton-Proteins mit GM-CSF-Aktivität in Kulturen von nicht-adhärenten Rinderknochenmarkzellen. Es wurde auch ein Hefevektor konstruiert, welcher ein sezerniertes Fusionsprotein exprimieren konnte, welches die biologische Aktivität von bGM-CSF aufwies.
  • Alternativ dazu können Expressionsvektoren zusammengebaut werden, welche synthetische oder von cDNA-abgeleitete DNA-Fragmente umfassen, die für bGM-CSF oder bioäquivalente Homologa codieren, die funktionell mit induzierbaren Elementen verbunden sind, die von den Genen von Bakterien, Hefe, Bakteriophagen oder Viren abgeleitet sind. Im Anschluß an die Transformation oder Transfektion geeigneter Zellinien können solche Vektoren induziert werden, so daß sie rekombinantes Protein exprimieren.
  • In Nukleinsäure-Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung DNA-Segmente bereit, die im wesentlichen aus einer Nukleotidsequenz mit einem einzigen offenen Leseraster bestehen, die für Rinder-GM-CSF codiert. Wie bereits angemerkt, bestehen solche DNA-Segmente vorzugsweise im wesentlichen aus einem Gen, das für bGM-CSF codiert, welches in einer rekombinanten Transkriptionseinheit exprimiert werden kann, welche induzierbare regulatorische Elemente umfaßt, die von einem mikrobiellen oder Virus-Operon abgeleitet sind. In bevorzugten Aspekten umfassen die DNA-Segmente mindestens eine, aber wahlweise mehr als eine, Sequenzkomponente, die von einer cDNA-Sequenz oder Kopie davon abgeleitet ist. Solche Sequenzen können verknüpft oder flankiert sein mit DNA-Sequenzen, die durch den Zusammenbau synthetischer Oligonukleotide hergestellt sind. Zu Beispielen für solche Sequenzen gehören solche, die im wesentlichen zu der in Fig. 2 wiedergegebenen Nukleotidsequenz homolog sind, aber für ein Polypeptid codieren, welches als Aminoende den
  • Alaninrest hat, der an Position 18 angegeben ist. Gegebenenfalls können die codierenden Sequenzen Codons einschließen, die für eine oder mehrere zusätzliche Aminosäuren codieren, welche am N-Ende liegen, z.B. ein N-terminales ATG-Codon, das Methionin spezifiziert, welches im Leseraster mit der Nukleotidsequenz verknüpft ist. Aufgrund der Degeneriertheit des Codes kann es eine erhebliche Schwankungsbreite der Nukleotidsequenzen geben, die für die gleiche Aminosäuresequenz codieren; eine beispielhafte DNA-Ausführungsform ist diejenige, die der Sequenz der Nukleotide 52-429 von Fig. 2 entspricht. Die vorliegende Erfindung stellt auch rekombinante Klonierungs- oder Expressionsvektoren bereit, die eines der vorstehenden DNA-Seqmente umfassen. Zu den Vektoren können regulatorische Elemente gehören, wie sie im folgenden ausführlicher beschrieben werden.
  • Was die Verfahrensaspekte angeht, stellt die vorliegende Erfindung Verfahren zum Herstellen von gereinigtem rbgm-CSF oder bioäquivalenten Homologa davon bereit, umfassend das Kultivieren geeigneter Wirt/Vektor-Systeme, um die rekombinanten Translationsprodukte der synthetischen Gene der vorliegenden Erfindung zu exprimieren.
  • In Protein-Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung im wesentlichen homogene rekombinante bGM-CSF-Polypeptide bereit, die frei von kontaminierenden endogenen Materialien und gegebenenfalls ohne damit verbundene Glycosylierung gemäß dem nativen Muster sind. Zu solchen Proteinen gehört als eine Ausführungsform bGM-CSF mit N-terminalem Methionyl. Eine zusätzliche Ausführungsform ist ein Rinder- GM-CSF-Protein, das als Fusionsprotein mit einem Polypeptidleader, umfassend die Sequenz Asp-Tyr-Lys-(Asp&sub4;)-Lys, exprimiert wird.
  • Was Aspekte der Zusammensetzung und des Anwendungsverfahrens angeht, stellt die vorliegende Erfindung tierärztliche therapeutische Zusammensetzungen, die eine wirksame Menge von
  • einem der bGM-CSF-Proteine der Erfindung und ein geeignetes Verdünnungsmittel oder einen geeigneten Träger umfassen, und Verfahren zum Stimulieren der hämatopoetischen Zellentwicklung oder zum Modulieren oder Erhöhen der Immunantwort in einem zu den Rindern gehörenden Säuger, die das Verabreichen einer wirksamen Menge von einer der vorstehenden Zusammensetzungen umfassen, bereit. Die Verwendung in Verbindung oder Mischung mit anderen Rinder-Lymphokinen, z.B. bIL-1α oder bIL-1β, wird ebenfalls in Betracht gezogen.
  • DEFINITIONEN
  • "Rinder-Granulocyten-Makrophagen-koloniestimulierender Faktor" und "bGM-CSF" beziehen sich auf ein endogenes sekretorisches Protein des Rinds, welches die hämatopoetische Zellentwicklung induzieren und reife Granulocyten und Makrophagen aktivieren kann. So wie es in der gesamten Beschreibung verwendet wird, bedeutet der Ausdruck "reifer bGM-CSF" ein Protein mit der biologischen Aktivität von bGM-CSF und eine Aminosäuresequenz, die im wesentlichen mit der in Fig. 2 veranschaulichten Polypeptidsequenz homolog ist, die mit der Aminosäure 18 (Alanin) beginnt und mit der Aminosäure 143 (Lysin) endet. Das vorhergesagte Molekulargewicht des Proteins, welches der in Fig. 1 wiedergegebenen Sequenz entspricht, beträgt 16.200 Dalton, wobei eine Glycosylierung nicht mitgerechnet ist.
  • "Im wesentlichen homolog", was sich sowohl auf Nukleinsäureals auch Aminosäuresequenzen beziehen kann, bedeutet, daß eine bestimmte betrachtete Sequenz, z.B. eine mutierte Sequenz, sich von einer Referenzsequenz durch eine oder mehrere Substitutionen, Deletionen oder Additionen unterscheidet, was im Ergebnis nicht zu einer nachteiligen funktionellen Verschiedenheit zwischen der Referenzsequenz und der betrachteten Sequenz führt. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden Sequenzen mit mehr als 90% Homologie, äquivalenter biologischer Aktivität und äquivalenten Expressionseigenschaften als im wesentlichen homolog betrachtet. Für die Zwecke der Bestimmung der Homologie sollte die Verkürzung der reifen Sequenz außer Acht gelassen werden. Sequenzen mit geringeren Homologiegraden, vergleichbarer Bioaktivität und äquivalenten Expressionseigenschaften werden als Äquivalente betrachtet.
  • "Rekombinant", so wie es hier verwendet wird, bedeutet, daß ein Protein von rekombinanten (z.B. mikrobiellen oder Säuger-) Expressionssystemen abgeleitet ist. "rbGM-CSF" bedeutet rekombinanter bGM-CSF. "Mikrobiell" bezieht sich auf rekombinante Proteine, die in bakteriellen oder pilzlichen (z.B. Hefe-) Expressionssystemen hergestellt sind. Als Produkt definiert "rekombinant mikrobiell" ein Rinder-Protein, das im wesentlichen frei von nativen endogenen Substanzen ist und nicht mit einer damit verbundenen nativen Glycosylierung einhergeht. In den meisten bakteriellen Kulturen, z.B. E. coli, exprimiertes Protein ist frei von Glycan; Protein, das in Hefe exprimiert ist, hat ein Glycosylierungsmuster, das sich von demjenigen unterscheidet, welches in Säugerzellen exprimiert wird.
  • "DNA-Segment" bezieht sich auf ein DNA-Polymer in Form eines getrennten Fragments oder als Bestandteil eines größeren DNA-Konstrukts, welches von DNA abgeleitet worden ist, die mindestens einmal in im wesentlichen reiner Form isoliert worden ist, d.h. frei von kontaminierenden endogenen Materialien und in einer Menge oder Konzentration, welche die Identifizierung, Manipulation und Rückgewinnung des Segments und seiner Nukleotidsequenzbestandteile durch biochemische Standardmethoden, z.B. unter Verwendung eines Klonierungsvektors ermöglicht. Solche Segmente werden in Form eines offenen Leserasters bereitgestellt, das nicht durch interne nicht-translatierte Sequenzen oder Introns unterbrochen ist, welche typischerweise in eukaryotischen Genen vorhanden sind. Sequenzen von nicht-translatierter DNA können stromabwärts von dem offenen Leseraster vorhanden sein, wo sie die Manipulation oder Expression der codierenden Regionen nicht stören. "Nukleotidsequenz" bezieht sich auf ein Heteropolymer von Desoxyribonukleotiden. Im allgemeinen werden DNA-Segmente, die für die Proteine codieren, die durch diese Erfindung bereitgestellt werden, aus cDNA-Fragmenten und kurzen Oligonukleotidlinkern, oder aus einer Reihe von Oligonukleotiden zusammengesetzt, um ein synthetisches Gen zu ergeben, welches in einer rekombinanten Transkriptionseinheit exprimiert werden kann, welche regulatorische Elemente umfaßt, die von einem mikrobiellen oder Virus-Operon abgeleitet sind.
  • "Rekombinanter Expressionsvektor" bezieht sich auf ein Plasmid, welches eine Transkriptionseinheit umfaßt, die eine Anordnung von (1) einem genetischen Element oder genetischen Elementen mit einer regulatorischen Rolle bei der Genexpression, z.B. Promotoren oder Enhancern, (2) einer Strukturseguenz oder codierenden Sequenz, welche in mRNA transkribiert und in Protein translatiert wird, und (3) geeigneten Initiations- und Terminationssequenzen der Transkription umfaßt. Struktureinheiten, die zur Verwendung in Hefe-Expressionssystemen vorgesehen sind, schließen vorzugsweise eine Leadersequenz ein, welche die extrazelluläre Sekretion von translatiertem Protein durch eine Wirtszelle ermöglicht. Alternativ dazu kann, wenn ein rekombinantes Protein ohne eine Leader- oder Transportsequenz exprimiert wird, sie einen N-terminalen Methioninrest einschließen. Dieser Rest kann anschließend von dem exprimierten rekombinanten Protein abgespalten werden oder auch nicht, um ein Endprodukt zu ergeben.
  • "Rekombinantes Expressionssystem" bedeutet eine im wesentlichen homogene Monokultur von geeigneten Wirtsmikroorganismen, z.B. Bakterien wie E. coli oder Hefen wie S. cerevisiae, in deren chromosomale DNA eine rekombinante Transkriptionseinheit stabil integriert ist, oder die die
  • rekombinante Transkriptionseinheit als Bestandteil eines darin vorkommenden Plasmids tragen. Im allgemeinen sind die Zellen, aus denen das System besteht, die Nachkommen einer einzigen Ausgangstransformante. Rekombinante Expressionssysteme, wie sie hierin definiert sind, exprimieren heterologes Protein, wenn die regulatorischen Elemente induziert werden, die mit dem DNA-Segment oder dem synthetischen Gen, das exprimiert werden soll, verknüpft sind.
  • Test zur Bestimmung der biologischen Aktivität von bGM-CSF
  • Knochenmarkzellen von Menschen oder Rindern können in Tests zum Nachweisen der biologischen Aktivität von bGM-CSF verwendet werden; Rindermark wird jedoch wegen der größeren Empfindlichkeit bevorzugt. Der Test wird so durchgeführt, wie es im folgenden beschrieben ist.
  • 1-2 g zerkleinertes Knochenmark(BM)-Gewebe wird in 3-7 ml phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS; 0,02 M Natriumphosphat, 1,2 M NaCl, pH 7,2) zentrifugiert und bis zum dreifachen des ursprünglichen Volumens in frischer PBS resuspendiert, und 8 ml der daraus hervorgehenden Suspension werden auf 5 ml 54% Percoll/PBS in 15 ml-Zentrifugenröhrchen geschichtet. Die Röhrchen werden mit 1500 Upm 20 min lang zentrifugiert. Die Zellen an der Grenzfläche werden entfernt und einmal in PBS durch Zentrifugation gewaschen. Die pelletierten Zellen werden in α-Minimal Essential Medium (α-MEM, Gibco) ohne Serum bis zu einer Konzentration von 2 x 10&sup6; Zellen/ml resuspendiert und 30 ml 2 h lang bei 37ºC in 5% CO&sub2; in T75-Kulturgefäßen (Falcon Plastics, Oxnard CA, USA) inkubiert. Nicht-adhärente Zellen werden durch vorsichtiges Absaugen entfernt, in warmem Medium gewaschen und in α-MEM, welches 15% fötales Rinderserum enthält, auf eine Zelldichte von 1,25 x 10&sup5; Zellen/ml eingestellt.
  • Von der Probe werden Dreifach-Verdünnungsreihen in gewebekulturbehandelten Mikrotiterplatten mit 96 Vertiefungen hergestellt, so daß das Endvolumen jeder Vertiefung 50 ul beträgt. Danach werden auch 50 ul der BM-Zellsuspension in jede Vertiefung gegeben. Die Platten werden 96 h lang inkubiert, wonach jede Vertiefung weitere 5 h lang mit 25 ul Medium, welches 80 uCi/ml [³H]-Thymidin (80 Ci/mM, New England Nuclear NET-0277) enthält, versetzt wird. Die Inhalte jeder Vertiefung werden auf Glasfaserstreifen übertragen, wobei ein automatisches Mehrfachprobennahmegerät verwendet wird, und der Radionuklideinbau wird durch Flüssigszintillationszählung bestimmt. Die Aktivitätseinheiten werden ausgedrückt als der Kehrwert der Verdünnung, welche 50% des maximalen Werts ergibt, der für die eingebaute radioaktive Markierung in einem bestimmten Test gemessen wurde.
  • Protein- und Endotoxin-Tests
  • Die Proteinkonzentrationen können durch jedes geeignete Verfahren bestimmt werden. Jedoch wird der Bio-Rad-Gesamtproteintest (Bio-Rad Laboratories, Richmond, California, USA) bevorzugt. Die Endotoxingehalte in Proteinzusammensetzungen können mit einem handelsüblichen Kit, der von Whittaker Bioproducts, Walkersville, Maryland, U.S.A. erhältlich ist (Quantitative Chromogenic LAL QCL-1000) oder einem gleichwertigen Kit bequem getestet werden. Dieses Verfahren verwendet ein modifiziertes Limulus-Amöbocyten-Lysat und ein synthetisches farberzeugendes Substrat, um das Endotoxin durch eine Farbreaktion nachzuweisen. Gereinigtes rekombinantes Protein wird auf die Anwesenheit von Endotoxin in mehreren Verdünnungsstufen untersucht. Der Test wird vorzugsweise kurz nach der Beendigung der Reinigung und vor der Lagerung bei -70ºC durchgeführt. Um die Möglichkeit einer bakteriellen Kontamination während des Reinigungsverfahrens selbst zu minimieren, sollten sterile Puffer eingesetzt werden.
  • Die native bGM-CSF-Sequenz
  • Die Nukleotidsequenz eines cDNA-Klons, der aus einer Rinder- BT2-Zellbank isoliert wurde, ist in Fig. 1 angegeben. Das offene Leseraster und die entsprechende Aminosäuresequenz von bGM-CSF sind in Fig. 2 veranschaulicht. In Fig. 2 sind Nukleotide und Aminosäuren durchnumeriert, beginnend mit dem Initiator-Methionin des bGM-CSF-Vorläufers, welcher ein mutmaßliches 17 Aminosäuren langes hydrophobes Signalpeptid einschließt. Wie es hierin definiert ist, beginnt die reife Sequenz mit einem GCA-Codon, welches den Alaninrest spezifiziert, der mit einem Pfeil an Rest 18 angezeigt ist. Die vorhergesagte Aminosäuresequenz von bGM-CSF schließt eine Asn-His-Ser-Sequenz bei den Aminosäureresten 44-46 und eine Asn-Asp-Thr-Sequenz bei den Resten 54-56 ein, welche potentielle N-verknüpfte Glycosylierungsstellen bereitstellen.
  • Ein rekombinantes DNA-Segment, das für die Aminosäuresequenz von bGM-CSF codiert, kann durch Durchsuchen geeigneter cDNA- Banken unter Verwendung geeigneter Sonden oder durch Zusammenbau von künstlich hergestellten Oligonukleotiden erhalten werden.
  • Konstruktion von Expressionsvektoren
  • Reifer bGM-CSF kann in Säugerzellen, Hefe, Bakterien oder anderen Zellen unter der Kontrolle geeigneter Promotoren exprimiert werden. Zellfreie Translationssysteme könnten ebenfalls eingesetzt werden, um bGM-CSF herzustellen, wobei RNAS verwendet werden, die von den DNA-Konstrukten der vorliegenden Erfindung abgeleitet sind. Geeignete Klonierungsund Expressionsvektoren zur Verwendung in bakteriellen, pilzlichen und Hefe-Wirten sind beschrieben von Pouvels, et al., Cloning Vectors: A Laboratory Manual, (Elsevier, New York, 1985), deren relevante Offenbarung hiermit durch Bezugnahme Bestandteil dieser Beschreibung wird.
  • Hefe-Systeme, die vorzugsweise Saccharomyces-Arten wie S. cerevisiae verwenden, können zur Expression der rekombinanten Proteine dieser Erfindung eingesetzt werden. Hefen von anderen Gattungen, z.B. Pichia oder Kluyveromyces sind ebenfalls als Produktionsstämme für rekombinante Proteine eingesetzt worden.
  • Im allgemeinen gehören zu brauchbaren Hefe-Vektoren Ursprungspunkte der Replikation und selektierbare Marker, welche die Transformation sowohl von Hefe als auch von E. coli erlauben, z.B. das Ampicillinresistenz-Gen von E. coli und das TRP1-Gen von S. cerevisiae, und ein Promotor, der von einem stark exprimierten Hefe-Gen abgeleitet ist, um die Transkription einer stromabwärts gelegenen Struktursequenz zu induzieren. Solche Promotoren können von Hefe-Operons abgeleitet werden, die u.a. für glycolytische Enzyme wie 3-Phosphoglyceratkinase (PGK), den α-Faktor, saure Phosphatase oder Hitzeschockproteine codieren. Die heterologe Struktursequenz wird in passender Phase mit Translationsinitiations- und Terminationssequenzen und vorzugsweise einer Leadersequenz, welche die Sekretion des translatierten Proteins in das extrazelluläre Medium steuern kann, zusammengebaut. Gegebenenfalls kann die heterologe Sequenz für ein Fusionsprotein codieren, welches ein N-terminales Identifikationspeptid (z .B. Asp-Tyr-Lys- (Asp)&sub4;-Lys) oder eine andere Sequenz, die gewünschte Eigenschaften wie z.B. die Stabilisierung oder die vereinfachte Reinigung des exprimierten rekombinanten Produkts verleiht, einschließt.
  • Brauchbare Hefe-Vektoren können unter Verwendung von DNA-Sequenzen von pBR322 zur Selektion und Replikation in E. coli (Apr-Gen und Ursprung der Replikation) und von Hefe-DNA-Sequenzen, die einen durch Glucose reprimierbaren Alkohol-
  • dehydrogenase-2- (ADH2) -Promotor einschließen, zusammengesetzt werden. Der ADH2-Promotor ist von Russel et al., J. Biol. Chem. 258:2674 (1982) und Beier et al., Nature 300:724 (1982) beschrieben worden. Solche Vektoren können auch ein TRP1-Gen von Hefe als selektierbaren Marker und den 2 u-Ursprungspunkt der Replikation von Hefe enthalten. Eine Leader-Sequenz von Hefe, z.B. der α-Faktor-Leader, welcher die Sekretion von heterologen Proteinen aus einem Hefe-Wirt steuert, kann zwischen den Promotor und die Translationsinitiationssequenz und in Phase mit dem Struktur-Gen, das exprimiert werden soll, eingefügt werden. Siehe Kurjan et al., Cell 30:933 (1982) und Bitter et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81:5330 (1984). Die Leader-Sequenz kann so modifiziert werden, daß sie in der Nähe ihres 3'-Endes eine oder mehrere brauchbare Restriktionsstellen enthält, um die Fusion der Leader-Sequenz mit fremden Genen zu erleichtern.
  • Geeignete Arbeitsvorschriften zur Transformation von Hefe sind Fachleuten bekannt; eine beispielhafte Methode ist von Hinnen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75:1929 (1978) beschrieben, wobei auf Trp+-Transformanten in einem Selektionsmedium, das aus 0,67% Hefe-Stickstoffbase, 0,5% Casaminosäuren, 2% Glucose, 10 ug/ml Adenin und 20ug/ml Uracil besteht, selektiert wird.
  • Wirtsstämme, die durch Vektoren transformiert sind, welche den ADH2-Promotor umfassen, werden zur Expression in einem reichen Medium kultiviert, das aus 1% Hefeextrakt, 2% Pepton und 1% Glucose besteht, das mit 80 ug/ml Adenin und 80 ug/ml Uracil ergänzt ist. Die Derepression des ADH2-Promotors erfolgt bei Erschöpfung der Glucose im Medium, Rohe Hefeüberstände werden durch Filtration gewonnen und vor der weiteren Reinigung auf 4ºC gehalten oder eingefroren.
  • Brauchbare Expressionsvektoren zur Verwendung in Bakterien werden durch Einfügen einer DNA-Struktursequenz, die für bGM-CSF codiert, zusammen mit geeigneten Translationsinitiations- und Terminationssignalen in einer funktionsfähigen Lesephase mit einem funktionellen Promotor konstruiert. Der Vektor umfaßt einen oder mehrere phänotypisch selektierbare Marker und einen Ursprungspunkt der Replikation, um die Amplifikation in dem Wirt zu gewährleisten. Zu geeigneten prokaryotischen Wirten zur Transformation gehören E. coli, Bacillus subtilis, Salmonella typhimurium und verschiedene Arten innerhalb der Gattungen Pseudomonas, Streptomyces und Staphylococcus, obwohl auch andere nach Wahl eingesetzt werden können.
  • Als repräsentatives, aber nicht beschränkendes Beispiel können brauchbare Expressionsvektoren zur Verwendung in Bakterien einen selektierbaren Marker und bakteriellen Ursprungspunkt der Replikation umfassen, die von im Handel erhältlichen Plasmiden abgeleitet sind, welche genetische Elemente des gut bekannten Klonierungsvektors pBR322 (ATCC 37017) umfassen. Zu solchen handelsüblichen Vektoren gehören z.B. pKK223-3 (Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala, Schweden) und pGEM1 (Promega Biotec, Madison, WI, USA) 8 Diese "Rückgrat"- Abschnitte von pBR322 werden mit einem geeigneten Promotor und der Struktursequenz, die exprimiert werden soll, kombiniert.
  • Ein besonders brauchbares bakterielles Expressionssystem verwendet den PL-Promotor des Phagen λ und den thermolabilen Repressor cI857ts. Zu Plasmidvektoren, die von der American Type Culture Collection erhältlich sind, welche Derivate des λPL-Promotors enthalten, gehören das Plasmid pHUB2, das in E. coli-Stamm JMB9 (ATCC 37092) vorkommt und pPLc28, das in E. coli RR1 (ATCC 53082) vorkommt. Zu weiteren brauchbaren Promotoren zur Expression in E. coli gehören der T7-RNA- Polymerase-Promotor, der von Studier et al., J. Mol. Biol.
  • 189:113 (1986) beschrieben ist, der lacZ-Promotor, der von Lauer, J. Mol. Appl. Genet. 1:139-147 (1981) beschrieben ist und als ATCC 37121 erhältlich ist, und der tac-Promotor, der von Maniatis, Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory, 1982, S. 412) beschrieben ist und als ATCC 37138 erhältlich ist.
  • Im Anschluß an die Transformation eines geeigneten Wirtsstammes und das Wachstum des Wirtsstammes bis zu einer geeigneten Zelldichte wird der ausgewählte Promotor durch geeignete Mittel (z.B. Temperaturänderung oder chemische Induktion) dereprimiert und die Zellen werden während eines weiteren Zeitraums kultiviert. Die Zellen werden typischerweise durch Zentrifugation gewonnen, durch physikalische oder chemische Mittel aufgebrochen und der sich daraus ergebende Rohextrakt zur weiteren Reinigung zurückbehalten. Die Zellen werden z.B. in einem 10 l-Fermenter kultiviert, wobei eine maximale Belüftung und kräftiges Rühren zum Einsatz kommen. Vorzugsweise wird ein Antischaummittel (Antifoam A) eingesetzt. Die Kulturen werden bei 30ºC in dem Superinduktionsmedium, welches von Mott et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:88 (1985) offenbart wurde, das gegebenenfalls Antibiotika enthält, wachsen gelassen, bei einer Zelldichte, welche A&sub6;&sub0;&sub0; = 0,4-0,5 entspricht, durch Erhöhen der Temperatur auf 42ºC dereprimiert und 2-20, vorzugsweise 3-6 Stunden nach der Temperaturerhöhung geerntet. Die Zellmasse wird zu Beginn durch Filtration oder andere Mittel konzentriert, dann bei 10.000 x g 10 min lang bei 4ºC zentrifugiert, worauf das rasche Einfrieren des Zellpellets erfolgt.
  • Es können auch verschiedene Säugerzellkultursysteme eingesetzt werden, um rekombinantes Protein zu exprimieren. Zu Beispielen für Säugerexpressionssysteme gehören die COS-7- Linien von Affennierenfibroblasten, die von Gluzman, Cell 23:175 (1981) beschrieben sind, und andere Zellinien, die einen kompatiblen Vektor exprimieren können, z.B. die Zellinien C127, 3T3, CHO, HeLa und BHK. Säugerexpressionsvektoren
  • können einen Ursprungspunkt der Replikation, einen geeigneten Promotor und Enhancer und auch jedwede notwendige ribosomale Bindungsstellen, Polyadenylierungsstelle, Spleiß- Donor- und Akzeptorstellen, Transkriptionsterminationssequenzen und 5'-flankierende nicht-transkribierte Sequenzen umfassen. DNA-Sequenzen, die von dem SV40-Virusgenom abgeleitet sind, z.B. der SV40-Ursprung, frühe Promotor, Enhancer, Spleiß- und Polyadenylierungsstellen, können verwendet werden, um die erforderlichen nicht-transkribierten genetischen Elemente bereitzustellen. Zusätzliche Details betreffend die Verwendung eines stark exprimierenden Vektors zur Herstellung eines rekombinanten bGM-CSF sind in Beispiel 1 unten angegeben&sub8;
  • Proteinreinigung
  • Rekombinantes Protein, das in bakterieller Kultur hergestellt wurde, wird gewöhnlich isoliert durch eine zu Beginn erfolgende Extraktion aus Zellpellets, gefolgt von einem oder mehreren Aussalzschritten, wäßrigen Ionenaustauschschritten oder Größenausschlußchromatographieschritten. Schließlich kann die Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) für die abschließenden Reinigungsschritte eingesetzt werden. Mikrobielle Zellen, die bei der Expression von rbGM- CSF zum Einsatz kommen, können durch jedwedes passende Verfahren aufgebrochen werden, wozu abwechselnde Gefrier-Auftau-Zyklen, Beschallung, mechanisches Aufbrechen oder die Verwendung von zell-lysierenden Mitteln gehören.
  • Die Fermentation von Hefe, welche bGM-CSF als sezerniertes Protein exprimiert, erleichtert die Reinigung erheblich. Sezerniertes rekombinantes Protein, das das Ergebnis einer Fermentation in großem Maßstab ist, kann durch Verfahren gereinigt werden, die den von Urdal et al., J. Chromatog. 296:171 (1984) offenbarten analog sind. Diese Literaturstelle beschreibt zwei aufeinanderfolgende Umkehrphasen- HPLC-Schritte zur Reinigung von rekombinantem Human-GM-CSF auf einer präparativen HPLC-Säule.
  • Diese Vorgehensweise kann wie folgt eingesetzt werden. Eine Hefebrühe, die rbGM-CSF enthält, wird zuerst durch einen 0,45u-Filter filtriert und mit einer Fließgeschwindigkeit von 100 ml/min auf eine 5 cm x 30 cm Säule gepumpt, welche mit 15-20 u C-4-Umkehrphasen-Siliciumdioxid gepackt ist (Vydac, the Separations Group, Hesperia, CA, USA). Die Säule wird in 0,1% Trifluoressigsäure in Wasser (Lösungsmittel A) vor der Auftragung der Hefebrühe äquilibriert und mit diesem Lösungsmittel nach der Auftragung der Brühe auf die Säule gespült, bis die optische Extinktion des herausfließenden Mediums sich den Grundlinienwerten annähert. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Gradient von 0,1% Trifluoressigsäure in Acetonitril (Lösungsmittel B) eingerichtet, der von 0% bis 100% Lösungsmittel B mit einer Änderungsrate von 2% pro Minute und einer Fließgeschwindigkeit von 100 ml/min führt. Nach dem Einsetzen des Gradienten werden in einminütigem Abstand Fraktionen gesammelt und Aliquots der Fraktionen durch Polyacrylamid-Gelelektrophorese und Fluorescamin-Proteinbestimmung auf den Proteingehalt und mit einem geeigneten Test auf die bGM-CSF-Aktivität hin untersucht. bGM-CSF enthaltende Fraktionen dieses Säulendurchlaufs werden dann vereinigt und mit 2 Volumina 0,9 M Essigsäure, 0,2 M Pyridin, ph 4,0 verdünnt. Das vereinigte und verdünnte Material wird dann auf eine zweite 5 cm x 30 cm-Säule gepumpt, die mit 15-20 u Siliciumdioxid (Vydac) gepackt ist, welche in 75% Lösungsmittel A2 (0,9 M Essigsäure, 0,2 M Pyridin, pH 4,0) und 25% Lösungsmittel B2 (60% n-Propanol in 0,9 M Essigsäure, 0,2 M Pyridin, pH 4,5) äquilibriert worden ist. Im Anschluß an die Auftragung des Materials wird die Säule mit zusätzlichem Äquilibrierungslösungsmittel gespült und dann ein Gradient eingerichtet, der von 25% bis 100% Lösungsmittel B2 mit einer Änderungsrate von 1% Lösungsmittel B2 pro Minute führte um rbGM-CSF von der Säule zu eluieren.
  • Verabreichung von bGM-CSF
  • Bei der Anwendung wird gereinigter Rinder-GM-CSF einem Säuger zur Behandlung in einer Weise verabreicht, die der Indikation angemessen ist. So kann z.B. bGM-CSF, der als Stimulator der Hämatopoese oder als Modulator der Funktion von Immuneffektorzellen verabreicht wird, durch Bolus-Injektion, kontinuierliche Infusion, verzögerte Freisetzung aus Implantaten oder eine andere geeignete Methode abgegeben werden. Typischerweise wird bGM-CSF in Form einer Zusammensetzung verabreicht, die gereinigtes Protein in Verbindung mit physiologisch annehmbaren Trägern, Exzipientien oder Verdünnungsmitteln umfaßt. Neutral gepufferte Kochsalzlösung oder Kochsalzlösung, die mit artgleichem Serumalbumin vermischt ist, sind Beispiele für geeignete Verdünnungsmittel. Vorzugsweise wird das Produkt als Lyophilisat unter Verwendung von Sucrose als Verdünnungsmittel formuliert. Geeignete Dosierungen können in Feldversuchen bestimmt werden; im allgemeinen genügen Dosierungen von 10 ng bis 1 ug/kg/Tag, um eine gewünschte biologische Wirkung zu induzieren.
  • Beispiel 1: Isolierung von cDNA, die für bGM-CSF codiert, und Expression von aktivem Protein in COS-7-Zellen
  • Eine cDNA-Polynukleotidsonde wurde aus einem 550 Basenpaare (bp) umfassenden HincII/NcoI-Fragment der Struktursequenz einer menschlichen GM-CSF-cDNA durch Nick-Translation unter Verwendung von DNA-Polymerase I hergestellt. Diese Sonde schließt das gesamte offene Leseraster für Human-GM-CSF und zusätzlich einige 3'- und 5'-nicht-codierende flankierende Sequenzen ein. Das eingesetzte Verfahren war im wesentlichen das gleiche wie das von Maniatis et al., supra, offenbarte.
  • Eine cDNA-Bank wurde durch reverse Transkription von polyadenylierter mRNA konstruiert, die aus Gesamt-RNA isoliert wurde, welche aus Rinder-BT2-Zellen extrahiert wurde. Die Zellen wurden in RPMI 1640-Medium plus 10% fötales Rinderserum 16 Stunden lang in Gegenwart von 5% Phytohämagglutin-A (PHA-P) und 10 ng/ml Phorbolmyristatacetat (PMA) kultiviert, um die maximale GM-CSF-spezifische Messenger-RNA-Produktion anzuregen. Die cDNA wurde doppelsträngig gemacht, wobei DNA- Polymerase I verwendet wurde, mit T4-DNA-Polymerase mit glatten Enden versehen, mit EcoRI-Methylase methyliert, um EcoRI-Spaltstellen in der cDNA zu schützen, und mit EcoRI- Linkern verknüpft. Die daraus hervorgehenden Konstrukte wurden mit EcoRI verdaut, um alle bis auf eine Kopie der Linker an jedem Ende der cDNA zu entfernen, und mit von EcoRI geschnittenen und dephosphorylierten Armen des Bakteriophagen λgt10 verknüpft (Huynh et al., DNA Cloning: A Practical Approach, Glover, Hrsg., IRL Press, S. 49-78). Die verknüpfte DNA wurde in Phagenpartikel gepackt, wobei ein im Handel erhältlicher Kit zum Erzeugen einer Bank von Rekombinanten verwendet wurde (Stratagene Cloning Systems, San Diego, CA, USA 92121). Rekombinanten wurden auf dem E. coli- Stamm C600(hf1&supmin;) ausplattiert und mit Standard-Plaquehybridisierungs-Methoden unter mäßig strigenten Bedingungen (60ºC, 6xSSC) durchsucht. Beim Durchsuchen von ungefähr 100.000 Plaques wurden vier Klone aus der Bank isoliert, welche an die cDNA-Sonde hybridisierten. Die Klone wurden plaquegereinigt und verwendet, um Bakteriophagen-DNA herzustellen, welche mit EcoRI verdaut wurde. Die Verdaue wurden auf einem Agarosegel elektrophoretisch getrennt, auf Nylonfilter übertragen und erneut auf Hybridisierung getestet. Die Klone wurden mit EcoRI verdaut und in ein mit EcoRI-geschnittenes Derivat (pGEMBL) des Standard-Klonierungsvektors pBR322 subkloniert, welches einen Polylinker mit einer nur einmal vorkommenden EcoRI-Stelle, einer BamH1-Stelle und zahlreichen anderen nur einmal vorkommenden Restriktionsstellen enthielt. Ein beispielhafter Vektor dieser Art wurde beschrieben von Dente et al., Nucleic Acids Research 11:1645 (1983). Die Restriktionskartierung zeigte das Vorhandensein einer Insertion von ungefähr 800 bp in einem der Klone an. Diese Insertion wurde subkloniert und sequenziert. Der Klon bGM-CSF 4.7 enthielt ein DNA-Segment, welches ein offenes Leseraster einschließt, das für ein Protein mit 143 Aminosäuren mit einem vorhergesagten Molekulargewicht von 16,2 Kilodalton (Kd) codiert, das ungefähr 71% Homologie zu Human-GM-CSF und 52% Homologie zu Mäuse-GM-CSF aufweist.
  • Ein stark exprimierender Vektor (HiXP) wurde aus SV40, Adenovirus 2 und pBR322-DNA zusammengesetzt, umfassend in dieser Reihenfolge: (1) ein SV40-Fragment, enthaltend den Ursprungspunkt der Replikation, frühe und späte Promotoren und Enhancer; (2) ein Adenovirus-2-Fragment, enthaltend den hauptsächlichen späten Promotor, das erste Exon und einen Teil des ersten Introns des dreigeteilten späten Leaders; (3) eine synthetische Sequenz, umfassend eine HindIII- Stelle; eine Spleiß-Akzeptorstelle, die zweiten und dritten Exons des dreigeteilten Leaders von Adenovirus 2 und eine Mehrfach-Klonierungsstelle; (4) zusätzliche SV40-Sequenzen, enthaltend frühe und späte Polyadenylierungsstellen; (5) Adenovirus-2-Sequenzen einschließlich der virusassoziierten RNA-Gene; und (6) pBR322-Elemente zur Replikation in E. coli.
  • Ein 470 bp umfassendes EcoRI/HindIII-Fragment von dem bGM-CSF-Klon 4.7 wurde in die HiXP-Mehrfach-Klonierungsstelle eingefügt, um einen HiXP-Expressionsvektor für bGM- CSF zu ergeben. Dieser Vektor und ein Kontrollvektor ohne Insertion wurden in Affen-COS-7-Zellen transfiziert, wobei DEAE-Dextran gefolgt von einer Chloroquinbehandlung verwendet wurde, wie von Luthman et al., Nucleic Acids Res. 11:1295 (1983) und McCutchan et al., J. Natn. Cancer Inst. 41:351 (1968) offenbart ist. Die Zellen wurden dann in Kultur drei Tage lang wachsen gelassen, um die transiente Expression der insertierten Sequenz zu ermöglichen. Die Zellkulturüberstände wurden dreifach auf GM-CSF-Aktivität getestet, wobei ein Rinderknochenmark-Proliferationstest
  • verwendet wurde, der in dieser Beschreibung an anderer Stelle beschrieben ist. Die Überstände von Kontrollkulturen wiesen in dem Test keine nachweisbare biologische Aktivität auf, wogegen die Überstände von Zellen, die mit dem HiXP/bGM-CSF-Plasmid transfiziert waren, durchschnittlich 648 Einheiten/ml GM-CSF-Aktivität enthielten. Die SDS-PAGE zeigte das Vorhandensein eines 22 Kd-Proteins in den Überständen der mit bGM-CSF-transfizierten COS-7, welches in den Überständen der Kontrollkulturen nicht auftrat.
  • Beispiel 2: Expression von bGM-CSF in einem Hefesystem
  • Um bGM-CSF als sezerniertes Fusionsprotein in Hefe zu exprimieren, wurde ein 510 bp-Fragment, welches die codierende Region des bGM-CSF-Gens enthielt, aus dem bGM-CSF-cDNA-Klon 4.7 durch Spaltung mit BamHI und Sau3a isoliert. Das Fragment wurde in mit BamH1 geschnittenes pBC120, ein Derivat von pα3, welches ein Hefeplasmid ist, das als ATCC 53220 hinterlegt ist, eingefügt. pBC120 schließt ein: (1) einen Ursprungspunkt der Replikation und ein Apr-Gen von pBR322, welches die Selektion und Replikation in E. coli ermöglicht; (2) das TRP1-Gen und den 2u-Ursprungspunkt der Replikation zur Selektion und Replikation in S. cerevisiae; (3) den Alkoholdehydrogenase-2- (ADH2) -Promotor der Hefe, gefolgt von der prä-pro-α-Faktor-Leadersequenz der Hefe, um die Expression und Sekretion von Fremdprotein aus Hefe zu ermöglichen; (4) eine Sequenz, die für das N-terminale Epitop oder den Identifizierungs-Leader Asp-Tyr-Lys- (Asp&sub4;) -Lys ("Flagge") codiert, die benachbart zu und im Leseraster mit der α-Faktor-Leadersequenz fusioniert ist; und (5) einen Ursprungspunkt der Replikation für den einzelsträngigen Bakteriophagen f1, welcher von dem pEMBL-Vektor abgeleitet ist, der von Dente et al., Nucleic Acids Research 11:1645 (1983) beschrieben ist, welcher die Produktion von einzelsträngigen DNA-Kopien des Plasmids in geeigneten
  • E. coli-Stämmen ermöglicht.
  • Das daraus hervorgehende Plasmid pBC158 enthält die folgende Sequenz:
  • Um die 53 bp-Sequenz (oben in Klammern) zwischen Segmenten, die für den Identifizierungs-Leader und reifen bGM-CSF codieren, zu entfernen, wurde eine in vitro-Mutagenese durch ein Verfahren, welches dem von Walder und Walder, Gene 42:133 (1986) beschriebenen ähnlich ist, wie folgt durchgeführt.
  • Einzelsträngige DNA wurde durch Transformieren des E. coli-Stamms JM107 und Superinfizieren mit dem Helferphagen IR1 erzeugt. Die einzelsträngige DNA wurde isoliert und mit einem mutagenen Oligonukleotid mit der Sequenz 5'-GACGATGACAAGGCACCTACTCGC-3', hybridisiert, was die dazwischenliegende unerwünschte Sequenz erfolgreich entfernt. Die Bedingungen der Hybridisierung und Transformation der Hefe waren im wesentlichen gleich wie die von Walder und Walder, supra, offenbarten. Die Hefetransformanten wurden durch Wachstum auf einem tryptophanfreien Medium selektiert, vereinigt und die DNA im wesentlichen so wie von Holm et al., Gene 42:169 (1986) beschrieben extrahiert. Diese DNA, die ein Gemisch aus Wild-Typ- und Mutanten-Plasmid-DNA enthielt, wurde verwendet, um E. coli RR1 zu transformieren, so daß es eine Ampicillinresistenz aufwies. Die daraus hervorgehenden Kolonien wurden durch Hybridisierung an eine radioaktiv markierte Probe des vorstehenden mutagenen Oligonukleotids unter stringenten Bedingungen (z.B. 55ºC, 6xSSC) durchsucht. Hybridisierende Kolonien wurden dann selektiert und die Plasmid-DNA (pBC159) gereinigt und einer Restriktionskartierung unterworfen, um die Plasmidkonstruktion zu verifizieren.
  • Die gereinigte Plasmid-DNA wurde dann eingesetzt, um einen diploiden Hefestamm von S. cerevisiae (XV2181) durch Standardmethoden, wie sie z.B. in EPA 0165654 offenbart sind, zu transformieren, wobei auf Tryptophanprototrophe selektiert wurde. Die daraus hervorgehenden Transformanten wurden kultiviert, um die Expression eines Flaggen-bGM-CSF-Fusionsproteins zu erhalten. Kulturen, die auf biologische Aktivität hin untersucht werden sollten, wurden in 20-50 ml YPD-Medium (1% Hefeextrakt, 2% Pepton, 1% Glucose) bei 37ºC bis zu einer Zelldichte von 1-5 x 108 Zellen/ml wachsen gelassen. Die Zellen wurden dann durch Zentrifugation entfernt und das Medium wurde durch einen 0,45 u-Zelluloseacetatfilter filtriert. Überstände, die von dem transformierten Hefestamm erzeugt worden waren, wurden dann durch Reaktion mit einem monoklonalen Mäuse-Antikörper, gefolgt von Meerrettich- Peroxidase-konjugiertem Ziegen-anti-Maus-Antikörper getestet, um das Vorhandensein des Flaggenpeptids nachzuweisen, und auch in einem Rinderknochenmark-Proliferationstest auf GM-CSF-Aktivität hin getestet, was die Expression eines biologisch aktiven Proteins bestätigte.

Claims (6)

1. Isoliertes DNA-Segment, welches mehr als 90% Homologie, äquivalente biologische Aktivität und äquivalente Expressionsmerkmale zu einer Nukleotidsequenz hat, welche für die Aminosäuren 18-143 der Polypeptidsequenz codiert, die in Fig. 2 wiedergegeben ist.
2. Isoliertes DNA-Segment mit der Sequenz der Nukleotide 52-429, die in Fig. 2 wiedergegeben ist.
3. Rekombinanter Expressionsvektor, umfassend ein DNA-Segment nach Anspruch 1 oder 2.
4. Rekombinantes Expressionssystem, umfassend einen Vektor nach Anspruch 3.
5. Verfahren zum Herstellen von gereinigtem rekombinanten bGM-CSF oder einem Homologen davon, umfassend das Kultivieren eines Systems nach Anspruch 4 unter Bedingungen, welche die Expression fördern.
6. Im wesentlichen homogener bGM-CSF, der durch das Verfahren nach Anspruch 5 erhalten werden kann.
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