JPH03173805A - 卵分割促進剤 - Google Patents

卵分割促進剤

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JPH03173805A
JPH03173805A JP2234280A JP23428090A JPH03173805A JP H03173805 A JPH03173805 A JP H03173805A JP 2234280 A JP2234280 A JP 2234280A JP 23428090 A JP23428090 A JP 23428090A JP H03173805 A JPH03173805 A JP H03173805A
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JP
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buf
ovum
egg
eggs
fertilized
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JP2234280A
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Michio Takahashi
迪雄 高橋
Kunio Shioda
邦郎 塩田
Hiroshiro Shibai
柴井 博四郎
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Ajinomoto Co Inc
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Ajinomoto Co Inc
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Publication date
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    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
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    • C12N5/0603Embryonic cells ; Embryoid bodies
    • C12N5/0604Whole embryos; Culture medium therefor
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    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
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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】 産1上坐剋且公立 本発明は卵分割促進剤及び該卵分割促進剤で処理した受
精卵若しくは卵に関する。
従m避 動物は各々の種に固有の一定の妊娠期間を経て出産する
。このとき、排卵した卵子が精子と接触してから出産(
W化)まで発生する確立を生殖効率と呼び、ヒトでは3
0%以下、豚、牛などの家畜でも70%前後に留まる。
この様な生殖効率が100%にならない現象、つまり胚
淘汰は種保存という生命現象に関わる。また、妊娠期間
は一定とされている。胚淘汰の改善、妊娠期間の短縮は
、産業上、特に畜産利用などの分野においては大きな課
題と言える。試験管内での受精法は体外受精とトランス
ジェニック動物作製など実用上、学問上で広く利用され
ている。試験管内受精の成功率を高めるために、受精卵
もしくは卵の保存方法と発生効率の向上が望まれている
I (“ しよ゛と るi 胚淘汰の改善、妊娠期間の短縮、試験管内受精法の改善
を目的とした卵分割促進剤を提供することにある。
i   ゛ るための 本発明者等はかかる課題を解決するため非分割促進物質
を探索した結果、ポリペプチドBUF−3、BUF−4
及びBUF−5のいずれにも非分割促進効果があること
を見いだし、本発明を完成した。
即ち本発明はポリペプチドBUF−3、BUF−4及び
BUF−5の内、1種類以上の物質を有効成分として含
有する卵分割促進剤及び該卵分割促進剤で処理してなる
受精卵又は卵である。
本発明を以下に詳細に記載する。
多くの哺乳動物の受精卵はインビトロで培養した場合特
定の時期に発生を停止、マウスの場合は2細胞期で停止
することが知られている。
この様な場合、ポリペプチドBUF−3、BIIF −
4及びBUF−5のいずれか1種類以上を与えると、以
下のような非分割を促進させることができる。
交配マウスより採取した受精卵をwh i t ten
″S培地巾で培養する際に適当量の本発明の卵分割促進
剤を添加することにより、4細胞期、更には桑状胚への
移行を促進させることができる。この様にして得た胚を
仮親に移植すると妊娠分娩を通して正常な発育がみられ
る。この知見に基づき他の動物にも応用することが出来
る。
本発明の卵分割促進剤で処理される受精卵又は卵の種類
は魚、鳥、牛、豚、羊、山羊、馬、鼠、犬、猫又はヒト
である。また卵分割促進剤で処理された受精卵又は卵は
そのまま出産(卿化)されてもよいし、また凍結保存し
てもよい。
ポリペプチドBUF−3、BUF−4及びBUF−5の
理化学的性質は以下の通りである。
(1)ポリペプチドBUF−3(以下BUF−3とする
)の理化学的性質 (a)  構 造・・・単量体A(第1図参照)のホモ
ダイマー (b)  分子量・・・単量体として16±1kd(1
,0%メルカプトエタノール存在下、 5OS−電気泳動法) ホモダイマーとして25±1kd (メルカプトエタノール非存在下、 5OS−電気泳動法) (C)  等電点:p16.3±0.2(クロマトフオ
ーカ累ング法) p17.3(等電点電気泳動法) (d)  pH安定性:pH2,0〜10.0の範囲で
安定(e)  熱安定性:60°C,60分の加熱で安
定(f)  有機溶媒安定性:低級アルコール、アセト
ニトリルに対し安定 (g)  プロテアーゼ耐性:プロナーゼ処理で完全に
失活する。
(ハ)アミノ酸配列:単量体Aのアミノ酸配列は第1に
示す。
(2)ポリペプチドBUF−4(以下BUF−4とする
)の理化学的性質 (a)  構 造:単量体A及び単量体B(第2図参照
)のヘテロダイマー (b)  分子量:単量体A及び単量体Bともに16±
1kd(1,0%メルカプト エタノール存在下、5OS−電気 泳動法) ヘテロダイマーとして25±1 kd (メルカプトエタノール非存 在下、5OS−電気泳動法) (C)  等電点:pll、3±0.5(等電点電気泳
動法) (d)  pH安定性:pH2,0〜10.0の範囲で
安定(e)  熱安定性二60″C260分の加熱で安
定(f)  有機溶媒安定性:低級アルコール、アセト
ニトリルに対し安定 (g)  プロテアーゼ耐性:プロナーゼ処理で完全に
失活する。
(ロ)アミノ酸配列:単量体へのアミノ酸配列は第1図
に、単量体Bのアミノ酸 配列は第2図に示す。
(3)ポリペプチドBUF−5(以下BtlF−5とす
る)の理化学的性質 (a)  構 造:単量体Bのへモダイマー構造(b)
  分子量:単量体として16±1kd(1,0%メル
カプトエタノール存在下、 5OS−電気泳動法) ホモダイマーとして25±1 kd (メルカプトエタノール非存 在下、5DS−電気泳動法) (C)  等電点:pH7,3±0.5(等電点電気泳
動法) (d)  pH安定性:pH2,0〜10.0の範囲で
安定(e)  熱安定性:65°C160分の加熱で安
定(f)  有機溶媒安定性:低級アルコール、アセト
ニトリルに対し安定 (の プロテアーゼ耐性:プロナーゼ処理で完全に失活
する。
(ロ)アミノ酸配列:単量体Bのアミノ酸配列は第2図
に示す。
本発明に係るBUF−3,4及び5は第1図、第2図に
示す75ノ酸配列と全く同一の75ノ酸配列を有しなく
とも卵分割促進作用を有すれば、その物質は本発明のB
UF−3,4及び5に含有される。
即ち、第1図又は第2図に示すアミノ酸配列中の1個若
しくは複数のアミノ酸を他のアミノ酸に置換した構造を
有する物質並びに、当該配列において1個もしくは複数
個のアミノ酸がN末端又はC末端に付加された構造を有
する物質、更には、当該配列のN末端又はC末端より1
個もしくは複数のアミノ酸が欠損し、かつ連続している
アミノ酸配列よりなる構造を有する物質も本発明のBt
lF3.4及び5に含まれる。
BUF−3はマウスフレンドウィルス誘発白血病細胞F
5−5に対する分化誘導作用を指標に精製されたポリペ
プチドである。BUF−3は種々の生理作用を有するこ
とが既に知られている。たとえばBUF−3はマウス白
血病細胞を正常細胞に分化成熟せしめる活性(特開昭6
2−234097、特開昭62−24070)以下にも
貧血治療効果(特開昭62−234097、特開昭62
−24070)及び卵胞刺激ホルモン分泌作用(Nat
ure、 32LX、776 779.(1986))
を合せもつ有用な物質である。
尚、BUF−3はEDF (Erythroid Di
fferentia−tion Factor)ともF
RP (FSHReleasing Protein)
とも呼ばれるが本発明においては従来から用いられてい
るBUF−3という名称を用いることにする。
尚、BUF−3は正式にはヒト分化誘導因子BUF −
3という。
一方、BUF−4が卵胞刺激ホルモン分泌作用を有する
ことは既に報告されている(Vale、 W、。
River、 、y、l Vaughan、 J、、 
McClintock、 R,。
Corrigan、 A、、 Woo+ W、、 Ka
rr+ D、 and 5ptess。
J、 Nature 321.776−777(198
6))。
尚、BUF−4はアクチビン(Activin)とも称
されるが、本発明においてBUF−4という名称を用い
ることにする。
更に、BUF−5は特開昭63−119679号公報に
開示されている物質である。
上述のようにBUP−3、BUF−4及びBUF−5に
は卵胞刺激ホルモン放出作用等の作用を有することは既
に知られているが、本発明の如き卵分割促進作用につい
ては全く報告されていない。
次に卵分割促進作用を有するBUF−3、BUF −4
及びBUF−5の製造法について簡単に説明する。
まずBUF−3であるが、BtlF−3は悪性白血病細
胞の細胞培養法又は、組換えDNA法のいずれを用いて
も生産できる。
まず、細胞培養法であるが、B[IF−3を産生ずるヒ
ト悪性単球細胞としては、ヒト白血病細胞又はヒト骨髄
細胞を人為的に悪性化されたもの、より具体的に例示す
れば次のようなものが有る。ヒト慢性骨髄性白血病細胞
(U−937^TCCCRL 1593゜Int、 J
、 Cancer ll : 565(1976)、 
K562. Blood旦: 32H1975)) 、
急性単球性白血病細胞(THP −1、Int、 J、
 Cancer 26 : 171−176(1980
)) 、もちろん、BUF−3を生産していれば、上記
以外のヒト白血病細胞を用いてもかまわない。さて特定
の分化誘導物質は、悪性化単球細胞と接触させた時、こ
の細胞をマクロファージ、顆粒球の単球細胞に分化誘導
させると共に、B(IF−3を生産せしめる作用を有す
る物質であり、具体的にはアクチノマイシンD、マイト
マイシンC1コンカナバリンA及びホルボールエステル
(TPA)等の特定の分化誘導物質である。
本発明のBUF−3を生成せしめる方法は、悪性化単球
細胞を少くとも111又は2種以上の上記特定の分化誘
導物質の共存下で培養することによりなされ、BUF−
3は培養液中(細胞外)に産生される。
悪性化単球細胞を培養する培地は、動物細胞を培養する
通常の培地が用いられる。例を挙げれば、ローズウェル
・パーク・メモリアル・インスティテユート1640培
地(Riswell Park MemorialIn
stitute 1640、以下RPMI−1640と
略す。)が好適である。
悪性化単球細胞の培地は、通常1〜5X10’個/ m
flの細胞密度で、35〜38°Cにて4〜6%の炭酸
ガス気流中でゆるやかに攪拌しつつ行われる。特定の分
化誘導物質は、通常培養の最初より培地に添加しても良
く又培養の途中から添加しても良い。添加量は分化誘導
物質の種類によって異なるがアクチノマイシンD1マイ
トマイシンC等の場合には0.1〜10μg/d、TP
Aの場合には九 1〜500rg/dである。このようにして1〜5日間
培養するとBUF−3は培養液中に蓄積される。
ス誘発白血病細胞F 5−5  (Bib1. Hae
mst、+43゜37(1976))に対する分化誘導
作用を有するので、この作用を利用してBUF−3の定
性及び定量分析ができ、F5−5を用いる分析は、Pr
oc、 Natl。
Acad、 Sci、、 71.98. (1975)
)に記載の方法に従って行われる。又活性の表示はF5
−5細胞分化が明瞭に確認される検体原液の希釈率の逆
数の値を原液1.0 d当りの活性とする。この発明方
法でBUP−3を生産した時、培養液は4〜1000単
位/m2の活性を示す。このようにして目的とするBU
F−3が生産される。
尚、本方法の詳細は特開昭62−234097号公報、
特開昭62−24070号公報に記載されている。
組換えDNA法によるBUP−3の生産法、即ちBUF
−3をコードする遺伝子すなわち、単量体Aを含有する
プラスミドにより形質転換された真核吻細胞(具体的に
はIFO−50146等)を培養液中台 で培養し、培養液中へ該BUF−3を製造せしめるとい
う方法をもちいてもかまわない(特願昭6221081
0、Masahiro Murata、Kazuya 
Onomicht。
Yuzuru Eto+ Hiroshiro 5hi
bai and MasamiMuramatsu  
BIOCHEMICAL  AND  BIOPHYS
ICALRESEARCHCOMMUNICATION
S Vol、151.No、1.Pages230−2
35 (1988) ”)。
BUF−4及びBUF−5の生産は組換えDNA法によ
るBUF−3の生産に準じておこなわれるので以下にそ
の概要のみを記載する。
BUF−4を生成せしめる方法は、BUF−4をコード
する遺伝子、すなわち単量体A及び単量体Bを含有する
プラスくドにより形質転換された真核生物を培養液中で
培養し培養液中にBUP−4を製造させればよい(特開
昭63−119679)。
またBUF−5を生成せしめる方法はBUF−5をコー
ドする遺伝子、すなわち単量体Bを含有するプラスミド
により形質転換された真核生物細胞を培養液中で培養し
培養液中にBUP−5を製造せしめるという方法をもち
いればよい(特開昭63−119679)。
さて、このように生産されたBUF−3もしくはBUF
−4もしくはBUF−5の精製は通常のポリペプチドの
精製法に準じて行われる。例えば培養液を限外濾過法で
濃縮し、この濃縮液からポリペプチドを塩析し、透析後
陰イオン交換体を使用するイオン交換クロマトグラフィ
ーを行うことにより粗ポリペプチド標品が得られる。こ
の粗標品について疎水クロマトグラフィー又はクロマト
フオーカシング法により殆んどの夾雑蛋白が除去される
又この両者を組合せると更に精製倍率を向上することが
できる。このようにして精製した標品について逆相高速
液体クロマトグラフィー(HPLC)又はスーパーロー
ズ又はMono QHR5/ 5カラムを装備したFP
LC(ファルマシア製Fast ProteinPep
tide Potynucleotide Liqui
d Chromatography)システムによる高
性能ゲル濾過法又はイオン交換クロマトグラフィーを行
うことにより精製することができる。
また、上述のようなポリペプチドの一般的精製法とは別
に本発明者等が開発した所定の濃度の有機酸を含む有機
溶媒を駆使する精製法(特願昭63−131268)を
用いて精製してもかまわない。
本発明に係るBUF−3、BUF−4及びBtlF−5
はそれぞれ単独でもまた2種類以上組み合せても、また
3種類全てを組み合せてもよい。
本発明のBUF類の含量はトータルで卵分割促進剤中0
.0001〜100重量%、好ましくはo、 i〜99
重量%である。
尚、BUF類とはBUF−3、BUF−4及びBUF 
−5の総称を言う。
ゼ(本発明においてはSODと略する)/又はエチレン
ジアミン四酢酸(本発明においてはEDTAと略する)
を適当量加えてもよい。これらの助剤を加えると、相乗
的に非分割促進作用が向上する。これらの助剤の添加量
は特に制限はないが、通常、SOOは卵分割促進剤中0
.0001〜99.0重量%、EDTAも卵分割促進剤
中、0.0001〜99.0重量%である。
SODはその起源は特にこだわらずヒト、犬、牛、細菌
等のいずれの起源のものを用いても良い。更に、血清ア
ルブ旦ン等の安定化剤、マンニトール等の賦形剤を卵分
割促進剤に含有させてもよい。
本発明の卵分割促進剤を用いて各種動物の受精卵を処理
する。また受精卵でなくとも未受精卵を本発明に係る卵
分割促進剤で処理した後に受精させてもよい。
さて、本発明の卵分割促進剤で受精卵又は卵を処理する
方法であるが、通常は本発明の卵分割促進剤を生理食塩
水、トリスバッファー等の溶液にBUF類が最終濃度で
0.0 ing/m〜100 u g/戚好ましくは0
.ing/m〜1.0μg/戚になるように調製した後
に、受精卵又は卵を10分〜7日間、好ましくは1時間
〜2日間浸漬処理すればよい。またBUF類にSOD及
び/又はEDTAの助剤を合せて用いる時は最終濃度で
SODが0.01μg/1rdl〜1 mg/d、ED
TAが0.1 ng/ ml 〜10 mg/艷になる
ように調製して用いればよい。
処理する溶液の温度は通常O″C〜45°C1好ましく
は37°C前後がよい。
上記条件は一般的なものであって必ずしもこれに限定さ
れる訳ではない。
また上記浸漬性以外にも、処理方法としてマイクロイン
ジェクシッン法等を用いてもよい。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
〈実施例1.動物及び受精卵の回収〉 14L10D (午前5時から午後7時の間、明条件に
付したという意味)で飼育した3〜4週令ICRマウス
(日本チャールズリバー)を用いた。
雌マウスに妊娠馬血清ゴナドトロピン(以下PMSGと
略する)51.U、を投与し、その48時間後にヒト絨
毛ゴナドトロピン(以下hCGと略する)51.U。
を投与した。
この処置を施した雌マウスを交配させ、受精卵を採取し
た。妊娠第−目隠のAMIO:00  (hCG投与後
19時間)に、マウスを断頭し、卵管を取り出した。
牛血清アルブミン(以下BSAとする。Boehrin
gerManhein社製73507B) 3 mg/
Iniを含むWhitten’smedium (pH
7,0)液中(以下−M−B)で、卵管から受精卵を回
収した。その後受精卵を卵丘細胞(cumulus m
ass)が除去されるまでHya Ioron 1da
se液(150untts/d in WM−B)中で
処理した(室温、1分以下)、その後第2極体、又は、
両前核を有する卵を選別し、WM−Bで5回洗浄した。
〈実施例2.受精卵の培養〉 BUF−3を20mM HEPESバッファー(SIG
MA社Na H−0264)を含む−M−8に、0.i
ng/Id、1.0ng/ml、10.0 ng/mの
濃度に溶解して(以下BUF−3液)以下の実験に用い
た。
15〜25個の受精卵を1rn1のWM−8又はBUF
3液に浮遊させ、直径35mmのプラスチック培養皿を
用いて、5%CO,,5%0!、90%N2.37°C
で48時間培養した。
BUF−3は後半の24時間に添加し、その濃度依存の
効果を検討した。その結果、BUF−3非添加群では、
16.7%の受精卵しか4801胞期へ移行しなかった
が、0.1 ng/ m1lSBUF −3添加群では
42.9%、1.Ong/am!、  BUF−3では
83.1%、の受精卵が4細胞期へ移行した。詳細は表
1に示す。
表 ■ 〈実施例3.胚移植〉 処理により、4細胞期へ移行した胚を偽妊娠2目隠の雌
マウスに移植したところ、移植後18日目隠、新生仔を
分娩した。
〈実施例4.動物及び受精卵の回収〉 マウスは、12LI2D(7:00〜19 : 00点
灯)条件で飼育したCD−1(日本チャールズリバー)
、もしくはDBA/2JJ  (日本タレア)を用いた
。4〜5週齢”i’PMsG 51U、を、その48時
間後ニhCG5IU、を皮下投与したそれぞれの系統の
雌マウスに、同系の雄マウスを交配し受精卵を回収した
。受精卵の回収はhCG投与から17時間後に行い15
0unit/IIIf/、のヒアルロニダーゼにより卵
丘細胞を取り除いた。第2極体の存在する卵を受精卵と
して実験に供した。
〈実施例5.受精卵の培養〉 lO〜20の受精卵を、3■/戚の牛血清アルブミンを
含むWhitten’s Medium (WH) p
H7,2(Whitten、 1971 ) 0.5 
mlに浮遊し、37°C15%CO,でhCG投与から
72時間まで培養した。
48時間目に4細胞期までの移行率を、72時間目に桑
状胚までの移行率を求めた。
〈実施例6.CD−1マウスにおけるBUF−3とSO
Dの相乗効果〉 CD−1マウスの受精卵を(イ)10g/IdのBUF
−3単独及び(ロ)lng/dのBUP−3と75μg
/rdのSOD  (ウシ由来)の共存下で培養し、そ
れぞれの3−4細胞期、桑状胚への移行率を求めた。表
21表3に示すように、BUF−3単独でも移行率は有
意に上昇したが、BUF−3とSODを併用した系では
更に有意な増加が認められた。尚コントロールはBUF
−3及びSOD無添加の系である。
表 表 〈実施例7. DBA /2JJマウスにおける[1U
F−3とSOOの相乗効果〉 DBA/2JJマウスの受精卵を(イ) 2.5 ng
/ mflのBUP−3単独、及び(ロ)2.5ng/
m1のBUF−3と、3.15Ug/dEDTA (シ
グマ社製、ED2SS)の共存下で培養し、それぞれの
4細胞期、桑状胚への移行率を求めた。表41表5に示
すように、BUF−3単独の添加で移行率は有意に増加
した。
また、EDTAを共存させた系では更に移行率の増加が
認められた。尚、コントロールとはBUF−3及びED
TAの相方無添加区である。
表   4 表 く効果〉 本発明の卵分割促進剤を用いると、家畜の試験管内受精
の成功率を大幅に改良することが可能である。
従って、本発明の促進剤は畜産分野において極めて有用
な物質と考えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は単量体Aのアミノ酸配列を示す。 第2図は単量体Bのアミノ酸配列を示す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリペプチドBUF−3、BUF−4及びBUF
    −5の内、1種類以上の物質を有効成分として、含有す
    る卵分割促進剤。
  2. (2)助剤としてSOD及び/又はEDTAを含有して
    なる請求項(1)記載の卵分割促進剤。
  3. (3)請求項(1)又は(2)記載の卵分割促進剤で処
    理された受精卵又は卵。
  4. (4)請求項(1)又は(2)記載の卵分割促進剤で処
    理後凍結保存してなる受精卵又は卵。
  5. (5)受精卵又は卵が魚、鳥、牛、豚、羊、山羊、馬、
    鼠、犬、猫若しくはヒトのものである請求項(3)又は
    (4)項記載の受精卵又は卵。
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