JPH03500963A - 変更7/7a因子 - Google Patents
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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】
変更■/■a因子
技術分野
本発明は変更■/■a因子、この変更因子を暗号化するDNA配列およびこれら
の製造方法に関する。
背景技術
■a囚子は、X因子および/まなはX因子を活性化することにより血液凝集に関
与するセリンプロテアーゼである。
■a因子はその前駆体である■因子から作られ、これは肝臓で合成され血液へ分
泌されここで単鎖の糖タンパク質(M w=so、ooo>とじて循環している
。■因子はインビトロでXa因子、XIIa因子、IXa因子またはトロンビン
により二本鎖型■a因子へ変換される9組織因子およびカルシウムイオンの存在
下に、■a因子はインビボで制限されたタンパク質加水分解によりX因子をXa
因子へ変換すると信じられている。
続いて後者の酵素がVa因子、カルシウムイオンおよびリン脂質の存在下にプロ
トロンビンをトロンビンへ変換する。
■a因子はまた組織因子およびカルシウムの存在下にX因子をffa因子へ変換
するであろう。
■因子は血漿から精製されそしてブローゼ(Broze)とマジェルス(Maj
erus)、 J、 Biol、 Chew、 255 (4) : 1242
−1247゜1980およびヘドナー(Hedner)とキジール(kisie
l)、 J、 Cl1n。
Invest、71 : 1836−1841に記載された方法により■a因子
へ活性化される。
■3田子はまた組換DNA技術により適当な培地中で■a因子を暗号化するDN
A列でトランスフェクションし外哺乳動物細胞を培養し、生産したタンパク質を
単離しそして前記タンパク質を活性化して■a因子とすることによっても作られ
る(ヨーロッパ特許出願第86302855 、1参!>。
ヒト■因子を暗号化するcDNA配列は特徴的である(ハーゲンらWagen
et al、、Proc、 Natl、八cad、 Sci、 USA、83:
2412−2416.1986)、 cDNAから推論されるアミノ酸配列は■
因子がアミノ酸60または38のプレプロ−リーダー配列で合成されることを示
している。血漿中を循環する成熟した■因子はアミノ酸残基406からなる。活
性タンパク質のアミノ酸配列分析およびcDNAから推論されるアミノ酸配列は
■因子がアルギニン(152)とイ、ソロイシン(153)の間の単ペプチド結
合を開裂することにより■a因子へ変換することを示している。この結果、軽い
M(アミノ酸残基152)と重い鎖(アミノ酸残基254)からなり1つのジス
ルフィド結合により一緒に保たれた二本鎖の分子が形成される。軽い鎖はγ−カ
ルボキシグルタミン酸(C1m)領域と2つの潜在的表皮増殖因子領域を含み、
一方重い鎖は分子のセリンプロテアーゼ部分を含む。
■a因子は■因子に対する阻害を発現する患者に対する治療(ヘドナー、ニー、
Hedner、 U、およびキジール、ダブリュK15iel、 H,、J、
Cl1n、 Invest、、71 : 1836−1841.1983)な
らびにたとえば血小板欠乏症、7オンビルプラント病および重い組織傷害の併発
が一般に存在する他の病気を含む血小板疾患のような血液病にかかった患者の治
療にも使用されうる(ヨーロッパ特許出願第86309197.1号参照)。
本発明者らの観察によれば、■a因子はタンパク質加水分解開裂により凝固活性
を有しない幾つかの分解生成物になりやすいタンパク質であることが見出されて
いる。タンパク質の加水分解開裂は回収過程の異なった段階および貯蔵の間にも
生じうる0分解生成物は、血漿から誘導される■a因子ならびに組換DNA技術
により作られる■a因子の両方に対し見られた。分解は、■因子を■a因子へ活
性化する前、すなわち■因子の生産および単離の間、活性化工程の間または活性
化生成物の単離、精製および/または貯蔵の間に起きる。
分解生成物は不活性分子のため、■a因子製剤におけるこれらの発生は最終製剤
のより低い特定活性を導びく、さらに、分解生成物の量および性質は1つの生成
物バッチから他のものに変化しこれが生物学的に活性な■a因子の可変含有量を
有する製剤の原因である。
不活性な分解生成物を含む■a因子製剤は上述のようにタンパク質物質のすべて
または一部が活性である製剤と比較して低い特異活性を有する。したがって、よ
り高い特異活性を有する製剤と比較して治療または予防効果を得そして維持する
ためにより高いそしてより多数の投与が必要である。
いが、適切な投与量の計算を混乱させ困難にする。
最後に、最終製剤における非生理学的分解生成物の含有は患者の免疫系の引金と
なる0次いで再投与の結果アレルギー反応を起こし、これは重い場合致死原因と
なる。患者はよた■a因子に対し高い抗体力価を発現しこれにより次の治療が困
難になりそして効果が上がらなくなる。したがって、インビトロにおけるタンパ
ク質加水分解を受ける傾向のより少ない■a因子製剤がより満足すべきものであ
り、もしかすると■a因子治療により有効であろう。
■a因子はたぶん、他の循環タンパク質のように酵素分解により血流から除去さ
れるであろう、この調節方法の初期段階において、生物学的に活性な酵素は1つ
または数個の感受性ペプチド結合で開裂して不活性分解分子を生ずる。インビボ
における酵素加水分解を最も受けやすいペプチド結合が、■a因子の生産、精製
および/または貯蔵の間に加水分解されることが最もしばしば観察される不安定
なペプチド結合と同一であることは大いに考えられることである。 (ジョージ
ジェイ、ブロッツェ、ジュニア、 Ceorge J、 Broze、 Jr、
、スコツト ヒックマン 5cot Hichmanおよびジョセフ ビイ。
メレチッヒ Joseph P、 Miletich、 J、 Cl1n、 I
nvest、 76(1985)937−946)。
■因子は17のリシン(位置18 、32 、38 、62 、85 、109
、137゜143 、148 、157 、161 、197 、199 、
316 、337 、341 、389)および24のアルギニン(位置9 、
15 、28 、36 、79 、110 、113,144゜152 、20
2 、223 、224 、247 、266 、271 、277 、290
、304 、315゜353 、379 、392 、396 、402)残
基を含み、原則としてすべてがタンパク質加水分解を受けるがしかし通常はこれ
ら残基の幾つかが開裂部位として“活性”ではない。
循環する■a因子の正確な半減期は知られていないが、主な結果は静脈内投与す
ると■a因子前凝固活性が血流から直ちに明らかになることを示している(ウー
ラ ヘドナー [111aHednerおよびウォルター キジール Wait
er kisiel、 J。
Cl1n、 Invest、 71(1983)1836−1841)。
患者の治療および寿命は天然■a因子の観察された短かいインビボ半減期により
影響されるというほどではない、比較的高い投与量と投与回数が所望の治療また
は予防効果を得そして維持するために必要である。結果として適切な投与規則を
得るのが困難でそして頻繁な静脈内投与の必要性が患者の暮らし方に制限を加え
るであろう。
したがって、当該技術において、生産、精製および貯蔵の間高濃度であっても安
定でありそしてさらに天然または組換体■a因子よりも長い半減期と血液からの
低いクリアランスを有する■a因子製剤についての必要性が存在する0本発明は
特定の突変因子■/■aを提供することによりこの必要性を満足するものである
。
本発明の記載
最も広い観点において本発明は分子における特定部位でのタンパク質加水分解開
裂に対し安定である変更■/■a因子を提供するものである。
より詳しくは、本発明は天然因子■/■aに゛おける1つ以上のタンパク質加水
分解−感受性ペプチド結合をタンパク質加水分解により安定なペプチド結合で置
換した変更■/■a因子を提供するものである。
本発明によれば、天然ヒト因子■/■a分子における特定位置で変更することに
より達成される。このような変更は特定のアミノ酸残基の除去または1つ以上の
アミノ酸残基を異なったアミノ酸残基で置換することを含む、たとえばトリプシ
ン様タンパク質加水分解開裂は、特定の^rgおよび/またはLys残基のC−
末端におけるペプチド結合を安定化すること、および/または特定の^「gおよ
び/もしくはLys残基を他のアミノ酸残基で置き換えること、および/または
特定の^rgおよび/もしくはLys残基を除去することにより防止される。
開裂が観察されたヒト■因子分子内でのトリプシン様開裂部位の例は次のようで
ある:
(i) リジン(38)−ロイシン(39)(ii) リシン(32)−アスパ
ラギン酸(33)(ii) リジン(143)−アルギニン(144)(iV)
アルギニン(290)−グリシン(291)(v) アルギニン(315)−
リシン(316)(vi ) リジン(316)−バリン(317)、(vii
) リシン(341)−グリシン(342)、(v+”i) アルギニン(39
2)−七リン(393)、(iX’) アルギニン(396)−プロリン(39
7)および(x) アルギニン(402)−アラニン(403)数少ないキモト
リプシン様開裂もまた
(xi) イソロイシン(42)および(趙) チロシン(44)
の後で観察された。
これらのうちで開裂部位(i)、 (ii>、 (iv)および(v)がタンパ
ク質加水分解を最も受けやすいものの1つであることが見出され、一方残りは量
的に重要性が低い、■/■a因子の安定化を考えた場合、得られた変更■因子が
その活性を維持していることが重要な見地である。これは、本発明によれば変更
されるべき範囲における天然■/■a因子の配列を関連タンパク質たとえば■因
子、X因子、■因子、およびプロティンCにおける相当する配列と比較すること
により得られる。主な開裂部位付近の同様な配列を以下に示す:■因子 EEA
REIFに0^ERTKLFIIIIsYX因子EEAREVFEDSDKTN
EFHNKY■因子 EEAREVFKNTERTTEFWKQY7” D テ
ィ:y CEEAKfJFQNVDDTLAFWSKH■因子LVSGIIIC
:QL−−−−−−−LDRGATALELX因子IVSGFにRT−−−−−
−−HEKGRQSTRL■因子YVS(JIGRV−−−−−−−FHKGR
SALVLフロティ:y CLVTGWGYH−−−−−−−SSREKEAK
RN■因子CLQQSRKVGDSPNITEYMFCAGYS−DCSK−D
SCKGDSGGPHX因子 C−−−−−KLSSSFIITQNMFCAC
YD−TKQE−DACQGDSGGPH■因子 CLR−STKFT−−−−
IYNNMFCAGFH−EGCR−DSCQGDSGGPHフロティアCC3
EVH5NH−−−−−VSEWI、CAGIL−DGRQ−DACEGDSG
GPHしたがって、本発明の目的は、リシン、アルギニン、イソロイシンおよび
チロシン残基
(i) リシンク38)
(ii) リジン(32)
(宙) リジン(143)
<iv) アルギニン(290)
(マ) アルギニン(315)
(vi) リシン(316)
(vi) リジン(341)
(偏) アルギニン(392)
(ix ) アルギニン(396)
(x) アルギニン(402)
(xi) イソロイシン(42)および(趙)チロシン<44)
の1つ、それ以上またはすべてを置換または欠失することにより安定化すること
からなる変更■/■a因子を提供することである。
本発明の好ましい実施態様において、位置(32) 、 (38) 。
(290)および(315)におけるアミノ酸残基の1つ、それ以上またはすべ
てを置換または欠失することにより安定化される。
本発明によれば32番目のLys(ii)および/または38番目のLys(i
)は他のアミノ酸残基により置き換えられる。 Lys(38)はThr 、^
sp 、 Leu 、 Gly 、^Ia 、 Ser 、^snまたはHis
により置き換えることが好ましくそしてLys (32)はGln 、 Glu
、 His。
Gly 、 Thr 、八IaまたはSerにより置き換えることが好ましい。
また29090番目rg(iv)は他のアミノ酸残基たとえばcry 。
^1a 、 Ser 、 ThrまたはLysにより置き換えられ、Ser 、
八!aまたはGlyにより置き換えることが好ましい。
^rg(315) (v )はGly 、 Thr 、^Ia 、 Serまた
はGlnにより置き換えられるのが好ましい。
さらにLys(341)(vi )はGlu 、 Gin 、 Gly 、 T
hr 、^1aまたはSet、好ましくはGluまたはGlnにより置き換えら
れるのが好ましい。
上述の^rgそれぞれのLysを他のアミノ酸残基で置換することに加え、^r
gまたはLysアミノ酸残基の除去もまたタンパク質加水分解開裂を避けるため
に考慮される。さらに、このような^rgまたはLys残基のN−またはC−末
端のいずれかにおけるアミノ酸残基の1つ以上が、タンパク質加水分解に感受性
のあるペプチド配合における安定化効果を示す別のアミノ酸残基により置換され
てもよい、このような変型の例は、Lysまたは^rgのC−末端に連結したア
ミノ酸残基のProによる置換である。42番目(xi)と44番目(xi)で
のタンパク質加水分解開裂を避けるために、Ile (42)および/またはT
yr (44)が^sn 、 Ser 、^IaまたはGinにより置換されう
る。
本発明は上述の置換および欠失のいずれかの組合せを含むことを意図する。
本発明の他の目的は以下の詳細な説明および添付の図面を参照すると明らかにな
るであろう。
図面の簡単な説明
第1図は、■因子に関して1文字記号により与えられるアミノ酸配列とその仮の
構造であり、
第2図はプラスミドpFW10−3/6の構築であり、第3図はプラスミドpF
M60−376の構築であり、第4図はプラスミドpFWX−3/6の構築であ
る。
定義
本発明の説明の前に、ここで使用される特定用語の定義を説明することがこの理
解のために有用である。
相補的DNAすなわちcDN^: mDNA鋳型またはこれら分子のクローンに
存在する配列から酵素的に合成されるDNA分子または配列。
DNA構築:天然産生遺伝子から不完全な形で単離されるかまたは他に天然には
存在しないような方法で組合わせたかまたは並置されたDNA断片を含むように
変性された一本鎖または二本鎖のDNA分子またはその分子のクローン。
プラスミドまたはベクター:宿主細胞へ挿入したときその複製をもたらす遺伝情
報を含むDNA構築。プラスミドは一般に宿主細胞において発現されるべき少な
くとも1つの遺伝子配列、ならびにプロモーターおよび転写開始部位を含みこの
ような遺伝子発現を助長する機能をコードする配列を含む。
これは線状または閉じた環状分子である。ここで使用されるように、用語発現ベ
クターは、興味のあるタンパク質またはポリペプチドをコードするDNA配列に
使用可能に連結した転写プロモーターおよびターミネータ−を含むプラスミドま
たはベクターを意味するものである0発現ベクターはさらに選択可能なマーカー
、エンハンサ−、ポリアデニル化シグナル等を含む他の要素を含有してもよく、
これは選択される特定の宿主細胞により一部決定されるであろう。
生物学的活性:生物学的関係(すなわち、微生物中またはインビトロ複製物中)
において分子により行なわれる単一機能または一連の機能、タンパク質の生物学
的活性は触媒活性またはエフェクター活性に分けられうる。凝固因子の触媒活性
は一般に前駆体の特異的開裂を介して他の因子を活性化することを含む、エフェ
クター活性は生物学的に活性な分子とカルシウムまたは他の小さい分子を特異的
に結合しタンパク質のような巨大分子または細胞にすることを含む、エフェクタ
ー活性は生理学的条件下でしばしば触媒活性を増加し、またはこれに欠くことが
できない、幾つかの場合、触媒活性およびエフェクター活性はタンパク質の同じ
領域内に存在する。
■a因子について、生物学的活性は外部経路を介して血液凝固と調停することに
より特徴ずけられる。■a因子はX因子を活性化してXa因子とし、これが次い
でプロトロンビンをトロンビンへ転化しこれにより繊維凝集の形成が開始される
。
本発明による変更■a因子は実質的に天然■a因子とほとんど同じ生物学的活性
を有する。
本出願で使用される“■/■a因子”は不活性形(■因子)もしくは活性形(■
a因子)のいずれがまたはこれらの混合物からなる生成物を意味する。“変更■
/■a因子”は、1つ以上のアミノ酸残基の置換または欠失により■/■a因子
がら誘導される生物学的に活性な分子を意味する。
本発明による変更が遺伝子発現レベルで行なわれるため■因子の分子に導入され
る変性もまた活性化生成物(■a因子)において見られる。
上記定義における“■/■a因子”は天然のヒト■/■a因子のアミノ酸配列を
有するタンパク質を含む、これはまたこれらのタンパク質が実質的に■a因子の
活性を維持する限りは若干変更されたアミノ酸配列たとえばN末端アミノ酸欠失
または追加を含む変更したN−末端を有するタンパク質を含む。
上記定義において“■因子”はまた存在しそして一方から他方へ生じうる天然の
対立遺伝子の変化を含む、またグリコジル化または他の翻訳後変更の程度および
位置は、選択される宿主細胞および宿主細胞環境の性質に応じて変化しうる。
ここで使用される■/■a因子のアミノ酸配列の番号系は、第1図から明らかで
ある。ここでN末端アラニンは隘1でありC末端プロリンは患406である。
アミノ酸に使用される3文字または1文字記号は当該分野で通常使用されている
ものである:すなわち、アスパラギン酸 ^sp D
グルタミン酸 Glu E
フェニルアラニン Phe F
グリシン Gly に
ヒスチジン His H
イソロイシン Ile 、 1
メチオニン Met M
アスパラギン ^sn N
プロリン Pro P
グルタミン Gln Q
アルギニン ^rg R
セリン Ser S
トレオニン Thr T
バリン Val V
トリプトファン Trp ti+
チロシン Tyr Y
γ−カルボキシグルタミン酸 Gla Y本発明を実施するための最良の態様
■因子cDNAにおいてオリゴヌクレオチド−指向部位特異的突然変異誘発によ
りアミノ酸変化を導びくことが好まし゛い、大腸菌細胞スクリーニング後突然変
異した■因子遺伝子を単離し適当な発現ベクターへ再クローンする0次いで発現
ベクターを適当な宿主細胞へトランスフェクトし、適当な培地で培養すると変更
■因子を発現し、そして分泌し、これは培養基から回収後に公知手段により相当
する変更した■a因子へ転化される。
様々な宿主細胞が使用可能であり、たとえば哺乳動物細胞、酵母および他の真菌
およびバクテリアを含む。しかしながら、哺乳動物細胞が好ましい、特に好まし
い哺乳動物細胞系はBHKM胞系tK−ts13(ウエヒター Waechte
rとバッセルガBasserga、 Proc、 Natl、^cad、 Sc
i、 USA 79: 1106−1110゜1.982 )である。これらの
宿主の各々においてクローン遺伝子を発現する方法は当該技術で公知であり、た
とえばヨーロッパ公開特許出願箱200,421号(哺乳動物細胞における■お
よび■因子の発現)、ヨーロッパ公開特許出願箱191.606号(バクテリア
細胞におけるプロティンCの発現)およびヨーロッパ公開特許出願箱167.4
20号(酵母における■因子の発現)を参照せよ。
培養された哺乳動物細胞において本発明による変更■因子の発現に対し、クロー
ンされた変更■因子配列を含む発現ベクターを適当なトランスフェクション技術
により、たとえばリン酸カルシウム仲介トランスフェクションで細胞へ導入する
(グラハム (:rahamとファンデルニブ Van der Eb。
Virology 52 : 456−467、1973 :ウィグラーら一1
g1er et al。
による変更、Proc、 Natl、^cad、 Sci、 USA 77 :
3567−3570. ’1980) 、エレクトロポレーショントランスフ
ェクション法も841−845.1982) 、 DNA−リン酸カルシウム沈
でん物が形成され、そしてこの洗でん物が細胞へ施こされる。細胞の一部がDN
Aを取り込み数日の間で細胞内部にこれを維持する。
細胞の少量部分がDNAを宿主細胞のゲノムへ融は込ませる。
これらの複合体は選択可能なフェノタイプ(M択可能なマーカー)を授ける遺伝
子とコトランスフェクションすることにより同定される。好ましい選択可能なマ
ーカーはマウスジヒドロホレートレダクターゼ(DHPR)遺伝子であり、これ
は薬剤メトトレキセート(14TX)に対する細胞耐性を付与する。宿主細胞が
DNAを取り込んだ後、適当な方法で選択可能なマーカーを表現している細胞の
集落を選択するために薬剤選択を行なう。
トランスフェクトした細胞により作られる変更■因子はクエン酸バリウムへ吸着
することにより細胞培養基から除かれる。使用済みの培地をクエン酸ナトリウム
と塩化バリウムと混合し、沈でん物を集める0次いで沈でん物質を適当な凝固因
子の存在について分析する。さらに免疫吸着法により精製を行なう、免疫吸着カ
ラムは高特異性モノクローナル抗体からなるものが好ましい、これに代わって、
クエン酸バリウム沈でん物質の精製をさらに一般的な生化学的方法または高性能
液体クロマトグラフィ(HPLC)により行なってもよい。
−重鎖の変更■因子から活性な二本鎖変更■a因子への転化はへドナーおよびキ
ジールにより記載されているように(J、 Cl1n、 Invest、 71
: 1836−1841.1983)■a因子を用いて、または他のトリプシ
ン様特異性を有するプロテアーゼ(キジールおよびフジカワ、Behring
In5t、 Mitt、)3:29−42、1983>を用いて達成される。こ
れに代わり、変更■因子は、たとえばモノQ■ (ファルマシア ファイヤー
ケミカルズ)のようなイオン交換クロマトグラフィカラムまたはその他にこれを
通すことにより活性化される(ボジョールらBjoero et aj!、、R
e5earch Disclosures、 269.1986年9月、p56
4−565)。
次の例は説明のために示されるものであって限定するためではない。
例
材料および方法
制限酵素はベセスダ リサーチラボラトリイーズ<BRL)、ニューイングラン
ド バイオラボス およびストラタジーン(Stratagene)から得られ
そして特記しない限り製作者に指示されるように使用され、オリゴヌクレオチド
は調節された多孔性ガラス支持体上でホスホロアミダイトケミストリイを用いて
自動DNA合成機中で合成された(ニス、エル、ビューケージ S、 L、 B
eaucageおよびエム、エッチ、カルーサーズり記載されているように形質
転換したくモレキュラー クローニングMo1ecular Cloning
:^Laboratory Manual、 ColdSpring Harb
our Laboratory、 1982)、1代表的な変更■因子は、オリ
ゴヌクレオチド指示突然変異誘発によりアミノ酸阻32をLysからGlnへ変
えそしてアミノ酸FkL38をLysからThrへ変えることにより調製された
。
これらの変化を備えたオリゴヌクレオチドは次の配列である:
1 ) Bgl II Lys(32)Glu Gln
これは、ヌクレオチドの228番においてアミノ酸を変化させることなくBgl
II部位を破壊する変化と235番においてアミノ酸Lys (32)をGln
へ変化することを備えた27量体である。
I[) Lys(38)
Thr
これは、ヌクレオチドの254番においてアミノ酸Lys(38>をThrへ変
化させた21量体である。
別の代表的変更■因子は、オリゴヌクレオチド指示突然変異誘発によりアミノ酸
1’k 290を^rgからSerへ変えそしてアミノ酸隘315を^rgから
Serへ変えることにより調製される。
これらの変化を有するオリゴヌクレオチドは次の配列のものである:
Ser
これは、ヌクレオチド1009番においてアミノ酸^rg(290)をSerへ
変化させた27量体である。
Ser
これは、ヌクレオチド1084番および1086番においてアミノ酸^rg(3
15)をSerへ変化させた26量体である。
例I
Lys(32)をGinに替えた変更■a因子(因子■a (Gln(32))
の製造
再りローニング■因子cDN^
38個のアミノ酸長さのリーダーを有する■因子cDN^(ベルフナ−クー。エ
ル、ら Berkner K、L、 etal、、Co1d SpringBa
r bor symposium on Quantitative Biol
ogy、、 Vol、 Ll。
531−541.1986)をpGEl’13ベクター(プロメガ バイオチク
Promega Biotec)のEcoRI位置にクローン化し、そして大腸
菌MC11061(da”)またはMC1000(daa+−)バクテリア菌株
中で増殖する。
短時間で、プラスミドFVII (565+2463)/ pDKをEcoRI
で切断し、■因子cDN^をEcoRI切断pGE143と連結する。プラスミ
ドFV11 (565+2463)/pDX (1)構築はヨーロッハ特許出願
第86302855.1号に記載されている。プラスミドはまたアメリカンタイ
プカルチャーコレクション(^TTCNi40205)に寄託されている。
小スケールおよび大スケールのDNA標品は、たとえばマニアタイスらによるM
o1ecular Cloning、^LaboratoryManual、
Co1d Spring Harbour 1982に記載されているように調
製される。これらプラスミド標本の1つはpFW 1O−3/6と称する。pF
lll 10−3/6の構築は第2図に示される。
5′−ホスフェート基のオリゴヌクレオチドへの追加標識化または非標識化のい
ずれかのホスフェート基のオリゴヌクレオチドへの追加は記載されたように(マ
ニアタイスら、同上)行なわれた。
二本鎖プラスミドDNAを用いたオリゴヌクレオチド指示特定部位 突然変異誘
発
特定部位の突然変異誘発反応は、モリナガらMorinaga et。
al、 1984年(BIO/TECHNOLOにY vol、2. p636
)の方法を変更することにより行なわれた。 FVII cDN^を含むプラス
ミドpFll110−3/6をBgl I 、プラスミドにおける唯一の部位で
消化する。この開裂はアシピシリン耐性を破壊する第3図および第4図に示され
た断片a)を生じる。断片a)はアガロースゲルからの電気的溶出によりM製さ
れ、上述のマニアティスらが記載したようにウシ腸管アルカリホスファターゼ(
CI八へ)で処理。
する。
pFW 10−3/6の別のサンプルをBa5sHIfおよびSac IIで消
化してFVII cDNAにおける57sbpのウィンドウを有する第3図の断
片b)を生ずる。断片b)を電気泳動後アガロースゲルから電気的溶出により精
製する。
断片a)およびb)をさらに数回フェノール抽出、フェノール/クロロホルム(
1: 1 、 V/V)およびクロロホルム/イソアミルアルコール(24:1
、v/v)抽出により精製し、0.3M Na−アセテートおよび70%(v/
v)エタノールで沈でんさせ、そしてT E (101MM )リス、1 lI
IM EDTA pH7,6)に溶かす。
次いで、断片a)およびb)の両方0.1〜0.15pmolをエッペンドルフ
管(Eppendorf tube)中でホスホリル化合成オリゴヌクレオチド
l )25pmo!とともに混合する。
次いで、5Xポリメラーゼ−リガーゼ緩衝液(0,5M NaCj2゜33mM
) !JスHCj! pH7,5,40inM MgCL、 5mM 2−M
E) 10u1を添加する。
最終混合物からサンプル15μlを除きそしてゲル電気泳動でマーカーとして後
で使用するまで水中に貯蔵する。残りの混合物を沸とう水浴中で4分間インキュ
ベートしDNA断片を変性する。インキュベーション後、混合物を漸次冷却する
。
再度アニーリングするとベテロ二重鎖が形成されアガロースゲル電気泳動を用い
ると正しい突然変異を有する新規環状DNAの形成が上記からの非加熱サンプル
と比較することにより示される。
4つのデオキシリボヌクレオシドトリホスフェート(各々2.5mM)10μm
、 20+sHATP 3μり、 DNAポリメラーゼI (50/μN)のフ
レノウフラグメント1μにおよびT4 DN^リガーゼ(IOU/μm)1μl
をペテロ二重鎖(最終審!40μm)の混合物(20μN)へ加える。最終混合
物は一晩12℃にてインキュベートする。
大腸菌MC1061およびMC1000のインキュベーション混合物を用いた形
質転換の結果アンピシリン耐性形質転換体が得られる。突然変異体FVII遺伝
子を有する形質転換体は5′−32p−ラベル化27量体と21量体合成オリゴ
ヌクレオチドとのコロニーハイブリダイゼーション(マニアティスら)により選
択される。
再形質転換後プラスミドDNAを選択したコロニーから精製し、分析しそして配
列くマクサム−ギルバート法およびジデオキシ法)して合成オリゴヌクレオチド
により起こされる突然変異を変化させる。
Lys(32)がGlnで替えられた突然変異■因子遺伝子を有するプラスミド
pFN 60−3/6の構築を第3図に示す。
pFW 60−3/6をEcoRIで消化し、EcoRI −EcoRI■因子
断片をEcoRI’tt片pDxフラスミトへ連結しテフラスミドFVII (
565+ 2463)/pDXにおけると同じ方向に■因子(Gin 32)遺
伝子を有するプラスミドpFW 78−3/6が得られる1次いでプラスミドp
FIll 78−3/6を、上述の一般的方法にしたがってBHKtk−Ls1
3細胞へトランスフェクトする。
次いで細胞により作られた変更■因子をクエン酸バリウムとともに沈でんさせ、
免疫吸着により精製し;活性化してビョルンら(上述)により記載したようにイ
オン交換クロマトグラフィカラムにこれを通すことにより活性化して変更■a因
子とする。
活性試験
活性化天然■a因子のように、活性化変更■a因子は一段階凝固分析において凝
固期間を短かくする。活性化変更■a因子は、390whHNaC1と5mME
DT^からなるpH8,5の1019Mトリス−HCIM街液中はぼ0.9va
g7’alの濃度でインキュベーションする。減少サンプルのSOS −PAG
Eにより分解をモニターし、そしてかなりの分解が生じたときはアリコートを回
収しHPLCカラムへ施こす、調製用クロマトグラフィは主に、アミノ酸配列の
ためのサンプルからトリスをそのまま排除しそしてカラムからともに溶出する分
解した変更■a因子を排除することが仕事である。N−末端アミノ酸配列は、グ
ルタミン残基嵐32とアスパラギン酸残基陽33の間のペプチド結合の加水分解
が起きないことを表わしている。対照的に、活性化天然■a因子に対応研究で行
なったように同じ処理および分析を行なった場合リシン残基阻32に重大な分解
が見られた。
例2
Lys(38)がThrと替えられた変更■a因子(■a因子(Thr38))
の製造
■)の代わりに合成オリゴヌクレオチド■)を使用した以外は例1の方法を続け
ると突然変異■因子遺伝子を有する発現プラスミドが得られる。
次いでこのプラスミドをBHKtk−ts13al胞へトランスフェクトし、■
因子(Thr38)を細胞上澄から回収し活性化して上述のような■a因子(T
hr38)とする。
例3
Lys(32)およびLys(38)がそれぞれGinおよびThrで替えられ
た変更■a因子(■d因子(Gtn32. Thr38))の製造オリゴヌクレ
オチド■)および■)の両方とも12.5pmolを特定部位突然変異誘発反応
に使用することだけを除いて例1の方法を行なうと、突然変異■因子遺伝子を有
する発現プラスミドが得られる。
次いでこのプラスミドをBHKtk−ts13細胞へトランスフェクションし、
■因子(GIn32.丁hr38)を細胞上澄から回収し活性化して上述したよ
うに■a因子(C1n32. Thr38)とする。
例4
Arg(290)をSerに替えた変更■a囚子(■d因子5er(290))
の製造。
Arg(290)をSerに替えた突然変異■因子遺伝子を有するプラスミドp
FH八−3/6の構築を第4図に示す。
プラスミドpFN 10−8/6を使用して例1の断片a)を作る;そしてpF
W to−3/6の別のサンプルを、FVII cDNAにおいて1366bp
のウィンドウを有する第4図に示す断片b)を生ずるSac nとDra mで
消化する。
次いで断片b)およびa)を例1に記載したように処理するがただしオリゴヌク
レオチド■)をI)の代わ゛りに使用する。
pFW^−3/6をIl、coRIで消化し、そしてEcoRI−EcoRT■
因子断片をEcoR1切断pDXプラスミドへ連結するとプラスミドFV11(
565+2463)/pDXと同じ方向で■(Ser290)遺伝子を有するプ
ラスミドpFM X−3/6が得られる0次いでプラス、ミドpF14X−3/
6を上記した一般的方法にしたがってBHKtk−tsf3細胞へトランスフェ
クションする。
次いで細胞により作られる変更■因子をクエン酸バリウムとともに沈でんし:免
疫吸着により精製し;そしてビョルンら(上述)が記載したようにイオン交換ク
ロマトグラフィカラムに通過させることにより変更■a因子を活性化^rg(3
15)をSerに替えた変更■a因子(■因子(Ser315))の製造。
合成オリゴヌクレオチド■)を■)に替えること以外は例4の方法を行なうこと
により、変更■因子遺伝子を有する発現プラスミドが得られる。
次いでこのプラスミドをBHKtk−ts13細胞へトランスフェクションし、
■因子(Ser315)を細胞上澄から回収し記載したように■a因子(Ser
315)へ活性化する。
例6
3つの活性タンパク質開裂部位の測定
幾つかの活性開裂部位を固定するために、組換体■因子の列分析を行なう。結果
を次の第1表に示す。
このサンプルにおいて4つのN−末端は、Leu−39(カラム1) 、Gly
−291(カラム3)および1ys−316(カラム4)がタンパク質加水分解
開裂に相当しそして1ie−153(カラム2)が F■のFVIaへの活性化
に相当するものと考えられる。
浄¥1!(内存に変更なし)
FIG、 2
浄餐T(内存jこ変E:’ しン
F+c、 3
浄書(内9に変;なし〉
FIG、4
補正書の翻訳文提出書
(特許法第184条(唄−1−弁)
平成1年12月25日
特許庁長官 吉 1)文 毅 殿
1 特許出願の表示
P CT/DK8 B10 O103
2発明の名称
変更■/■a因子
3 特許出願人
住所 デンマーク国、デーコー−2880バグスバエルト。
ノボ アレ(番地なし)
4代理人
浄書(内容に変更なし) 請求の範囲
1.1つ、それ以上またはすべてのりシン、アルギニン、イソロイシンおよびチ
ロシン残基
(i ) Lys(38)
(ii ) Lys(32)
(iii) Lys(143)
(iv) Arg(290)
(v) Arg(315)
(vi ) Lys(316)
(vii) Lys(341)
(脩) Arg(398)
(ix) Arg(396)
(x) 八rg(402)
(xi ) I Ie(42)
(xi) Tyr(44)
が置換されおよび/または欠失している変更■/■a因子。
2、アミノ酸残基(i)、(ii)、(iv>または(v)の1つ、それ以上ま
たはすべてが置換されまたは欠失している請求項1に記載の変更■/■a因子。
3、Lys(38)がThr、^sp 、 Leu 、 Gly 、^la 、
Ser 、^snまたはHisで置き換えられた請求項1または2に記載の変
更■/■a因子。
4、Lys(38)がThrで置き換えられた請求項3に記載の変更■/■a因
子。
】!7)
5、Lys(32)がGin 、 Glu 、 His 、 Gly 、 Th
r 、八laまたはSerで置き換えられた請求項1または2に記載の変更■/
■d因子。
■/■a因子。
7、Arg(290)がcry 、^la 、 Ser 、 ThrまたはLy
sで置き換えられた請求項1または2に記載の変更■/■a因子。
8、Lys(38)がSer 、^1aまたはcryで置き換えられた請求項1
または2に記載の変更■/■a因子。
9、Arg(315)がGly 、 Thr 、 Ser 、^1aまたはGl
nで置き換えられた請求項1または2に記載の変更■/■a因子。
10、Lys(341)がGlu 、 Gln 、 Thr 、 Ser 、^
IaまたはGly、好ましくはGluまたはGlnで置き換えられた請求項1ま
なは2に記載の変更■/■a因子。
11、l1e(42)が^sn 、 Ser 、^IaまたはGlnで置き換え
られた請求項1に記載の変更■/■a因子。
12、Tyr(44)が^sn 、 Ser 、^1aまたはGlnで置き換え
られた請求項1に記載の変更■/■a因子。
13、請求項3〜12のいずれかに記載の置換基のいがなる組合せをも含む請求
項1または2に記載の変更■/■a因子。
X4. Lys(38)がThrで置き換えられ、Lys(32)がGlnで置
き換えられた請求項1まなは2に記載の変更■/■a因子。
15、請求項1〜14のいずれかに記載の変更■/■a因子をエンコードするD
NA配列。
16、請求項15に記載のDNA配列を含む発現ベクター。
17、形質転換して請求項1〜14のいずれかに記載の変更■/■a因子を作る
細胞。
18、■因子の発現をエンコードする遺伝子が天然の■因子におけるリシン、ア
ルギニン、イソロイシンおよびチロシン残基
(i ) Lys(38)
<ii ) Lys(32)
(iii ) Lys(143)
(iv) Arg(290)
(V) 八rg(315)
(Vi) Lys(316)
(翰) Lys(341)
(viii) Arg(398)
(ix) Arg(396)
(X) Arg(402)
(xi ) I 1e(42)
(xi) Tyr(44)
の発現の原因であるコドンの1つ、それ以上またはすべてで突然変異を起こされ
、前記アミノ酸残基の1つ、それ以上またはすべてを置換または欠失した変更■
因子を発現しうる変異した遺伝子を生じ、前記変異遺伝子を発現しうる適当な宿
主へ前記変異遺伝子を挿入し、前記宿主を適当な増殖培地中で培養しこれにより
変更■/■a因子を発現し、次いでこれを単離し場合により活性化して変更■a
因子生成物を生ずることからなる変更■/■a因子の製造方法。
19、製造された変更■/■a因子においてアミノ酸残基(i>、 (ii>、
(iv)および(v)の1つ、それ以上またはすべてが置換されまたは欠失し
ている請求項18に記載の方法。
20、製造された変更■/■a因子においてLys(38)がThr 。
^sp 、 Leu 、 Gly 、^Ia 、 Ser 、^snまたは旧S
で置き換えられた請求項18または19に記載の方法。
21、製造された変更■/■a因子においてLys(38)がThrで置き換え
られた請求項20に記載の方法。
22、製造された変更■/■a因子においてLys (32)がGin 。
Gl’u 、 His 、 Gly 、 Thr 、^laまたはSerで置き
換えられた請求項18または19に記載の方法。
23、製造された変更■/■d因子においてLys(32)がGinで置き換え
られた請求項22に記載の方法。
24、製造された変更■/■a因子において^rg(290)がGly。
^1a、・Ser 、 ThrまたはLysで置き換えられた請求項18または
19に記載の方法。
25、製造された変更■/■a因子においてLys(38)がSer 。
^1mまたはGlyで置き換えられた請求項18または19に記載の方法。
26、製造された変更■/■a因子において^rg(315)がGly。
Thr 、 Ser 、^IaまたはGlnで置き換えられた請求項18または
19に記載の方法。
27、製造された変更■/■d因子においてLys(341)がにIu。
Gln 、 Thr 、 Ser 、^1aまたはGly好ましくはGluまた
はGlnで置き換えられた請求項18に記載の方法。
28、製造された変更■/■a因子においてH!e(42)が^sn。
Ser 、Δ1aまたはGlnで置き換えられた請求項18に記載の方法。
29、製造された変更■/■d因子においてTyr(44)が^sn。
Ser 、^1aまたはGlnで置き換えられた請求項18に記載の方法。
30、製造された変更■/■a因子において請求項20〜29のいずれかに記載
された置換基のいずれかの組合せが存在する請求項18に記載の方法。
31、製造された変更■/■d因子においてLys(38)がThrで置き換え
られそしてLys(32)がGinで置き換えられた請求項18または19に記
載の方法。
手続補正書(方式)
%式%
1、事件の表示
PCT/DK88100103
2、発明の名称
変更■/■a因子
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名称 ノボ−ノルディスク アクティーゼルスカブ4、代理人
住所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番10号静光虎ノ門ビル 電話504
−07215、補正命令の日付
6、補正の対象
(1) 明細書及び請求の範囲の翻訳文(2)図面翻訳文
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)図面翻訳文の浄書(内容に変更なし)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)図面翻訳文 1通
手続補正書(方式)
平成2年 17月 6日
Claims (18)
- 1.1つ、それ以上またはすべてのリシン、アルギニン、イソロイシンおよびチ ロシン残基 (i)リシン(38) (ii)リシン(32) (iii)リシン(143) (iv)アルギニン(290) (v)アルギニン(315) (vi)リシン(316) (vii)リシン(341) (viii)アルギニン(392) (ix)アルギニン(396) (x)アルギニン(402) (xi)イソロイシン(42)および (xii)チロシン(44) が置換されおよび/または欠失している変更VII/VIIa因子。
- 2.1つ、それ以上またはすべてのアミノ酸残基(i),(ii),(iv)ま たは(v)が置換されるかまたは欠失する請求項1に記載の変更VII/VII a因子。
- 3.Lys(38)がThr,Asp,Leu,Cly,Ala,Ser,As nまたはHisで置き換えられた請求項1または2に記載の変更VII/VII a因子。
- 4.Lys(38)がThrで置き換えられた請求項3に記載の変更VII/V IIa因子。
- 5.Lys(32)がCln,Clu,His,Gly,Thr,Alaまたは Serで置き換えられた請求項1または2に記載の変更VII/VIIa因子。
- 6.Lys(32)がGlnで置き換えられた請求項5に記載の変更VII/V IIa因子。
- 7.Arg(290)がCly,Ala,Ser,ThrまたはLysで置き換 えられた請求項1または2に記載の変更VII/VIIa因子。
- 8.Lys(38)がSer,AlaまたはGlyで置き換えられた請求項7に 記載の変更VII/VIIa因子。
- 9.Arg(315)がCly,Thr,Ala,SerまたはClnで置き換 えられた請求項1または2に記載の変更VII/VIIa因子。
- 10.Lys(341)がGlu,Cln,Cly,Thr,AlaまたはSe r、好ましくはGluまたはGlnで置き換えられた請求項1または2に記載の 変更VII/VIIa因子。
- 11.Asn,Ser,AlaまたはGlnがIle(42)で置換された請求 項1または2に記載の変更VII/VIIa因子。
- 12.Asn,Ser.AlaまたはGlnがTyr(44)で置換された請求 項1または2に記載の変更VII/VIIa因子。
- 13.請求項3ないし12のいずれかの置換物のいかなる組合わせからなる請求 項1または2に記載の変更VII/VIIa因子。
- 14.Lys(38)がThrで置き換えられそしてLys(32)がGlnで 置き換えられた変更VII/VIIa因子。
- 15.請求項1〜14のいずれかによる変更因子VIIをエンコードするDNA 配列。
- 16.請求項15によるDNA配列を含む発現ベクター。
- 17.請求項1〜14のいずれかによる変更VII因子を生産するために形質転 換された細胞。
- 18.変更VII/VIIa因子をコードするDNA配列を含む発現ベクターで 形質転換した細胞を適当な培地中で培養し、前記DNA配列によりエンコードさ れる変更VII因子を単離し、場合により活性化して変更VIIa因子を生じさ せることからなる変更VII/VIIa因子の製造方法。
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