JPH04503301A - 合成インターロイキン―6 - Google Patents
合成インターロイキン―6Info
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- JPH04503301A JPH04503301A JP2501355A JP50135589A JPH04503301A JP H04503301 A JPH04503301 A JP H04503301A JP 2501355 A JP2501355 A JP 2501355A JP 50135589 A JP50135589 A JP 50135589A JP H04503301 A JPH04503301 A JP H04503301A
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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
51、細菌たる請求項50の単細胞宿主。
52、(a)IL−6活性を有する第1ペプチド部分と、第1ペプチド部分と単
細胞宿主によって発現され得る第3タンパク質部分との間の化学的に開裂可能な
ペプチドリンクを有する第2ペプチド部分と、を有する合成工性雑種タンパク質
をコードするヌクレオチド配列を有する組換え遺伝子であって、宿主内で複製、
転写、および翻訳をされることができるものを含有している単細胞宿主微生物を
培養し、(b)上記宿主によって生成された三つに分かれたタンパク質を特定し
、
(c)第2ペプチド部分を化学的に又は酵素的に開裂させ、そして
(d) IL−6活性を有する第1ペプチド部分を取り出す、という工程を特徴
とするI L−6活性を持つペプチドを生成する方法。
53、第2ペプチド部分が、タンパク分解酵素に反応するペプチドリンクを有す
る請求項52に記載の方法。
54、第2ペプチド部分がコラーゲナーゼ惑応部位を有する請求項53に記載の
方法。
55、第2ペプチド部分がエンテロキナーゼ感応部位を有する請求項53に記載
の方法。
56、第2ペプチド部分が因子Xa感応部位を有する請求項53に記載の方法。
57、第3タンパク質部分が、β−ガラクトシダーゼ配列又はその部分を有する
請求項53に記載の方法。
58、第3タンパク質部分が、TrpE遺伝子生成物を有する請求項53に記載
の方法。
59、第1ペプチド部分は、スルフヒドリル結合を形成できなく、第2ペプチド
部分はコラ−ゲナーゼ感応部位を有するペプチドから成り、第3タンパク質部分
は、β−ガラクトシダーゼ酵素活性を持つタンパク質から成ることを特徴とする
請求項53に記載の方法。
ao、第1ペプチド部分は、スルフヒドリル結合を形成できなく、第2ペプチド
部分はエンテロキナーゼ感応部位を有するペプチドを有し、第3タンパク質部分
はTrpE遺伝子生成物またはその部分であるタンパク質を有する請求項59に
記載の方法。
61、第1ペプチド部分は、スルフヒドリル結合を形成できなく、・第2ペプチ
ド部分は因子Xa感応部位を有するペプチドを有し、第3タンパク質部分はTr
pE遺伝子生成物またはその部分であるタンパク質を有する請求項59に記載の
方法。
52、illペプチド部分はスルフヒドリル結合を形成できなく、第2ペプチド
部分はエンテロキナーゼ感応部位を有するペプチドを有し、第3タンパク質部分
はβ−ガラクトシダーゼ配列またはその部分を持つ請求項59に記載の方法。
63、第1ペプチド部分はスルフヒドリル結合を形成できなく、第2ペプチド部
分は因子Xa感応部位を有するペプチドを有し、第3タンパク質部分は、β−ガ
ラクトシダーゼ配列またはその部分を有する請求項59に記載の方法。
64、第1ペプチド部分が第2ペプチド部分からの開裂後に、その第2ペプチド
部分からの残基アミノ酸を保持しないものである請求項59に記載の方法。
65、上記工性雑種タンパク質が上記宿主生物によって生成された全タンパク質
の少なくとも約20%を有するものである請求項52〜64のいずれか1つに記
載の方法。
66、上記宿主生物が原核生物である請求項52〜64のいずれか1つに記載の
方法。
67、上記宿主生物が細菌である請求項66に記載の方法。
68、上記宿主が細菌である請求項65に記載の方法。
69、上記第1ペプチド部分がスルフヒドリル結合を持たないものである請求項
52〜64のいずれか1つに記載の方法。
70、上記第1ペプチド部分が、第5図に示されたI L−6アミノ酸配列を有
する請求項52〜64のいずれか1つに記載の方法。
71、上記工性雑種タンパク質が、上記宿主生物によって生成された全タンパク
質の少なくとも約20%を有する請求項70に記載の方法。
72、アクセツションナンバーATCC40516(p340)を有する組換え
プラスミド。
73、アクセツションナンバーATCC40517(p367)を有する組換え
プラスミド。
74、IL−6活性を有する第1ペプチド部分と、開裂可能なペプチドを有する
第2ペプチド部分と、及び選ばれた宿主生物によって発現され得る第3タンパク
質部分と、を有する実質的に純粋な組換えタンパク質。
75、請求項1の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
76、請求項2の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
77、請求項3の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
78、請求項4の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
79、請求項5の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
80、請求項6の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
81、請求項7の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
82、M3項8の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
83、請求項9の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
84、請求項10の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
85、請求項11の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
86、請求項12の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
87、請求項13の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
88、請求項14の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。
89、第8b図に示すrL−68よびコラーゲンアミノ酸配列を有する組換えタ
ンパク質。
90、請求項75〜88のいずれか1つのタンパク質の化学的または酵素的な開
裂生成物である所のI L−6活性を有する組換えタンパク質。
91、システィンを含有せず、請求項75〜78のいずれか1つに記載のタンパ
ク質の化学的又は酵素的な開裂の生成物であって、開裂後に第2ペプチド部分か
ら導出される残基アミノ酸を保有しないことを特徴とするI L−6活性を有す
る組換えタンパク質。
92、IL−6活性を有し、かつ実質的に不溶性である合成ペプチド。
93、スルフヒドリル結合を形成し得ない請求項59項に記載のペプチド。
94、第5!のIL−6アミノ酸配列を有し、該配列はシスティン、あるいはそ
の同族体、類似体、又はそれらの活性部分を含有していないものである合成ペプ
チド。
95、配列がシスティンを含有していない第5図のI L−6アミノ酸配列を有
する合成ペプチドであって、コラーゲンリンカ−のアミノ酸が、部分的に又は全
体的に削陳されていることを特徴とする合成ペプチド。
96、配列がシスティンを含有していない第5図のI L−6アミノ酸配列を有
する合成ペプチドであって、コラーゲンリンカ−のアミノ酸とそのコラーゲンを
IL−6タンパク質にブリッジするセリン残基の全部が削陳されている合成ペプ
チド。
97、請求項94乃至96のいずれか1つに記載の合成ペプチドであって、N−
末端配列の第2アミノ酸としてグリシンの代わりにプロリンを有している合成ペ
プチド。
981?求項94乃至97のいずれか1つに記載の合成ペプチドであって、N−
末端配列に最初のメチオニンを欠いている合成ペプチド。
99.アミノ酸の削腺、置換、挿入、逆位、付加又は交換により請求項94乃至
98のいずれか1つに記載のペプチドの誘導体である合成ペプチド。
100、アミノ酸29からアミノ酸212までの天然I L−6のアミノ酸配列
の部分から成る合成ペプチドであって、上記配列はシスティンを含むが、上記ア
ミノ酸29はグロリンの代わりにグリシンであることを特徴とする合成ペプチド
。
101、最初のメチオニン残基を有する請求項100に記載の合成ペプチド。
102、請求項92乃至101の合成ペプチドをコードするヌクレオチド配列を
有する組換え遺伝子。
103、請求項102の組換え遺伝子を有するベクター。
104、請求項102の組換え遺伝子を有する単細胞宿主。
105、ff請求項10のベクターを有する単細胞宿主。
106、宿主中に抗体生成を刺激する方法であって、該宿主に請求項90〜10
1のいずれか1つのペプチドの有効量を、有効な抗原と共に投与する方法。
107、請求積項90〜101いずれか1つに記載のペプチドの有効量を、宿主
に投与することを含む、宿主におけるウィルス感染を予防または処置する方法。
108、請求項90〜101のいずれか1つに記載のペプチドの有効量を、宿主
に投与することを含む、宿主における肝性タンパク質の生成を刺激する方法。
109.請求項90〜]、 Olのいずれか1つに記載のペプチドの肴効量を、
宿主に投与することを含む、宿主における天端B細胞の分化を刺激する方法。
1108請求項90〜101のいずれか1つに記載のペプチドの有効量を、宿主
に投与することを含む、宿主における造血幹細胞を刺激する方法。
111、請求項90〜101のいずれか1つに記載のペプチドの有効量を、宿主
に投与することを含む、免疫抑制宿主を処置する方法。
112、請求項90〜101のいずれか1つに記載のペプチドと反応する単一ク
ローン性抗体の有効量を、宿主に投与することを含む免疫グロブリン生成におけ
る機能障害を含む病気状態を処置する方法。
113、薬学的に受容可能な担体と組合せた請求項90〜101のいずれか1つ
に記載のペプチドの有効量を含有する薬学的製剤。
114、請求項113に記載の製剤において、上記ペプチドが、少なくとも1つ
の他のシトカイン[cytokine]又は造血成長因子と結合されていること
を特徴とする製剤。
115.請求項114に記載の製剤において、上記シトカイン又は造血成長因子
が、エリスロボエチン、インターロイキン及びコロニー刺激因子から選ばれてい
る製剤。
116、請求項114に記載の製剤において、上記インターロイキンが、IL−
1,IL−2又ハr L −3テあッテ、上記コロニー刺激因子が、G−C3F
、GM−C5F、又はM−C5Fであることを特徴とする製剤。
117、 請求積項114〜116記載のシトカイン又は造血成長因子と開時的
又は連続的に共同投与して治療に使用する請求項90〜1011項のいずれか1
つに記載の合成ペプチド。
118、請求項113に記載の製剤において、上記ペプチドが感染防御抗原の有
効量と組合わされて、アジュバントとして存在していることを特徴とする製剤。
119、誘導可能なプロモータである第1部分と、ミニシストロン配列である第
2部分と、停止コドンを欠くタンパク質を有するDNA7ラグメントを挿入する
ためのクローニング部位である第3部分と、開裂可能なペプチドのヌクレオチド
配列である第4部分と、該第4部分の開裂可能なペプチドに関してフレーム内に
あるβ−ガラクトシダーゼのヌクレオチド配列である第5部分と、をコードして
いる核酸配列を有する組換え核酸ベクターであって、上記核酸配列の@3部分ク
ローニング部位が、β−ガラクトシダーゼの第5部分に翻訳読取り相外にあるこ
とを特徴とする組換え核酸ベクター。
120、第8b図に示されたDNA配列を有する請求項119に記載のベクター
。
121、m3項92〜101のいずれか1つに記載のペプチドをコードしている
DNA配列を有する請求項1〜14のいずれか1つに記載の組換え遺伝子。
122、ff墓項121に記載の遺伝子を有する組換えベクター。
123、請求項122に記載のベクターを含んでいる単細胞宿主。
124、p340プラスミドを有する組換えベクター。
125、突然変異体IAB DNA配列を有する組換え請求項125のベクター
によって生成されたペプチド。
127.1L−5活注を有するペプチドをコードしているDNA配列であって、
上記ペプチドは突然変異体IABによって形成された配列を有することを特徴と
するDNA配列。
128、請求項127のDNA配列によってコードされたペプチド。
129.1L−6活性を有するペプチドであって、上記ペプチドは含有アミノ酸
残基4−23が除去された天然IL−6配列を有することを特徴とするペプチド
。
130、請求項129のペプチドをコードするDNA配列。
明細書
合成インターロイキン−6
1、はじめに
本発明は、遺伝子及び組換え成熟インターロイキン−6(以下IL−6)である
それら遺伝子のコードされたタンパク質、並びにT L−6活性を保持する合成
システィンフリータンパク質に関する。これらのタンパク質は、開裂部位及び担
体DNAの部分と共に、インターロイキン−6又はその修飾された合成態のいず
れかから成るトリハイブリッド融合タンパク質のアミノ酸又はカルボキシ末端ペ
プチド部分として、単細胞宿主内に発現される。この組換え融合タンパク質は、
開裂部位に対して特異的なタンパク分解酵素で、生体外で精製され消化されるも
ので、I L−6の働きを持つペプチドを雇主させる。そのペプチドは、担体D
NAによって発現された大きなβ−ガラクトシダーゼタンパク質から容易に分離
される。精製されたペプチドは、免疫グロブリン及び肝性タンパク質を含むタン
パク質の生成を刺激するため使用することができ、また、ウィルス感染を防止す
るためにも使用され得る。そのタンパク質は、また、アジュバントとしてワクチ
ン調剤に添加することもできる。
2、発明の背景
2.1.ペプチド レギュレータ
遠隔細胞の代謝活性を調節する生理的作用物は、1909年、英国の科学者Ba
ylissとStarlingerによって、ホルモンと命名された。これらの
作用物は、アミノ酸誘導体、ステロイド及びペプチドから成る。さらに最近では
、細胞の増殖を活発にし及び/又は抑制する種々のペプチドが特定され、刺激因
子又は成長因子と名付けられている。そのような細胞因子に対する別の一般名称
は、シトカイン[cytokinelであるが、さらに正確な名称は、リンパ球
によって生成されるリンフ才力インという起源細胞である。りンフオカインは、
また、免疫系における細胞の増殖を調節する分子のインターロイキンに属する。
免疫系によって生成される他のペプチドは、特別な抗ウイルス性の作用をもたら
す。そのようなペプチドはインターフェロンと呼ばれる。
インターフェロンと見なすためには、因子は、RNA及びタンパク質の両方の合
成を含んでいる細胞代謝性プロセスを介して抗ウイルス性活動に作用するタンパ
ク質でなければならない。
(インターフェロン命名法委員会、 1980.Nature 86(2):1
10)2.2 インターロイキン−6
インターロイキン−6(IL−6)は、多くの研究者によって、IFNβ2A、
BSF−2,H3P、G−C5F、C5−309、HPGF、あるいは26KD
aタンパク質として選択的に述べられたペプチドに対して与えられた用語である
。今日IL−6として知られているこれらのオリジナル因子には、l)インター
7 z O7−β2 (Zi1berstein他、1986.EMBOJ、5
:2529)又はポリ(r I)ポリ(rC)刺激繊維芽細胞において初めて検
出された26kDaタンパク質(Haegeman他、 1986.Eur、J
、Bioche+*、159:625) 、 2) B細胞刺激因子−2(BS
F−2)と名付けられた強力なT細胞誘導リン7オカイン(Hirano他、1
986、Nature 324ニア3) 、 3) B細胞ハイブリドーマ/プ
ラスマ細胞腫成長因子(HPGF又はHGF)と呼ばれる繊維芽細胞生168:
543;Tosato他、1988.5cience 239:502) 、及
び4)肝細胞刺激因子(H3P)と呼ばれるペリ7工ラルブラ7ド単球タンパク
質(Gauldie他、 1987.Proc、Natl、Acad、Sci、
84ニア251)がある。
!L−6ペプチドの機能は、基本的には、人類病理学における炎症及び免疫応答
の両方に対するものである。これらの機能は、多様であり、試験される細胞の型
に依存する。r L−8は、白血球、上皮細胞、繊維芽細胞を処理したIL−1
、肝細胞、血管内皮細胞、噴門粘液腫組織、ある種の膀胱癌、ある種のけい部癌
細胞及びダリア細胞において、発現される。I L−6は、抗体生成細胞の増殖
及び分化をもt;らすよう、B細胞とT細胞の相互作用において含まれるペプチ
ドの一種である。I L−6は、活性化されたB細胞における免疫グロブリンの
分泌を非常インターフェロンとしてI L−6の初期特定に対して応答し得る抗
ウイルス性活動に関して、I L−6の本質的発現を与えた組換えT L−6プ
ラスミドでの中国ハムスター卵巣細胞の変化は、媒体内のペプチドの検出におい
てだけでなく、抗ウイルス性活動の検出においても生じた(Zi 1berst
ein他、1986.EMBOJ、5:2529)
天然I L−6が抗ウイルス性活動を有すか否かについて、科学誌で討論された
。抗ウイルス性の特別な活動はWeissenbach等によって初めて報告さ
れた(1980.Proc、Natl、Acad、Sci、77:7152);
また、この科学者グループのメンバーは、彼らの標本ニおける抗ウイルス性活動
について報告を続けた(Content他、1985、Eur、J、Bioch
em、152:253;May他、1988.J、Biol、Chen、263
ニア760を参照)。抗ウイルス性活動に対して報告された値は、5−10 X
10 ’U/mgタンパク質から1−3 X 10 ”U/mgと同程度の低
い値までの範囲である。反対に、多数の他の研究者は、彼等の精製された組換え
I L−6標本に関連して、大きな抗ウィルI L−6は、INFの活動を抑制
させることが明らかとなり?=(Kohase等、]987.Mo1.Ce1l
Biol、z:273)。しかし、EBVで影響を受けた人のB−リンパ芽球
細胞の成長を刺激する(TosatO等、1988.5cience 239:
502)。また、人の脚線細胞及び1978球の成長をも刺激する(Lots等
、1988.J、Exp、Med、167(s):1253)する成長因子とし
て特定された。IL−3と結合して、rL−6は、造血剤始原細胞の増殖を支え
(Van Damme等、 1987.Proc。
Natl、Acad、Sci、84:9035)、さらに、傷や感染に応答して
、肝細胞タンパク質のサブセットの合成を調節する(Gauldie等、198
7゜Proc、Natl、Acad、Sci、84ニア251 ;Andus等
、1987.FEBS Lett、22]:]8)。それ自体の作用の増大、及
びIL−1,TNF、TFNB。
及びPDGFのような他のペプチドレギュレータとの相互作用が、生体恒常性調
節に必要な複合シトカイン網において中心的役割を演するという示唆があった(
Kohase等、1987.Mo1.Ce1l Bio+、7:273;Sah
gal等、1987.5cience 235ニア31;B111iau、l9
87.fununol、Today 8:84; 5porn and Rob
erts、1988.Nature 332:217)2.3.インターロイキ
ン−6タンパク質のDNA配列異なる生物的活動に基づいて、多くの研究者によ
って初めて特徴づけられた因子の基本構造を比較することによって、それらのア
ミノ酸配列の同一性が明らかにされ、それらのペプチドをインターロイキン−6
(IL−6)として再命名することになった。ポリ(rl)(rC)又はシクロ
へキシミド及びアクチノマイシンDのいずれか一方で処理した繊維細胞は、IF
Nβ2と呼ばれる抗ウイルス性活性を導くことのできるタンパク質に対してコー
ドされた1 45mRNA分子を生成した(Weissenbach等、 19
80.Proc、Natl、Acad、Sci 、77:7152;英国特許第
2.063゜882号)。この導かれたmRNA7ラクシタンのc D N A
コピーから生成されt;クローンは、IFNβl、IFN7σA、IFN7σ、
及びT F N a Dとは明らかに異なったIFNβ2部分配列を与えた(C
hernajovsky等、1984.DNA 3:297;Rsvel等、1
983゜Interferon 5:2051.Gresser edlAca
demic Press、N、Y、)。多くのcDNAクローンから誘導された
完全なIFNβ2配列は、Slヌクレアーゼマツピングによって明らかにされた
m RN A) 開始部位、TATAボックス、ポリアゾニレ−シコン部位、A
TG開始配列に加えて、212アミノ酸長タンパク質を形成した(Zilber
stsin等、l986.EMBOJ、5:2529;ローヨッパ特許0220
574Al、公開日1987年5月6日)。IFNβ2配列の別の解析において
、May等、 1986.Proc、Natl、Acad、Sci、83:89
57もまた、Zilberstein等、1986.EMBOJ、5:2529
;の部分cDNAクローンではなく、全長c D N スクリーンを用いて、
その212アミノ酸タンパク質配列を形成した。これらの研究者達は、IFNβ
2がTNFによって導かれたことについても留意した。
それらの26kDaタンパク質は、検出可能な抗ウイルス性活性を有しなかった
が、Flaegemann等、 1986.Eur、J、Biochem、15
9:625は、シクロへキシミド又はインターロイキン−1での処理によって繊
維芽細胞内に導かれたそれらの26kDaタンパク質の配列が、Zi 1ber
stein等、1986.EMBOJ、5:2529;のIFNβ2と同一であ
うたことを認めた。そのタンパク質の5′末端は、cDNAクローンコレクシ1
ンにおいて失われていたので、26 kDaペプチドの内部cDNA配列との相
補性を試験する人遺伝子ライブラリィのスクリーンは、人遺伝子の5′末端領域
内の162bpイントロンのDNA配列と同様に、完全な212アミノ酸配列を
与えたゲノミッククローンを生み出しt;。3309個別ペプチド配列を含んで
いるタンパク質データベース内のタンパク質との大きな類似性を見い出せなかっ
た。
別の研究(Hirano等、1986.Nature 324ニア3)において
、BSF−2タンパク質が、その因子を構造的に生成しf=人のT細胞株から精
製され、かつHTLV−1ウイルスを用いて確立された。
9個のペプチドフラグメントからのアミノ酸配列データが、cDNAライブラリ
ィを探すために使用された合成オリゴマーを精製するために必要な情報を与えt
;。cDNAクローンは、精製I L−6タンパク質のアミノ末端のごとく配列
された。成熟タンパク質配列の端部は、核酸配列から予測された212アミノ酸
プレペプチドが、天然成熟BSF−2(TL−6)タンパク質を精製するために
開裂される28アミノ酸長信号ペプチドを含んだことを示すpro−va 1−
pro−proであった。
完全BSF−2(IL−6)ゲノミックDNAの続いての配列解析は、染色体セ
グメントが、5個のエクソン及び4個のイントロンを含んでいることを証明した
(Yasukawa等、1987.EMBOJ−6:2939)。BSF−2(
IL−6)遺伝子の組織は、2つの遺伝子が比較されると、G−C5Fの組織と
まさに類似していた。
HG F (Brakenhoff等、1987.J、I+++muno1.1
39=4116)の配列の完成後、HGFとT L−6の同一性が確認された。
さらに、(HGF、IFNβ2.26KDaタンパク質すなわちBSF−2など
の)IL−6遺伝子の全ての報告された解析における配列差の検討によって、僅
かな単塩基変化が明らかにされた。ペプチド読取りフレーム内で生ずる2つ変化
のいずれもアミノ酸変化を生じない、まI;、Van Damme等、1988
.J、Immunol、140:15314は、HGFのアミノ末端配列が、I
FNβ2.26KDaタンパク質及びBSF−2と同一であったことに注目した
。
C1ark他(国際出願番号PCT/US87101611 、公開番号WO3
8100206゜1988年1月14日公開)もまた、T L−6のcDNA配
列を報告している。
2.4.IL−6におけるシスティン残基の保存会てのシスティン残基位置は、
2つのタンパク質、すなわちBSF−2(IL−6)及びG−C9F間に保存さ
れる。この類似性に注目して、Hirano等、1986.Nature 32
4ニア3は、分子内のジスルヒド結合がBSF−2(IL−6)及びG−C5F
の構造に重要だろうことを示唆した。それらの示唆は、多くの成長因子すなわち
、BSF−2(IL−6)がG−C5Fと遠く関連することを明らかにしたイン
ターロイキンとインターフェロンの個人のデータベースにおけるBSF−2(T
L−6)配列と他の配列との比較に基づいていた。しかし、ナシ羅ナル・バイオ
メディカル・リサーチ基礎データベース又は遺伝子配列データバンクとの比較で
は、それらのデータバンクにおける他のタンパク質との大きな類似性が明らかに
されなかつt;。
システィンの保存は、また、Van 5nick等、198B、Nat1.Ac
ad、Sci、83:9679によって示唆された。彼らはマウスのHP−1を
配列し、人I L−6に関して保存された相同体を見出した。彼らは、まt二、
HP−1,1L−6及びG−C5Fのシスティンの位置を調べ、システィン位置
が3つのペプチド内で保存されたことに注目しt二。
Yasukava等によって上述されたように、BSF−2(TL−6)遺伝子
内のエキソン及びイントロンの組織は、2つの遺伝子が比較されたとき、G−C
SFの組織とまさに類似したものであった。この発見は、2つのタンパク質のそ
れぞれ改革的歴史である(kishimoto、 1987. J、CI in
、 I+nmuno1.7(5):343参照)。
タンパク質内のシスティンの存在は、タンパク質が細菌宿主において組換え生成
されるとき、プロセス上の問題を引き起こす。微生物的に生成されたシスティン
含有タンパク質は、タンパク質生成物の精製を非常に複雑にする多量体を形成す
る傾向がある。組換えタンパク質の還元や再酸化など、競りかの付加的精製ステ
ップが、適切な構造状態のタンパク質を得るために必要である。化学的に等価な
中性アミノ酸によって同時置換して、1以上のシスティンを除去することが、I
L−6分子の単離及び精製を簡単にするために好ましい。しかし、微生物的に
活発な分子からシスティンを連続的に除去することは、通常形成されたジスルヒ
ド結合の存在しない三次元構造が実質的に変えられ得るという点で、予測できな
い。1以上のこれらの残基が、所望の活動を保持するために必要不可欠であるこ
とが度々ある。
! L−6のシスティ〉が保存されているので(上記参照)、天然システィン残
基は、I L−6などのシトカインに対して特に臨界的であることが期待される
。さらに、他のシトカインの生物的活動が、システィンが除去される場合に影響
を受けるであろうと報告されている。例えば、3つの内の1つのシスティン残基
のみが、IFN−βの生物的活動に影響を与えることなく除去され得る。(米国
特許第4.737.462号 参照)。同様に、I FNIllの4個のシステ
ィンの内の1個のみが、活動を完全に喪失することなく除去され得る(Mark
等+ 1984.Proc、Natl、Acad、sci、81:5662)。
2.51組換えタンパク質としての
天然インターロイキン−6の生成
2.5.1.組換えDNA技術ならびに遺伝子発現組換えDNA技術は、DNA
ビークル(ベクター)内に特別なりNA配列を挿入し、宿主細胞内で複製できる
組換えDNA分子を形成することを含む。一般に挿入されたDNA配列は、受容
株DNAビークルに対して異物である。すなわち、挿入されたDNA配列及びD
NAベクターは、全く遺伝情報を交換しない生態から導かれる。または挿入され
たDNA配列は、全体的に又は部分的に合成的に作られ得る。燈つかの組換えD
NA分子の構成を可能にする一般的方法が開発された。
構成に対して使用された方法に関係無く、組換えDNA分子は、宿主細胞と両立
可能であらねばならない。すなわち、それは、宿主細胞内で自律複製できるか、
又は1または2以上の宿主細胞染色体中に安定的に一体化されうるものでなけれ
ばならない。組換えDNA分子は、また、所望の組換えDNA分子を選択できる
識別機能も有していることが好ましい。さらに、もし全ての適切な複製、転写、
及び翻訳の信号が、組換えベクター上に正確に配列されるなら、異物遺伝子は、
例えば微生物発現プラスミドの場合には変形微生物細胞において、あるいは、複
製の適切なオリジンを有する組換えプラスミドを有するか又は組換えウィルスで
感染された自由細胞株若しくは宿主において、正しく発現される。
異なる遺伝子信号及び処理結果は、DNA転写やメツセンジャーRNA (mR
NA)翻訳などの遺伝子発現レベルを制御する。
DNAの転写は、RNAポリメラーゼの結合を指示し、それによってm RN
A合成を促進させるDNA配列であるプロモータの存在に依存する。真核性プロ
モータのDNA配列は、原核性プロモータのDNA配列とは異なっている。さら
に、真核性プロモータ及び付随する遺伝子信号は、認められないか、又は原核性
系では機能しない。また、さらに、原核性プロモータは認められず、真核性細胞
において機能しない。
同様に、yK楼性内のmRNAの翻訳は、真核性の信号とは異なる適切な原核性
信号の存在に依存する。原核性内のmRNAの十分な翻訳は、mRNA上のSh
ine−Dalgarn。
(S−D)配列と呼ばれるリポソーム結合部位を必要とする(Shine、J、
及びDalgarno、L、、1975.Nature 254:34)。この
配列は、タンパク質のアミノ末端メチオニンをコードする、通常AUGである開
始コドンの前に配置されているmRNAの短ヌクレオチド配列である。S/D配
列は、165rRNA(リポソーマルRNA)の3′末端に対して相補的であり
、リポソームの正しい位置付けを与えるように、r RN Aと二重化すること
によって、mRNAのリポソームへの結合をおそらく促進させるものである。
165リポソームRNA及びmRNA間の相補性の数少ないヌクレオチドから成
る5hine/Da1garno配列は、リポソーム結合部位の重要な特徴とし
て特定されたが(Shine及びDalgarno、1975.Nature
254:34;5teitz、1980.リポソームにおける構造、機能、及び
遺伝学、 ed、chambliss等、Baltimore、Md、。
University Park Press pp、479−495)、コン
ピュータ解析によって、AUG開始コドンを取囲んでいる約百個のヌクレオチド
が、翻訳開始信号の適切な予測によって支持されるように、リポソーム/ m
RN A相互作用に含まれることが示された(Stomer等。
1982、Nucl、Ac1ds Res、10:2971;Gold等、 1
984.Proc、Natl、Acad、Sci、81ニア061)。特定のタ
ンパク質の最大翻訳に対して、何が現実に最良かつ完全なリポソーム結合部位を
与えるのかの予測は、なされ得なイ(Joyce等、 1983.Proc、N
atl、Acad、Sci、80: 1830 参2bp配列のそれらの特徴化
に8いて組換え発現ベクターの発展中に、完全なリポソーム/ m RN A相
互作用領域の重要性を認識した(スコナー等の第1図、1986.Proc、N
atl、Acad、Sci、USA83:8506)。「ミニシストロン」配列
の第1のシストロンにおける1つの塩基欠失は、全細胞タンパク質の0.4%か
ら24%まで下流組換えタンパク質Met −[Ala)bGHの生成を増大さ
せるに十分であっ!;(図4.pcZ145と比較しl;pCZ l 43 、
5choner等、 id、を参照)。
代替として、2つの塩基挿入もまた、第2シストロンによってコードされたコー
ドするペプチドの大きな発現をもたらした。
制御実験は、発現の差が翻訳の差によることを示した。これは、これらの構成の
mRNAレベルが、(約507オールドであった)発現しt;タンパク質差と比
較して(37オールド違い以下の)必然的に同一であったためである。結論は、
ミニシストロン配列の第1シストロンの翻訳を終わらせる停止コドンの位置が、
組換えタンパク質のコードされた配列を含んでいる、第2シストロンの翻訳効率
に影響を与えたいということであった。
それらの働きの最も重要なものは、組換えタンパク質のコードされた配列にすぐ
先行する配列の1つ又は2つの塩基変化が、下流発現に非常に大きな効果を持ち
得ることを示した。
クローン化遺伝子の好結果の発現は、DNAの充分な転写、mRNAの翻訳そし
である場合には、タンパク質の翻訳後の修飾を要する。発現ベクターが、適切な
宿主における活性プロモータの制御下で遺伝子を発現するため、及びタンパク質
生成を増大させるため、使用された。
2.5.2 組換えインターロイキン−6の非細菌的生成
Weissenbach等、 1980.Proc、Acad、Sci、77:
7152は、卵母細胞内のcDNAを翻訳し、生体外において組換えTFNβ2
を作ったが、Zi 1berstein等、1986.EMBOJ、、q:25
29は、生体内のIFNβ2A (I L−6)cDNA発現の第1例を報告し
ている。異なる一次クローンの融合したcDNAを含有している抑制フラグメン
トは、psVcIFB2プラスミドを生成するために、SV40初期プロモータ
の下流に置かれt;。このプラスミドにおいて、完全IFNβ2 A c D
N A配列及びオリジナルクローニングベクターの幾つかの隣り合うヌクレオチ
ドは、5V4Q初期プロモータ及びTアンチダンRNAのヌクレオチドに続いた
。IFNβ2A配列は、Tアンチゲン分割領域及びポリアゾニレ−シコン部位を
導いた。中国ハムスター卵巣細胞(CHO)組織培養細胞及びメトトレキセート
増幅選択へのステップ終了後、〔S″S〕とラベルされたCHO細胞クローンが
、非飽和量の抗体を用いて、イムノプレシテーシaンによる放射性IFNβ2タ
ンパク質生成のためにスクリーンされた。同じ研究において、全IFNβ2Ac
DNA配列がT7 RNAポリメラーゼプロモータに融合された所のプラスミド
構成が、生体外で転写され、続いてラビットの網状赤血球溶解産物内で転写され
たmRNAを生成した。溶解産物のイムノプレシビテーションに続いて適切な大
きさのIFNβ2(IL−6)タンパク質が、5DS−ポリアクリルアミド ゲ
ル上に検出され得る。
BSF−2(I L−6) は、SV40初期プロ% −タニ隣り合うBSF−
2の完全コード領域を含んでいるグラスミドの形質移入の後、CO37細胞内で
機能的に発現された(Hirano等。
1986、Nature 324ニア3)、 B S F −2活性は、イムノ
アフイニティゲル方法を用いて、転写した細胞からの媒体の精製及び濃縮の後、
検出され得る。この方法を用いて生成された組換えIL−6は、FAO細胞内の
フィブリノーゲン及びアルブミンmRNAの調節を解析するために使用された(
Andus等、1987.FEBS Letts、z2i:18)。
C1ark等(国際出願番号wo88100206 、1988年1月14日公
開)は、TL−6CDNA配列が、SV40エンハンサ−1主要アデノイド遅れ
プロモータ、DHFRコード配列、SV40遅れメツセージポリ−A付加部位及
びVA r遺伝子を含むp91023Bプラスミド中に結合されたところのpC
5F309の構造を述べている。CoS細胞がこのプラスミドを用いて形質転換
されるとき、IL−6造血刺激活動がlO〜4希釈の調節された組織培養細胞媒
体で回復され得る。この型の組換え標本は、F23.I TgG2a抗−〔マウ
スT細胞しセプターBチェーン可変領域セグメント8.1.8.2及び8.3〕
−マウス抗体と結合したConA又はアガロースビードのいずれかの存在下I;
、T細胞増殖へのI L−6の効果の解析に使用された(Garman等。
1987、Proc、Natl、Acad、Sci 84ニア629)。組換え
X L−6の標本は、またインターロイキン−2を存在させて、マウスの胸腺細
胞からLy−21細胞溶解性のリンパ球の分化へのI L−6の効果を研究する
のに使用された(Takai等、1988.J、Immunal、140:50
B)。
組換えT L−6のより高い細胞生成の代替方法は、ラビットの網状赤血Bt二
おけるIL−6mRNAの翻訳による(Poupart等。
1987、EM130 J、6:1219)、又は酵母におけるcDNA発現に
よる(La Pierre等、l988.J、Exp、Med、I67:794
) r L −6m RN Aのカエル(Xenopus)卵母細胞への注入後
の生体外合成を含む(WeissenbachlF 、 1980 、 Pro
c、Nat 1. Acad、Sc i、77: 7152 ;Cou l i
e等、198V.E
ur、J、Immunol、17: 1453:Poupart等、1987.
EMBOJ、6:1219)。 2゜5.39組換えインターロイキン−6の細
菌的生成りラーク等(@際出願番号WO38100206、1988年1月14
日公開)は、pcsF309を使用してE、coliにおける組換え■L−6の
発現及び生成を報告した(受入れ番号ATCC67153として1986年7月
]りEI寄託)。しかし、そこで報告された好適な実施例は、pcsF309の
配列を選択的に調整し、a)その信号ペプチドリーダ配列及びその3′ ノンコ
ード配列を削除し、そしてb)温度感応C+抑制因子との関連で、タンパク質コ
ード配列を温度誘導PLプロモータに結合させている。プラスミドpAL309
cm781を含むこの菌株はATCCに寄託されなかった。この菌株では、細菌
的に発現されたタンパク質が、初めに可溶化され、その後再びフォールドされな
ければならなかった不溶化形態で生成された(彼らの特許出願の実施例V参照)
。代替的には、pAL−5ec−IL−6−181と呼ばれるプラスミドがsP
Lプロモータ制御下で、IL−6のcDNA配列を合成信号ペプチドリーダ配列
に結合することによってIL−6を生成するように構成された。温度感応C1抑
制因子菌株におけるPLプロモータの高温誘導の後、T L−6が、信号ペプチ
ドが途去される等質タンパク質として変形細胞の周縁質から隔離された。純粋タ
ンパク質の産出は、報告されなかった。
Brakenhof f等、1987.J、Immuno1.139:4116
は、7個の特別なIL−6cDNAクローンのいずれか1個を含有している異な
るE、coli菌株において、HGFすなわちハイブリドーマ成長因子(IL−
6)の発現を報告した。媒体は、I L−6を生成するクローンを特定するため
に、! L−6活性に対しスクリーンされた。その活動は、クローン間で少なく
ともs、oo。
7オールド変化した。最も活性な構成(クローン7)は、ペプチドの第1の43
アミノ酸を失っていたが、その構成は、次に活性なりローンの20倍以上の活性
を生成した。HGF(IL−6)の完全なアミノ酸コード領域を含有する構成は
、最も小さな活性を示した(例えば、ATGスタート部位からポジション−62
で始まるクローン■5は、l 0.000kU/mlを持ったクローン7に比べ
て1 、7 kU/mlの活性を示した)。活性を検出するために、組換えIL
−6は、初めにクローン7及び15のシトソリツクタンパク質から分離された。
活性は、個々の5DS−PAGE切片の溶離後にのみ分析された。活性が検出さ
れてさえも、T L−6タンパク質は何も、ゲルタンパク質プロフィールにおい
て明らかにされなかった。
Tosato等、l988.5cience 239:502は、E、coli
において生成された組換えI L−6を用いて、免疫悠置後に抗血清の生成を報
告している。しかし、抗血清生成方法並びに組換えIL=6タンパク質合成及び
生成は公表されなかった(調整原稿中に文献lOとされているものを参照のこと
)。
組換えBSF−2(IL−6)は、pTBCD−12を用いてE、coliにお
いて生成された(旧rano等、1988.1mmunol Letters
17:41)。このプラスミドの誘導は、組換えI L−6ペプチドがI L−
2ペプチドに融合されている融合タンパク質の生成をもたらした。カリクレイン
及びアミノペプチダーゼ−Pを用いてのプロテアーゼ消化は、成熟!L−6タン
パク質を得るために必要であった。しかし、説明を可能にさせるこれ以外の手順
の詳細はどこにも公表されていない(上記調整原稿参照)。
May等、 1989. J、Biol 、chem、263ニア760では、
182アミノ酸の!L−6ペプチド部分に融合された原核性リーダペプチドの3
4アミノ酸を含んでいる生成物を生成するために、REV発現ベクター(Rep
ligen corp、cambridge、MA)におけるIL−6cDNA
の融合の後に、細菌内にI L−6の不溶化形態を生成することが報告されてい
る。発現タンパク質は、Tris塩基化バッファにおける8M尿素、5mM D
TT及び10mMβ−メルカプトエタノールで溶解された不溶化ペレット内に取
り出された。融合生成物は、溶解バッファを持つ塩の勾配を用いているDEAE
−セファローズ コラムのクロマトグラフィによって続いて、原核性リーダペプ
チドに対するモノクローン抗体を持つイムノアフイニティ・久ロマトグラフイ、
又はモノQコラム(Pharmac ia)を持つFPLCのいずれかによって
、多数の他のE、coliペレットタンパク質から部分的に精製された。精製タ
ンパク質の産出は報告されていない。DEAE−セファローズピーク7ラクシ羅
ンは、FS−4細胞培養及び水胞性0炎ウィルスにおいて、サイト7アテイツク
効果低減分析を用いて、0−5 110/mlの抗ウイルス性活動を示した。組
換え融合されたI L−6タンパク質は、ポリクローン抗血清を精製するために
、ラビットに注射された。そのポリクローン抗血清は、人の単核細胞において、
TNF及び又はI L−6のシクロへキシミド誘導後の繊維芽細胞FS4細胞に
おいて、天然T L−6タンパク質を特徴づけるために使用された。FS4細胞
媒体を持つ抗血清のインキュベージコンは、CESS細胞内の免疫グロブリンの
誘導を妨げた。
多くの研究者は、E、coli内に作られt;組換えI L−6タンパク質を報
告したが、組換えI L−6精製の方法論については開示がなかった(Taga
等、 1987.J、Exp、Med、166(4):967;Gauldie
等、1988.Proc、Natl、Acad、Sci、84ニア251;Lo
tg等、1988.J、Exp、Med、 167(3) : 1253 ;M
uraguch i等、1988.J、Exp、Med、167(2):332
:Re1s等、 1988 、 J 、 Immuno l 、 140(5)
:1566)。
2.5.4.組換えインターロイキン−6の高生産困難性
細菌内に天然I L−6の生成を可能にする報告は見当たらないが(セクション
2.5.3を参照)、細菌内の天然タンパク質の高生産は、組換えDNA生物工
学法を用いても成功しなかった(Asagoe等、1988.Biotechn
ology 6:806) (本願の5.1.も参照)。Asagoeの研究は
、上述の2.5.3 、に報告された構成に近いプラスミド構成を用いて誘導細
胞エキス内で検出可能なタンパク質として天然I L−6を生成することはでき
ないことを報告している。不成功のAsagoeの発現プラスミドは、P TA
Cプロモータ及びATGスタート配列を持つフレーム内で、かつそれに隣接する
成熟旭理BSF−2(IL−6)タンパク質コード配列を含んでいた。そのプラ
スミドは、種々の菌株背景において解析されたが、I L−6タンパク質は融合
後に検出されなかった。多量の不溶化組換えI L−6活性が、次の1)〜3)
の状態にある多雑種融合タンパク質を含有しているプラスミドの誘導後にのみ、
Asagoeによって生成された。すなわち、1)P71.プロモータ及びAT
Gスタート部位が大成長ホルモンコード配列に融合された、2)大成長ホルモン
配列がXa因子ペプチド認識部位(i le−glu−gly−arg)を生成
するオリゴヌクレオチド配列に融合された、モして3)Xa因子認識部位が、そ
の後、glu−phe−met−BSF−2配列又はala−BSF−2コ一ド
配列のいずれかに融合された。
したがって、この組換えIL−6(すなわちBSF−2)ペプチドは、この構造
における大成長ホルモン/Xa因子配列/BSF−2ハイブリッド融合生成物の
カルボキシ末端部分であった。一方のペプチド構造内にglu−phe−met
−BSF−2として、又は他方にala−BSF−2ペプチドとして存在してい
る組換えI L−6活動は、8M尿素までの融合タンノ(り質の溶解化後にのみ
精製され得た。Xa因子を持つ融合タンパク質の開裂は、粗放透析による精製融
合タンパク質を再フォールドすることを要した。融合タンパク質標本がXa因子
によって不完全に消化されただけであったので、再7オールドされたプロセスは
、不完全であった。
Xa因子開裂は、他の部分開裂生成物に加えて、無傷融合タンパク質、組換えI
L−6ペプチド、及び大成長ホルモンペプチドを含んでいる異種起源混合物を
生成した。精製生成物内にT L−6活性を得るために、Xa因子/開裂混合物
が、6Mグアニジニウム塩酸基で変性されなければならなかった。組換えIL−
6ペプチドのクロマトグラフィ精製後に、それは、再7オールドされた活性ペプ
チドを回収するために、さらに組数透析を受ける。glu−phe−met−B
SF−2又はala−BSF−2のいずれかである結果としての組換えペプチド
は、B細胞刺激因子分析におけるそれらの活動に対してのみ試験される。その生
成プロセスに対して報告された生産高は、約5%であった(精製活動の3+ng
が、最初の100mgの融合タンパク質から回収されたが、そのうち58mgは
I L−6ペプチドである。したがって、3158−5.17%)。
従って、今なお、I L−6の高生産を与える便利で、比較的安価な方法が必要
とされている。哺乳類細胞を用いる組換え方法は、かなり高価となる傾向がある
。細菌精製は低コストではあるが、変換細菌においてI L−6を生成するため
の従前の試みは、商業的に好適な生産法をもたらさなかった。
本発明は、高いタンパク質生産すなわち、代替的には全部の細胞質ゾルタンパク
質の約20%を与える、細菌におけるIL−6を生成する方法、及びDNA構成
を提供する。本発明は、また、天然r L−6分子の生物的活動を保持するシス
ティン7リー形態のI L−6を提供するものである。
3、発明の概要
本発明は、タンパク質のそれぞれの活性ペプチドフラグメントと罰様に、細菌に
よって生成された組換え合成システィン7リーT L−6タンパク質の経済的生
成に関するものである。生成されるタンパク質は、システィン含有又はシスティ
ンフリーのいずれかであり、I L−6生物的活動を保持する。細菌培養は、高
百分率すなわち一般に全可溶性細胞質ゾルタンパク質の少なくとも20%はどの
組換えタンパク質を発現する。組換えI L −6タンパク質は、ペレットから
タンパク質を溶解させるために、8M尿素又はβ−メルカプトエタノールのよう
な粗い変性剤での処置を必要としない。本明細書及び特許請求の範囲を通して使
用されているように、「実質的に水に可溶である」という句は、この特性を示す
。
本発明では、I L−6は、3部分の融合タンパク質を発現させることによって
、単細胞宿主内に組換え生成される。その融合タンパク質は、第1、第2及び第
3ペプチド部分から構成され、第1ペプチド部分は、T L−6活性を有し、第
2ペプチド部分は、化学的にあるいは酵素的に開裂可能な配列を有し、その配列
は第1ペプチド部分を第3ペプチド部分に結び付は七いる。また、第3ペプチド
部分は、単細胞宿主によって発現され得、かつ好ましくは検出可能な機能を有す
るタンパク質又はその部分である。それらの3つのペプチド部分は、便宜上「第
1」「第2」又は「第3」と呼ばれるが、タンパク質のプロモータ制御発現に関
して、特定の順序になっているものとして読まれるべきではない。第1及び第3
ペプチド部分の位置は交換可能である。
第3ペプチド部分は、タンパク質または胤細胞宿主細胞が作ることができるタン
パク質の部分を与える。第3ペプチドを発現する担体DNAの存在は、真核性T
L−6タンパク質の生成を容易にする。その検出可能な機能において、(例え
ば、酵棄的活性)、@3ペプチドが容易に特定されかつ隔離される手段を与える
。所望の生物的活性を持つ第1ペプチ)′部分は、第2ペプチド部分の開裂によ
って融合タンパク質の残部から分離される。その後、組換えI L−6ペプチV
は、高性能液体クロマトグラフィ(HP L C)などによる公知の方法によっ
てタンパク質混合物から分*=a、そして精製され、r L−6アツセイにおい
て活性である純粋なタンパク質を産出する。本発明は、後述のベクターで交換さ
れた単細胞宿主に加えて、融合タンパク質をコードしているヌクレオチド配列、
これらのヌクレオチド配列から成る組換えベクターをも考慮している。
特別な実施例では、T L−6活性を有する合成ペプチVが、セリン残基によっ
て置き換えられた未変性I L−6配列の全4個のシスティンで精製される。特
にことわっていない場合には、合成システィンフリーI L−6又は組換えシス
ティンフリー丁L−6という用語が、セリン残基によって置き換えられた未変成
I L−6配列の全4個のシスティンを持つT L−6活性の合成ペプチドを指
すものとして本明細書及び特許請求の範囲において使用される。そのようにして
精製されたペプチドは、驚くほどにその生物的活性を保持する。例えば、I L
−6のシスティンシリ−形態は、肝細胞活動化及びB細胞刺激を示すことがわか
った。本発明のタンパク質は、抗ウィルス活性を有し、細胞のウィルス感染を防
止し得る。システィンフリー合成タンパク質は非発熱性であり、あるいは少なく
とも未変性I L−6タンパク質よりも非常に小さな発熱性のものである。
本発明のタンパク質は、また、IL−67ミノ末端から27個のアミノ酸残基ま
でを削除し、及び/又はアミノ末端に50個までアミノ酸襞基を加え、及び/ま
たはI L−6配列のカルボキシ末端に350個までアミノ酸を加え、かつ、適
切な生物的活性を保持している異なるシスティン7り−及びシスティン含有IL
−6ベプチVをも含んでいる。従って、驚くことには、また多くの他の生物的挙
動のペプチドとは違って、塩基IL−6配列が、実質的な活動を大きく失うこと
なしに修飾することがでさる。従って、本発明は、I L−6活性を保持する、
トランケートされ伸びた、システィン7り−又はシスティン含有ペプチドに加え
て、そのシスティンフリーペプチドをコードする遺伝子配列を包含している。
本発明の方法は、I L−6を調製するための公知の組換え法の改良であり、本
発明では、組換え/ベクターシステムにおいて商業酌量のT L−6を調製する
手段を提供するものである。
Asagoeによって述べられたものなど、前述のIL−6融合タンパク質構成
は、大量のタンパク質の発現を得るのに成功してい 、ないし、それらは機能的
タンパク質を得るために、膨大な粗放精製工程及び再フォールド工程を必要とす
る。しかし、この粗雑な変性剤での処理は本方法では必要なく、また、融合タン
パク質又は開裂タンパク質のいずれかの再7オールドも必要としない。
これらの組換え宿主を培養することによって精製されたペプチドは、免疫系治療
細胞活性へのそれらの刺激効果において特徴的I L−6活性を保持する。本発
明は、また、請求の範囲に記載された合成I L−6ペプチドの投与によって、
免疫応答の全体的モジュレータ1ンに加えて、ウィルス性疾患、免疫不全、及び
肝性疾患の治療法についても考慮している。
3.1.定義
A T CC: American Type Cu1ture Co11ec
tionbp : 塩基対
BSF−2: B細胞刺激因子
cDNA : 相補的DNA
CHO: 中国ハムスター卵巣
C5F : コロニー刺激因子
DHFR: ジヒドロ葉酸レダクターゼDNase : デオキシリポ核酸分解
酵素ELISA : 酵素結合イミューノソーベント アッセイG−C5F :
顆粒球コロニー刺激因子HGF : 肝細胞成長因子
HPGF: ハイブリドーマ プラマサイトーマrPlamacytomaコ成
長因子
HPLC: 高速液体クロマトグラフィH5F : 肝細胞刺激因子
IGF : インシュリン類似成長因子IgG、IgM : 免疫グロブリンG
、免疫グロブリフMIL−1,IL−3又はIL−6: インターロイキン−1
,インターロイキン−3又はインターロイキン−61PTG : イソプロピル
チオガラクトシドINF : インターフェロン
kDa : キロダルトン
kb : キロベース
LB : ルリア ブロスjLuria Broth]m RN A : メッ
センジJF−RNAPAGE : ポリアクリルアミド ゲル 電気泳動PBS
: リン酸塩緩衝生理食塩水
PDGF : 血小板誘導成長因子
Po l y (r IXrC):リポシトシン鎖で2重化されたりポイノシン
鎖を持つRNA
PL : ラムダの左のプロモータ
PR: ラムダの右のプロモータ
PtAc’Ptvc : )リプトファンと乳との結合の合成プロモータ
RNase : リボ槙酸分解酵素
’3DS : 硫酸ドデシル基ナトリウムS−D配列 : シャインーダルガー
ノr、sh 1ne−Da Igano]配列SH: スルフヒドリル
TNF : 1111壊死因子
X−gal: ブロモ−クロロ−インドリル−β−D−ガラクトピラノシド
YT : 酵母−トリプトン成長因子
4、
@1図は、p360の構成図である。プラスミドp360は、E、coliにお
けるほぼ22〜23KDaのタンパク質として、システィン7り一合成T L−
6類似のペプチドを発現するように構成されたプラスミド発現ベクターである。
オリゴヌクレオチド737 FAGCTGA TTA AAT AAG GAG
GAA TAA CCA TGG CTG C^3′]及び738 [Gcc
ATG GTT ATT CCT CCT TAT TTA ATC3′]が
融合され、Stratagene 5ysterasから購入した7アジミドで
あるpBS(+)のT(ind III−Pst Tフラグメントで置き換えら
れ、pBS0を形成した。ペプチド終止コドンを含有するプラスミドp337−
1から合成システィン7リーIL−6類似ペプチドに対する配列が、pBS0の
Nco T−Ec。
R17ラグメントを置き換え、プラスミドp360を生成した。p360におい
て、ミニシストロン配列を介して及び合成システィンフリーT L−6類似配列
を介しての誘導性乳プロモータからの発現は、E、coliのエキスにIL−6
の大きさのペプチドを生成できない(発現したタンパク質のゲルにつき第3図を
参照)
IF5図は、p369の構造図である。ペプチド終止コドンを含有していない、
プラスミドp365の合成システィン7リーI L−6類似ペプチドの配列を含
有している7ラグメントは、プラスミドp369を形成するために、(第1図に
記載された)pBS0のNco I−Bam Hlフラグメントを置換したこの
構造である。ここで、合成システィンフリーrL−611似ペプチド配列は、β
−ガラクトシダーゼのα−補体フラグメントに対するフレーム中で融合された。
p369の乳プロモータの誘導は、合成I L−6類似ペプチドと、β−ガラク
トシダーゼのσ−補体部分との間の融合生成物である検出可能なペプチドを生産
できない(発現したタンパク質のゲルにつき第3図を見よ)。
第3図は、合成システィン7リーI L−6ペプチドの配列を含んでいるプラス
ミド構成の発現及び非発現である。異なるプラスミドを持っているE、coli
細胞の培養液がI PTGで誘導された。細胞培養液のサンプルが溶解され、5
Ds−ポリアクリルアミドゲル中で電気泳動された。このゲルは、タンパク質を
目に見えるようにするために、コオマジーブルーで染められた。列a及びbは、
同一培養液の異なる管からの複製分別部分である。列1a及びbは、プラスミド
p369を有する細胞からのものである。予想されている誘導タンパク質は、β
−ガラクトシダーゼのσ−補体部分及び合成I L−6類似ペプチドの融合タン
パク質である。その融合を表している大きな分子重量タンパク質は存在しない。
列2a及びbは、プラスミドp367すなわち、合成I L−6類似ペプチド/
コラーゲン/β−ガラクトシダーゼの融合生成物に対する好結果の発現ベクター
を有する細胞からのものである。ゲルのおよそ! 30 kDA位置における多
量の高分子重量融合タンパク質に留意されたい。
22〜23μDaすなわち非グリコジル化I L−6の大きさのペプチドを生家
すると予想された列3a及びbは、プラスミド2360を有する細胞からのもの
である。矢印は予想される小さなペプチドの位置を示す。
$4図は、p340−1の構成図である。p340−1構成の工程については、
5.2で述べる。オリゴヌクレチド237は、[AAT TCT AAT AC
G ACT CACTAT AGG GTA AGG AGG TTT AAC
CAT TAT GGA GAT CTG 3′]であった。オリゴヌクレチド
238は、 FGAT CCA CAT CTCCAT GGT TAA AC
CTCCTTA CCCTAT AGTGAG丁CG TAT TAG 3’]
であっに。オリゴヌクレオチド703は[C^丁GTA TCG ATT AA
A TAA GGA GGA ATA ACC3’lであっt;。オリゴヌクレ
チド704は、ECAT GGG TTA TTCCTCCTT ATT TA
ATCG ATA 3すであった。P TRCは、ハイブリッドプロモータトリ
プトファン/乳である。rTe rmJは、先行する開始メチニオニンフドンと
同一の読取り枠内にある終止コドンを表す。
AP、は、バクテリオ7アージ ラムダからの右方向グロモータを表す。Amp
’は、pBR322からのアンピリジン抵抗標識を表す。Oriは、pBR32
2からのDNA複製のプラスミドオリジンを表す。β−galは、E、coli
のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子領域を表す。
第5図は、合成組換体T L −6遺伝子及びその予測されたアミノ酸配列の完
全ヌクレオチド配列(5’−3’)である。融合された遺伝子のコード配列は、
ヌクレオチド3(Met)で始まる。組換体T L−6タンパク質のアミノ酸配
列は、ヌクレオチド557(Met)まで延び、そこで、それはセリン残基を介
して融合タンパク質のコラーゲンリンカ−に融合される。*印は、天然c D
N A配列において見いだされる。TGA停止コドンの位置を示す。修飾アミノ
酸残基は、その配列よりも下方箇所に示されている。
第6図は、合成システィン7リーI L−6類似ペプチドの遺伝子の集合である
。合成オリゴヌクレチドは、アニーリングされ、連結されて合成遺伝子の4つの
合成二重鎖サブフラグメントを形成する。p333に含まれる挿入物は、2対の
相補的オリゴヌクレチドを連結することによって形成された。ここで、それぞれ
は、内向きの5塩基5′相補的オ一バハング部を有する(図5のヌクレオチド5
9−63)。4111成p334は、残基162−167及び220−225で
結合された3対のアニーリングされたオリゴヌクレチドから構成された。p33
1の組立てられた相補的オーバハング部は、ヌクレオチド312−315及び3
5g−361に位置していた。構成p332は、位置457−461及び512
−517で連結された。
合成7ラグメントは(斜線を引かれたボックスで示される)合成4−6塩基オ一
バハング部経由で、環状ベクターの多重クローニング部位に挿入することによっ
て、修飾されたpBSM l 3 +Stratogeneベクター中にクロー
ンされた。合成システィン7リーrt−−6111似遺伝子のコード配列は黒で
示されている。空白のボックスは、修flpBs M13+配列を表す。7ラグ
メントは適当な酵素で消化し、アガロースゲルから電気溶出によって所望の結合
を精製し、そして再び連結することによって、組み立てられた。p337の終止
コドンの除去は、セリン残基及び両立性Eco RIオーバハング部(Rr)を
含有している第2合成7ラグメントを置き換えることによって行われた。構成p
365を得るためのこのフラグメントの連結は、他のBg111部位の付加及び
Eco RI部位の喪失をもたらした。ヌクレオチド564は、p365の挿入
物を発現ベクターのコラーゲンりン力−と融合させるために必要なりg111部
位に含まれた最終塩基の位置を特定する。制限部位は次のようにして特定される
。すなわちB、Bam HI;Bg、Bal II;RI、Eco RT ;R
V、Eco RV;H,HinD III:N、Neo Its、Stu I;
X、Xba I。
第7図は、プラスミドp367の構成、すなわち合成システィン7リーI L−
6ペグチドを調製するために好都合な発現ベクターを示す図である。p367を
構成する工程は、本文の5゜2、〜5.5.に説明されている。
第8a図は、T L−6配列(指定されたHSF)の位置を示す組換体プラスミ
ドp367のプラスミドマツプである。
(Nco I−Bgl II)挿入物に含有された組立て合成システイン7リー
組換体r L−6遺伝子が、ベクターのNco IとBam II制限部位との
間に導入された。空白のボックス(C)は、組換体T L−6がβガラクトシダ
ーゼに融合される所の60アミノ酸コラーゲンリンカ−の配置を示す。完全融合
遺伝子ノ発現は、130kDaハイブリツドタンパク質を調製する。
第8b図は、合成システィン7リーI L−6類似ペプチド(指定されたHSF
)の配列位置を示している組換体プラスミドp367のプラスミドマツプである
。示されたベクターは、本文5、で説明されているようにpJG200の多大に
修飾された変形例である。(Nco I−BGI II)挿入物に含有された組
立て合成I L−6類似遺伝子は、ベクターのNco IとBam HI制限部
位との間に導入された。空白のボックス(C)は、60アミノ酸コラーゲンリン
カ−の配置を示す。そのりンカーを介して合成I L−6類似ペプチドがβ−ガ
ラクトシダーゼに融合される。完全な融合遺伝子の発現は、およそ130kDa
のハイブリッドタンパク質を調製する(誘導されたE、c。
11におけるプラスミドの発現につき第3図を見よ)。第9図は、合成システィ
ン7リーT L−6タンパク質精製のNaD。
dsO,−PAGE分析である。精製の様々な段階で集められたサンプルは、図
示の如く還元条件下で10%ポリアクリルアミド−NaDodSO,ゲルで電気
泳動化された。タンパク質分子重量標識は、列Mに示されている。IOLバッチ
培養液で成育されたE、coli細胞は、リゾチームを加えて溶解され、その後
、簡単に音波処理された(列1)。普通でない疏水性融合タンパク質は、PBS
−5arkosylでの可溶化後に、硫酸アンモニウム沈降反応を繰り返すこと
によって精製された(列2)。その後、部分的に精製されt;融合タンパク質が
コラ−ゲナーゼで消化され、23kDa組換体TL−6成分を放出した(列3)
。開裂した、可溶性β−ガラクトシダーゼの多くを40%硫酸アンモニウムにお
ける沈降反応によって取り腺いた後、合成T L−6が、硫酸アンモニウム濃度
を70%飽和まで増した上で、薄嗅としてほぼ均質の状態で回収された(列4)
。
逆相HPLCが、精製の最終段階で使用された。タンパク質が、54%アセトニ
リルで溶出されている単一ピークフラクションにおいて回収された(列5)。
110図は、本文5.2.から5.8.に記載された方法によって作られた合成
システィンフリー組換体!L−6によるフィブリノーゲン合成の刺激作用である
。集密的FAZA細胞の単層が10−’Mデキサメタシンの存在下で、精製され
た組換体システィン7リーT L−6の濃度を!えて処理された。刺激作用の5
時間後、細胞媒体が取り出され、ドツト・プロット装置を用いてニトロセルロー
ス膜でフィルタにかけた。分泌フィブリノーゲンレベルは、−次抗体として多ク
ローン性フィブリノーゲン抗血清を、そして二次抗体としてアルカリリン酸塩共
役抗−IgG抗血清を、それぞれ用いて、固相イムノアッセイによって判別され
た。墳界抗体は、色素基質(BCI P及びNBT)をプロットに加えることに
よって、目で観察された。分泌したタンパク質の濃度は、レーザデンジトメトリ
を走査し、精製ラットフィブリノーゲン基準の希釈度に対する信号強度の比較で
決定されt二。
第11図は、B細胞鑑別定量法である。CH12,LX細胞(2XIO’細胞/
ウエル)は、本文5.2.から5.8.に述べられる方法によって作られる、組
換体合成システィン7リーIL−8の種々の濃度での処理前に、抗jl[(SR
BC)の存在下または不存在下で共に培養された。48時間後に処理されたCH
12,LX分別部分が、モルモット補体を含む5RBCの新たに洗浄された懸濁
液と混合され、37℃でインキュページ田ンするためにカニンガム室に移された
。30分後に、細胞は、室温に戻され、溶血ブレークが作れるようにされた。ア
ッセイの結果は、(y軸にPfcとして示された)百万個の生きた細胞ごとにブ
レーク形成コロニーとして表される。正の刺激制御としてアッセイに含まれた細
菌リポ多糖体は、IO,726pfc/細胞百万個の応答をした。示された結果
は、二重アッセイの平均値を表す。
第12a図及び第12b図は、pTrpE/EK/cfIL−6の構成の概念図
である。その構成の詳細は本文の5.10゜1、で述べられている。
第13図は、様々な成長因子及びそれらの組合せによる前駆細胞の刺激作用につ
いての時間−コロニーアッセイをグラフで示すものである。
第14図は、液体培養7日間経過後の非粘着性細胞の数である。このアッセイは
、実施例11に述べられている。
第15図は、? t d、1におけるイムクo −7[tmclonel対工ン
ドーゲン[Endogeni I L −6である。
第16図は、7 t d、1におけるイムクローン対bmTL−6である。
第17図は、7td、1を用いているイムクローン対ゲンザイム’、Genzy
rne3 T L −6である。
第18図は、エンテロキナーゼ部位から、システィン7リーIL−6のアミノ末
端配列を介して、3つの停止コドンが続くIL−6の天然カルボキシ末端までの
pTrpE/EK/cfI L−6における配列である。
5、発明の詳細な説明
5.1.最初の発現構成
細菌細胞内でインターロイキン−6の高レベルを発現させる最初の試みは、検出
不可能か、または商業的に無効な量のタンパク質を製造する二とに終わった。商
業的にも有用な量のタンパク質を製造する試みは、プラスミドp360の合成と
なった。
この発現ベクターにおいては、p337−1からの合成システィン7リーTL−
6配列が、オリゴ737 [AGCTGATTAAATAAGGAccAArA
AccATccctcc人−3゛3とオリゴ738 EGCCATGGTTAT
TCCTCCTT^TTTAATC−3’ Eとの融合によって製造されたミニ
シストロン配列からのすぐ下流に挿入された。この構造では、合成IL−6ペプ
チドは1つの終止コドンを有しており、β−ガラクトシダーゼタンパク質には融
合されていなかった。誘導は、非グリフシル化の合成I L−6ペクチドを22
KDaより僅かに多量に生成することが期待されていた。プラスミドp360の
構造は図解的に第1図に示されているが、しかしながら、測長することは出来な
い。p360を有する細胞にI PTGを加えることにより合成I L−6ペプ
チrの発現を誘導することは、検出可能なペプチドを何等生じなかった(第3図
において、矢印箇所ではタンパク質が列3a、3bに欠落している)。
同様に、第2図に示された構成のプラスミドp369を有する株の誘導は、ここ
では合成I 1.−6に類似のペプチドがβ−ガラクトシダーゼのアルファー相
補7ラグメントと共にフレーム内で融合されているが、何等の検出可能なタンパ
ク質も生じなかった(*3図の列1aとbを参照)。
合成!L−6を製造しようとしたこれらの不成功であった試みは、以下に述べら
れる成功した合成システィン7リーIL−6/コラーゲン/β−ガラクトシダー
ゼ融合タンパク質(第3図の列2aと2bにおける大量の130KDaのタンパ
ク質を参照)の製造と比較することができる。
5.2.IL−6発現ベクターの構造
5.2.1.最初のベクターpJG200プラスミドpJG200は、成功した
I L−6発現ベクターを製造するために修飾された出発物質であった。最初の
プラスミドのpJG200は、ターゲットのシストロンを含有しており、このシ
ストロンが、正しい読み取りフレーム内で、タンパク分解酵素感応リンカ−ペプ
チドをフードするDNAの一片を介して検出可能な活性を持つ標識ペプチドに融
合された(Germino and Ba5tia、 1984. Proc、
Natl、 Acad、 Sci、 USA 81:4692: Germi
no et al、、 1983. Proc、 Natl、 Acad、 S
et、 []SA 80:6848)。オリジナルのベクターpJG200にお
けるプロモータはファージラムダのP、プロモータでありl=。このプロモータ
に隣合ってc+857不耐熱性抑制因子があり、リポソーム結合部位と7アージ
ラムダのcro遺伝子のAUGイニシエータの二部連鎖とがこれに統いている。
Germino and Ba5tiaはチキンpro−2コラーゲン遺伝子の
三重螺旋領域を含む7ラグメントを、正しい翻訳相においてコラーゲン配列が乳
Zβ−ガラクトシダーゼ遺伝子配列に融合されたベクターを製造するために、A
TGイニシエータの次のBam H1抑制部位中に挿入した。1個のBam H
1抑制部位が再生され、そしてプラスミドR6に複製イニシエータタンパク質コ
ード配列を挿入するt二めに使われt二。
プラスミドpJG200は、R6に複製イニシエータタンパク質を、ハイプリン
ト融合生成物として発現し、続いてCl857抑制因子を不活性にしてP、プロ
モータからの転写を始めることを可能にする温度変化が起こった。隣接してAT
Gイニシエータを備えかつ7レームにおいてコラーゲン/β−ガラクトシダーゼ
融合体(非挿入ベクター)を備えた親ベクター、と、R6に複製イニシエータタ
ンパク質を含むpJG200の双方力、フレームに8いてATGイニシエータコ
ドン(5’ )、!:コラーゲン/β−ガラクトシダーゼ融合物(3’)(挿入
ベクター)とに連鎖し、プラスミドによって変形された細菌細胞内でβ−ガラク
トシダーゼ活性を生じる。その結果、挿入物と共にプラスミドを有する株は、挿
入物を含まない親ベクターを有する株から区別することが出来ない。
5.2.2.P、Cl857抑制因子とcroアミノ末端の除去
本発明における最初のpJG200の改造は、P、プロモータと、Cl857抑
制因子と、融合タンパク質のATG開始部位を提供するeraタンパク質のアミ
ノ末端とを有するEc。
RI−BamHI7ラグメントを除去して置き換えることであった。オリゴヌク
レオチドリンカーがp258プラスミドを製造するために挿入された。これは、
Eco RI部位を保持し、また、Ncol、BglllそしてBam HT抑
制エンドヌクレアーゼによって認識される追加のDNA配列をもコードする。こ
の変形により、コラーゲン/β−ガラクトシダーゼ融合を持つフレームから外れ
る新規なATG開始コドンを提供した。結果として、p258プラスミドで変形
した細胞内では、β−ガラクトシダーゼ活性はない。加えるに、この変形により
croタンパク質ア二アミノ末端去され、それ故、ATG開始コドンに隣接して
挿入されt;結果的に生成の如何なる組換え融合物も、それらのアミノ末端にc
roをコードするアミノ酸を持たないようになる。反対に、オリジナルなpJG
200ベクターから発現された組換えタンパク質は、全てがcroをコードする
アミノ酸をそれらのアミノ末端に持つことになる。
5− 2− 3− ptAcプロモータ、5hine Da1garno配列及
びATGコドンの追加I L−6発現ベクターを構成する第2工程においては、
プラスミドp277を製造するために、抑制7ラグメント、すなわちpKK23
3−2のEco R1−Nco +7ラグメント(Pharmacia Bio
chemicals、 Milvaukee、 Wl)がプラスミドp258の
Eco RI−Nco I抑制部位に挿入された。その結果p277プラスミド
はpKK233−2のP yAc (P ticとしても知られている)プロモ
ータと、1acZリポソ一ム結合部位と、そしてATG開始コドンとを備えた。
このp277プラスミドにおいて、ターゲットのタンパク質配列の挿入は、IP
TGを誘導することができるプロモータから適切な株を背景にその転写をするこ
とを可能にする。この適切な株の背景が、誘導されていないP TkCプロモー
タからの転写を禁止するに十分な乳抑制因子タンパク質を提供している。細胞は
小量の化学物質IPTGの添加によって誘導され得ることから、p277プラス
ミドは、例えばpJG200のP、プロモータのように誘導するのに温度変化を
要求するプロモータに比べて十分商業的な利点を有する。温度誘導可能なプロモ
ータを含む商業量の細胞培養の誘導は、さもなくば、誘導のために必要な熱変化
を発生するため大量の細胞や媒体の加熱を要求する。例えば、P、プロモータに
よる誘導は、pJG200プロモータを禁止するCl857抑制因子を不活発に
するために、温度の変化を要求する。
プロモータを変換することによる付加的な利益は、細胞が高温あるいは温度変化
に1されないということである。高温あるいは温度変化は、熱シヨツク反応と、
宿主タンパク質と同様に組換えタンパク質を低下させる能力のある熱ショック反
応タンパク質分解酵素を生じる(Grossman et al、 1984.
Ce1l 38:383;Baker et al、、 1984. Pro
c、 Natl、 Acad、 Sci、 81:6779を参照)。
5.2.4.リポソーム結合部位の改良p277発現ベクターは、29の塩基対
を挿入することによってさらに変形された。すなわち、5゛CATG丁ATCG
ATTAAATAAGGAGGAATAAC3’をプラスミドp340を製造す
るためにp277のNco 丁部位に挿入した。この配列は、ショックナーの「
ミニシストロン」配列(本文2.5.1.に記載)の一部に関連している。もっ
ともそれとは異なる。それらの29の塩基対を含むことにより、リポソマル/
m RN A相互反応のための最適な5hine/Da1garno部位を提供
する。最後のp340ベクターは、商業的調製に必要とされる高生産性に適した
、高度に誘導可能なプロモータを含み、そして、翻訳改良のための改良された合
成リポソーム結合部位領域を有しており、そして、フラグメントを挿入するため
の可視的インジケータを提供することを意味していることから、pJG200と
は十分に異なるものである。
ベクターp340−1の構成における工程は@4図に示す。
5.3.インターロイキン−6の配列の変形合成システィン7リー組換えT L
−6の発現に使用されるコードの配列はヒトI L−6のc D N A配列に
基づいている。このコード配列は、11対の相補的合成オリゴヌクレオチド対を
用いて構成された。一方で、遺伝子のサブ7ラグメントの適当な組立を可能にし
、他方で、その組立られt:遺伝子の効果的な発現を確保するために、幾らかの
突然変異がオリゴヌクレオチド合成中に組換えI L−6コ一ド配列中に誘導さ
れた。ヌクレオチド配列の修飾は、遺伝子のサブフラグメントを連鎖するために
使用する新規な抑制部位を誘導するように設計されており、コード配列内に、天
然のI L−6タンパク質配列に関して合成遺伝子のアミノ酸組成を変えないよ
うに組み込まれた。この修飾は:i)天然のI L−6遺伝子内に通常見られる
28アミノ酸信号配列をコードする5゛末端118ヌクレオチドをメチオニンコ
ドン(ヌクレオチド3−5)で置き換えること、ii)天然I L −,6タン
パク質配列中の[Pro3残基を合成IL−6配列中の[G1y!(ヌクレオチ
ド6−8)で置き換えること、1ii)合成I L −6タンパク質のコラーゲ
ンリンカ−との融合を行うため、通常TAG停止コドンをセリンコドン(ヌクレ
オチド558−560)で置き換えること;そして、iv)ジスル7アイド結合
を形成することができない合成I L−6タンパク質を製造するために、4つの
内向システィン残基をセリン(ヌクレオチド135−137,153−155.
222−224.252−254)で置き換えることを含んでいる。修飾された
合成システィンフリータンパク質の配列を第5図に示す。当業者であれば、合成
ペプチドの配列における他の変形も本発明において有用であるということを認識
するであろう。企図された発明は、ペプチド配列の他のアミノ酸、あるいは、D
NA配列の他のヌクレオチドの変形を含むものである。
5.4.オリゴヌクレオチドの合成と組立合成オリゴマーの組立は3つの工程に
よって行われた。最初に、相補的オーバーハング部を持つオリゴヌクレオチドが
アニーリングされ、そして、4つの別々の2重鎖7ラグメントを生成するために
連結され、その1つは4つのオリゴヌクレオチド(l鎖に2個)、他の3つは6
個のオリゴヌクレオチド(l鎖に3個)からそれぞれ構成された。組立前に、合
成オリゴマーはT4ポリヌクレオチドキナーゼのlO単位でキナーゼ化された。
連結反応中の連結を防止するため、いずれかの鎖の5°末端オリゴマーはリン酸
化されなかった。これらの2重鎖オリゴヌクレオチドのサブセットは、4つのサ
ブフラグメントを調製する!こめに個別のアニーリングと連結反応において組み
立てられ、それぞれは、組換え合成システィン7リーIL−6のコード配列の約
1/4を成した。
修飾されたプラスミドは、DNAの増幅を可能にし各オリゴマーの配列を蘭単に
するように構成された。pBS M13+クローンベクター(Stratage
ne社)は28塩基オリゴヌクレオチドアダプター(5°AGCTTCCATG
GTCGCGAC丁CGAGCTGCA−3’ )をその複合クローニング領域
のHi n d I11部位とPst1部位との間に挿入することによって修飾
された。その結果、企図されたp287である修飾プラスミドは、もはやその最
初の5ph1抑制部位は含まず、Nco I、 Nru I、モしてXho I
の追加部位をコードする。合成オリゴマーは、DNA増幅とジデオキシヌクレオ
チド配列化による配列照合1saquence verificaf−1On’
4を可能にするため、変形されたpBS M13+ベクターp287に個別にク
ローンされた。組立てられたフラグメントを変形されたベクターに挿入すること
によって、組換えプラスミドp333、pBS4、p331.モしてpBS2を
製造し、それぞれは、それぞれアミノからカルボキシ末端に進化する合成システ
ィン7リーI L−6タンパク質フード領域の部分を含んでいた。連結反応に続
いて、それぞれのプラスミドDNAは、個別に、的確なE、coli JMIO
Iに変形された。
組立の第2のステップは、アミノとカルボキシルを合成システィン7リーI L
−6の半分にコードする2つのベクターを構成することである。これらは、N−
末端コードベクターp336を製造するpBS3とpBS4の挿入を連結反応さ
せることによって、そして、C末端コードベクターp335を形成するpBS2
とp331の挿入物を結合することによって行われた。
この構成の第3及び最終のステップにおいては、挿入物が次いで結合され、組換
え合成システィン7リーT L−6遺伝子の配列を完全にコードする。プラスミ
ドp335から分離された挿入物は、pBS6に連結反応させられる。結果とし
て生じたプラスミドp365は、変形されたpBS M13+ベクターp287
のNco1部位とEco R1部位との間に挿入された合成T L−6の完全な
コード配列を含んでいた。この構成は第6図に示されている。
5.59合成TL−6/コラーゲン/
β−ガラクトシダーゼ融合生成物を
発現するp367ベクターの構成
組立てられたシスティンフリー組換えI L−6遺伝子は、p365によって励
起され、開始メチオニンを取り囲むNeo 1部位と、図7に示されたコラーゲ
ンリンカ−に隣接するBamH1部位との間でプラスミドル340中に挿入され
る。第8図に測長なしに概略図示されている結果として生じたベクターp367
が、E、Co11 JMIOIを変形するために使用された。組換えコロニーは
抗生物質の抵抗に基づき、X−Ga1の存在下における青色着色現象によって選
択された。挿入D N Aのサイズは、ミニライゼート抽出によって確認され、
次いでポリアクリルアミドゲルの電気泳動が行われた。
合成システィン7リーI L−6と、60アミノ酸コラーゲンリンカ−と、モし
てβ−ガラクトシダーゼとから構成される3部分から成る融合タンパク質が、形
質転換された細菌内で製造された(第3図、第9図参照)。遺伝子配列から予測
されたように、修飾IL−6発現プラスミドを有するアンピシリン耐性形質転換
細胞が、誘導剤I PTGと発色性β−ガラクトシダーゼ基質X−Ga1との添
加によって、青色コロニーを生じた。
I PTG誘導形質転換細胞による融合タンパク質の合成は、Promega
Biotec社から得られるモノクロナール抗β−ガラクトシダーゼ抗体を使用
してE、coliライゼート全体のウェスタンプロット分析を行うことにより独
立に確認された。ウェスタンプロットで使用されたこのモノクロナール抗β−ガ
ラクトシダーゼ抗体は、見かけの分子重量13,000kDaのバンドを認めた
。
5.6.修飾インターロイキン−6の
融合タンパク質の大量誘導
プラスミドp367を含む形質転換JMIOIが、Magnaferm fer
mentor(New Brunswick 5cientific)を使用し
てIOLバ7チ培養器内で膚冑された。細胞は、100 ug/mlのアンピシ
リンを含んだ2xYTにおいて成育され、5mMのイソプロピルチオ−B−D−
ガラクトピラノサイド(I PTG%S i gma)の添加によってA355
−1.5で誘導された。接種後8〜12時間で、細胞数とβ−ガラクトシダーゼ
活動が最大レベルに達し、細胞は5000 xgの遠心力でペレット化され、マ
イナス20℃で冷凍され、必要となるまで保存された。
5.7.融合タンパク質の精製
冷凍されたE、coli細胞ベレットは、100g(含水重量)の分別部分に、
TNSNSパー77− (30mM Tris、CI、pH7,4:30mM
NaC1,0,05%ラウロイルサルコシンナトリウム)で洗浄することにより
処理された。洗浄された細胞は、1.5mMのEDTAと0 、5 mg/ml
のリゾチームを含む450+n+のTNS中で分離された。浮遊物を氷上で30
分インキユベーシゴンした後、完全な分離が、細胞を3サイクルの冷凍−溶解と
短い音波処理とにさらすことによって確保された。β−ガラクトシダーゼ活性を
剥奪された溶解性タンパク質は、TNS中で3回繰り返して洗浄し、次いで20
分間の10,000 xgの遠心分離にかけることで取り除かれた。約40g重
量の最終ベレットは、10%サルコシルの60m1中で再懸濁され、リン酸でバ
ッファされたサリーン(PBS)で2.4リツトルに希釈された。非溶融性物質
は、遠心分離で取り除かれ、上澄みはリン酸アンモニウムの飽和溶剤に対して4
0%に希釈された。抽出物を氷上で30分培養しt;後、沈降したタンパク質は
、再び遠心分離によって回収され、付加的な2度のリン酸アンモニウム沈降にさ
らされt;。最終抽出物は、20mM Tris、CI、 pH7,4と150
mM NaCIの20mM中で再懸濁され、4mlの分別部分に分けられ、マイ
ナス20℃で、次の処理の準備をするまで保存された。
5.8.融合タンパク質の開裂と合成システィンフリーインターロイキンI L
−6の精製
組み換え合成システィンフリーI L−6タンパク質が、逆相のHPLCを使用
して相同体へと精製された。溶解された抽出物(4ml)が、集合物を分散する
ために短く音波処理され、前処理されたコラゲナーゼに付加され、そして室温で
455分間インキュページンされた。開裂されたβ−ガラクトシダーゼの大部分
は、飽和したリン酸アンモニウムの0.5ボリユームを付加することによって取
り除かれ、氷上で30分間インキュベーションして非溶融性物質をペレット化し
た。開裂されt;組換えシスティンフリーIL−6は、上澄みの全量を飽和した
リン酸アンモニウムで13m1sにすることによって濃縮され、氷上で30分間
インキュベーションし、そして非溶融性タンパク質を浮遊薄膜に詰めるために遠
心分離した。液体はチューブを破裂させることによって排水し、そして残った薄
膜はTrisバッフアサリーン0.5m1s中で再懸濁された。
再懸濁されt;組換えシスティンフリーI L−6が、60%のアセトニトリル
と、0.1%のトリフルオロ酢酸の等量を加えることによって、逆相HPLC用
に準備された。非溶融性物質はペレット化され、澄んだ上澄みが250mm、4
.6闘のTD逆相コラム(Vydac、 218Tp、 clg、10μm−A
11tech As5ociates)上に、0.5から1mlの注入体積で載
せられた。移動相は、溶剤A(0゜1トリフルオロ酢酸)に対して溶剤B(60
%のアセトニトリルと0.1%のトリフルオロ酢酸)の変化する濃度で構成され
た。流速は0−5m1−’分で、5分間に25%から80%のBへ、そして54
分で80%から100%のBへ、2つの連続的な直線勾配をプリバーするように
システムがプログラムされt;。54%のアセトニトリルでコラムから溶解され
単一のビーク留分に集められ!=タンパク質は、精製された合成システィン7り
−インターロイキンー6ペプチドであり、これは5DS−PAGEに続いて23
kDaで移動した。精製工程は第9図に示し、それぞれの工程で得られた生産物
は表1に示す。
・ト
23kDaタンパク質の同一性を確認するため、HPLCで精製された物質が、
N−末端自動タンパク質配列を指示するようにされた。7凹の逐次分解[5eq
uential degradation3後に特定されたアミノ酸残基(MG
VPPGED)は、合成組換えンステインフリ−I L−6遺伝子から誘導され
た組換えタンパク質の予測されたN−末端アミノ酸成分と一致した。タンパク質
配列の確認によって、その製品は末端メチオニン残基を持つ組換えシスティン7
リーI L−6タンパク質の小さなフラクシヨンを含有することが明らかにされ
た。
ある実施例では、単離された活性7ラクシヨンが、アミノ末端メチオニン含有と
アミノ末端メチオニン弗素をの合成システィン7リーIL−6タンパク質の混合
物から構成された。アミノ酸配列解析は、その混合物の1つの製品において、そ
の混合物の90%がアミノ末端でメチオニン非含有であり、10%がアミノ末端
メチオニンを含んでいることを示した。この実施例では、システィンフリータン
パク質の活性標本は、次の点で天然IL−6とは異なる。l)分子内ジスルヒド
結合が発生せず、2)生物工学タンパク質において位置lにあるメチオニンアミ
ノ酸が天然の処理されていないタンパク質の信号配列アミノ酸1−28を置換し
、3)生物工学タンパク質、すなわちグリシン内のアミノ酸2が天然のI L−
6タンパク質内にあるプロリンアミノ酸を置換し、4)カルボキシ末端が、付加
アミノ酸を含むことである。
コラゲナーゼは一般的に配列P−Y−G−P内のYの後で開裂する。ここでYは
中性アミノ酸である。Keil等、FEBS Letters 56:292−
296(1975)を見よ。IL−6配列を持つ融合タンパク質の本例では、Y
によって表わされた中性アミノ酸は、バリンである。従って、コラゲナーゼを持
つ融合タンパク質の消化後にp367ベクターによってコードされた融合タンパ
ク質によって生成されたタンパク質のカルボキシ末端は、主に19.。
P−G−P−V−G−P−V及び/又は、、、P−G−P−Vであると思われる
。もし充分なコラゲナーゼが充分に論理的条件下で存在する場合には、カルボキ
シ末端は1.、、P−G−P−■に違いない。もし、第5図における第3アミノ
酸(すなわちV)で始まり、端部(すなわちM)から14番目のアミノ酸で終わ
るアミノ酸配列がペプ(pep)と呼ばれるとすれば次のペプチドが本発明によ
って考えられる。
G−pep−5DPGPVGPV C9ンパク質工)G−pep−3DPGPV
、 (タンパク質If)MG−pep−5DPGPVGPV (タンパク質■
)MG−p e p−5DPGPV (タンパク質■)この標本は、本文の7.
8及び9において述べられた実施例で使用されている。
アミノ末端におけるメチオニンの有無、及びカルボキシ末端におけるG−P−V
の有無は、I L−6の活性に影響しない。
5.99合合成システィン7リーIL−6の代替製法前述した所は、本発明の合
成システィンフリーI L−6ペプチドが製造される有用な方法の唯一の特別な
例である。しかし、当業者であれば、他の単細胞宿主と同様に他のベクター構造
もまた本発明の方法で有効であることを認識する。一般的に言えば、例えば、専
門家は、挿入した遺伝子の転写及び翻訳を得るために、その遺伝子は、選択され
た宿主細胞と両立し得るプロモータの制御下に置かれなければならないと認識す
るであろう。
プロモータは、RNAポリメラーゼが付加されて転写を開始するDNAの領域で
ある。選択されたプロモータは、宿主細胞生物から単離されたもののいずれの1
つでもよい。例えば、通常使用される宿主系であるE、coliは、それと関連
したり、そのバクテリオファージと関連したり、あるいはそのプラスミドと関連
する上aC又はrecAプロモータのような多数のプロモータを持っている。ま
た、λ7アージPL及びP8プロモータなどの合成又は組換え的に生成されたプ
ロモータは、それに隣接するDNAのセグメントの高レベル生成を指示するため
に使用することができる。また、類似のプロモータも、他の細菌及び真楼性細胞
に特定された。
遺伝子の充分な転写及び翻訳を達成するには信号もまた必要である。例えば、E
、coli mRNAでは、リボンーム結合部位は、翻訳開始コドン(AUG又
はGUG)及び16SリポソームRNAの3°末端の塩基に相補的な他の配列も
含む。
これら後者の配列(Shine−Dalgarnoすなわち5−D)の蜆ツかは
、E、coli及び他の適切な宿主細胞型において特定された。宿主細胞系と両
立し得るいかなる5D−ATG配列も採用り旦遺伝子又はN遺伝子の5D−AT
G配列、又はE、co+±トリプトファンE、D、C,B又はA遺伝子を含むが
、それらに制限されるわけではない。
DNAフラグメントを生体外でクローンベクターに挿入する方法は数多く存在す
る。DNAリガーゼは、二重DNAチェーンにおける隣り合うヌクレオチド間に
単一鎖ニックを封する酵素である。この酵素は、従って、ある抑制酵素によって
生成されたアニーリングした相補末端をしっかり継ぐために使用される。代替案
として、DNAリガーゼが、プラントエンド7ラグメント間のホスホジェスタ結
合の形成を触媒反応させるために使用され得る。最後に、酵素末端デオキシヌク
レオチディル・トランスファラーゼが、7ラグメントの末端にホモポリメリック
3′−単一鎖テールを形成するために採用され得る。オリゴ(dA)配列を1個
体群の3′末端にそして複数のオリゴ(dT)ブロックを第2個体群の3′末端
に加えることによって、2つの型の分子がアニーリングされ、ジメリックサーク
ルを形成する。これらの方法のいずれも、レギュレータをベクターの特定部位に
結び付けるために使用され得る。従って、システィン7り−又はシスティン含有
のI L−6融合タンパク質に対する配列コードは、ベクタープロモータ及びレ
ギュレータに対して特別な関係で選択ベクターに結び付けられる。従つて、その
配列は、ベクターATG配列に関して正しい読み取りフレーム内にある。採用さ
れるベクターは、典型的には、アンピシリン抵抗性又はテトラサイクリン抵抗性
などの標識機能を有するもので、その結果、形質転換細胞を特定することができ
る。採用された方法では、公知の発現ベクター又はその誘導体のいずれかが用い
られ、最も頻繁に使用されるものは、pBR322゜pAC105,pVA 5
.pACYC177、pKH47゜pACYC184,pUB ilo、pmB
9.pBR325゜cot El、pSClol、pBR313,pML21.
R5F2124.pCRI又はRp4などのプラスミドベクターか、あるいはラ
ムダgt11.ラムダgt−WES−ラムダB、チェーン28.チェーン4.ラ
ムダgt−I−ラムダ BC,ラムダ−gt−1ラムダ B、M13mp7.M
13mp8.M13mp9 ;SV40及びアデノウィルスベクター;そして
酵母ベクターである。そのベクターは、選択した宿主細胞系との両立性で選択さ
れる。細菌、特にE、coliは、合成I L −6ペプチドの高生産生成に非
常に有効であり、好ましい宿主であることがわかったが、本発明はそのようなも
のに制限されるものではない。本発明では、宿主として、培養可能ないかなる単
細胞生物も考慮している。例えば、酵母やインセクトなどの真核性宿主である。
また、哺乳類細胞もI L−6生成に対して有能な宿主である。宿主細胞の選択
に基づいて、適切な発現系の選択が専門家の知識内で行われる。
当業者であれば、ここに述べられた融合タンパク質の変形もまた可能であること
がわかる。例えば、第1及び第3ペプチドの順序を逆にしても良い。その結果、
第3ペプチドセグメントはアミノ末端に配置され、I L−6活動を持つペプチ
ドに対する配列コードは、カルボキシ末端にある。第2の開裂可能なペプチド部
分は、それら2つのセグメントのリンクとして残されている。
これらのセグメントのそれぞれの特定もまた変えられ得る。
例えば、実質的な変形は、基本的なT L−6ペプチド配列内部及びその周囲で
可能である。特に興味ある観察は、アミノ末端の実質的部分が、活性を失うこと
なく、システィン含有及びシスティンフリーのI L−6配列の両方の活性を結
果として2−37オールド増加した状態で、削除され得るということである。
しかし、その配列における最終の20残基の除去は、システィン7り−及びシス
ティン含有形とともに、活性の完全な喪失をもたらす。またI L−6のカルボ
キシ末端上の付加アミノ酸残基の存在は、分子の生物的活動に影響を与えない、
IL−6の公知の配列のアミノ酸が、化学的に等価なアミノ酸で置き換えられ
得ることは、当業者によって容易に理解され得る。換言すれば、全体として分子
の活動に影響を与えることなく、「沈黙の変更」がアミノ酸配列になされ得る。
例えば、示されたように、全てのシスティン残基セリン残基で置換することは、
精製したI L−6分子に生物的活動を保持させ得る。システィンに対する置換
などの代替選択は、バリン、プロリン、インロイシン及びグリシン、セリン又は
チロリンなどの他の中性アミノ酸である。例えばアスパラギン酸及びグルタミン
酸などの負に荷電した残基は、リシンやアルギニンなどの正に荷電した残基と同
じように、相互交換可能である。トリプトファン、フェニルアラニン、ロイシン
、イソロイシン、バリン及びアラニンを含んでいる疎水性残基もまた交換可能で
ある。生物的活動が保持されるかどうかを決めるための結果としての分子の試験
及びアミノ酸置換、削除、又は付加は、余計な実験を必要とせず、当業者の能力
の範囲内で実施可能である。
開裂リンカ−ペプチド配列の特定もまた、単なる設計事項であり、化学的、酵素
的手段を用いて実行され得る。採用された配列は、化学的に開裂され得るところ
のものであり、I L−6の生物活性を持つペプチドは、融合タンパク質の残部
から解放され得る。好適な実施例では、開裂可能な配列は酵素的に分解可能[d
egradable]なものである。コラ−ゲナーゼ感受配列は、はんの−例で
ある。他の部位は、エンテロキナーゼ−又は因子Xa−開裂可能部位を含んでい
るものである。例えば、エンテロキナーゼは、配列As p−As p−As
p−Ly sにおけるリシンの後を開裂する。因子Xaは、配列11e−Glu
−GIy−Argを有する部位、および、アルギニンの後の開裂に特異的である
。その他の有効な開裂部位は、配列Leu−Va]−Pro−Arg−Gly−
5er−Proを認識するトロンビンの部位である。トロンビンは、ArgとG
lyの残基を開裂する。べつな酵素開裂可能部位もまた、臭化シアンによって開
裂可能な部位を含むように選択され得る。臭化シアンは、ペプチド配列内のメチ
オニン残基をアタックする。
不可欠ではない好ましいことは、開裂されるとき、I L−6配列に付いている
最小数の残基を残すリンカ−配列を選択することである。従って、解放されたI
L−6活性ペプチドの末端は、できるだけ未変性の配列に近い。ある実施例に
おいては、IL−6活性部分が、融合タンパク質のカルボキシ末端の位置にある
。また、開裂部位は、天然pro−val−proアミノ末端ペプチド配列を残
し得るタンパク質分解酵素に対して特別効果がある。そのような開裂部位の例は
、エンテロキナーゼによって開裂されるものである。
第3ペプチド配列の特定法もまた種々ある。3部分構成のこの部分は、次ぎの2
つの目的を果たす。(1)選ばれた宿主内に発現され得る正しく選択したタンパ
ク質用途は、I L−6活性を有するペプチドの生成を強いプロモータの制御下
に置き、それらのペプチドの精製を容易にすること、及び(2)それは融合タン
パク質を精製する変換クローンを特定するために便利な手段を提供し得る。例え
ば、上述の検討においては、β−ガラクトシダーゼをコードしている完全配列が
使用された。このタンパク質は適当な基質を加えることによって、視覚検出でき
る手段を与える。
代替案として、残っている部分が宿主細胞によって容易に発現される場合には、
第3ペプチド部分は、そのようなタンパク質の7ラクシヨンであり得る。この部
分は、また、必ずしも視覚的に検出可能である必要のないペプチドであり得る。
しかし、その存在は、例えば、融合タンパク質の期待分子重量の計算又は検出可
能なマーカをベクター内に挿入するなどの別の手段で検出され得る。原核性宿主
内の使用に対する他の有用な代替配列は、trpE遺伝子生成物、又はその部分
である(Kleid atal、5cience 214:1125(129,
1981)。付加選択は、ヒト細菌ウィルスのcro遺伝子に対してコードする
配列又はβ−ガラクトシダーゼに対してコードする1acZ配列よりはIac遺
伝子の他の部分を含む。当業者であれば、請求の範囲に記載された融合タンパク
質の第3ペプチド部分に対して基本を与える付加的選択を認識することができる
。
5、lO代替DNA構成
次の例は、3部分融合タンパク質の第1及び第3ペプチド部分の位置が逆転され
ているDNA構成の標本を示している。また、代替リンカ−及び第3ペプチド部
分が表されている。この構成を用いているI L−6タンバク質の生成量もまた
大きなものであり、全可溶性細胞タンパク質の約1−20%の範囲にある。
5.10.l TrpE−エンテロキナーゼ開裂部位−IL−6突然変異タンパ
ク質融合タンパク質(a)酵素的開裂部位を従え、天然I L−6ペプチドのC
末端及びN末端部及びセリンによって置換された全4個のシスティンを有する合
成I L−6ペプチド配列を直後に従えた、TrpE遺伝子、アントラニレート
シンターゼの生成をコードする融合タンパク質は、新しい組換えプラスミドpT
rpE/EK/cfIL6によって発現される。pTr pE/EK/c f
I L6を製造するために、(本文5.5及び第6図に述べられた)プラスミド
p365は、(5’Nco1部位から14塩基を配置されているEcoRII部
位を切るために)酵素EcoRIIで、また(BglII’ として第13図に
示されているBglllを切るために)Bglllで消化される。プラスミドは
、37℃で2時間、10+ugプラスミドについて5ユニツトの各酵素で消化さ
れる。0.492Kb EcoRII/Bgl 117ラグメントは電子溶出な
どの標準手順によって隔離される。この0゜492Kb7ラグメントは配列Aと
呼ばれる。この配列A及びこのセクションの次ぎのテキストに記される次の配列
は、第12図の説明を参照する。
(b)プラスミドp365の付加部分標本(約10μg)は、25mM Tri
s HCl、100mM MgC1x、10mg/ m I B S A及び2
mM BMEのバッファにおいてpH7゜5で、上述の如< Hind Ill
及びBglllで消化される。BgI 11’として第13図において参照され
たBg111部位及び新規なHindl11部位を切ることから生ずる大きな(
3,0Kb)7ラグメントは、配列Bと呼ばれる。
(C)合成二重−鎖オリゴヌクレオチド(配列C)が作られ、配列A及び配列B
に結ばれる。オリゴヌクレオチドは、重なり合っているHind Ill及びB
e11部位で開始し、天然In、−6の第1の3アミノ酸、Pro−Va I−
Pro (PVP)をすぐ後に従えたエンテロキナーゼ開裂部位を含んでいるア
ミノ酸の配列をコードし、EcoR11部位で終わる。オリゴヌクレオチドの配
列は、
Be1I DC5its
5’AG CTT CAT CAに GCG GA、T CCG GAA GG
T にG’l’ AGCQCCAC(:ACQCAAAslA Cu cxc
ccc GTA GにCcrr cca cca xcc crc crc c
rc ctc 1rnPVP3’
CCG Grr CCG
ccc CAA GOCcc’r cc s”Eco尺11
オリゴヌクレオチドの各鎖は、分離して作られ、37〜Cで30分間適切な反応
バッファにおいて1m M r A T Pの存在でポリヌクレオチドキナーゼ
で処理され、85〜Cまで5分間加熱してアニーりングされ、続いて25〜Cま
でゆっくり冷却される。
配列Cを配列A及びBに結合させるため、およそ1Igの合成システィン7リー
I L−6EcoRT I/Bg I I 7ラグメント(配列A)が、200
ngの合成オリゴヌクレオチド(配列C)と共潤沈降反応させられ、そして、p
365のHindlll/BgllIベクター成分(配列B)に結合させられる
。結合は、20mM Th1s Hcl、pH7,6,0,5mM rATP、
lomM Mgc12.5mM DTTを含有する20μ1反応体積において、
16℃で夜通し実行される。新プラスミドはpABCである。pABCは、反応
混合物の5μm部分部分管応答能のあるHB I O1細菌に加えることによっ
てクローン化される。アンピシリン抵抗コロニーが、37℃での夜通しのインキ
ュベーション後に選択される。
(d)p365において発現された組換え合成システィン7リーIL−6遺伝子
の3′端部は、メチオニンで終わるI n、−6カルボキシ末端をコードするた
めに、再構成される。
これを実行するため、次のオリゴヌクレオチドが上述の如く合成される。
5’ GA TCT TTCAAA GAA TTCCTG CAG TCCT
C(: CTG CGT GCT CTG C0丁31 入 入入GTTτ C
TT λAG CACGTC入GG 入GGG入CGTλCG入 CACGCA
cAG ATG TAA TGλ、τ入G GTA C3’GTCτAC入TT
λCT 入TC5’左から右へ読み比す、このヌクレオチドは、Bg111部
位で始まり、365のBglll’に従うI L−6の天然アミノ酸をコードし
、そして3個の停止コドン及びKpnI部位(配列D)をすぐ後に従えるメチオ
ニン残基で終わる。
(e) pABC(ステップC)は、Hindlll及びBglll(配列E)
で消化される。
(f) (A、 Tzajaloff、コロンビア大学、ニューヨーク市から出
されている)PTH23は、Htndl11部位を含むポリアンカーに隣接しか
つそれに関するその3°端部における読み出しフレームにある(アントラニレー
トシンターゼ成分)TrpEのアミノ天端337アミノ酸をコードする遺伝子を
含むアンピシリン抵抗プラスミドである。TrpEオペロンは、Miller及
びReznikoff、eds、The 0peron、Co1d Sprin
g Harbor Laboratory。
pp、263−302(1978)に見出される。trpE及び1acZの全て
又は一部をコードする他のD N A源は、容易に利用可能である。
そのような他のD N A源は、例えばPouves等、 Clonong V
ectors、 A Laboratory Manual、 Elsevie
r、 1985に見出せる。例えば、t rpE配列は、Provels等のマ
ニュアル内の次の特定コードを有すプラスミドから分離され得る。
二〇/1gPATH23は、37℃で2時間、それぞれ5ユニツトのBindl
l+及びKpn lで消化される。大きな7ラグメントは、ゲルクロマトグラフ
ィ、次に電子溶出及びエタノール沈降反応によって分離される(配列F)。
(g)およそ200ngの配列りは、およそ1μgの配列Eと混合される。その
結果の混合物は、配列Fを存在させて、エタノールで共同沈降反応させられ、上
述の如く結合される。その結果の7ラグメントは、pTrpE/EK/Cf I
L−6と呼ばれる。
(h)応能力のあるE、coli宿主細胞は、pTrpE/EK/cfIL−6
で変換される。例えば、E、coli H8101菌株が、一実施例において変
換用宿主細胞として使用される。アンピシリン抵抗コロニーが集められる。これ
らのコロニーは、TrpEセグメント、エンテロキナーゼによって認識されかつ
開裂されるアミノ酸セグメント、及びPVPで始まりMで終わっている、天然I
L−6のカルビキシ及びアミノ酸末端の双方にターミニ:termini3を
有する合成システィンフリーI L−6アミノ酸配列から成る融合タンパク質を
発現する。
5.10.2 ベーターガラクトシダーゼ−エンテロキナーゼ開裂部位−合成シ
スティン7り−I L−6突然変異タンパク質融合タンパク質TrpEエンテロ
キナーゼ−開裂部位合成システィン7り−IL−6融合タン融合タンパ酸質るた
めの、5.10.1に述べられたプロトコルは、pEx−1ベクターがステップ
fでPATH23と置換されることを途いて、次の通りである。pEx−1はB
amHI及びKpnIで消化される。BamHI及びBclIは、両立し得る抑
制部位を有する。結果としての構成は、クローニングポリアンカーを従えた熱誘
導性β−ガラクトシダーゼ遺伝子を含む。切り取った遺伝子は、およそ48Kd
のベータガラクトシダーゼタンパク質であるペプチドを生成する(Stanle
yJ、に、及びLuzio、J、P、、1984.EMBOJ、Vol、3.p
p1429−1434)。結果としての構成は、pβga I/EK/c f
I L−6と呼ばれる。他のベータガラクトーゼDNA源は、5.2.1.で述
べられたpHg2000を含む。融合タンパク質は、pβgal/EK/cfl
L 6及び熱誘導によって、E、coli薗株N99において複製される。N9
9及びN4830は、Pharmaciaから利用可能である。融合タンパク質
は、公知の方法を用いてエンテロキナーゼによって開裂される。
エンテロキナーゼで、エンテロキナーゼ認識部位を有するタンパク質を開裂する
ことは、慣例的なやり方である。例えば、Hopp等、 Biotechnol
ogy 6:12l2O4−1210(198を参照。
5.10.3.因子Xa開裂部位を持つ融合タンパク質因子Xa部位は5.20
.1.及び2.のステップCを調整することによってエンテロキナーゼ部位を置
換される。5.10.1゜のステップCで示された合成オリゴヌクレオチド(配
列C)は、Asp、Asp−Asp、Asp、LysをコードするDNA配列か
ら成る。このDNA配列は、因子Xa開裂認識部位IIe、Giu、Gly、A
rgをコードするように調整される。
その結果である構成は、pβga l/Xa/c f I L−6と呼ばれる。
プラスミドpTrpE/EK/cf IL−6及びpβga l/Xa/c f
I L−6は、5−10−1−及び5.10.2゜に述べられた如くに発現さ
れる。その結果である融合タンパク質は、因子Xaで開裂される。その因子は、
公知の方法によってその認識部位内のargの後を開裂する。例えば、Naga
l&Thogerson 、〜ature 309:810−812(1984
)。
5.1t、合成システィンフリータンパク質の活動分析5、i 1.1. 肝細
胞刺激分析
FAZA 967ラツト肝細胞が、10%NuSerum(Collabora
tive Rsearch)、ペニシリン、及びストレプトマイシンで補足され
たDMEM/F i 2で成長された。分析は、48ウエルグレート内で成熟さ
れた一日おいt;合流性単層上で実行された。
5.2から5.8に述べられた方法によって作られるように、システィン7り一
組換えI L−6、及び他の調整媒体を用いて処理する前に、細胞が107Mデ
キサメタシンを含むセラムフリー媒体で洗浄された。処理された細胞は、次に分
析の間甲セラムフリー/デキサメタシン媒体内に維持された。細胞は、細胞培養
インキュベータ内で37℃で5時間システィン7り一組換えr L−6及び他の
調整媒体を存在させて、インキュベートされた。処理後、細胞の上澄みが取り途
かれ、−20℃に保管された、すなわち次のごとくフィブリノーゲンに対して直
接分析された。細胞上澄みの2倍の連続希釈液が、分割96−ウニルマイクロタ
イタプレート内に準備され、ドツト−プロット装置(Bio−Rad)を用いて
、0.45γmニトロセルロースフィルタ上に点滴された。フィブリノーゲンの
レベルは、固相酵素結合免疫学的検定によって決定された。フィブリノーゲンは
、(スタッフォード大学、Crabtree Dr、Gerald Rから入手
した)ラビット抗−ラントフイブリノーゲンボリクローン抗血清の1:1000
希釈液を用いて検出された。第二次抗体は、親和精製アルカリ リン酸塩−共役
のやぎ抗−ラビット抗血清であった(Promega Biotec)。バウン
ド抗体は、基質二にローブルーテトラゾリウム(N B T)及び5−ブロモ−
4−クロロ−3−インドリル−リン酸塩、p−)ルイジン塩(BCTP;Si
gma)を加えて、目に見えるようにされた。PMAから得られた上澄みで処理
された細胞からなる正の制御は、MRC−5繊維芽細胞を刺激した。分析の定量
化は、レーザデンジトメトリを走査することによって実行された。CVan 5
nick 像、Proc。
Nat’1.And、Sci、tlSA 83:9679−9683.1986
)において、IL−6配列からのアミノ酸残基の種々の欠失が試験された。表3
は、組換えシスティン含有I L−6(mge n)の等量と比較した百分率活
動として表されたこれらの結果を示している。試験されたI L−6配列は、全
てシスティン含有のものである。プラスミドp478は、p478においては、
IL−6配列内のシスティンが置換されなかったということを途いて、プラスミ
ドp367と同一のプラスミド構成である。I L−6活性タンパク質7ラクシ
望ンは、コラゲナーゼを有する融合タンパク質から切り取られたIL−6ペプチ
ド(表2におけるrp478J分断)である。従って、試験された各欠失突然変
異(mu t a tion)に対するこのペプチドフリクシコンは、IL−6
ペプチド配列のカルボキシ端子に加えられた分離アミノ酸を有するシスティン含
有I L−6ペプチドの混合物である。さらに、試験されたタンパク質は、融合
タンパク質自体(’p478未分断」)である。p478によって生成された野
性型システィン含有天然I L−6配列融合タンパク質は、コロニー(p f
c)を形成している鷹接溶血ブラックが決定された。
5、11.3 生体外骨髄分析
5.2〜5.8で述べられた方法に従って作られた合成システィン7リーI L
−6もまた、技術的に認められた生体外の試験において、治療に対して有用性を
持つことがわかった。骨髄細胞を取り扱ったフルオロウラシルに関するI L−
6の効果に関するデルタ(Δ)分析では、合成システィンフリーI L−6が、
始原細胞に関して良好な刺激活動を有することが認められた。これらの分析に対
するプロトコルは、第1mに見出せる。
合成システィンフリーI L−6が、IL−1と結合されるとき、さらにまた、
これらの2つのシトカインがM−CSF又はIL−3のいずれか一方と結合され
るときにも、特に効果的な刺激が観察された。Δ値を表に示したものが、表2で
ある。時間−コロニー分析のグラフ表示が第13図に示されている。
5.11.4 欠失突然変異の77D1分析生物活動を定量化するためにI L
−6依存マウス雑種細胞株の増殖を用いている7TD1分析
5.11.2B細胞分化分析
マウスのB−細胞り0−7CH12,LX (N”、d”LY−10)が成育さ
れ、5%の熱不活性の胎治性つシセウム、30ONg/mlグルタミン、004
mM 2−メルカプトエタノール及びひつじの赤血球のホス7アチジルコリン成
分(SRBC)に対して効果的な抗生物質CH12,LX細胞ベアサーフイスI
gMを含有しているRPM11640内に維持された。
分化分析は、Co5tar 24−ウェルプレート内の2m1B−細胞媒体中で
、5.2から5.8で述べた方法によって作られるように、種々の濃度の合成シ
スティンフリーIL−6の有無で2×lO″ B−細胞を培養することによって
実行された。5RBCCASA 生物生成物、Einstor−5alem、N
Cは、使用前にRPM11640で3回洗浄された。lXl0’赤血球が、各試
験培養中に含まれた。5ONg / m lのりポポリサッカリド(Dirco
)を用いている分裂促進因子−刺激されたB−細胞から成る正の制御が、5%C
O8の雰囲気中で37℃でインキュベートされた。CHi 2 。
LX培養内でそれから生成される正常されたシスティン含宵■L−6ペプチド(
r478478分断比較して、IL−6(3%活動)の生物活動を保持する。そ
の478分断エプチド[eptide]は、それに対して9個の欠失突然変異が
試験され、それだけでも試験において100%活性である。従って、表3では、
478分断が、コラゲナーゼを有する融合タンパク質から開裂されたr L−6
をもった野性型プラスミド発現システィン含有I L−6融合タンパク質を参照
し、表3の478未分断は、未分断融合タンパク質を参照する。突然変異IAB
は、metが第8b図にある類似I L−6システインフリーペプチドに対する
ペプチド配列のアミノ酸番号1であるシスティン含有IL−6ペプチド内で、ア
ミノ酸4〜23を欠失させることによって生成される欠失突然変異である。突然
変異2AB、3AB他全てのものは、欠失されたアミノ酸残基と名付けられた第
2欄で表3に特定されているように、その配列内の適切な位置にある対応する2
0個のアミノ酸欠失を参照する。
表2
液体培養における 液体培養における相東作用コロニー刺激活動
媒 体 IL−I IL−61L−1+LI−6読出し値 読出し値 読出し値
読出し値C5A C5A C3A C5A
G I G 5G 7G 149
媒体 M sM7M2M27
GM I GM 15 CM 4 GM 37IL−311L−35IL−31
1L−315csc19G17G344
G−C5FMIM7MM3M65
(G) GM I GM 25 GM 7 GM 58IL−311L−311
1L−341L−322GIC140G32G518
C5F−I M I M 29M 2M 97GM)GMIGM43GM9GM
99
IL−31IL−328IL−331L−337G I G 122G 362
G 704GM−C3F M I M 55 M 19 M 236(GM)
GM I GM 54 GM 53 GM 157IL−311L−3341L
−3371L−385G 14 G 509 G 186 G 1781G−C
5F M 15M 208M 136M 675GM 19 cM 129 G
M 132 GM 415IL−324IL−3102IL−362IL−31
31表3
除去された 7TD1定量における
突然変異名 アミノ酸残基 活動
IAB 4−23 280%
2AB 24−43 0.001
3AB 44−63 0.000
4AB 64−83 0.0003
5AB 84−103 0.0003
6AB l 04−123 0.0067AB 124−143 (0,000
0)8AB 144−163 (0,0000)9AB l 64−183 (
0,0000)478 切断 100%
478 非切断 3%
6、実施例:材料と方法
6.1 抑制酵素消化の条件
酵素は、New England Biolabsの市販品から入手し、製造元
により指定された方法で、消化処理をおこなう。
6.2 バクテリアの遺伝的傾向およびプラスミドE、 coli JMIOI
(P−L Pharmacia)は、論文(Hannan 、 1983 、
J。
urnal of Mo1ecular Biology、 Vol、 166
、 P、557)に記載された方法で変換した。プラスミドpKK233−2は
、P−L Pharmaciaから得られる。プラスミドpBStは、ストラド
ジーン(Stratogene)から得られる。他のプラスミドの構成は、上記
の論文に記載された通りである。
6.3 オリゴヌクレオチド集合
オリゴヌクレオチドは、CHDリン酸アミドとAmerican Bi。
netics社のテトラシルとから合成した。オリゴヌクレオチドは、製造元(
New England Biolabs)により指定された方法で、T4ポリ
ヌクレオチド移転酵素Iこより移転された。移転は、65℃に加熱することによ
り、止められた。オリゴヌクレオチドの混成物は、15分間85℃でアニーリン
グ処理したのち、温度を室温にまで下げられた。アニーリング処理されたオリゴ
ヌクレオチドは、+0 U T4リガーゼにより結合され、結合物は、6%のポ
リアクリラミドゲル中で分離され、分離後は、電気溶離によって回復された。
6.4DNA配列
挿入されたフラグメントとオリゴヌクレオチドのDNA配列は、Sanger他
(1977、Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 Vol、74
p、5463記載)によるチェインターミネーション法(Chain 丁erm
inati。
n Method)に、Biggen他(1983,Proc、 Natl、
Acad、 Sci、 Vat。
80、 P、3963記11りとHattori、 5akakaj(1986
,Anal、 Biochem。
Vol、]52. p、232記載)およびBanker他(1988年出版、
Methods Enzymlogy)の方法を改良して取り込むことにより
めた。
6.5 タンパク質プロット分析
50.17L(7)細胞培養に等価なサンプルを、Laemlli(1970,
Nature Vol、227. p、680記載)の方法による条件を緩和し
たもののもとで、8%NaDodSO4−ポリアクルラミドゲルに溶かしこんだ
。ゲルのプロットを複製するために、ゲルは、クーマシーブルー(Coomas
ie Blue)で着色、あるいは、ニトロセルロースの2つの層の上での電気
プロット法により処理された。あらかじめ1色された分子量マーカ(B RL)
を用いて、変換を観測した。ブロンドは、0.25%のゼラチンで保護したのち
、市販のβ−ガラクトシダーゼに対するPromega Biotecb社製造
の抗体全製造て、インキュベート培養した。クロスリ アクティングバンド(c
ross reacting band)は、ホスフェターゼを結合し、化学親
和力を増した、7.500倍希釈のPromega BiotecM社製造のひ
つじ一抗マウスIgG抗血清により、可視化しI;。
6.6 細胞の溶解と工性雑種アッセイ細胞の溶解は、Germino他(Pr
oc、 Natl、 Acad、 Sci、 1983゜Vol、80. p−
6848記1り)方法ニ基づキ実行シタ。E、coliは、遠心分離により抽出
し、セルベレットは、濃度0.05mo1/L%pH8のトリ塩化水素と濃度0
.05mol/LのEDTAと1mg/m+の比でリゾザイムを溶解した15%
サッカロースとを合わせた溶液甲に、溶液の115容積を占めるように浸した。
室温で15分間おいたのち、溶解物を一70℃で凍結させ、急激に37℃に温度
上昇させた後、超音波を加えてDNA連鎖を切断した。三性雑種融合タンパク質
をクロマトリックアッセイにより定量し、基盤に0−ニトロフェニール−β−D
−ガラクトピラノサイドを用い、β−ガラクトシダーゼ活性をめた。
6.7 融合タンパク質のコラゲナーゼ消化融合タンパク質の消化に先立ち、コ
ラゲナーゼ調合試薬中のタンパク質加水分解活動を抑制するため、Lecroi
sey他(1975゜FEBS Lett、 Vol、59. p、167記載
)の方法に従い、β −ヒドロキシ−マークリベンゾエイトを加えた。Achr
omobacter Iophagus (EC3,4−24,8; Boeh
ringer Mannheim社)のコラゲナーゼ一単位を、pH7,4、濃
度100mMのトリ塩化水素、濃度250mMの塩化ナトリウム、濃度1mMの
塩化カルシウムおよび濃度40μg/mlのβ −ヒドロキシ−マークリベンゾ
エイトに、緩衝剤ともに溶解した。溶解したコラゲナーゼは、容積15m1のシ
リコン塗布したポリプロピレン製チューブに移し、室温で30分間培養した。溶
解した細胞抽出液(4ml)に超音波を加え、一つ一つの細胞に分離し、溶解し
たコラゲナーゼに加え、室温でさらに45分間培養した。開裂したβ−ガラクト
シダーゼの大部分は、飽和硫化アンモニウムを容積の50%加え、氷温で30分
間培養し、非溶解物質を凝集させることにより、途去された。開裂した組替え合
成システィン7リーr L−6は、うわずみ液に飽和硫化アンモニウム溶液13
m1Sを加え、氷温で30分間培養後、遠心分離により非溶解性のタンパク質を
液表面に薄膜として浮遊させた。チューブ内の液体は、吸引して衆去し、残され
た薄膜を[Tris buffered]塩0゜5mlに浸した。
7、実施例:肝細胞の刺激
システィン7り一合成I L−6は、パラグラフ5.2および5.8に記載され
た方法に従って調合すれば、図11に示すように、肝細胞を刺激する。肝細胞に
対する刺激力は、上述のパラグラフ5.9.2に記載された分析法に従って定量
した。システィンフリー合成IL−6のもつ、肝細胞に対する刺激力は、その濃
度が10−8Mの時に起こり、その量は、104U/mgである。この刺激量は
、May他(1988,J、Biol、 Chem、 Vol、263゜p、7
760記載)による測定結果の100倍である。我々のFAZA細胞で観測され
た、フィブリノーゲン合成のレベルは、PMA誘導の繊維芽細胞から得られた培
養を用いた実験結果と同様である。1.uM以下の濃度では、ペプチドは、肝細
胞数を減らす効果を与え、結果として、測定可能なフィブリノーゲンの量を減少
させる作用をおよぼす。
8、実施例:B細胞分化
パラグラフ5.2および5.8に記載された方法に従って合成されたシスティン
7リーIL−6タンパク質の機能性を評価するための最も感度の高い方法は、B
−細胞分化分析法である。
溶血プラーク分析法は、合成I L−6がB−細胞の甲でIg分泌を誘発する力
を評価するものである。溶血プラーク分析法は、細胞レベルで分化、増殖を調べ
る方法としては、優れたものである。(Gronowicz他、 1976、
EUR,J、 Tmmunol、 Vol、6. p、588記載)。我々のタ
ンパク質(合成IL−6)は、濃度的0゜log/m+で、最大の刺激能力をも
つことが、図12に示されるように、判明した。この値は、自然の!L−6を用
いた他の実験結果と同様な値である。他の実験結果は、以下文献に記載されてい
る。(Van 5nick他、 1986. Proc、 Matl、 Aca
d、 Sci。
Vol、 83. p、9679; Brakenhoff他+ 1987.
J、 Immunol、 Vol、 139、 p、4116; Poupar
t他、1987. EMBOJ、 Vol、 6. p、1219; Kish
imoto、 1985.Ann、 Rev、 Im+ouno1. Vol、
3. p、133) 43 p M以下の濃度では、合成されたシスティンフリ
ーI L−6は、分化するB−細胞の数を減少させる作用を及ぼす。
9、実施例ニジスティンフリーI L−6のもつ生物学的活性
自然のシスティン7リーI L−6タンパク質の3種類の異なった活性力をもつ
アッセイにより、システィン7リーI L−6は生物学的活性力をもつことが判
明した。本発明によると、ペプチド連鎖を活性形態にするために必要なのは、ペ
プチドの基本配列であることが示される。 ワクチンは、しばしば、各種のアジ
ュバントの組合せの中で形成、増殖される。アジュバントは、免疫原を単独で用
いた場合に比べ、より少量の抗原を用いてより高く長期間に及ぶ免疫効果を与え
ることを促す作用がある。アジュバントの作用機構は、複雑である。アジュバン
トの作用機構には、シトカインI L−6のような細胞シトカインや、7アゴシ
トーシス(phagocytos is)の生成を促進する機構、その他線網内
細胞の活動をはじめ、抗原の遅発や減成などが含まれる。アジュバントの例とし
ては、Freudアジュバント、Adjuvant 65 (ピーナツ油、マン
ニードモノオリエート[mannide m。
nooleate3とモノステアリン酸アルミを含む)や、リゾレシチン、プル
ロニツクボリオルスjpluronic polyols]、ポリアニオン、ペ
プチド、油エマルジ2ンおよび水酸化アルミやリン酸アルミなどの金属ゲル等の
表面活性物質がある。Fraudアジュバントは、非代謝性鉱油を含み発癌性が
あるため、入用のワクチン材料としては今は用いられていない。
本発明によるペプチドのような精製合成されたI L−6は、免疫反応を変化さ
せるため、すなわちアジュバントとして作用させるため、ワクチン原料に加える
ことができる。この免疫装置に用いられる生体は、マウス、ギニアビッグ、ウサ
ギ、鶏、ウマ、羊、山羊、ウシ、チンパンジーやその他の霊長類やひとなとであ
る。T L−6などのペプチンを用いたアジュバントとしてのワクチンの生体内
への注入は、経口、皮膚注射、筋肉注射、腹膜注射、静脈注射、皮下注射、鼻嗅
やその他の免疫経路を通じて行なわれる。精製されたI L−6活性ペプチドは
、主免疫のための抗原として用いられ、IL−6単一クーロン性抗体を作る。こ
のような抗体は、更に、I L−6保有体として用いられ、免疫グロブリン生成
における機能障害が起こっているような場合の装置に有効である。この機能障害
には、多重性骨髄障害や自己免疫障害がある。−例として、上記の単一クーロン
性抗体を関節注射して、リューマチ性の関節炎の治療に使用することが可能であ
る。
システィンフリーあるいは、システィン含有のペプチドのような精製された合成
I L−6は、適当な濃度に調整し、ほかの適切はシトカインペプチドやワクチ
ンを加えて、一体化した薬剤として用いることが可能である。I L−6活性を
もつペプチドは、また、ワクチン材料のアジュバントやそれ自体を薬剤として用
い、リポゾームの中に組み入れることも可能である。また、I L−6活性をも
つペプチドは、免疫治療に用いられる抗体に加えることも可能である。
更に、他の実施例として、I L−6活性をもつペプチドは、免疫刺激薬剤とし
ても用いることが可能である。−例として、I L−6活性をもつペプチドは、
造血細胞の刺激や、特に、病気や薬あるいは放射線被爆による免疫不全の場合の
細胞の抗体生成機能の活性化に有効である。また、これらのペプチドは、免疫機
能不全状態にあるエイズ患者の治療にも有効である。また、肝機能の不全の場合
の、肝性タンパク質の生成を促す効果もある。また、これらのペプチドは、体外
で抗体を誘導するための試薬としても用いられたり、培養体の成長因子の特性を
調整するためにも用いることが可能である。更に、他の実施例としては、これら
のペプチドは、他の抗ビールス剤と組み合わせることにより、HIVやHBVな
どのウィルス性疾患の予防や治療に役立てることができる。更に、他の実施例と
して、IL−6活性をもつペプチドは、単独あるいはほかの精製されたシトカイ
ンと組み合わせて、白血病などの病気でB−細胞の分化を中断させるのに有効で
ある。また、システィンフリーあるいは、システィン含有のペプチドのような精
製された合成IL−6は、ペプチドの任意の部分に有効に作用する抗体を誘導す
る際にも、用いることが可能である。
10、実施例ニジスティンフリーI L−6及び他の成長因子の生体内骨髄茎部
細胞の増殖と分化に与える効果(デルタ分析)デルタ分析は、種々の成長因子に
より引き起こされる骨髄茎部細胞中の高増殖性固体群の発生の有無を確かめるた
めに行なわれる。マウスには、増殖性ポテンシャルの低い細胞を消滅させるため
に、57フ化ウラシルを投与する。
高増殖性固体群の細胞は、成長因子のもとで、12日間、第一の半固形アガロー
ス培養体の中で培養される。成長因子は、インターロイキン−1(rL−1)、
インターロイキン−6(IL−6)及び、IL−1とr L−6のl:1混合体
である。BM茎部細胞は、他の成長因子が存在しない状態で、これらの成長因子
のそれぞれのもとで成長し、さらに、白血球コロニー刺激因子(G−C5F)、
マクロファージコロニー刺激因子(M−C3F) 、出血Mマクロファージコロ
ニー刺激因子(GM−C3F)8よびインターロイキン−3(IL−3)の成長
因子の存在のもとでも成長する。これらの成長因子により増殖するコロニーの数
は、二重層アガロースクローン定量分析法により定量測定され、第16図では、
“初期コロニー分析”のデータで示されている。第16図のグラフの縦軸は、マ
ウスへの57フ化ウラシル投与後24時間後の、マウス骨髄細胞数2.3X10
5を1本位として、形成された全コ ロニー数を示している。
最初の4本の棒グラフデータは、他の成長因子が存在しない状態での、システィ
ンフリーのIL−1、I L−6およびIL−1とI L−6のl:l混合体の
、コロニー増殖への効果を示している。次の、4本の棒グラフデータは、G−C
5F単独、G−C5FとシスティンフリーのIL−1、I L−68よびIL=
1とI L−6の1:1混合体との組合せの、4通りのコロニー増殖への効果を
示している。更に、次の、3組の4本の棒グラフデータは、M−C9F%GM−
C5FおよびI L−6単独、M−C5F、GM−C5FおよびI L−6とシ
スティンフリーのIL−1、IL−68よびIL−1とIL−6の1:1混合体
との組合せの、12通りのコロニー増殖への効果を示している。分析の結果、シ
スティンフリーのIL−i、IL−68よびIL−1とI L−6の1=1混合
体が、M−C3Fと組み合わされた時に、IL−3、GM−CSFおよびG−C
3Fとの組合せ以上に、コロニー形成を促進することがわかる。
分離分析では、高増殖性固体群細胞は、上記と同様の成長因子のもとでさらに液
体培養体の中で、培養される。着性しなかった細胞の数を7日後に計数した結果
を、第15図に示す。第15図では、′7=間液体培養後の非着性細胞数”のデ
ータで示されている。第′i6mのグラフの縦−は、培養液1mlあt;りの、
全非着性細胞数を示している。最初の5組の4Xの棒グラフデータは、第16図
に示した“コロニー分析”の対応する棒グラフデータと点種の傾向を示している
。全非着性細胞数の最大値は、IL−1とr L−6の1:1混合体が、I L
−3、GM −CS F 8よびM−C5Fと組合せられた時に現われる。
液体培養甲の細胞は、取り出し、洗浄され、再び、各成長因子のもとでWl形ア
ガロース培養体の中で培養され、二重層アガロースクローン定量分析法により定
量測定される。この、第2回=のアガロースクローン定量分析は、′読出分析“
と呼ばれる。デルタ値は、“読出分析”により計数された骨髄細胞コロニー数を
、“初期コロニー分析“により計数された骨髄細胞コロニー数で割った値である
。デルタ値の計算結果を、表2に示す。」 デルタ分析の結果は、“読出分析”
に適用された各々の成長因子のうち、どの成長因子が液体培養の際に相乗効果を
もたらすかを表している。液体培養を用いた場合には、コロニー形成を促進する
ために加えられたシトカインの効果は、IL−1またはrL−6を単独に与えた
場合よりも、IL、−1とI L−6の1:1混合体を与えた場合に顕著に現わ
れる。IL−1またはI L−6を凰独に与えた場合よりも、IL−1とIL−
6の1:1混合体を与えた場合に、シトカインの効果が顕著に現われることは、
さらに、液体培養にG−C5FSGM−C5F、M−C5F8よびIL−3を加
えた場合に、相乗効果をもたらす。この相乗効果は、“読出分析”にG−C3F
を用いた際に、最も顕著に現われる。また、GM−CSFとIL−3を液体培養
口で、IL−1またはI L−6と組み合わせて使用した場合には、I L−6
の方が、Ir−−1i=hべてより高いデルタ値をもたらす。しかし、C3F−
1を液体培養甲で、■LlまたはI L−6と組み合わせて使用した場合には、
IL−1の方が、I L−6に比べてより高いデルタ値をもたらす。
これらの分析結果より、IL−1とI L−6の混合体を分離分析で液体培養口
で、IL−3と組み合わせて使用し、読出分析では、G−C5Fを用いるのが最
も最良の分析方法であると思われる。 以上の分析結果は、システィンフリーの
I L−6を他の成長因子と組み合わせて使用することが、骨髄移植やガン治療
の際の、重要な手段となることを示している。高いデルタ値は、種々の成長因子
のある組合せが、茎部細胞の増殖と消滅に結びつく可能住を示唆している。この
ような、成長因子の特徴は、生体口での骨髄の増殖と分化を制御するうえで必須
な要件である。
デルタ分析の手順
1)BDFIマウスに、体重iKgあたり150 m gの57フ化ウラシルを
投与する。
2)5フツ化ウラシルを投与した24時間後に、マウスを殺し、骨髄を取り出す
。
3)骨髄細胞を、20%胎子ウシ血清(F B S)と抗生物質(gentan
icin)を含むIMDM溶液で洗浄する。
4)骨髄細胞を、二重層アガロースクローン法で培養する。20%FBSを含む
IMDM溶液の成長因子を、0.5%アガロース中の35mm径のベトリ皿の上
に、付着させる。骨髄細胞は、−皿あたり、O−5mIcpに2.5X104か
ら2X105の細胞数になるよう、層を重ねる。この方法が、“初期クーロン分
析”である。細胞は、12日間、約7%以下の酸素濃度中に、37℃で保存する
。
5)骨髄細胞を、24個の穴の開いたプレート上で、1mlの液体培養(20%
胎子ウシ血清(F B S’)と抗生物質(gentamicin)を含むIM
DM溶液)中で増殖する。細胞を、1mlあたり細胞数2.5X105を初期値
として、7日間培養する。
6)7日間培養後、非着性骨髄細胞のみを取り出す。細胞数を計数した後、:5
ytospin] 1air置を施し、冷やしたFBS溶液51で、不要な細胞
を洗い流し、全ての成長因子を途去する。
7)非着性骨髄細胞を希釈し、クローンアガロース培養に付着させる。培養体を
、約7%以下の酸素濃度の十分湿った雰囲気中に、7日から12日間、37℃で
保存する。この培養方法が、“読出分析”である。
8)デルタ値を、“読出分析”により計数された骨髄細胞コロニー数を、“初期
コロニー分析”により計数された骨髄細胞コロニー数で割った値としてめる。
11、例ニアtd、1成育アッセイにおけるI L−6の市販品との比較
p367を含む細胞から誘導された融合体を精製して得られたシスティンフリー
I L−6ペプチドの生物学的挙動は、7td、1分析法を用いた市販品(流通
試薬)のシスティン含有IL−6と比較されている。(Van 5tick他、
1986. Proc、 Nat’l。
Acad、 Sci、 USA Vol、83. p、9679−9683)こ
れらの市販品は、E。
col誘導型I L−6を生み出す、ボーリンゲル マンハイム、非岨換え生成
物である工ンドーゲン及び、イースト誘導型I L−6を生み出すゲンサイムで
ある。細胞を含む誘導p367から精製した、リンを緩衝剤として加えた塩中の
システィンフリー合成ペプチドを、ボーリンゲル マンハイムのIL−6,!−
比峻すると、ボーリンゲル マンハイムのIL−6は、IIEl 713Hに示
すように、低濃度では、高い活性力を示し、一方、高濃度では、低い活性力を示
す。最も高い活性力は、システイン7リー合IRr L−6が示す。
システィン7り一合成I L−6ペプチドとエンドーゲンのIL−6とを比較す
ると、第16図に示すように、システィンフリー合成rL−6ペプチドのほうが
、分析されたO、lngから50ngまでの全ての濃度にわたって、より高い活
性力をもつことがわかった。同様に、システィン7り一合成IL−6ペプチドと
ゲンサイムのI L−6とを比較すると、第18図に示すように、システィンフ
リー合成I L−6ペプチドのほうが、分析された0、1ngから50ngまで
の全ての濃度にわたって、より高い活性力をもつことがわかった。
7td、l成長分析法の説明
3.50分析法は、96個の穴をもつ培養プレートで行なわれる。r L−6の
活性度をもつペプチドは、HGF単位で計数される。100GFHは、約I P
CT−GF単位に相尚する。
7td、1特性をもつ約2000の細胞を、5%−酸化炭素の高湿度雰囲気中で
、I L−6活注をもつペプチドの希釈液を含む培養液200μmの甲で培養す
る。84時間経過後、4時間にわたり、テトラゾリウム塩(tetrazori
um 5alt)3− (4。
5 ジメ チルチアシル(dimethylthiazol)−2y ) 2
。
5−ジメチル7オルマザン(dimethylformazan)プロミド(b
r。
m1de) (M T T )を注入し、5分間遠心分離後うわずみ液を取り出
す。7オルマザン結晶をDMSOIOo 1μに溶解し、培養プレートを波長5
70nmの光に投影する。反射光の強さは、生きている細胞の数に比例する。H
GF単位で測定されるIL−6の量は、反射光の最大強度の50%を与えるのに
必要な希釈液の量の逆数の関係にある。
7td、1成長分析法の試薬
希釈液は、10%胎児性ウシセラムを含む、RPMI1640である。補助希釈
液は、10%胎児性ウシセラムを含む、RPM11640.0.1mMの2−メ
ルカト エタノールjmercatoetnanoi]と抗生物質を含む溶液で
ある。ラベル試薬は、PBSlmLにMTT 5 m gを溶解したものである
。
FIG、 2
特徴:
t?Cプロモータ 1〜275
ミニシストロン 27G〜:(06
組換えI+、−G :(OG〜1161コラーゲン 8G3〜1041
1IQ:::ではp367配列の一部のみが示されている。
FIG、9
Ml 2345M
FIG、 10
゜工し−ら 櫃(力【 (ルLン
&cFL4−c/2.うX10” +1tji、=rnp1. ><let/b
’)ft夕F々x io−/4入フロ〜ン ン償
FIG、 )5
7 fd、 7 t=1.+ta Bh u−IFIG、+6
国際調査報告
txt+m+m+++++ ass工1h61、にゴ用郭910ξ21
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.合成三性雑種タンパク質をコードするヌクレオチド配列を有する組換え遺伝 子であって、上記三性雑種タンパク質は、第1ペプチド部分、第2ペプチド部分 、及び第3タンパク質部分とを有し、上記第1ペプチド部分は、IL−6活性を 持ち、上記第2ペプチド部分は、第1ペプチド部分及び第3タンパク質部分間に 化学的又は酵素的に開裂可能なペプチドリンクを有し、さらに、上記第3タンパ ク質すなわちその部分は宿主細胞によって発現されることができることを特徴と する組換え遺伝子。 2.請求項1記載の組換え遺伝子において、IL−6活性を持つ第1ペプチド部 分が、スルフヒドリル結合を形成できないものであることを特徴とする組換え遺 伝子。 3.請求項1又は2に記載の組換え遺伝子において、第2ペプチド部分が、タン パク分解酵素に反応するペプチドリンクを有することを特徴とする組換え遺伝子 。 4.請求項3に記載の組換え遺伝子において、第2ペプチド部分がコラーゲナー ゼ感応部位を有することを特徴とする組換え遺伝子。 5.請求項3に記載の組換え遺伝子において、第2ペプチド部分がエンテロキナ ーゼ感応部位を有することを特徴とする組換え遺伝子。 6.請求項3に記載の組換え遺伝子において、第2ペプチド部分が因子Xa感応 部位を有することを特徴とする組換え遺伝子。 7.請求項1又は2に記載の組換え遺伝子において、第3タンパク質部分が、β −ガラクトシダーゼ配列又はその一部を有することを特徴とする組換え遺伝子。 8.請求項1又は2に記載の組換え遺伝子において、第3タンパク質部分が、T rpE遺伝子生成物を有することを特徴とする組換え遺伝子。 9.請求項1に記載の組換え遺伝子において、第1ペプチド部分はスルフヒドリ ル結合を形成できなく、第2ペプチド部分はコラーゲナーゼ感応部位を有するペ プチドを持ち、第3タンパク質部分は、β−ガラクトシダーゼ酵素活性を持つタ ンパク質を有することを特徴とする組換え遺伝子。 10.請求項1に記載の組換え遺伝子において、第1ペプチド部分は、スルフヒ ドリル結合を形成でさなく、第2ペプチド部分はエンテロキナーゼ感応部位を有 するペプチドを有し、第3タンパク質部分は、TrpE遺伝子生成物またはその 一部分であるタンパク質を有することを特徴とする組換え遺伝子。 11.請求項1に記載の組換え遺伝子において、第1ペプチド部分はスルフヒド リル結合を形成できなく、第2ペプチド部分は因子Xa感応部位を有するペプチ ドを有し、第3タンパク質部分は、TrpE遺伝子生成物またはその一部分であ るタンパク質を有することを特徴とする組換え遺伝子、12.請求項1に記載の 組換え遺伝子において、第1ペプチド部分はスルフヒドリル結合を形成できなく 、第2ペプチド部分はエンテロキナーゼ感応部位を有するペプチドから成り、第 3タンパク質部分はβ−ガラクトシダーゼ配列またはその一部分を有することを 特徴とする組換え遺伝子。 13.請求項1に記載の組換え遺伝子において、第1ペプチド部分はスルフヒド リル結合を形成できなく、第2ペプチド部分は因子Xa感応部位を有するペプチ ドから成り、第3タンパク質部分はβ−ガラクトシダーゼ配列またはその一部分 から成ることを特徴とする組換え遺伝子。 14.請求項9乃至13のいずれか1項に記載の組換え遺伝子において、第1ペ プチド部分が、第2ペプチド部分からの開裂後に、その第2ペプチド部分からの 残基アミノ酸を保持しないことを特徴とする組換え遺伝子。 15.第5図に示すIL−6アミノ酸配列をコードするDNA配列を有する請求 項2の組換え遺伝子。 16.第5図に示すIL−6アミノ酸配列をコードするDNA配列を有する請求 項3の組換え遺伝子。 17.第5図に示すIL−6アミノ酸配列をコードするDNA配列を有する請求 項4の組換え遺伝子。 18.第5図に示すIL−6アミノ酸配列をコードするDNA配列を有する請求 項5の組換え遺伝子。 19.請求項1の遺伝子を有する組換えベクター。 20.請求項2の遺伝子を有する組換えベクター。 21.請求項3の遺伝子を有する組換えベクター。 22.請求項4の遺伝子を有する組換えベクター。 23.請求項5の遺伝子を有する組換えベクター。 24.請求項6の遺伝子を有する組換えベクター。 25.請求項7の遺伝子を有する組換えベクター。 26.請求項8の遺伝子を有する組換えベクター。 27.請求項9の遺伝子を有する組換えベクター。 28.請求項10の遺伝子を有する組換えベクター。 29.請求項11の遺伝子を有する組換えベクター。 30.請求項12の遺伝子を有する組換えベクター。 31.請求項13の遺伝子を有する組換えベクター。 32.請求項14の遺伝子を有する組換えベクター。 33.請求項19から請求項32の組換えベクターのいずれか1つがプラスミド であることを特徴とするもの。 34.pTrpE/EK/cfIL−6;pβGal/EK/cfIL−6;p TrpE/Xa/cfIL−6;またはpβGa1/Xa/cfIL−6から成 る群から形成されるプラスミド。 35.請求項19のベクターを有する単細胞宿主。 36.請求項20のベクターを有する単細胞宿主。 37.請求項21のベクターを有する単細胞宿主。 38.請求項22のベクターを有する単細胞宿主。 39.請求項23のベクターを有する単細胞宿主。 40.請求項24のベクターを有する単細胞宿主。 41.請求項25のベクターを有する単細胞宿主。 42.請求項26のベクターを有する単細胞宿主。 43.請求項27のベクターを有する単細胞宿主。 44.請求項28のベクターを有する単細胞宿主。 45.請求項29のベクターを有する単細胞宿主。 46.請求項30のベクターを有する単細胞宿主。 47.請求項31のベクターを有する単細胞宿主。 48.請求項32のベクターを有する単細胞宿主。 49.請求項33のベクターを有する単細胞宿主。 50.原核生物たる請求項35〜49のいずれか1つを有する単細胞宿主。 51.細菌たる請求項50の単細胞宿主。 52.(a)IL−6活性を有する第1ペプチド部分と、第1ペプチド部分と増 細胞宿主によって発現され得る第3タンパク質部分との間の化学的に開裂可能な ペプチドリンクを有する第2ペプチド部分と、を有する合成三性雑種タンパク質 をコードするヌクレオチド配列を有する組換え遺伝子であって、宿主内で複製、 転写、および翻訳をされることができるものを含有している単細胞宿主微生物を 培養し、(b)上記宿主によって生成された三つに分かれたタンパク質を特定し 、 (c)第2ペプチド部分を化学的に又は酵素的に開裂させ、そして (d)IL−6活性を有する第1ペプチド部分を取り出す、という工程を特徴と するIL−6活性を持つペプチドを生成する方法。 53.第2ペプチド部分が、タンパク分解酵素に反応するペプチドリンクを有す る請求項52に記載の方法。 54.第2ペプチド部分がコラーゲナーゼ感応部位を有する請求項53に記載の 方法。 55.第2ペプチド部分がエンテロキナーゼ感応部位を有する請求項53に記載 の方法。 56.第2ペプチド部分が因子Xa感応部位を有する請求項53に記載の方法。 57.第3タンパク質部分が、β−ガラクトシダーゼ配列又はその部分を有する 請求項53に記載の方法。 58.第3タンパク質部分が、TrpE遺伝子生成物を有する請求項53に記載 の方法。 59.第1ペプチド部分は、スルフヒドリル結合を形成できなく、第2ペプチド 部分はコラーゲナーゼ感応部位を有するペプチドから成り、第3タンパク質部分 は、β−ガラクトシダーゼ酵素活性を持つタンパク質から成ることを特徴とする 請求項53に記載の方法。 60.第1ペプチド部分は、スルフヒドリル結合を形成でさなく、第2ペプチド 部分はエンテロキナーゼ感応部位を有するペプチドを有し、第3タンパク質部分 はTrpE遺伝子生成物またはその部分であるタンパク質を有する請求項59に 記載の方法。 61.第1ペプチド部分は、スルフヒドリル結合を形成できなく、第2ペプチド 部分は因子Xa感応部位を有するペプチドを有し、第3タンパク質部分はTrp E遺伝子生成物またはその部分であるタンパク質を有する請求項59に記載の方 法。 62.第1ペプチド部分はスルフヒドリル結合を形成できなく、第2ペプチド部 分はエンテロキナーゼ感応部位を有するペプチドを有し、第3タンパク質部分は β−ガラクトシダーゼ配列またはその部分を持つ請求項59に記載の方法。 63.第1ペプチド部分はスルフヒドリル結合を形成できなく、第2ペプチド部 分は因子Xa感応部位を有するペプチドを有し、第3タンパク質部分は、β−ガ ラクトシダーゼ配列またはその部分を有する請求項59に記載の方法。 64.第1ペプチド部分が第2ペプチド部分からの開裂後に、その第2ペプチド 部分からの残基アミノ酸を保持しないものである請求項59に記載の方法。 65.上記三性雑種タンパク質が上記宿主生物によって生成された全タンパク質 の少なくとも約20%を有するものである請求項52〜64のいずれか1つに記 載の方法。 66.上記宿主生物が原核生物である請求項52〜64のいずれか1つに記載の 方法。 67.上記宿主生物が細菌である請求項66に記載の方法。 68.上記宿主が細菌である請求項65に記載の方法。 69.上記第1ペプチド部分がスルフヒドリル結合を持たないものである請求項 52〜64のいずれか1つに記載の方法。 70.上記第1ペプチド部分が、第5図に示されたIL−6アミノ酸配列を有す る請求項52〜64のいずれか1つに記載の方法。 71.上記三性雑種タンパク質が、上記宿主生物によって生成された全タンパク 質の少なくとも約20%を有する請求項70に記載の方法。 72.アクセッションナンバーATCC40516(p340)を有する組換え プラスミド。 73.アクセッションナンバーATCC40517(p367)を有する組換え プラスミド。 74.IL−6活性を有する第1ペプチド部分と、開裂可能なペプチドを有する 第2ペプチド部分と、及び選ばれた宿主生物によって発現され得る第3タンパク 質部分と、を有する実質的に純粋な組換えタンパク質。 75.請求項1の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 76.請求項2の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 77.請求項3の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 78.請求項4の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 79.請求項5の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 80.請求項6の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 81.請求項7の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 82.請求項8の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 83.請求項9の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 84.請求項10の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 85.請求項11の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 86.請求項12の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 87.請求項13の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 88.請求項14の遺伝子によってコードされた組換えタンパク質。 89.第8b図に示すIL−6およびコラーゲンアミノ酸配列を有する組換えタ ンパク質。 90.請求項75〜88のいずれか1つのタンパク質の化学的または酵素的な開 裂生成物である所のIL−6活性を有する組換えタンパク質。 91.システインを含有せず、請求項75〜78のいずれか1つに記載のタンパ ク質の化学的又は酵素的な開裂の生成物であって、開裂後に第2ペプチド部分か ら導出される残基アミノ酸を保有しないことを特徴とするIL−6活性を有する 組換えタンパク質。 92.IL−6活性を有し、かつ実質的に水溶性である合成ペプチド。 93.スルフヒドリル結合を形成し得ない請求項59項に記載のペプチド。 94.第5図のIL−6アミノ酸配列を有し、該配列はシステイン、あるいはそ の同族体、類似体、又はそれらの活性部分を含有していないものである合成ペプ チド。 95.配列がシステインを含有していない第5図のIL−6アミノ酸配列を有す る合成ペプチドであって、コラーゲンリンカーのアミノ酸が、部分的に又は全体 的に削除されていることを特徴とする合成ペプチド。 96.配列がシステインを含有していない第5図のIL−6アミノ酸配列を有す る合成ペプチドであって、コラーゲンリンカーのアミノ酸とそのコラーゲンをI L−6タンパク質にブリツジするセリン残基の全部が削除されている合成ペプチ ド。 97.請求項94乃至96のいずれか1つに記載の合成ペプチドであって、N− 末端配列の第2アミノ酸としてグリシンの代わりにプロリンを有している合成ペ プチド。 98.請求項94乃至97のいずれか1つに記載の合成ペプチドであって、N− 末端配列に最初のメチオニンを欠いている合成ペプチド。 99.アミノ酸の削除、置換、挿入、逆位、付加又は交換により請求項94乃至 98のいずれか1つに記載のペプチドの誘導体である合成ペプチド。 100.アミノ酸29からアミノ酸212までの天然IL−6のアミノ酸配列の 部分から成る合成ペプチドであって、上記配列はシステインを含むが、上記アミ ノ酸29はプロリンの代わりにグリシンであることを特徴とする合成ペプチド。 101.最初のメチオニン残基を有する請求項100に記載の合成ペプチド。 102.請求項92乃至101の合成ペプチドをコードするヌクレオチド配列を 有する組換え遺伝子。 103.請求項102の組換え遺伝子を有するベクター。 104.請求項102の組換え遺伝子を有する単細胞宿主。 105.請求項103のベクターを有する単細胞宿主。 106.宿主中に抗体生成を刺激する方法であって、該宿主に請求項90〜10 1のいずれか1つのペプチドの有効量を、有効な抗原と共に投与する方法。 107.請求項90〜101のいずれか1つに記載のペプチドの有効量を、宿主 に投与することを含む、宿主におけるウィルス感染を予防または処置する方法。 108.請求項90〜101のいずれか1つに記載のペプチドの有効量を、宿主 に投与することを含む、宿主における肝性タンパク質の生成を刺激する方法。 109.請求項90〜101のいずれか1つに記載のペプチドの有効量を、宿主 に投与することを含む、宿主における末端B細胞の分化を刺激する方法。 110.請求項90〜101のいずれか1つに記載のペプチドの有効量を、宿主 に投与することを含む、宿主における造血幹細胞を刺激する方法。 111.請求項90〜101のいずれか1つに記載のペプチドの有効量を、宿主 に投与することを含む、免疫抑制宿主を処置する方法。 112.請求項90〜101のいずれか1つに記載のペプチドと反応する単一ク ローン性抗体の有効量を、宿主に投与することを含む免疫グロブリン生成におけ る機能障害を含む病気状態を処置する方法。 113.薬学的に受容可能な担体と組合せた請求項90〜101のいずれか1つ に記載のペプチドの有効量を含有する薬学的製剤。 114.請求項113に記載の製剤において、上記ペプチドが、少なくとも1つ の他のシトカイン[cytokine]又は造血成長因子と緒合されていること を特徴とする製剤。 115.請求項114に記載の製剤において、上記シトカイン又は造血成長因子 が、エリスロポエチン、インターロイキン及びコロニー刺激因子から選はれてい る製剤。 116.請求項114に記載の製剤において、上記インターロイキンが、IL− 1,IL−2又はIL−3であって、上記コロニー刺激因子が、G−CSF,G M−CSF,又はM−CSFであることを特徴とする製剤。 117.請求項114〜116に記載のシトカイン又は造血成長因子と同時的又 は連続的に共同投与して治療に使用する請求項90〜1011項のいずれか1つ に記載の合成ペプチド。 118.請求項113に記載の製剤において、上記ペプチドが感染防御抗原の有 効量と組合わされて、アジュバントとして存在していることを特徴とする製剤。 119.誘導可能なプロモータである第1部分と、ミニシストロン配列である第 2部分と、停止コドンを欠くタンパク質を有するDNAフラグメントを挿入する ためのクローニング部位である第3部分と、開裂可能なペプチドのヌクレオチド 配列である第4部分と、該第4部分の開裂可能なペプチドに関してフレーム内に あるβ−ガラクトシダーゼのヌクレオチド配列である第5部分と、をコードして いる核酸配列を有する組換え核酸ベクターであって、上記核酸配列の第3部分ク ローニング部位が、β−ガラクトシダーゼの第5部分に翻訳読取り相外にあるこ とを特徴とする組換え核酸ベクター。 120.第8b図に示されたDNA配列を有する請求項119に記載のベクター 。 121.請求項92〜101のいずれか1つに記載のペプチドをコードしている DNA配列を有する請求項1〜14のいずれか1つに記載の組換え遺伝子。 122.請求項121に記載の遺伝子を有する組換えベクター。 123.請求項122に記載のベクターを含んでいる単細胞宿主。 124.p340プラスミドを有する組換えベクター。 125.突然変異体1ABDNA配列を有する組換えベクター。 126.請求項125のベクターによって生成されたペプチド。 127.IL−6活性を有するペプチドをコードしているDNA配列であって、 上記ペプチドは突然変異体1ABによって形成された配列を有することを特徴と するDNA配列。 128.請求項127のDNA配列によってコードされたペプチド。 129.IL−6活性を有するペプチドであって、上記ペプチドは含有アミノ酸 残基4−23が除去された天然IL−6配列を有することを特徴とするペプチド 。 130.請求項129のペプチドをコードするDNA配列。
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