JPH0453489A - プロウロキナーゼの遺伝子工学的製造法 - Google Patents

プロウロキナーゼの遺伝子工学的製造法

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JPH0453489A
JPH0453489A JP2163144A JP16314490A JPH0453489A JP H0453489 A JPH0453489 A JP H0453489A JP 2163144 A JP2163144 A JP 2163144A JP 16314490 A JP16314490 A JP 16314490A JP H0453489 A JPH0453489 A JP H0453489A
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prourokinase
cells
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vascular endothelial
pro
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JP2163144A
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Kazunori Hanada
和紀 花田
Yoshiko Sakurai
桜井 好子
Yoichi Ushiyama
牛山 洋一
Hiromitsu Yoshimura
広光 吉村
Makoto Yoshimoto
真 吉本
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Taisho Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Taisho Pharmaceutical Co Ltd
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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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、プロウロキナーゼの遺伝子工学的製造法に関
する。更に詳細には、ヒト血管内皮細胞由来のプロウロ
キナーゼをコードするcDNAを含有する発現ベクター
で宿主細胞を形質転換し、得られる形質転換体を培養す
ることによるプロウロキナーゼの遺伝子工学的製造法、
および組換えDNA発現用宿主細胞として用いることの
できるヒト血管内皮細胞由来株化細胞に関する。
〈従来の技術〉 心筋梗塞や脳梗塞などの治療に有効な血栓溶解剤として
、ヒトの尿、ヒト細胞などから得ることのできるプラス
ミノーゲン・アクチベーター及びその前駆体が知られて
いる。即ち、例えば、ヒト尿から調製されたウロキナー
ゼ(Willia■s  J。
R,B、、  Br、  J、  EXD、  Pat
hol、、32. 530)、ヒト腎細胞または癌細胞
から産生されるプロウロキナーゼ[T、 Suyagi
a et at、、 J、 Biol、 Chew26
0 (22)、12377 (1985):DC3tu
mp et al、、 J、 Biol、 CheIl
l、、  261 (3) 。
1274 (1986)]あるいは組織ブラスミノーゲ
>−7クチベーター[0,C,Rijken etal
、、 J、 Biol、 Chet、 256 (13
) (1981)]などがある。
ウロキナーゼや組織プラスミノーゲン・アクチベーター
は、実際に臨床用に用いる場合には大量投与が必要であ
り、そのために循環血液中のフィブリノーゲンをも分解
し出血傾向を招き易いという副作用が指摘されている。
これに対してプロウロキナーぜは、血液中のフィブリノ
ーゲンを分解せず、一方フイブリンに対して親和性が強
いために血栓に限定されてその作用を発揮する。更に、
血中のプラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビタ
ーにより阻害を受けにくい。従ってプロウロキナーゼは
出血傾向を示さない血栓溶解剤として期待されており、
その開発が内外で活発に行なわれている。
一方、前記の如〈従来のプロウロキナーゼなどのヒトプ
ラスミノーゲン・アクチベータ〜あるいはその前駆体は
ヒト尿、ヒト腎IB胞またはヒト癌細胞由来のものであ
る。これに対してとトプラスミノーゲン・アクチベータ
ーは本来血管内で作用するものである所から、ヒト血管
内皮細胞由来のプラスミノーゲン・アクチベーターある
いはその前駆体が求められていた。
従来のプラスミノーゲン・アクチベーターあるいはその
前駆体の製造法に関しては、材料収集が容易でなかった
り、プラスミノーゲン・アクチベーターあるいはその前
駆体の産生細胞の増殖効率を上げる為、栄養条件の守宮
な培地を使用する必要があり、夾雑蛋白等の産生も多く
、単離・精製を行なう際問題も多(、大量生産すること
が困難であった。
〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、新しいタイプのプロウロキナーゼであ
るヒト血管内皮細胞由来のプロウロキナーゼの大量生産
を可能にする遺伝子工学的製造法を提供することにある
本発明の他の目的は、ヒト血管内皮細胞由来株化細胞か
らなる組換えDNA発現用宿主細胞を提供することにあ
る。
〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、ヒト血管内皮細胞の培養物について鋭意
探索した結果、新しいタイプのプロウロキナーゼが得ら
れることを見出し、次いでこのプロウロキナーゼをコー
ドするCDNAのクローニングに成功した。このCDN
Aを用いた新しいタイプのプロウロキナーゼを組換えD
NA技術により大量に生産する方法を確立し、またヒト
血管内皮細胞由来株化細胞が組換えDNA発現用の宿主
細胞として広く使用できることを見出し本発明を完成し
た。
本発明は、 ヒト血管内皮細胞由来のプロウロキナーゼをコードする
cDNAを含有する発現ベクターで宿主細胞を形質転換
し、得られる形質転換体を培養することを特徴とするプ
ロウロキナーゼの製造法;および、ヒト血管内皮細胞由
来株化細胞からなる組換えDNA発現用宿主細胞に関す
る。
本発明で対象とするプロウロキナーゼは、ヒト血管内皮
細胞由来のプロウロキナーゼであり、例えばヒト談帯静
脈などから得られるヒト血管内皮細胞の株化細胞を培養
しその培養上清から得ることができるものである。
ヒト血管内皮細胞由来のプロウロキナーゼをコードする
cDNAは例えば次のようにして得ることができる。ヒ
ト鯛帯静脈より血管内皮細胞を得、この継代培養細胞よ
り全mRNAを抽出する。
全mRNAをオリゴdTセルロースカラムに吸着させ、
次いでmRNAを溶出させて、例えば既知のヒト賢細胞
由来のプロウロキナーゼのcDNAの塩基配列[8,N
agai et at、、 Gene、36 、183
−188 (1985)]の一部と相補的な配列を持つ
オリゴヌクレオチドをプローブとし、このプローブとハ
イブリダイズするmRNAを採取する。このmRNAを
用いてGublerらの方法[0,Gubler et
 al、、 Gene、  25.263 (1983
)]によりCDNAライブラリーを作成し、上記プロー
ブを用いて目的とするプロウロキナーゼをコードするC
DNAを含有するりO−ンを単離する。このクローンよ
りcDNAを抽出することによって本発明で用いるヒト
血管内皮細胞由来のプロウロキナーゼをコードするCD
NAを得ることができる。ヒト調帯静脈から得た血管内
皮細胞由来のプロウロキナーゼをコードするCDNAの
塩基配列は第1図に示されている。第1図には塩基配列
から決定されるアミノ酸配列も同時に示されている。第
1図で示されるプロウロキナーゼのアミノ酸配列におい
て、そのN末端より12)位のアミノ酸残基はロイシン
であり、これに対してヒト腎細胞、ヒト咽頭癌細胞、ヒ
ト線維芽細胞及びヒト肝由来の公知のプロウロキナーゼ
の12)位のアミノ酸残基はプロリンである [8. Nagai et al、、 Gene、36
.183−188(1985) 1illiai E、
 Holmes et al、、 8+。
/Techology、 Vol、 3. Oct、9
23−929 (1985)ニジerde、 P6.e
t al、、 Proc、 MatAcad、 Sci
、 USA、 81.4727 (1981) :Ri
ccio A、  et at、  Nucleic 
Ac1ds Re5earch 。
エユ(8)、2759 (1985)]。第1図の19
4位のアミノ酸残基はイソロイシンであるのに対し、ヒ
ト線雑芽細胞及びヒト肝由来のプロウロキナーゼの対応
するアミノ酸残基はメチオニンである。
第1図で示されるプロウロキナーゼのcDNA塩基配列
については、その12)及び313位のアミノ酸残基に
対応するコドンが、ヒト腎細胞由来のプロウロキナーゼ
をコードするcDNA塩基配列と相違しており、12)
.194.313.340.345及び346位のアミ
ノ酸残基に対応するコドンが、ヒト線雑芽細胞由来のプ
ロウロキナーゼをコードするcDNA塩基配列と相違し
ている。また、12).340.345及び346位の
アミノ酸残基に対応するコドンが、ヒト咽頭癌細胞由来
のプロウロキナーゼをコードするcDNAjm基配列と
相違している。加えて、12)及び194位のアミノ酸
残基に対するコドンがヒト肝由来のプロウロキナーゼを
コードするcDN△塩基配列と相違している。
本発明で用いるCDNAの塩基配列は第1図に示したも
のに限定されない。
第1図に示したcDNA塩基配列と実質的に等価なもの
、即ち遺伝暗号の縮重、塩基配列の欠失もしくは付加な
どに基づ<CDNA塩基配列変異体であっても、第1図
に示すアミノ酸配列で表わされるプロウロキナーゼと生
理学的に同等の特性を有するポリペプチドをコードする
CDNAも第1図に示したcDNAと同様に使用するこ
とができる。
本発明のヒト血管内皮細胞由来のプロウロキナーゼをコ
ードするcDNAを導入するために用いる発現ベクター
はいずれでもよく特に限定されない。例えば宿主細胞と
して大腸菌を用いる場合には、1)BR322[Bol
ivar、 F、 Gene、 2゜95 (1977
) ]、pvcs [Vierira  Jand M
essing、 J、、  Gene  上9.259
 (1982) ] 、pKK223−3 [deBo
er、H,AProc、 Natl、 Acad、 S
ci、 USA、 78.2)(1983)]などが挙
げられる。宿主細胞として枯草菌を用いる場合には例え
ばpUBllo[にeggins、  に、  H,、
LOVett、  P、  S、  &  Duval
l   EJ、、 Proc、 Natl、  Aca
d、 Sci、USA、 75.1423 (1978
)]、pc194 [Byeon、y。
J、Bac、、158.543−550 (1984)
]などが挙げられる。宿主細胞として動物細胞を用いる
場合にはSV40、ウシパピローマウィルスなどが挙げ
られ、またこれらのDNA配列を利用したDSVL [
Te1pleton、D et al、  HQl、 
Ce1lBio1..4 、817(1984) ] 
、pB PV [5arver、 Net al、、 
Mo1ecular and Cl1nical As
pectsp、 515.  Howley、 P、H
,and Broker T、R,編]などが挙げられ
る。
これらのベクター中にプロウロキナーゼをコードするc
DNAを導入するには、適当な制限酵素部位を利用して
通常の方法により導入することができる。宿主II胞と
して動物細胞を用いる場合には、発現ベクターのコピー
数を増幅させてプロウロキナーゼの発現量を上げるため
にジヒドロ葉酸還元酵素(dhfr)タンパク質をコー
ドするDNA配列を発現ベクター中に含有させてもよい
dhfrタンパク貢をコードするDNA配列は、例えば
DsV2−dhfr(ATCC37146)などのプラ
スミドから得ることができる。また特開平1−2851
90号公報に記載されたL因子及びdhfrタンパク質
をコードするDNA配列を含有するプラスミドベクター
中にプロ1クロキナーゼを]−ドするcDNAを導入し
てもよい。
発現ベクター中には、上記したDNA配列以外にも、目
的とするタンパク質を発現させるために必要なプロモー
ター配列、シャイン・ダルガノ配列、シグナルペプチド
をコードする配列などを含有せしめる。これらのDNA
配列は公知であり、用いる宿主−ベクター系などに応じ
て任意に選択することができる。
本発明で用いる宿主細胞はいずれでもよく特に限定され
ず、発現ベクターの種類に応じて任意に選択することが
できる。例えばベクターとしてpBR322を用いた場
合には宿主細胞としてE、 coli HB 101な
どが用いられる。動物細胞用のベクターを用いた場合に
は、チャイニーズハムスター(CHO)細胞、BHK細
胞、ナマルバ細胞などを用いることができる。発現ベク
ター中にdhfrタンパク質をコードするDNA配列を
含有させた場合には、例えばCHO−Kl細胞由来dh
frタンパク質遺伝子欠損細胞[LlrlabG、 a
nd Chasin L、、 Proc、 Natl、
 Acad、 5ciUSA、7ユ、42)6 (19
80)コなどが用いられる。この場合にはdhfrタン
パク質遺伝子を本来有するCHO−に1細胞も勿論使用
できる。
本発明で対象とするプロウロキナーゼはヒト血管内皮細
胞由来のプロウロキナーゼであり、従つて宿主細胞とし
てヒト血管内皮細胞由来株化細胞を用いるのが適してい
る。この株化細胞は、例えばヒト鱗帯静脈から酵素剥離
法[JaNee、 E、 AJ、 Cl1nical 
Investigation、 Vol、52 、27
45 (1973)]により初代培養細胞を調製し、次
いで継代培養を重ね、ることによって得ることができる
。株化細胞は、無血清培地で培養可能なヒト血管内皮細
胞由来株化細胞が特に適しており、このような株化細胞
を用いることによりプロウロキナーゼの工業的に有利な
製造法が達成される。
無血清培地で培養可能な株化細胞は、上記した方法によ
って得られる株化細胞を用いて、血清濃度を徐々に減少
させた培地で継代培養を繰返し、最終的にタンパク質成
分としてアルブミンのみを含む基礎培地で増幅する細胞
を得ることにより調製することができる。
かくして調製されるヒト血管内皮細胞由来株化細胞は、
プロウロキナーゼを発現させる以外にも他の通常の有用
タンパク質を発現させるために広く使用することが可能
である。この株化細胞は、ヒトの正常細胞由来であるた
め、これを宿主amとして製造されるタンパク質への有
害なタンパク質の混入を避けることができ、またヒトに
対して抗原性の低いタンパク質を得ることが可能となり
、多くの利点を有している。
本発明のプロウロキナーゼをコードするcDNAを含有
する発現ベクターで宿主細胞を形質転換するには、コン
ピテントセル法 [J、 5pizizen、 Proc、 Natl 
 Acad、  Sci、 US A 。
44.1072 (1958)]、プロトプラスト法[
3,Chang、 Mo1. Gen、 Genet、
、 168 、111(1979)]、リン酸カルシウ
ム法[G7ahas、 F、L、 et、 al、、 
Viroloay、 52 、456(1973)]、
エレクトロポレーション沫[Wong、 T、に、 a
nd Neumann  E、  BiochetBi
ophys、  Res、  Commun、、1 0
7. 584  (1982)コなどの通常の方法によ
り実施することができる。発現ベクターが組込まれた形
質転換体の選択は、発現ベクター中に含有する選択マー
カーに基いて通常の方法により行うことができる。また
発現ベクターとともに例えば薬剤耐性マーカーをコード
する遺伝子をコ・トランスフェクションしこの薬剤耐性
により形質転換体を選択することができる。
かくして得られる形質転換体を適当な培地中で適当な培
養条件下で培養することにより目的とするプロウロキナ
ーゼが発現される。発現ベクター中にdhfrタンパク
質をコードするDNA配列を含有せしめた場合には、培
地中にメトトレキセート、ホモ葉酸などのdhf rタ
ンパク質阻害剤を含有させて培養することにより発現ベ
クターコピー数が増幅され、プロウロキナーゼの発現量
が上昇する。
培養細胞あるいは培養上清より、通常の方法によってプ
ロウロキナーゼを回収することにより、目的とするヒト
血管内皮細胞由来のプロウロキナ−ゼが得られる。
〈発明の効果〉 ヒト血管内皮細胞由来のプロウロキナーゼをコードする
cDNAを含有する発現ベクターで宿主細胞を形質転換
し、形質転換体を培養することにより、新しいタイプの
プロウロキナーゼの大量生産が可能となる。また宿主細
胞としてヒト血管内皮細胞由来株化細胞を用いることに
より、プロウロキナーゼを効率良く製造することができ
、この株化細胞は他の有用タンパク質を発現させるため
の組換えDNA発現用宿主細胞として広く用いることが
可能である。
〈実施例〉 以下に参考例および実施例を用いて本発明を更に詳細に
説明する。
実施例1 ヒト血管内皮細胞由来株化細胞の調製 (1)細胞株の調製 ヒト鱗帯静脈から酵素的剥離法[Jaffee、 EA
、、 J、 C11nical Investigat
ion、 Vol、52 、2745 (1973)]
で初代培養細胞は調製した。
なお、細胞は以下の項目を検討し[1永蔵、実験医学、
4 (7)、579 (1986)コ血管内皮細胞と同
定した。
a、 形態ニー層の敷石状構造 す、  Weibel Pa1ade−bodyの有無
:有りC,contact 1nhibitionの有
無:有りd、 アンギオテンシン変換酵素の有無:有り
e、 レクチン結合性:有り t、 ケラチンの存在:無し く2)継代培養 細胞ヲ1X10 〜20x10’  Ce1lS/ad
!(り数で植え込み、3日間はど培養を続け、細胞数が
3日間で約4倍になった時点でトリプシン−EDTA混
液を添加し、単層の幼若な細胞を回収してヒト血管内皮
細胞由来株化細胞を得た。この株化細胞の培地としては
例えば熱不活性化牛脂児血清を10%添加した口ulb
ecco’s modifiedMEM等を用いる。培
養は5%CO2を含む37℃の条件下で行なうのが望ま
しい。
実施例2 10%から5%に減少させ、培養を続けた。増殖能が極
めて低下したが、増殖能が回復するまで約20日間培養
を続け、コンフルエントになった時点で継代した。次に
、血清濃度を5%から1%に減少させ、培養を続けた。
増殖能が極めて低下したが、増殖能が回復するまで約2
0日間培養を続け、2回継代した。更に血清濃度を1%
から0%に減少さ往、代わりに3ay/dとなるように
血清代替培地であるウルトOサーG(IBFバイオテク
ニクス社製)を添加し、培養を続けた。増殖能が低下し
たが、増殖能が回復するまで約20日間培養を続け、2
回継代し、最終的に安定した細胞系(ECsf15)が
得られた。
参考例1 (1)  ヒト血管内皮細胞からのPro−UK産生実
施例1で得られたヒト血管内皮細胞をI×10 〜20
x10’  cells/ae(7)数で直径10実施
例1で得られた株化細胞を用い血清濃度を1のプラスチ
ックシャーレ(ファルコン社製)にまき、10%熱不活
性化ウシつ児血清を含むDulbecco’s mod
ified M E M培地を加え3〜5日培養を続【
プた。細胞がConfluentになった時点で培地を
0.03%ウシ血清アルブミンを含むDulbecco
’s g+odified M E N無血清培地に交
換した。4〜5日培養後、上清を10〆プラスチツクビ
ベツト(ファルコン社製)で全て採取する。この後、上
記と同様の無血清培地10〆を加え、同様に培養する。
培養シャーレを50枚使用し、本操作を8回繰り返すと
上清約4リツトルが得られる。
なお、上記の操作は全て無菌的に行なった。また、培養
は全て5%Co  、37℃にセットした炭酸ガスイン
キ1ベーター(手沢社製)内で行なった。
(2)S−セフ70−スカラムによるPro−UKの濃
縮 ヒト血管内皮細胞培養物上清的4.0OOdに1N塩酸
約30M1を加えpHを5.5に調製した。
次いでS−セファロースカラム(ID50mX100履
)(ファルマシア社製)に流速lad!/Winで吸着
せしめ、l0KIUアプロチニンを含む0.16Mリン
酸緩衝液(pH5,5及びpH6,5)各300〆でカ
ラムを洗浄した後、同!s衝液(pH7,5)で吸着し
ていたプロウロキナーゼAを溶出させた。フラクション
を15dずつ集め、フィブリン平板法(Stal)hV
IOcOcci andStaphylococcal
 Infections、 Ed、 by JJelj
aSZewiCZ、 Ba5el、 S、にarger
、1973 、 p406−412)によりプラスミノ
ーゲン・アクチベーター活性(PA活性)をモニターし
、20〜25本目に本Pro−UKを含む活性成分が溶
出された(第2図参照)。
(31Zn−キレートトヨパールカラムによるPro−
UKの分画 0.5M塩化ナトリウム及び0.01%Tween80
を含む0.05Mトリス酢酸緩衝液(pH7,5)で平
衡化したZn−キレートトヨバール(ID50mX10
0履、東ソー社製)に上記溶出液の全社を流速1d/I
inで吸着させ、同緩衝液で洗浄後、0.5M塩化ナト
リウム及び0.01%Tween 80含有0.05M
トリス酢酸緩衝液(pH7,5〜5.5)で30分間の
l)H勾配溶出を行なった(第3図参照)。
活性成分は1)H6,5から5.5に幅の広いピークと
して溶出された。
f4)Zn−キレート再クロマトグラフィーによる本p
ro−UKの精製 0.5M塩化ナトリウム及び0.01%■ween80
を含む5mHトリス酢mvt衝液(pH7,5)で平衡
化したZn−キレート−5PW(ID7.5am+X7
5am、東ソー社報)に本Pro−UK約1■を含む5
dの上記分画サンプルを流速0.255dj!/lln
で吸着させ、同緩衝液で洗浄後、0.5M塩化ナトリウ
ム及びo、oi%Tween 80含有5IHトリス酢
酸緩衝液により流速1ae/minで溶出した。溶出は
pH7,5〜pH5,5の30分間のpH勾配により行
なった(第4図参照)。
本Pro−UKはI)H約6にシャープなピークとして
溶出された。脱塩後凍結乾燥すると約0.9■の白色粉
末が得られた。
かくして、高純度に単離・精製された本Pro−UKが
得られた。
(5)  本Pro−LIKの、S D S−ポリアク
リルアミドゲル電気泳動 本Pro−UKを100℃で5分間、1%SDS、1%
2−メルカプトエタノールにより還元処理を行った後に
、分子量既知の蛋白(ヒト尿由来のウロキナーゼ、(L
JK)アメリカン・ダイアクツステック社製:ヒト尿由
来のプロウロキナーゼ(pro−LIK) 、アメリカ
ン・ダイアクツステック社製)とともに5DS−ポリア
クリルアミドゲル電気泳動に付した。また本Pro−L
IKの精製度を見るため上記(2)で得られるS−セフ
ァ0一ス画分も同時に電気泳動に付したく第5図参照)
。尚、前処理を行なわないで5DS−ポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動に付した場合にも同様の結果を得た。
上記結果より、本Pro−LIKの分子量は約5万ダル
トンであり一本鎖構造を有し、また上記(4)のZn−
キレート再クロマトにより本Pro−UKは高純度に精
製されていることが確認された。
(6)プラスミン処理によるウロキナーゼ活性の発現 本Pro−UKを約501Ll/dとなるように0.0
1%rween 80を含むPBSで希釈しその40μ
mを分取した。ここに1801c(1/dのプラスミン
を5μ!添加し、37℃にインキュベートし0,10,
20,40,60分後にアプロチニンで反応を止め、反
応液のウロキナーゼ活性を、ウロキナーゼの基質である
合成基質S−2444と上記処理液とを反応せしめ生じ
る発色を比色法により測定して求めたく第6図参照)。
ヒト尿由来の公知のプロウロキナーゼを用いて同様の実
験を行なった(第7図参照)。上記結果から本P r 
o −LI Kは公知のプロウロキナーゼと同様に、プ
ラスミン処理により経時的に活性化が起こり、本Pro
−UKがウロキナーゼ前駆体(プロウロキナーゼ)であ
ることが確認された。
実施例3 本Pro−tJKをコードするcDNA塩基配列(1)
  ヒト血管内皮細胞よりmRNAの抽出参考例1の(
1)に示した方払で直径10cIIのプラスチックシャ
ーレ(ファルコン社製)50枚に継代培養細胞をまき、
Confluentとなった時点で培地を無血清にかえ
、19日1にセルスフレイバーで細胞を集めた。この細
胞からグアニジンチオシアネート/CsC1超遠心法で
全RNAを抽出した。
(2)  オリゴヌクレオチドプローブを用いたノーザ
ンハイブリダイゼーション 既知のヒト腎細胞由来のプロウロキナーゼCDNAの塩
基配列[8,Nagai et al、、 Gene3
6.183−188 (1985)]の一部と相補的な
配列を持つオリゴヌクレオチドを6種類(第8図参照)
合成し、細胞から抽出したRNAとハイブリダイズする
かどうかノーサンハイブリダイゼーション法で講へた。
第8図に示したオリゴヌクレオチドを合成し、32Pで
5′末端をラベルし、これらをプローブとして用いた。
上記RNAを1.4%アガロースゲル電気泳動で分画し
た後、ニトロセルロースフィルターにトランスファーし
、ハイブリダイズさせたところ、これらのプローブとハ
イブリダイズすることが確認された。
f31mRNAの精製 全RNAをオリゴdTセルロースカラムに吸着させ、カ
ラムを洗浄後、mRNAを溶出し、上記オリゴヌクレオ
チドとハイブリダイズするmRNAを採取した。
全RNA3.59より160μ9のmRNAが得られた
(4)cDNAの合成 CDNAの合成キット(アマジャム社製)を用い、精製
したmRNA15μ9よりオリゴdTをプライマーとし
てcDNAを合成した。
f5)c D N A ヘのEC0R1リンカ−の結合
cDNAクローニングキット(アマジャム社製)を利用
した。まず、CDNA内部のECoR1サイトをメチル
化し、CDNAの両端にEcoR1リンカ−を結合した
後、EC0RIで切断し、ゲル濾過によってcDNAを
精製した。
(6)  本Pro−LIKのCDNAライブラリーの
作成 CDNAをλGt11EcoR1アームと結合し、In
 VltrOパッケージングによりファージ粒子を形成
させ、CDNAライブラリーを作成した。
(7)本Pro−UKのcDNAを有する組換え体のラ
イブラリ・−からの単離 本Pro−UKのcDNAを含むλat11組換え体を
大腸菌に12株LE392に吸着させてブレーティング
し、プラークを形成させた。ニトロセルロースフィルタ
ーにプラークをトランスファーした後、このフィルター
をアルカリ変性、中和、ベーキングして組換え体のcD
NAをフィルター上に固定した。
第8図に示したオリゴヌクレオチドの5′末端を32P
−ATPを用いて標識し、上記フィルター上に固定した
DNAとハイブリダイズさせた。ハイブリダイゼーショ
ン及びその後の洗浄は、第8図に示したTdから5℃低
い温度で行なった。
TdはA及びTが2℃、G及びCが4℃寄与するとして
計算した。
これらのオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするプラ
ークを純化した。その結果、7個のクローンを取得する
ことができ、そのうち一つをλtJK−Lと命名した。
+81M13ベクターを用いたサブクローニングλUK
−1を大量に調製して、CDNAを抽出し、cDNA部
分の制限酵素切断点地図を作成した(第9図)。
cDNAを2種類の制限酵素で切断してM13−O18
或いはM13mp19をベクターとしてサブクローニン
グした。
(9)  塩基配列の解析 Dideoxy  chain  terminato
r法 [Sanger、  r、  etat、 Pr
oc、 Natl、^cad、 Sci、 U、S、^
、、74.5463−5467 (1977)]により
、CDNAの塩基配列を第9図に示す矢印の方向にそっ
て決定した。Pro−UKをコードするcDNAの塩基
配列およびそれから決定されるアミノ酸配列を第1図に
示した。
実施例4 (1)  発現ベクターの調製 第10図に示した構築スキームに従って発現ベクターを
構築した。
(il  P r O−U K CD N Aの増幅実
施例3の(7)で得られたPro−LIKcDNAをも
つλot11の組換体であるλUKL  DNAを鋳型
とし、otl 1のブライマー及びリバースブライマー
を用いてPCR(Polyg+erase  Chai
n  Reaction  )   [5aiki  
Rにetal、、5cience、230.  135
0(1985)]法でcDNA部分を増幅した。
これを、AccI[、Stu工で分解し、第10図の(
ロ)で示される1、45kbのバンドを分取した。
第10図のOにおいて、格子状の部分はP″ro−UK
をコードする構造遺伝子を示し、斜線部分は3′非翻訳
部分を示す。
!iil  P r O−U K CD N Aに連結
するためのDNAの合成 Pro−LIKcDNAの5′側および3′側に連結す
るための以下に示すDNAをDNAシンセサイサ−[A
t)E)Iied Biosyste−社製、380B
型]により合成し、OPCカラム(AB 1社製)を用
いて精製した。
5°G^TCAAGCTT  GCCACCATG A
GG GCT CTG CTG GCC3’  ・・・
(ハ)3ゴTCGAA  CGGTGG TACTCC
CGA GACGACCGG 5’  ・・中(へ)上
記のDNAでは、ATGコドンのすぐ上流に翻訳の効率
よい開始に必要なにozakの配列[H,Kozak、
 Nature、  308. 241  (1984
)] (点線部分)を挿入した。Pr0−UKcDNA
の翻訳領域を、後で切り出せるように@ i ndll
[部位(下線部分)を導入した。
具体的には、−重鎖DNAe (30mer )の5′
末端をリン酸化し、−重鎖DNA(ハ)(34mer 
)を等モル加え、100℃、5分間加熱後、室温で放置
し、DNA(ハ)とDNAO19をアニーリングさせて
二本鎖DNA (第10図の(Gl )を合成した。
(i)  プラスミドI)SVLUKの構築上記(i)
で得られたDNA(t)lに上記(iilで得られたD
 N A (0を添加し、T4DNAリガーゼによりラ
イゲイジョンを行った。68℃、10分間のりガーゼ失
活の後、5′末端をリン酸化し、セファロース CL−
6BスピンカラムによりDNAを精製し、1.45kb
のDNA(ロ)の5′側および3′側にD N A (
0が連結されたDNA <第10図の0)を得た。
プラスミドpSVL [ファルマシア社製;Tei+p
leton、 D、 et al、、 Hot、 Ce
11. Biol、、 4゜817 (1984)]を
BamH■で切断゛し、T4ポリメラーゼ処理し、CI
P処理により5′末端を脱リン酸化して、開環状2本鎖
DNA (第10図の0)を得た。このプラスミドps
VLは適当な位置にf3 amHIおよび5alI部位
を有しており、また−8 V 40後期プロモーター、
SV40後期ポリアゾニレ−ジョンシグナルを含有し、
SV40およびpBR322から構築されるものである
開環状2本鎖D N A (F>に、上記のDNA(E
)を添加し、T4DNAリガーゼによりライゲイジョン
を行い、得られる連結体を用いて大腸菌HBIO1を形
質転換し、プラスミドpsVLUKを取得した。組込み
方向を確認の上、形質転換した大腸菌を大量培養し、ア
ルカリ法[Birnbois、 H,Cand J、 
Doly、 Nucleic Ac1ds Res、、
ヱ、1513 (1979)]でププラストを入社調製
した。
(M  プラスミド1)SVLUKdhfrの構築dh
frを含むプラスミドDDHFR(特開平1−2851
90)をBamHIで分解し、にlenowフラグメン
ト処理により、末端を平滑化した後、アガロースゲル電
気泳動で、dhfrを含むDNA断片を分取した。
DSVLを5alIで分解し、に1einOW7ラクメ
ント処理により末端を平滑化した。得られるDNAの5
′末端を脱リン酸化し、dhfrを含むDNA断片と結
合した後、大腸菌H8101株を形質転換した。得られ
たアンピシリン耐性株からDNAを調製し、その構造を
確認し、Pro−LIKをコードするDNAおよびdt
lfrタンパク質をコードするDNAを含む目的とする
発現ベクターpSVLUKd h f rを得た。
+2)  CHO−K 1細胞の形質転換(ilDNA
溶液の調製 ネオマイシン耐性マーカーを含有するプラスミドpNE
o  [Joroensen、 R,A、 et al
、、 Ho1ecGen、 Genet、、 177、
65 (1979) ] 50onaをl:coR1F
切断し、65℃10分間の熱処理をした。そこへ、上記
(1)で調製したpsVLLJKd hf r−DNA
30u9を添加し、0.3Mとなるよう酢酸ナトリウム
緩衝液(pH5,2)を加え、更に2倍量のエタノール
を加えて一80℃で20分間放置した後、15000r
pm 、10分間遠心分離し、沈澱を70%エタノール
に懸濁した。再度遠心分離後、エタノールを完全に除去
し、450μlの滅菌水に無菌的に懸濁した。なお、こ
れ以降の操作は、全て無菌的に行った。
1ii)  D N A−リン酸カルシウム沈澱の生成
50d滅菌済コニカルチユーブにオートクレーブ済50
0μJHNP (50mHHepes緩衝液(1)87
.1 )/280+nH塩化ナトリウム/1.51N 
 リン酸二ナトリウム)を入れ、そこへ(i)で用意し
たDNA及び濾過滅菌済2.5M塩化カルシウム50μ
l混合液をバブリングしながら滴下し、滴下終了後も1
分間バブリングを続け、その後30分間放置し、DNA
−リン酸カルシウム沈澱を得た。
(il  CHO−に1細胞へのコ・トランスフェクシ
ョン CHO−Kl細胞を予めI X 10”及び2×105
となるよう直径6αプラスチツクシヤーレ(ファルコン
社製)に10%ウシ胎児血清を含むF12培地で培養し
ておいた。また、トランスフェクションの5時間前に培
地を新鮮なものと交換しておいた。
DNA−リン酸カルシウムの沈澱をシャーレ1枚当り1
dとなるよう培養細胞に添加し、16時間後、培地を新
鮮なものと交換した。その24時間後、細胞を3倍に希
釈し、更に24時間後に、培地を400μ9/dのG4
18を含む選択培地に交換した。
2日間培養後、各シャーレを6倍に希釈し、上記選択培
地で継代培養を行った。培養4日目に上記細胞を3倍に
希釈して継代培養し、更に、3〜4日毎に培地交換を行
い、培養を約40日間続けた。
(M 形質転換体の選択 コ・トランスフェクション後3臼目から細胞に形態変化
が認められ、7日目にはかなりの細胞が死に、10日頃
コロニーが観察された。
約15日後にシリンダー法でクローニングを行った。出
現したコロニーに顕微鏡下で印を付け、それぞれのコロ
ニーをクローニング用ステンレス製シリンダーで囲い、
PBS (−)にて洗浄後、0.02%EDTAを含む
0.25%トリプシン溶液100μlを添加した。約5
分間37℃でインキュベート後、同量の上記選択培地に
てトリプシンを中和し、ピペッティングにより細胞を剥
し、96ウエルプレートに播種し、更に、上記選択培地
100μノを添加した。
各ウェルがコンフルエン1〜になった時点で48ウエル
プレートに継代し、更にコンフルエントになる度に、2
4ウエル、12ウエルへと継代を続けた。
12ウエルプレートがコンフルエントになった時点で、
12ウ工ルプレート2枚に各々のウェルを継代し、更に
コンフルエントになった時点で1枚は、直径6αシヤー
レに継代した。他の1枚は0.03%ウシ血清アルブミ
ンを含むF−12培地に培地交換し、4日経過した時点
で、培養上清中のPro−UK活性をフィブリン平板法
[5taphylococci  and 5taph
ylococcal夏nfections、  Ed、
  by  J、Jeljaszewicz、  Ba
5elS、にarger、  p、406−412(1
973)]により測定した。
48クローン中、3クローンに特に高い活性が認められ
た(第1表参照)。
第1表 クローン番号 Pro−UK活性(IU/d)CHO−
LJK8     32.0 CHO−tJKlo     39.5CHO−UK1
9    49.5 f3)  E Cs f 15細胞の形質転換(i) 
 細胞の培養 本操作に用いた細胞培養用培地は特に断わりの無い限り
、滅菌済みの、10%ウシ胎児血清を含むダルベツコ改
変MEM(以後DMEMと略)培地であり、培養操作は
すべて無菌的に行った。トランスフェクションの前日に
EC5f15細胞を直W6tx>v−レ当り2X10 
.5x105となるように播種し、更に、トランスフェ
クションの5時間前に培地を、3〆の新鮮培地に交換し
た。
1iiI  D N A溶液の調製 上記(1)で構築したpsVLLIKd h f r−
DNA3μ9を含む溶液に1/10量の3M酢酸ナトリ
ウム緩衝液(pH5,5>及び2.5倍量の一20℃エ
タノールを加え、−70℃で15分間放置し、1500
0rp■、10分間遠心分離した。
得られた沈澱を95%エタノールに懸濁し、再度同条件
で遠心分離してDNAを回収した。真空乾燥後、120
μlの蒸留水に無菌的に懸濁し、トランスフェクション
に用いた。なお、これ以降、器具及び試薬類は滅菌済の
ものを用い、操作は全て無菌的に行った。
(2) トランスフェクション トランスフェクションはリン酸カルシウム法で行ったが
、試薬はセルフェクト・トランスフェクション・キット
(ファルマシア社製)を用いた。
上記(ii)で調整したDNA溶液に0.5M塩化カル
シウム0.05M  Repes緩衝液を含むbuHe
rA、120μオを加え、ポルテックスミキサーで充分
混合した。室温に10分間放置後、0.28M塩化ナト
リウム、0.05M  Heoes緩衝液、0.751
Mリン酸−ナトリウム及び0、’75i+Hリンニナト
リウムを含むbuyer  B。
240μmを加え、再びポルテックスミキサーで数秒間
混合し、室温に15分間放置後、上記(i)で調整した
培養細胞上に滴下した。
トランスフェクションの4.5時間後に培地を全て吸引
除去し、グリセロールを15%含むPBS (−)(フ
ロー ラボラトリ−社製)を1.5dを加え1分間放置
した。続いて無血清DMEM培地で2回洗浄し、細胞培
養用培地を5〆加え、培養を行った。2日間培養後、各
シャーレを6倍に希釈して継代培養し、この時点で培地
を20nt4  メトトレキセートを含む選択培地に交
換し培養を行った。培養4日目に上記細胞を3倍に希釈
して継代培養し、更に、3〜4日毎に培地交換を行い、
培養を約40日間続けた。
(M 形質転換体の選択 トランスフェクション後9臼目から細胞に形態変化が認
められ、16日目にはがなりの細胞が死に、30日頃コ
ロニーが観察された。
約40日後にリング法でクローニングを行った。
出現したコロニーに顕微鏡下で印を付け、それぞれのコ
ロニーをクローニング用ステンレス製リングで囲い、P
BS (−)にて洗浄後、0.02%EDTAを含む0
.25%トリプシン溶液100μlを添加した。約5分
間37℃でインキュベート後、同量の上記培養培地にて
トリプシンを中和し、ピペッティングにより細胞を剥し
、96ウエルプレートに播種し、更に、上記選択培地1
00μlを添加した。
各ウェルがコンフルエントになった時点で48ウエルプ
レートに継代し、更にコンフルエントになる度に、24
ウエル、12ウエルへと継代を続けた。
12ウエルプレートがコンフルーエンドになった時点で
、12ウ工ルプレート2枚に各々のウェルを継代し、更
にコンフルーエンドになった時点で1枚は、直径6CI
Rシヤーレに継代した。他の1枚は0.03%ウシ血清
アルブミンを含むDMEM培地に培地交換し、4日経過
した時点で、培養上清中のPro−LIK活性をフィブ
リン平板法により測定した。
63クローン中、3クローンに特に高い活性が認められ
た(第2表参照)。
第2表 ヒト血管内皮細胞形質転換細胞の クローン番号 pro−LIK活性(I U/d)EC
5f15−25   83.0 ECsf15−31   79.2 ECsf15−33   82.0 (v)  P r O−LI K産生量の経時的増加培
養上溝のPro−LJK活性の特に高いEC5f15−
25を上記無血清培地で培養した。
4 x 10’ 〜8 X 10’  cells/d
(7)数で12ウエルプレートに播種し、0.03%ウ
シm清アルブミンおよび10 1KLI/idアプロチ
ニンを含むDMEM培地を用い44日間培養した。4日
毎に新鮮培地と交換し、活性の上昇を調べたく第3表参
照)。
第3表 ヒト血管内皮細胞形質転換細胞の 4日目   44日目 EC5f            83.0   20
7.6(4)遺伝子組換体の生産物の確認 (it  培養上清の調整 培養上清のpro−UK活性の特に高いEC5f15−
25を上記無血清培地で培養した。
4X 10 〜8X 10’  cells/ad!の
数で直径101のシャーレ20枚に播種し、0.03%
ウシ血清アルブミンおよび10  IKU/dアプロチ
ニンを含むDMEM培地を用い28日間培養した。
4日毎に新鮮培地と交換し、コンデイションメディウム
は4℃にて保存した。
S−セファロうス力ラムおよび 7n−キレート−5PWを用いて参考例1と同様にして
Pro−UKを精製した。
(ii)  PAの5DS−PAGE 精製したPro−LJKを5DS−PAGEr分析した
。本Pro−UK、分子醋既知のタンパク、ヒト尿由来
のウロキナーゼ(アメリカン・ダイアグツステイカ社製
)及びヒト尿由来の Pro−LIK (アメリカン・ダイアグツステイカ社
製)をそれぞれ100℃で5分間、1%SO8゜1%2
−メルカプトエタノールにより還元処理を行った後に、
5DS−PAGEに付した。泳動は第−化学薬品−5O
3−PAGE装置および同社製4/20%グラジェント
ゲルを用いた。結果は第11図に示した。
上記結果より、本形質転換細胞の産生ずるPro−UK
は、プロウロキナーゼタイプであることが確認された。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ヒト血管内皮細胞由来のプロウロキナーゼ(
Pro−UK)をコードするcDNAの塩基配列および
それから決定されるアミノ酸配列を示す。 第2図は、ヒト血管内皮細胞培養物の上清をS−セファ
0−ス力ラムクロマトグラフイーに付し、溶出した時の
プロファイルを示す。 第3図は、Zn−キレートトヨバールクロマトグラフィ
ーによるPro−UKの分画のプロファイルを示す。 第4図は、zn−キレート−5PWクロマトグラフイー
によるPro−LJKの精製を示す。 第5図は、本Pro−UKを分子量既知の他の蛋白と共
に電気泳動に付した時の結果を示す。 第6図は、プラスミン処理後の本Pro−UKのウロキ
ナーゼ活性を示すグラフである。 第7図は、プラスミン処理後のヒト尿由来のプロウロキ
ナーゼのウロキナーゼ活性を示すグラフである。 第8図は、Pro−UKをコードするmRNAを検出し
単離するために用いた合成オリゴヌクレオチドプローブ
を示す。 第9図は、Pro−UKをコードするcDNAの制限酵
素地図及びDideoxy chain ter1na
tion法によるシークエンジングの方向を示す。 第10図は、発坦ベクター pSVLUKd h f rの構築スキームを示す図で
ある。 第11図は、psVLUKd hf rt’形質転sさ
れたヒト血管内皮細胞の培養上清を精製し、電気泳動に
付した時の結果を示す。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ヒト血管内皮細胞由来のプロウロキナーゼをコー
    ドするcDNAを含有する発現ベクターで宿主細胞を形
    質転換し、得られる形質転換体を培養することを特徴と
    するプロウロキナーゼの製造法。
  2. (2)ヒト血管内皮細胞由来のプロウロキナーゼをコー
    ドするcDNAが第1図に示されるDNA塩基配列を有
    するものである請求項第1項記載のプロウロキナーゼの
    製造法。
  3. (3)宿主細胞がヒト血管内皮細胞由来株化細胞である
    請求項第1項または第2項記載のプロウロキナーゼの製
    造法。
  4. (4)宿主細胞が、無血清培地で培養可能なヒト血管内
    皮細胞由来株化細胞である請求項第1項または第2項記
    載のプロウロキナーゼの製造法。
  5. (5)発現ベクターが、ジヒドロ葉酸還元酵素タンパク
    質をコードするDNA配列を含む請求項第1項から第4
    項のいずれか1項記載のプロウロキナーゼの製造法。
  6. (6)ヒト血管内皮細胞由来株化細胞からなる組換えD
    NA発現用宿主細胞。
  7. (7)ヒト血管内皮細胞由来株化細胞が無血清培地で培
    養可能なヒト血管内皮細胞由来株化細胞である請求項第
    6項記載の宿主細胞。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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