JPH05508995A - 異種蛋白産生読ストレプトミセス・ベクター - Google Patents

異種蛋白産生読ストレプトミセス・ベクター

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JPH05508995A JP3512649A JP51264991A JPH05508995A JP H05508995 A JPH05508995 A JP H05508995A JP 3512649 A JP3512649 A JP 3512649A JP 51264991 A JP51264991 A JP 51264991A JP H05508995 A JPH05508995 A JP H05508995A
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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】 20、請求項請求載の核酸配列でトランスフェクションされたストレプトミセス 細胞。
21、請求項求肥7記載NAベクターでトランスフェクションされたストレプト ミセス細胞。
22 請求項10記載のDNAベクターでトランスフェクションされたストレプ トミセス細胞。
明細書 異種蛋白産生用ストレプトミセス・ベクター発明の分野 本発明は微生物における異種蛋白の産生に関する。さらに詳しくは、本発明は、 異種蛋白、特に、可溶性CD−4蛋白のストレプトミセスにおける発現用の核酸 配列および発現ベクターに関する。
発明の背景 HIVウィルス感染の主要な経路は該ウィルスのCD4蛋白への付着を介して伝 達される。CD4 (T4とも称される)は主組織適合性複合体クラスII分子 と会合したT細胞表面糖蛋白である。しかし、CD4もHIV−1工ンベロープ 糖蛋白gp120の標的である。標的細胞上のCD4にHIV−1ウイルスが一 旦結合すると、ウィルスRNAは並置したウィルスと原形質膜の直接融合により 標的細胞に導入される[Maddon et al、、 Ce11.54:86 5−874(1988)]。
CD4のDNA配列は?−7ドンら[Maddon et al、、 Ce1l 、 42:93−104(1985)]により開示されている。これより、成熟 CD4蛋白が4個に免疫グロブリン様ドメイン(Vl−V4)を含む細胞外領域 、トランスメンブラン・ドメインおよび約40個のアミノ酸の帯電した細胞内領 域からなることが推論された(上記Maddon et al、参照)。
sT4のような、CD4の組換え体可溶性誘導体は、トランスメンプランおよび 細胞質ドメインが欠失されてもgp120に結合する能力を保持する蛋白からな る。sT4はまたウィルス感染力およびHIV伝達融合細胞形成の両方を阻害す ることも示されている[Deen et al、、Nature 331:82 82−84(198コ。この阻害がsT4蛋白とHIVgp120エンベロープ 蛋白の会合によって生じ、それゆえ、天然のCD4蛋白と細胞表面で競合する。
CD4と可溶性CD4がウィルス感染力および細胞融合形成を阻害する機構は完 全には解明されていない。in vitroでは、可溶性CD4のHIV−1ま たはHIV−2感染細胞への付加は他のウィルス蛋白の付随的増加なしにgp1 20の放出を誘導すると見られる。これはCD4がHIV−1の受動インヒビタ ーよりも能動インヒビターであることを意味している。
しかしながら、in vivoでは、sT4蛋白および同様な可溶性CD4蛋白 は血清から速やかに除去される。この速やかな除去は可溶性CD4のHIV作用 のインヒビターとしての臨床適用を著しく制限する。
血清クリアランス時間を延長するため、数種の可溶性CD4キメラが構築された 。トララネツカ−ら[Traunecker et al、 、 Nature  331:84−86(1988)]は、蛋白のカルボキシ末端部分がネズミ免 疫グロブリン軽鎮定常部からなるCD4キメラ(VIV2およびVIV2V3V 4)を開示している。トララネツカ−らは、さらにこれらの構築がミエローマ細 胞で発現されたことを開示している。
その後、トララネツカ−ら[Traunecker et al、、 Natu re 339:68−70(1989)]はネズミIgMまたはI gG2重鎖 定常部に融合したCD4キメラ(VIV2)を開示している。これらの構築がま た5量体を形成したことが開示されている。
シード(Seed、 1989年7月26日発行のEP−八−325,262) およびカポンら(Capon etal、、1989年4月6日発行のWO39 102922)はヒトIgGの重鎮および軽鎮定常部に融合したCD4キメラを 開示している。シードおよびカポンらにより開示された蛋白はいずれも哺乳動物 系、すなわち、COS、BHK (仔/1ムスター腎臓)およびCHO細胞中で 発現された。その結果、開示されたCD4キメラは他の発現系に比べて産生に軽 質がかかり、総合産生能力が制限されている。
本発明の1つの目的は産生コストを低減するためにCD4キメラを細菌宿主系で 産生ずること、ならびに可溶性CD4に比べて血清半減期および/またはHI■ 感染に対する効力の増加したCD4を産生ずることである。
組換え体DNA技術による蛋白産生において、宿主細胞により産生された蛋白の 一部または他の蛋白と融合させることは常套のことである。これらの余分な部分 は典型的には所望の蛋白の作用に加わらないが、その存在は所望の蛋白の折り畳 みまたはプロセッシングを妨害することがある。したがって、これらの影響を回 避または減するために天然の蛋白にできるだけ近い蛋白を産生できることが望ま しい。したがって、本発明のもう1つの目的は、CD4誘導体、キメラおよび他 の蛋白を、宿主系の蛋白から由来するアミノ酸を含まないか、純品の蛋白配列に 加えられている僅かのアミノ酸しか含まない細菌宿主系で産生ずることである。
本発明のさらにもう1つの目的はCD4キメラおよび蛋白およびキメラを生じる 他の蛋白を産生ずるための、宿主系の蛋白から由来するアミノ酸を含まないか、 純品の蛋白配列に加えられている僅かのアミノ酸しか含まないベクターを提供す ることである。
発明の概要 本発明は、ストレプトミセス(strempto+wyces)において、CD 4キメラ蛋白および他の異種蛋白の産生に有用な核酸配列およびDNAベクター を提供するものである。本発明の核酸配列は、実質的に1〜約6個のアミノ酸を コードするアミノ酸配列からなるプロペプチド配列に作動的に結合したストレプ トミセス・ロンギスポルス(Stremptoa+yces longispo rus)チロシン・インヒビター(LTI)遺伝子のシグナルペプチドをコード する配列からなり、該アミノ酸の配列は、蛋白生成物の合成の間に該蛋白生成物 上に形成されたシグナルペプチドを除去するプロセッシング後、ストレプトミセ スにおける均質なアミノ末端を有する蛋白生成物が形成されるように選択されい る。本発明のもう1つ別の具体例においては、該プロペプチドが省略され、LT Iシグナルペプチドが、その3°末端にて1ys−ala−配列コードするよう に修飾された異種蛋白コード用の核酸配列に作動的に結他の態様において、本発 明は、本発明の核酸配列またはベクターで形質転換されたストレプトミセス細胞 および本発明の核酸配列を用いてストレプトミセスにおいて異種蛋白を産生させ る方法を提供するものである。
本発明は添付した請求の範囲にさらに詳しく指摘してあり、また、好ましい態様 を以下に記載する。
発明の詳細な記載 本発明は、CD4キメラ蛋白およびその他の異種蛋白をストレプトミセスにおい て産生ずるに有用な核酸配列およびDNAベクターを提供するものである。本発 明の核酸配列は、実質的に1〜約6個のアミノ酸をコードするアミノ酸配列から なるプロペプチド配列に作動的に結合したストレプトミセス・ロンギスポルスチ ロシン・インヒビター(LTI)遺伝子のシグナルペプチドをコードする配列か らなり、該アミノ酸の配列は、蛋白生成物の合成の間に該蛋白生成物上に形成さ れたシグナルペプチドを除去するプロセッシング後、ストレプトミセスにおいて 均質なアミノ末端を有する蛋白生成物が形成されるように選択されいる。好まし くは、プロペプチドのアミノ酸配列はシグナルペプチドをコードする該核酸配列 の末端と該プロペプチド配列の始めの間の位置で蛋白生成物のプロセッシングを 起こすように選択されている。本発明の好ましい具体例においては、プロペプチ ドのアミノ酸配列はthr−1thr−pro−ala−ala−(SEQ I D No: 1)またはthr=pro−ala−ala−ala−(SEQ  No: 2)である。ただ1つのアミノ酸であり、蛋白生成物の良好な収率を与 えるので、プロペプチドthr−がより好ましい。本発明のこれらの具体例にお いて、プロペプチドの核酸配列は、好ましくは、配列ACC(thrをコードす る) 、ACCCCG GCCGCT (SEQ ID No: 3) (th r−pro−ala−ala、 5EQIDNO+1をコードする)またはAC CCCG GCCGCT GCT (SEQ ID No: 4) (thr− pro−ala−ala−ala−1SEQ III No: 2をコードする )である。本発明の核酸配列は好ましくは、作動的に他のDNA配列と結合して 発現ベクターを形成し、これはついで異種蛋白の産生のため、ストレプトミセス に挿入できる。かくして形成された異種蛋白は該プロペプチドの配列からなる均 質なN−末端を有する。
本発明のもう1つの具体例においては、プロペプチドが省略され、LTIシグナ ルペプチドが、3゛末端において配列1ya−ala−をコードするように修飾 された、異種蛋白をコードする核酸配列と作動的に結合している。該核酸配列は 好ましくは、作動的に池のDNA配列と結合して発現ベクターを形成し、これは ついで異種蛋白の産生のため、ストレプトミセスに挿入できる。本発明のこの具 体例においては、シグナル配列がシグナル配列の末端において異種蛋白から切断 されて、N−末端が1ya−ala−X (Xは異種蛋白の残余の部分である) を有する異種蛋白を形成する。本発明のこの具体例はCD4誘導体およびキメラ 蛋白の産生に極めて有利である。
本出願人は、驚くべきことに、また、意外にも、CD4のN−末端に近い2位( Vl領域中)で、ただ1つのアミノ酸を変えることにより、効率よく分泌され、 正しくプロセッシングされて全LTIシグナル配列が除去でき、しかも実質的に gp120結合能力を保持している異種蛋白が形成できることを見いだした。C D4誘導体またはキメラをコードする核酸配列を、そのアミノ末端で1ya−a la−をコードするように変えることにより、ヒツジL3T4 (CD類似体) 受容体に類似するN−末端アミノ酸配列を含み、1ya−ala−のN−末端を 有する生成物がコードされる。
この本発明の具体例をCD4誘導体またはキメラ以外の異種蛋白の調製に使用し たい場合は、該異種蛋白をコードする核酸配列を、そのN−末端における2つの アミノ酸のコードする塩基を欠失させ、欠失した塩基の代わりに1ya−ala −をコードする配列で置換するか、LTIシグナルペプチドをフードする配列の 3°末端に単に1ya−ala−をコードする配列を付加することにより、その アミノ末端で1ya−ala−をコードするように修飾できる。か(して、アミ ノ酸配列1ya−ala−を有する修飾N−末端を有する異種蛋白をストレプト ミセス中で形成できる。
付加したアミノ酸の異種蛋白の機能に対する有害な影響の故に、本出願人は、異 種蛋白を融合蛋白として形成するときに問題とならないように、宿主系蛋白から 由来するアミノ酸が殆ど、あるいは全(ない天然蛋白(またはその一部)の配列 を有する異種蛋白を産生ずることを望んだ。本出願人は驚くべきことに、LTI のプロペプチド遺伝子を欠失または修飾させることができ、はぼ純品(auth entic)のN−末端を有する異種蛋白が形成でき、また、ストレプトミセス 宿主細胞から効率よく分泌されることを見いだした。
該シグナルペプチド切断部位周辺のアミノ酸配列がシグナルペプチドのプロセッ シングに劇的な影響を及ぼすことが明らかになった。プロセッシングおよび、そ の結果としての分泌および産生レベルに影響する少なくとも2つのパラメータが ある。切断部位周辺領域のアミノ酸の物理化学的性状および実効電荷である。
真核および原核種シグナルペプチドの統計的分析は、シグナルペプチド切断分析 周辺領域中の特定の残基における特定の群のアミノ酸に対する明確な選択性を示 しティる[VonHeijne、 FEBS Letters 244:439 −446(1989)]。例えば、−3および一1位のアミノ酸残基は一般に小 さく、帯電していない。アラニンがこれらの位!における最も一般的なアミノ酸 である。また、−3および一1位はある種のアミノ酸群に対する明確な偏りを示 す。例えば、芳香族帯電疎水性残基およびプロリンは78個の真核シグナルペプ チドにおける一1位には見いだされなかった。
成熟蛋白のアミン末端においては、+1位にプロリンおよびグリシンは殆ど見ら れない。実験データおよび統計的分析共に、細菌シグナルペプチドの切断部位周 辺の領域には実効中性また負電荷が選択されることを明確に示している[Li、  etal、)はイー・コリ(E、 coli)のアルカリホスファターゼのア ミノ末端を実効電荷がOから+2に増加するように突然変異誘発すると、該アル カリホスファターゼの総産生が50倍低下したことを示している。さらに、前駆 体を成熟生成物にプロセッシングするに要する時間が、野性型蛋白について予想 できなかったのに対し、実効電荷+2の変異体では30分に変化した。実効電荷 を+1に減じると、この欠陥の厳しさは幾分減少された。上記、スマースら(S ummerse、 et al、 )はB−ラクタマーゼ・シグナルペプチドと ニワトリ筋肉トリオースホスフェート・イソメラーゼの間の種々のハイブリッド 蛋白について記載している。天然のトリオースホスフェート・イソメラーゼはイ ー・コリのペリプラズム中には分泌されない。しかし、このトリオースホスフェ ート・イソメラーゼの3位におけるアルギニン残基をプロリンまたはセリン残基 に変えると、この蛋白はべりプラズムに輸出できた。これらの観察は、切断部位 周辺における実効負電荷の明確な選択性を示しフォノ・ヘイエン(Won l1 eijne)の統計的分析に信頼性を与えている。
CD4 (V1領域中)の最初の2個のアミノ酸残基1ys−1ys−がgp1 20結合活性に絶対に必要であることが判明した。純品のN−末端を有するCD 4誘導体およびキメラ(例えば、KK−VIV2)を提供する試みにおいて、C D4誘導体およびキメラが産生できなかったことが判明した。
CD4 VIV2領域をLTIシグナル配列と融合させる場合、得られる生成物 は少なくとも2つの形にプロセッシングされる。本出願人は驚くべきことに、ま た、意外にも、5つまでのアミノ酸を挿入することにより、陽性に帯電している リジン残基をシグナルペプチド切断部位から遠くに移動させると、均一なN−末 端を有するCD4異種蛋白が培地に効率よく輸送され、しかもなおgp120結 合能力を保持することを見いだした。さらに驚(べきことには、本出願人は、C D4分子の2位のリジンをアラニンに変えると、N−末端にリジンが存在するに もかかわらず、純品に近いN−末端を有する均一なCD4蛋白が産生できること を見いだした。さらに、この異種蛋白も効率よく培地に分泌され、gp120結 合能を保持する。本発明の核酸配列およびベクターを用いて産生させた異種蛋白 は、均質なN−末端を有する。すなわち、生成物のN−末端が同じアミノ酸配列 を有し、幾つかの形の混合物として産生される異種蛋白よりも幾つかの利点を与 える。
所望の生成物を精製された形で得るために必要な分離工程が少ないので生産コス トが低い。異種蛋白の混合物よりも単一の生成物の方が統制認可にとって好まし い。加えて、蛋白生成物の天然の折り畳みおよび機能は宿主系蛋白から由来する アミノ酸がないことにより促進される。
他の具体例において、本発明は、プロモータおよび、実質的に1〜約6個のアミ ノ酸をコードするオリゴヌクレオチドからなるプロペプチド配列に作動的に結合 した、ストレプトミセス・ロンギスポルスのチロシン・インヒビター遺伝子のシ グナル配列をコードする核酸配列に作動的に結合した異種蛋白コード用配列から なるストレプトミセスにおける異種蛋白の発現用DNAベクターに向けられてい る。該アミノ酸の配列は、異種蛋白の合成の間、異種蛋白上に形成したシグナル ペプチドを除去するプロセッシング後、ストレプトミセスにおいて均質なアミノ 末端を有する異種蛋白が形成されるように選択されている。好ましくは、異種蛋 白をコードする配列はHIV gp120結合領域である。
他の具体例において、本発明は、プロモータおよびストレプトミセス・ロンギス ポルスのトリプシン・インヒビター遺伝子シグナル配列に作動的に結合した異種 蛋白コード用配列からなるストレプトミセスにおける異種蛋白発現用DNAベク ターに向けられいる。該異種蛋白コード用の配列はその5′末端おいて1ys− alaのアミノ酸配列をコードする塩基の付加、または5′末端における2つの アミノ酸をコードする塩基の欠失および欠失配列の1ys−alaアミノ酸配列 配列コード用配列置換により修飾されている。好ましくは、異種蛋白のコード用 配列はHIVgp120結合領域をコードする配列である。
本発明のさらなる具体例は本発明のDNAベクターの使用方法に向けられており 、本発明のベクターをストレプトミセス宿主細胞に導入し、適当な培地中で宿主 細胞を増殖させることからなる。
本発明のさらなる具体例は本発明の核酸配列またはDNA配列でトランスフェク ションしたストレプトミセス細胞に向けられている。
本明細書でrCD4Jと称するCD4 Tリンパ球受容体蛋白はHIVエンベロ ープ蛋白gp120と相互反応する表面糖蛋白である。この高い親和性相互反応 はgp120とCD4の細胞外ドメインの間で起こる。CD4の細胞外ドメイン は免疫グロブリンの可変部(V)領域を有する制限された相同性の4領域からな る。
CD4可変様領域(Vl−V4)の概略境界ドメインは、各々、アミノ酸100 −109、アミノ酸175−184、アミノ酸289−298およびアミノ酸3 60−369である。かくして、本明細書で用いるvlはアミノ酸1−183  (おおよそ)を称する。その他も同様。
CD4のトランスメンプランおよび原形質ドメインの除去は可溶性受容体蛋白を 生ずる。そのようなCD4蛋白はヒトCD4受容体の外部領域の全体または一部 からなり、HIV−1感染およびウィルス誘発細胞融合を阻害することが示され ている[例えば、Deen at al、、 Nature 331:82−8 4(1988)参照]。本明細書で用いる「HIV gp120結合ドメイン」 なる語は、HIvgp12oと結合し、完全長のCD4受容体蛋白と同等もしく は大きい親和性を有するいずれもの可溶性ヒトCD4分子(すなわち、トランス メンブランおよび原形質ドメイン欠損)をいう。CD4のgp120に対する結 合親和性はアルトスら[Arthos et al、 。
Ce1l 57:469−481(1989)]の記載に従って分析できる。
本発明のCD4分子はドメインv1に見られる最小HIVgp120結合領域( アミノ酸4l−45)からなる。好ましくは、CD4のV1■2ドメインまたは それと実賞的に同等の配列(すなわち、15個以上のアミノ酸が異ならない)を 包含する。したがって、本発明の好ましくい具体例はヒト免疫グロブリンの定常 部と一緒になったVIV2である。
CD4のDNAコーディング配列は?−/トンら[Maddon et al、 、 Ce1l 42:93−104(1985)]に開示されており、本明細書 でも参照するが、ただし、ヒトCD4の成熟アミノ末端はLys−Lysであり 、マツトンらが報告しているGln−Gly−Lys−Lysではなイ[Lit tman et al、、 Ce1l 55:541(1988)参照]、CD 4をコードするDNAは種々の源から入手でき、例えば、プラスミドpT4B  (上記マツトンら)が挙げられる。別法として、CD4をコードするcDNA分 子を公知の方法(例えば、ポリメラーゼ連鎖反応)を用いて、CD4を発現する Tリンパ球のmRNAから誘導でき、あるいは標準的DNA合成法で合成できる 。
以下に例示する蛋白に加えて、当業者は、さらなるCD4誘導体をコードするD NA分子を容易に構築できる。例えば、アミノ酸付加、置換、欠失、転位(例、 VIV3、VIV4)およびこれらの化学的修飾を行うことは当業者に自明のこ とである。しかし、そのような誘導体はHIVgp120結合能を保持していな ければならない。
本発明のCD4−1gキメラの固有の利点は可溶性CD4と比較してHIV感染 の抑制/不活性化の効果を増強させることである。これは、以下にさらに詳しく 記載するFcエフェクター機能の獲得を通じて達成することができる。
免疫グロブリンのFc部に元来存在するエフェクター機能には、血清クリアラン ス時間の延長[Nakamura et al、、 J、 Immun、 10 0:376−383(296g)] 、蛋白A結合[Deisenhofer  et al、、 Biochem 20:2361−2370(1981)]  、F c受容体結合[および抗原依存性細胞細胞毒性(ADCC) 、細胞毒性 T−細胞のFc受容体への抗体結合によって伝達される]、補体結合(例、C1 4結合)、二量体化[Davis et al、、^nnu Rev Immu nol 1:87(1983)コおよび胎盤性移行[Morgan et al 、 。
^dv Immunol 40:6l−134(1987)コが包含される。
しかしながら、免疫グロブリン重鎮の部分を発現させる場合、エフェクター機能 の幾らかが減少し、あるいは除かれる。したがって、本発明の利点は、所望のエ フェクター機能が、それらの機能を伴うアミノ酸の付加により本発明の分子に与 え、戻すことができることである。例えば、ヒトIgGのFcフラグメントの結 晶学的研究はヒンジ部とCH3ドメインに二1体化が起こることを示している[ 例えば、Deisenhofer etal、、 J Biochem 20+ 2381−2370(19U)参照コ。したがって、該ヒンジ部またはCH3ド メインからのアミノ酸を付加することにより、二量体化する能力のあるIgGフ ラグメントを産生ずることができる。
さらに、上記したFcエフェクター機能はいずれもの適当な免疫グロブリン定常 部または同位体からも誘導できる。例えば、IgG1、IgG2.1gG3、I  gG4、IgGM、IgGAまたはIgGE、好ましくはIgG1゜ヒトIg G1は、補体およびADCCによる殺伝達細胞に最も効率よいことが示されたの で好ましい[Bruggeman et al、、 J Exp Med 16 6:1351−1361(1987)]。IgG1定常部は幾つかのドメイン、 CHI、ヒンジ(h) 、CH2およびCH2からなる[Ellison et  al、、 Nar 10:4071−79(1981)]。
本発明の免疫グロブリン定常部は、可変部が欠失し、CD4またはそのHIVg p120結合フラグメントで置換されたヒト免疫グロブリン重鎮の全体または一 部を包含することができる。さらに、そのgp120結合フラグメント。さらに 、gp120結合ドメインは直接的(すなわち、シグナルポリペプチドとして合 成または発現)あるいは間接的(すなわち、合成後に結合)に免疫グロブリンの 定常部に一緒にできる。
1つの具体例はCH3ドメインの大部分(すなわち、少なくとも51%)または 全てを欠くヒト免疫グロブリンIgG定常部である。好ましくは、免疫グロブリ ン定常部はCH2ドメインの大部分または全てからなる。すなわち、CH2ドメ イン+または一ヒンジ(h)fBである。好ましい具体例には−CH1hCH2 、−hCH2または−CH2が包含される。しかし、本発明は単一の定常部ドメ インに限定するものではない。
本発明のもう1つの異体例は、少なくとも1つのドメインからなるアグリコシル 化されたヒト免疫グロブリン定常部である。好ましい具体例は、特に限定するも ノテハナイカ、−CH2CH3(j(3、−hCH2CH3、−CH2CH3、 −hcH2、−CH2および−CH3が包含される。最も好ましい具体例には、 特に限定するものではないが、−hCH2および−CH2が包含される。好まし くは、この具体例の蛋白は細菌宿主中で産生される。より好ましくは、宿主細菌 はストレプトミセス属からのものである。
免疫グロブリンの重鎮または軽鎖定常部をコードするDNAの調製方法は、例え ば、ロビンソンら(Robinson et al、、 1987年5月7日公 開PC出願公開1087102671)によって教示されている。さらに、当業 者は、公知に方法(例、ポリメラーゼ連鎖反応)を用いて、いずれかのIgG1 発現細胞系、例えば、ARH−77(ATCCより)からヒトIgG1配列をコ ードするDNA分子を調製できる。
別法として、該DNA分子は標準的なりNA合成法で合成できる。
本明細書に具体的に例示した蛋白に加え、当業者は、さらにIg誘導体をコード するDNA分子を容易に構築できる。例えば、アミノ酸付加、置換、欠失、転位 およびそれらの化学的修飾である。他の例には、システィン残基の欠失の置換、 Fc受容体結合および/またはCIQ結合を増加する突然変異誘発または他の免 疫グロブリン分子からのFc領域の導入が包含される。そのような誘導体は以下 に記載するFcエフェクター機能の幾らかまたは全てを有する。
IgGのどの領域が発現されるかによって、生じたキメラ蛋白は、ヒトIgG。
プロティンA1補体(特に、CI Q) 、および免疫系の適当な細胞、例えば 、マクロファージのFc受容体に対する抗体に結合できる。さらに、補体(およ び他のエフェクター機能)の結合は重鎮定常部上に単純に存在する該当配列より も他の因子に依存するようにみられる。というのも補体結合配列を含むヒトIg Gの異なるサブクラスのものがそれらの補体結合能に差があるからである。
本発明の組換え体DNA分子および核酸配列は、さらにDNA配列を含んでいて もよく、例えば、調節要素、1つ以上の選択マーカーおよび複製および維持機能 をコードする配列からなるベクターである。調節領域は典型的には本発明のコー ド配列から上流に見られるプロモータを含み、RNAポリメラーゼの結合および 転写開始において機能する。換言すれば、調節要素または領域は本発明の組換え 体DNA分子に作動的に結合している。調節領域の選択は用いる宿主細胞によて 当業者が適宜行える。
選択マーカー系は、形質転換細胞に選択できる新しい表現型を与えるマーカー遺 伝子のような多くの公知のマーカー系のいずれでもよい。例えば、チオストレプ トン耐性リポソーム・メチラーゼ[Thompson et al、、 Gen e 20:51(19g2)およびネオマイシン・ホスフォトランスフェラーゼ (上記Thompson et al、 )のようなストレプトミセス薬剤耐性 遺伝子が包含される。
複製および維持機能をコードするDNA配列には、例えば、ストレプトミセスか らの誘導体、plJ101誘導体[例えば、Keiser et al、、 M ol Gen genetν+5:233(191112)参照コまたはストレ プトミセス5LPI誘導ベクター[例えば、Bibb etal、、 Mol  Gen Genet 184:230(1981)参照]が包含される。本発明 のベクターは遺伝子増幅を可能にするマーカーを含んでもよい。ストレプトミセ スにおける遺伝子コピー数を増幅するに用いるマーカーにはスペクチノマイシン 耐性用れる。
本発明はまた、本発明の組換え体DNA分子で形質転換した宿主細胞にも関する 。そのような宿主細胞は適当な培地中で増殖でき、本発明の組換え体DNA分子 によりコードされた蛋白を発現する。そのような宿主細胞は本発明の方法、すな わち所望の宿主細胞を本発明のプラスミドで形質転換することにより調製できる 。そのような形質転換は通常の形質転換法を利用することにより行える。好まし い宿主細胞なストレプトミセス属に属する。例えば、宿主には、限定しるもので はないが、ニス・リビダンス(S、 1ividans) 、ニス・コエリカラ ー(S。
coelicolor) 、ニス・アルプス(8,31bus)およびニスーo ンギスポルス(S。
1ongisporus)が包含される。好ましい具体例には、ニス・リビダン スおよびニス・ロンギスボルスが包含される。他の適当な宿生細胞には、限定す るものではないが、哺乳動物細胞、昆虫細胞、酵母および他の細菌細胞(例、イ ー・コリ、サルモネラ、バチルス)が包含される。かくして、本発明およびその 生成物はいずれかの特定の宿主細胞に限定されるものではない。
ストレプトミセスにおける異種蛋白の発現には、種々のプロモータが利用できる 。例えば、ストレプトミセス・ガラクトース・オペロン−誘導プロモータ[Fo rnwald et al、、 Proc、 Natl、Acad、 Sci、  USA 84:2130(1987)]、ニス・リビダンス・β−ガラクトン ダーゼ遺伝子構築プロモータ[Eckhardt et al、 、 J Ba cteri。
1169:4249(1987); Brown et al、、 USP 4 .717.666]、xス−oンギスポルス・トリプシン・インヒビター遺伝子 (1988年4月20日公開EP−^−264,175参照)またはエム・エチ ノスボルサ(M、 echinosporsa)において報告されているような 一時的調節フプロモータ[Baum et al、、 J Bacteriol  170ニア1(1988)]が包含される。ストレプトミセスにおける転写終 了の領域は幾つかのストレプトミセス遺伝子の3′末端から誘導され、例えば、 ストレプトミセス・ガラクトース・オペロンの末端における終了シグナルまたは ニス・フラディアエ(S、 fradiae)ネオマイシン・ホスフォトランス フェラーゼ遺伝子の末端に見られるそれ[Thompson et al、、  ProcNatl Acad Sci USA 80:5190(1983)コ が挙げられる。ストレプトミセスにおける蛋白輸出用の配列には、ニス・リビダ ンスLEP−10遺伝子およびニス・ロンギスボルス・トリプシン・インヒビタ ー(LTI)遺伝子から単離されたものが包含される(1988年4月20日公 開EP−^−264,175参照)。好ましくは、限定するものではないが、該 輸出またはシグナル配列はLTI遺伝子から由来するものである。
さらに好ましくは、シグナル配列は実施例に記載するごとく、修飾される(例、 付加、置換、欠失および/または転位)。
初期発現研究のため、実施例でさらに詳細に記載するCD4−1gキメラLTI プレプロ配列に融合させた。この発現ベクターに対するストレプトミセスの複製 機能はPIJIOIの誘導体であるプラスミドp I J 351 [Keis er et al、 。
本発明はまた、本発明の形質転換された宿主を適当な培地で培養し、蛋白を単離 することからなる本発明の組換体DNA分子によりコードされた蛋白の産生方法 にも関する。「適当な培地」とは、該宿主が本発明のコーディング配列を回収可 能な量発現できる培地を意味する。用いる培地が宿生細胞に依存することは当業 者に自明である。かく産生された蛋白の単離は、好守しくは、宿主の培地から行 う。すなわち、本発明の蛋白は好ましくは培地中に輸出される。
本発明の蛋白(類)は標準的な方法で単離され、精製される。例えば、抽出、選 択沈澱、カラムクロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィーまたは 電気泳動が挙げられる。例えば、IgGキメラ蛋白は該キメラ蛋白を含有する溶 液を、融合蛋白のFc部分に選択的に結合する固定化プロティンAまたはBを含 有するカラムに通すことにより精製できる。例えば、Re1s et al、  、 J Immuno1132:3098−3102(1984)参照。ついで 、キメラ蛋白はカオトロピック塩での処理またはpH変化(例、0.3M酢酸) により溶出できる。別法として、本発明の蛋白は抗CD4抗体カラムまたは抗免 疫グロブリン抗体カラム上で精製できる。
本発明の蛋白および蛋白生成物はHI Vウィルス感染の処置に使用できる。予 防として、CD4−1gキメラが、エイズの危険性の高い固体またはHIVに対 する抗体の存在によりHIVに暴露されたのが示された固体に投与される。疾患 の初期またはその発病の前の有効量のキメラ蛋白の投与はCD4°リンパ球の感 染を阻止するように作用する。治療として、CD4−1gキメラのHIV感染固 体への投与はウィルスの細胞外への蔓延を阻止する。
本発明のキメラ蛋白の投与量範囲はHIVまたはHIV感染の症状を軽減する所 望の効果を生ずる範囲である。この投与量は、抗HIV抗体の存在、培養可能な ウィルスの存在および患者血清における一24抗体の存在によるようなHIV感 染が証明されている期間にわたって、融合細胞形成またはウィルスの流布による 二次感染の抑制または阻止する量を維持するように選択される。抗HIV抗体の 存在は標準的なELISAまたはウェスタン・アッセイ、例えば、抗gp−12 0、抗gM1、抗tat、抗p55、抗p17抗体の使用によって測定できる。
投与量は、一般に、年令、感染の程度、反対表示(counterindica tion)、もしあれば、例えば、免疫耐性によって変化する。投与量は0.0 1■g/kg/日〜50a+g/kg/日、好ましくは、0.01〜1. Q  mg/kg/日で変化できる。該キメラ分子は静脈内、腹腔内、筋肉内または皮 下に投与できる。非経口投与する場合、単回注射(例、ポーラス)または所定期 間にわたる段階潅流(gradual perfusion)によることができ る。
本発明の蛋白は他の薬剤と組み合わせて、例えば、リバース・トランスフェラ− ゼ、プロテアーゼまたはtatのような他のHIV蛋白に対する薬剤と共同して 使用できる。HIVに対する有効な治療薬はウィルスの伝達と共に、感染の細胞 から細胞への伝達も防止しなければならない。該蛋白はまた他の抗ウィルス剤、 例えば、アジトチミド(AZT)と組み合わせても使用できる。
本発明の蛋白はまたCD4+細胞相互反応の治療薬またはインヒビターとして作 用する天然、合成または組換体分子の同定用薬剤としても使用できる。例えば、 該蛋白は、CD4受容体表面ドメインの競合剤分析用のELISAに基づく方法 により測定される蛋白相互反応のようなスクリーニング分析に使用できる。
可溶性CD4蛋白がHI V env 蛋白を発現する細胞と結合することを示 すin vitroのデータに基づき、本発明の蛋白はまた、in vivoに おけるHIV感染細胞用の選択的標的決定分子(selective targ eting molecule)としても使用できる。標的特異性担体蛋白とし て、CD4−Ig蛋白は、例えば、リポソーム処方のデリバリ−を含め、感染細 胞に対する細胞毒性剤のデリバリ−用担体蛋白として使用できる。
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定 されるものではない。
実施例 遺伝子操作で用いる酵素は商業的入手源から手に入れ、実質的に販売者の指示に 従い使用した。特に断りのない限り、実質的にマニアティス(Maniatis )ら[モレキュラー・クローニング(Molecular Cloning)、 コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−(Cold Spring H arbor Laboratory)、1989]によって記載されているごと くに行った。
実施例I CD4−IgGキメラの調製組換えDNA操作を用い、種々のプラス ミドにおいて、CD4のv1v2ドメインについての暗号配列にヒトのHing e−CH2またはHinge−CH2−CH3領域を続け、これは種々の宿主細 胞で機能する。
VIV2領域はアミノ酸1〜183を含有する[マツトン(Maddon)ら、 セルi n g e−CH2−CH3領域は、各々、IgG1アミノ酸97〜2 28および97−330よりなる[エリソン(Ellison)ら、エヌ・エイ ・アール(NAR)。
(1989年9月6日に公開された)EP−A−331,356に開示されてい る発現ベクター5T4184.DHFRを修飾して、プラスミドVIV2183 DHFRを得た プラスミド5T4184.DHFRをEcoRIおよびNhe Iで切断し、CD4 DNAのヌクレオチド1〜682を含有する682塩基対 断片を単離した。この断片を、TAA終始コドンが続<CD4アミノ酸177〜 183をコードする合成リンカ−に結んだ。加えて、CD4配列のヌクレオチド 693(GからA)および696(CからT)を変化させることによって、合成 リンカ−はHindll[部位を生成した。これらのヌクレオチド変化はアミノ 酸配列を変更しない。EcoRIおよびXbaIに挟まれた得られた断片をもう 1つの5T4184.DHFRプラスミドのEcoRIおよびXba1部位に結 んだ。
合成リンカ−の配列は実質的に以下の通りである。
得られたプラスミドVIV2183DHFRは、マウスβ−グロビン・プロモー ター、DHFR遺伝子、SV40ポリA領域およびアミノ酸1〜183について のCD4暗号配列を含有する。VIV2暗号領域の後で切断するHindmでV IV2183DHFRを実質的に直線化した。
次いで、Hinge−CH2領域をコードするBan1I−Ava!断片(ヌク レオチド299〜677、エリソン(Ellison)ら、前掲)をヒトIgG 1 cDNAから単離した。(該Hind]I[部位はPCR突然変異誘発によ って導入した。)各断片を以下の合成リンカ−と共に異なるVIV2183DH PRプラスミドのHindn[部位に結んだ。
1)HindI[l−Ban1Iリンカ−+VIV2遺伝子の3′末端をHin geCH2またはHinge−CH2CH3の5°末端と結ぶためのもの。
5’ AGCTTCCAAGGTにGAGCC]’コ1 八GGTTCCACC 5’ 1i)AvaI−HindI[[リンカ−;停止コドンをCH2暗号配列の後に 導入して、Hinge−CH2断片の3°末端をVIV2配列の5゛末端を結合 するのに使用。
5’ CCGAGAGTAGTGACTGCAGA )’コ’ CTCATC入 CTGACGTCTTCGA 5’これらの構築体は、Hindm結合における 非−CD4または非−1gG1アミノ酸残基の付加なくして、正しい解読枠を維 持するものであり、本明細書中では、各々、VIV2−hcH2DHFRおよび 1l−hcH2cH3cOsベクターVIV2−hcH2DHFIJ:びVIV 2−hCH2CH3DHFRをNheIで消化した。1817および2147b pの断片を各々単離し、それはv2のカルボキシ末端、完全なHinge−CH 2またはHinge−CH2CH3暗号領域、ウシ・ポリA領域、マウスβ−グ ロビン・プロモーター、およびマウスDHFR暗号領域の一部よりなる。
(後記する)ベクターVIV2183COS2はRouse肉腫ウィルスつTR 。
SV40初期プロモーター、VIV2、SV40ポリA初期領域、およびマウス DHFR暗号領域に作動可能に連結したマウスβ−グロビン・プロモーターを含 有する。VIV2183CO82をNheIで消化すると、マウスDHFR暗号 領域に対する■2のカルボキシ末端を含有する1723bp断片が取り出される 。
次イテ、VIV2−hcH2DHFRおよびVIV2−hCH2CH3DHFR からのNhel断片を、各々、v2のカルボキシ末端およびDHFR遺伝子を正 しい解読枠に保有するベクターVIV2183CO32のNheI部位に結んだ 。
得られたベクターをVIV2−hcH2cO3および1V2−hCH2CH3C O8といい、これをCO8細胞をトランスフェクトするのに使用した。
VIV2183CO8の構築ニブ5スミFVIV2183CO82を得ルタメに 、プラスミドVIV2183DHFRをEcoRIおよびXbalで消化した。
EcoRI部位を満たし、VIV2暗号領域よりなる707bp断片を単離した 。
この断片を、SmaIおよびXbalですでに切断してsT4暗号領域を欠失し であるプラスミドRst4COS2 (後記)に結んだ。得られたプラスミドは V1v2183voS2であった。
Rs t4COS2の構築ニブラスミドRst4COS2を得るために、プラス ミドs t4DHFR[マツトン(Maddon)ら、PCT/WO38101 304,1988年2月25日公開コをSmaIおよびEcoRIで消化した。
EcoR■部位を満たし、SV40初期プロモーターを含有する338bp断片 を単離した。この断片を、BamHIですでに切断し、粘着末端を満たしである Rst4DHFR(後記参照)に結んだ。得られたプラスミドを向きについてス クリーニングし、SV40初期プロモーターがRSV LTRに対して反対の向 きであるものをプラスミドRs t4cOs2として選択した。
R3T4DHFRの構築ニブラスミドTND [:lノルズ(Connors) ら、ディ・エヌ・エイ(DNA)、7 : 651〜661 (1988)]を BgllIおよびHindI[Iで消化した。Rouse肉腫ウィルス(RSV )LTRを含有する600bp断片を単離した。Hindmr粘看末端J、Sm aI部位、EcoRIrq着末端」よりなる商業的に入手可能なリンカ−[二ニ ー・イングランド・バイオラブズ(New England Biolabs) 、ベバリー(Beverly)、?サチューセツツ州コを用い、BgllIおよ びEcoRIで消化してSV40初期プロモーターを欠失しであるプラスミド5 T4DHFR(マツトン(Maddon)ら、前掲)にRHV LTR断片ベア ターVIV2−hcH2DHFRおよびVIV2−hCH2CH3DHFRをA f II[[およびXbalで消化した。各々、■1の一部(はぼ73アミノ酸 )および完全なHinge−CH2またはHinge−CH2CH3暗号領域を 含有する746および1041bpの断片を単離した。これらのAflII−X ba■断片は、EP−E−331356(1989年9月6日公開)に開示され ているプラスミドOmpAVIV2のAflII−XbaI断片を置き換えて、 v1v2−hCH2また1tVIV2−hCH2CH3L’ft’LかiJi合 した5ムダPtプロモーターおよびOmpAシグナル配列を含有するベクターが 得られた。イー・コリで機能する該ベクターをOmpAVIV2−hCH2およ びOmpAVIV2−hCH2CH3という。
ベク9−VIV2−hcHL2DHFRお、l:びVIV2−hCH2CH3D HFRをAfllI[およびXbalで消化した。各々、Vlの一部および完全 なHinge−CH2またはHinge−CH2CH3暗号領域を含有する74 6および1041bpの断片を単離した。これらのAflI[[およびXbal 断片はプラスミド12B1のAflI[−XbaI断片を!き換えた。プラスミ ド12B1は、ストレブスミセス・リビダンス(Streptomyces 1 ividans)ロンギスポラス(longisporus) トリプンン阻害 剤(LTI)プロモーターおよびシグナル配列(1988年4月20日に公開さ れたEP−A−264175参照)に作動可能に連結したVIV2、ならびにプ ラスミドpIJ351 [ケイセルト(Keisert)ら、モレキュラー・ア ンド・ジェネラル・ジェルティックス(]!on、 Gen、 Genet、  ) 185223(1982)]に見い出されるストレブスミセス複製機能を含 有する。得られたベクターをVIVl−hCH2streptおよびVIV2− hCH2CH3streptといい、VIV2−Hinge−CH2またはVI V2−Hinge−CH2CH3に融合したまたは連結したLTIシグナル配列 よりなる。これらのベクターをストレブスミセステ機能し、VIV2−hcH2 *たはVIV2−hCH2CH3を培地に輸送するように設計する。
しかしながら、天然に存在するLTI蛋白はプレプロ蛋白として発現される。
すなわち、シグナル配列は分泌に際し切断され、プロ配列は細胞外で切断される 。
その結果、単離したLTI蛋白は異種アミノ末端を有し得る。v1v2−hcH 2streptおよびV I V 2− h CH2CH35treptからの VIV2−hCH2またはVIV2−hCH2CH3の発現は、各々、この奇形 :すなわち、異種アミノ末端を有する蛋白を生じる。成熟蛋白、すなわちすべて のシグナル配列アミノ酸残基を欠く成熟蛋白に対するプロ蛋白の比率は培養条件 、例えば、pH1溶解酸素等の変化によってシフトし得る。
別法として、野生型LTIプレプロ配列、すなわち、シグナル配列+プロペプチ ドを修飾して異種アミノ末端を有する蛋白を得た。野生型プレプロ配列は以下の アミノ酸を有する。
Met−^rg−Asn−Thr−^1a−Arg−Trp−Ala−Ala− Thr−Leu−^1a−Leu−Thr−Ala−Thr|^1a− Val−Cys−Gly−Pro−Leu−Thr−Gly−Ala−^1a− Leu−^1a−i−Thr−Pro−^1a−Ala−^Pa−Pro− ^1a−3er ;ここに、↓はシグナル配列とプロ蛋白との切断部位を表す。
1の構築体において、プロ蛋白配列を欠失し、Thr(T)で置き換えた。(成 熟CD4蛋白のアミノ末端はKKである)。従って、このキメラCD4−免疫グ ロブリン蛋白のアミノ末端はThr−Lys−Lys (TKK)である。もう 1つの構築体において、プロペプチド配列および成熟キメラ蛋白の最初の2個の アミノ酸を欠失し、Lys−AI a(KA)で置き換えた。VIV2−hCH 2をコードするベクターを各々VIV2−hCH2−TKKおよびVIV2−h CH2−KAという。これらのベクターは、各々、Th r−Ly 5−Ly  sまたはLys−Alaの異種アミノ末端を有するVIV2−hCH2蛋白をコ ードする。
ベクターVIV2−hCH2−KAの完全なヌクレオチド配列およびキメラ蛋白 VIV2−hCH2−KAの対応するアミノ酸配列を以下に開示する。
1■刀工詰スαffiコニロー■エエ■ズコ刀コに=スコλCに01425 C ;’L GItG GIG GCG1℃にIc QC’GA GCCr GG  CCAZG TTCA−1: iW ’?−C260)ValValValAs pValSat)IiiGluAspProGluVilLysPhs^5nT apTy+1476 GIG GCCH−GrG GG C1℃OIT MI’  (D: NG、’CA M:;αI; CG−GS GS 0S277)Vi l ^sp 017 Vil Glu Vil His ^1nAll しys  Thr Lys Pro Arg Glu flu G1n X578 πコ0℃N四σr A!’G GG フCNGπz < G1℃πI : 、”f AI’Aα=C℃αλ311)TapL*uAsnGlyLysG luTyrLyiCys’LysVilSerAsnLys^1xuuPr。
3s6ocWrlフ;Cにフーコ丁aズズコ;りCχInTCI:にロエスズズ ココACGTIコ〔ゴー仄]:1pCrrCロIフーコXI■Q is20 αλ石【:工GG工匡フスl5CXSロαC刀=コニωzλ=Tスχ ;c=cス6180■工χごに蔦Cλコ=ゴーτすニアαコニ;町q岸!お工σ 3ユT8640に式嘱にλ工Nへ=Mロ=ai;Gα=−Tロー=コαロ=にご ===に=αスwtoo NCAM入りAαλ工圧フCOαコ=Uπ釘ロπ仄2 刀0ご)にλエコαスf17mm丁(ン(7B;2(χコrGA:ロー=c℃に =α=ccxズ3:為C【ズコ;、Wズzxm942o αfl(A ここに、シグナル配列はヌクレオチド648で始まり、ヌクレオチド731で終 わり:v1はヌクレオチド732で始まり、ヌクレオチド1286で終わり、H 4nge領域はヌクレオチド1287で始まり、ヌクレオチド1331で終わり 、CH2は1332で始まり、暗号配列の端部まで続(。
VIV2−hCH2をエレクトロポレーションによってCHO細胞にトランスフ ェクトした。15μlのリン酸緩衝スクロース(PBスクロース0272mMス クロース、7mMリン酸ナトリウムpH7,4,1mM M g CI !、滅 菌濾過)に懸濁した15μgのVIV2−hCH2DNAを、1. OX 10 ’ CHO細胞(0,8m l )と混合し、氷上、ジーン・パルサー・キュベ ツト(Gene Pυ1sercuvette) (パイオーラッド(Bio− Rad) 、リッチモンド(Richmond) 、カルフォルニア)中にて、 15分間インキュベートした。次いで、このキュベツトをジーン・パルサー(バ イオ−ラッド(B 1o−Rad) )の電極チャンバーに入れ、700ボルト /3μFd(時定数=0.7)のパルス1つを細胞に供給した。細胞を氷上に1 0分間置き、次いで増殖培地(IXITS[インスリン、トランスフェリン、セ レニウム:コラボラティブ・リサーチ(Collaborative Re5e arch) 、ベッドフォード(Bedford) 、MAコ、1×脂質[ギブ コ(Gibco) 、グランド・アイランド(Grand l5land) 、 NYコを含む)で10m1に希釈した。次いで、細胞を96穴マイクロタイター プレート上へ、3X10s細胞/ウエルで、合計5枚のプレートに撒いた。48 時間後、培地をDHFR選択層選択択培地(すなわち、ヌクレオシド非含有増殖 培地)に変更した。
細胞を選択培地上で約4週間維持した。15%5DS−PAGEゲル電気泳動法 および抗sT4ポリクローナル抗体を用いてウェスタン・プロット分析を行った 。VIV2−hCH2遺伝子産物は、分子量約40. OOOダルトンにおける 単一の陽舞バンドによって同定された。陽性のウェルからの細胞を24穴プレー トに移し、選択培地上でスケールアップが容易になるまで維持した。スケールア ップ用に、2つのクローン(3F8および2F6)を選択した。クローン3F8 は50nMのメトトレキセートを含む選択培地中で増幅させた。細胞を96穴マ イクロタイタープレート上へ3X10’細胞/ウエルで再び撒いた。増殖は、5 0nMのメトトレキセートレベルから開始し、標準的なプロトコルに従つて、増 殖が成功する毎に上昇させる必要があった。
同様に、VIV2−hCH2CH3ベクターをエレクトロポレーションによって CH○細胞にトランスフェクトした。細胞をヌクレオシド非含有培地上で増殖さ せ、抗sT4抗体を用いたウェスタン・プロット分析で異状のないウェルの上清 をスクリーニングすることによって、陽性のクローンを選択した。次いで、上清 の陽性クローンは、増加量のメトトレキセートを用いて増幅させた。
CO8細胞はATCC(oツクビル(Rockville) 、MD)から得て 、ATCCの推奨プロトコルに従って増殖させた。次いで、細胞を、DEAE− デキストラン(ファーマシア(Pharmacia) ) 400 g/m 1 およびクロロキン(シード(Seed)ら、プロシーディングズ・オブ・ナショ ナル・アカデミ−・オブ・サイエンシーズ(Proc Natl Acad 5 ci)84 : 3365−3369(1987))100μMを含むDMEM  (ダルベツコ(Dulbecco)の最小必須培地))ギブ:1(GIBCO )グランド・アイランド(Grand l5land) 、NY中で、2.5% Nu血清(コラポラティブ・リサーチ(Collaborative Re5e arch) 、ケンブリッジ(Cambridge) 、MA)中における10 μgのプラスミドDNAでトランスフェクトした。37℃で4時間インキュベー トした後、培地を除去し、細胞をPBS (リン酸緩衝食塩水)中の10%ジメ チルスルホキシド2mlで、25゜にて3分間処理し、培地を除去し、DMEM で置換した。
VIV2−hCH2およびVIV2−hCH2CH3(7)両方を発現させ、培 養培地中に移送させた。6mmのディツシュ(約106細胞)中における標準的 なトランスフェクションでは、トランスフェクンヨン後70時間で、20μgの vIV2−hCH2が培地に蓄積された。約0.4μgの物質が核非含有の細胞 溶解産物中に存在した。比較として、数種類の哺乳類細胞中にて高レベルで発現 した溶解性CD4タンパク、すなわちsT4の対応値は、上清中で20μg1細 胞溶解産物中で1μgであった。培地中のVIV2−hCH2タンパクは、2つ の間隔の狭いフラグメントとして移動した。非還元条件下では、試料の約10% がダイマーとして移動するように見えたが、VIV2−hCH2は主として七ツ マ−として移動した。培地中のVIV2−hCH2タンパクは、セファロース樹 脂に結合させたgP120に結合した。
VIV2−hCH2CH3は、上記と同様にして分析した。このタンパクも同様 に、分泌産物として充分に発現され、培地中には20〜25μgまで、細胞溶解 産物中には1〜2μgまで蓄積された。培地中のタンパクは、還元条件下のSD S/PAGEによって、約50kDの単一フラグメントとして移動したが、細胞 溶解産物の試料は、約40および50kDの2つの等価なバンドとして移動した 。非還元条件下では、VIV2−hCH2CH3は、主として、ダイマー形成に 相当する分子量を有する単一フラグメントとして移動した。このタンパクはセフ ァロースに結合させたgp120に結合した。
0、216.747号、1987年4月1日付で公開)およびAr120 (モ ット(Mott)ら、プロシーディングズ・オブ・ナショナル・アカデミ−・オ ブ・サイエンシーズ(Proc Natl Acad 5ci)82 : 8g −92(1985))を、標準的す手順ヲ用いて、そtLぞれOPMAVIV2 −hcH2およびOmpAV1v2−hCH2CH3でトランスフェクトした。
A258株におけるv1v2−hCH2およびVIV2−hCH2CH3の発現 は、培養培地の温度を32℃〜42℃に上昇させることによって行った(例えば 、ローゼンベルク(Rosenberg)ら、メタボリッターエンザイモロジ− (Meth Enzymol)工01 : 123 (1983)を参照)。
AR120株におけるVIV2−hCH2およびVIV2−hCH2CH3の発 現は、ナリジクス酸(Nal)を培養培地に添加することによって、以下のよう に行った(例えば、モット(Mott)ら、プロシーディングズ・オブ・ナショ ナル・アカデミ−・オブ・サイエンシーズ(Proc Natl Acad 5 ci) 82 : 88−92 (1985)を参照)。AR120の培養物を 、37℃にて、0.4吸光度単位の光学密度(650nm)で増殖させたが、そ のとき、ナリジクス酸を最終濃度が50μg/mlになるように添加した。培養 物を、冥盪インキュベーター中、37℃で約5時間維持し、その時点で、細胞を 遠心分離にかけ、続いて冷却して誘発を停止させた。
熱およびNalの両方による誘発に対して、細胞ペレットおよび清澄化した培養 培地(すなわち、遠心分離にかけた培地)をVIV2−hCH2およびv1v2 −hCH2CH3の発現について分析した。両方のキメラタンパクは充分に発現 されたが、はんのわずかな割合のVIV2−hCH2CH3が培養培地中に検出 された(すなわち、移送された)。
ブチスミFVIV2−hCH2−TKK、VIV2−hC2ストレプトおよびV I V 2−h C3ストレプトを、標準的な手順(ホブウッド(Hopwoo d)ら、ジェネティック・マニュピレーション・オブ・ストレプトマイセス−ラ ボラトリ−・ノルビック(Norvich) 、イングランド(1985))を 用いて、ニス・リビダに形質転換した。形質転換プレートに、チオストレプトン 100μg/m+を含む寒天(0,4%)を重ねることによって、形質転換体を 選択した。次いで、関心のあるタンパクを発現するコロニーを、チオストレプト ン5μg/mlを補足したトリブチカーゼ・ソイ・ブロス(trypticas e soy broth)培地中で増殖させた。キメラタンパクはすべて培養培 地中に分泌されたが、VIV2−hCH2構築物はVIV2−bCH2CH3構 築物より高レベルで発現された。VIV2−hCH2−KAは約14mg/Lで 発現された。
実施例3 CD4−1gGキメラの特性決定A)サブユニット構造。
天然分子形の分泌VIV2−hCH2−KAおよびVIV2−hCH2CH3は 、非還元条件下における15%5DS−ポリアクリルアミドゲル上での電気泳動 によって分析した。タンパクのバンドは、ウェスタン・プロット分析によって同 定されたが、結果を表Iに示す。
B)抗体の認識: 本発明によって製造されたキメラタンパクはすべて、抗CD4抗体(ディーン( D een )ら、ネイチ+ (Nature)、331:82−84(198 8))および抗ヒトIgGFcレセプター抗体(カッペル(Cappel) 、 ?ルバーン(Malvern) 、PA、)によって認識される。表Iを参照。
C) gp120結合: ニス・リビダンス(S 、 1ividans) 、COOSおよびCHO細胞 中で製造されたキメラタンパクはすべて、アルドース(Arthoos)ら(セ ル(Cell) 、57 : 469 (1989))に記載の免疫沈降分析、 あるいは以下に述べるセファロースに固定されたgp120への結合のいずれか によって、gp120結合を示した(表工を参照): 試料を沈降(ppt)緩衝液(0,5%乾燥乳および0.1%NP40を含有す るリン酸緩衝食塩水)で全容量300μIに希釈する。gp120セファロース ビーズ(100μm、上記)の50%スラリーを希釈試料に添加し、4℃で60 分間インキュベートした。試料を微小遠心管中で回転させ(30秒)、キメラタ ンパク/gp−120セファロース複合体を沈降させた。複合体を400μmの ppt緩衝液で5回、水冷リン酸緩衝食塩水で1回洗浄した。複合体を再び回転 によって沈降させ、60μlの装填用緩衝液(ラミムリ(Laemili) 、 ネイチャ(Nar巴荏)、λ旦ヱ: 680 (1970))中に再懸濁し、5 分間沸騰させ、15%ポリアクリルアミドゲル上に装填し、次いでウェスタン・ プロット分析を行った。イー・コリ(E、co■)中で発現したキメラタンパク は、gp120結合について試験しなかった。
gp120は自家源から得た。それはまた、例えば、アメリカン・バイオテクノ ロジー、ケンブリッジ(Cambridge) 、MAから市販されている。セ ファロース・ビーズは以下のように調製した=1.0リツトルのセファロースC 1−6B (7アーマシア・ファイン・ケミカルズ(Pharmacia Fi ne Chemicals) 、ビスキャラタウエイ(PiscatawaY)  、N J )を、Q、5N NaOH/30%テトラヒドロフランの塩基溶液 中のエビブロモヒドリン52.5mlと、40℃で4時間反応させた。活性化セ ファ0−スを濾過によって焼結ガラス漏斗上に集め、30%THFで充分に洗浄 して、未反応のエビブロモヒドリンを除去した。洗浄液が中性になるまで、生成 物をさらに水で洗浄した。次いで、このゲルを、室温で、エチレンジアミン(5 0m l )と−晩再懸濁した。ゲルを濾過し、0.1M酢酸、続いて水で洗浄 することによりて、未反応のエチレンジアミンを除去した。ゲルを1.0リツト ルの水に再懸濁し、次いでpH6,0で無水コハク酸(25g)と反応させた。
洗浄液が中性であることがわかるまで、1.0リツトルの炭酸ナトリウム溶液( 0,2M) 、続いて水でゲルをさらに洗浄した。最終的に、このゲルをイソプ ロピルアルコールで洗浄し、さらに含湿粉末として使用するために、4℃で保存 した。
D) タンパクAおよびタンパクGの結合・ニス・リビダンス(S 、 1iv idans)およびCQS細胞中で発現されたVIV2−hCH2キメラタンパ クは、タンパクAまたはタンパクGに結合しない。対照的に、ニス・リビダンス (S 、 1ividans)およびCO8細胞中で発現されたv1v2−hC H2CH3キメラタンパクは、タンパクAおよびGの両方に対して、親和度は異 なるが、結合親和性を示す。ストレプトマイセス中で産生されたv1v2−hc H2cH3は、cosmm中Tll生さtしたVIV2−hcH2cH31:J tべて、タンパクAおよびGに対する親和性が低い。結果を表工にまとめて示す 。
表1.CD4/IgGキメラ蛋白賃の特性サブユニット 抗体 認識 gp12 0 蛋白質A&VIV2−hc]112s、 モノマー ++十−リビダンス vIV2−hCH2Cos (−/7− + + + −およびダイマー 111V2−S リビダンス モノマー ++++hCH2C)+3 (弱い) VIV2−COS ダイ7− 十 + + +hc112cE13 実施例4−m合プラスミFTKK−VIV2、TPAA−AA−VIV2AND およびKA−VIV2(7)構築 融合プラスミドのTKK−VIV2、TPAA−VIV2、TPAAA−VIV 2およびKA−VIV2を、プラスミド12B1より以下のように構築した。
プラスミド12B1の構築、プラスミド12B1は、ストレプトミセス・ロンギ スポラス(S treptoa+yces longisporus)のトリプ シン抑制剤(LTI)プロモーターおよびシグナル配列に機能的に連結したVI V2 (1988年4月20日付けのEP−A−264,175参照)、ならび にプラスミドplJ351に見られるようなストレプトミセス複製機能を有する (カイザー(Keiser)ら、モレキュラー・アンド・ジェネラル・シネティ ックス(Mol Gen Genet) 185 :223 (1982)>。
親プラスミド12B1を以下のように構築した。(CD4 DNA配列のヌクレ オチド148と149の間にある:マッドン(Maddon)ら、セル(Cel l)凹円にあるBbvI切断部位を、該BbvI切断部位をヌクレオチド150 と151の間に置くように、部位指向性変異誘発(site dir=cted  mutagenesis) (クンケル(Kunkel) 、プロシーディン ゲス・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンシス−L−−ゲス・エイ (Proc、Natl、Acad、 Sci、USA)により取り出した。この 変異(1478と称する)を、アミノ酸残基1−129のコード配列を含有する 5CD4ミニ遺伝子中に挿入した。この1478変異含有のEc。
R1+Hindl 11断片を、M13mp18からpUclgに移し、pUc V1pV2 (1478)を生成した。pUcV1pV2 (1478)のBb vI消化の後に、それをDNAポリメラーゼIのクレノー断片(Klenow  fragment)で処理し、5゛の一重鎖配列を満たし、ついでHindl  I Iで消化した。これらの操作により得られたHindIIT−平滑末端断片 を、AccIで消化し、DNAポリメラーゼlクレノー断片で処理し、Hind I I Iで消化したpLT1450中にクローンした。得られたプラスミドの 12B1/1477は、発現VIV2蛋白質がそのアミノ末端で6アミノ酸LT Iproペプチドに加えて成熟LTI蛋白質の残基1および2を含有するように 、LTIシグナル配列のコード配列に融合した5CD4ミニ遺伝子(アミノ酸残 基1−129)を含有する。ストレプトミセス・レプリコンおよび選択可能なマ ーカーを、pIJ351 (キーサー(K 1eser)ら、モレキュラー・ア ンド・ジェネラル・シネティックス(Mol gen、 Gebet、 )18 5 : 223−238 (1982))を両方のプラスミドにある独特のPs tI部位を用いて挿入することにより12B1/1477中にクローンした。1 2B1/1477ブラスミドにて完全なり1v2ミニ遺伝子(アミノ酸残基1− 183)を得るに、実施例]のDHFRVIV2 183#7からのAflI  I +XbaI断片を、AflllおよびXbalで消化した12 B 1/1 477中に挿入した。
得られたプラスミドは12B1であった。
プラスミドI)LTI4.)0の構築:LTI遺伝子を含有する0、92kb  5acI−Kpnl断片を5aclおよびKpnlで消化したpUC18中に挿 入した。このプラスミドであるpLTT520を、EagIで部分的に消化し、 5alIで全体的に消化し、ついでEaglおよび5alI末端を有する合成リ ンカ−(2x鎖)に連結した: 5−GGCCGCCGCCCCCGCG (SEQ ID No:5)CGGC GGCGGGGGCGCAGCT−5’ (SEQ ID No: 6)この連 結により得られたプラスミドを、合成リンカ−を5acI部位から約0゜5kb に位置するEagI部位に挿入するのにスクリーンした。このEag1部位は、 LTI遺伝子の5゛末端については塩基対86に位置する。得られたプラスミド はLTIプロモーターおよびシグナルペプチドについてのコード配列およびペプ チド切断部位を含有する。
融合プラスミドのTKK−VIV2、TPAA−VIV2、TPAAA−Vlv 2およびKA−VIV2を得るに、オリゴヌクレオチド変異誘発を用いてLTI  proペプチドコード配列を欠失し、シグナルペプチド切断部位の後に選択の アミノ酸コード配列を創作した。これらの変異誘発に用いたM13−重鎮DNA は、12B1からの1.1kbのEcoRI −Xba I断片をEcoRIお よびXbaIで消化されているM13mp18中に挿入することにより創作した mp18VIV2/12B1であった。部位指向性変異誘発に用いたオリゴヌク レオチドを表3に要約する。
表3−VIV2誘導体を創作するに用いたオリゴヌクレオチドτKK−VIV2  2214 5’GCCC八GCACCACTITCTTGGTGGCGAGC GCにGCTCC−:l ’τPAA−V1V2 2253 5’−C;CCC AGCACCACTTTCTTAGCGGCCにGCGTGGC−3’TP八八 A−VIV2 2254 5’−GCCCAGCACC八CTTTCTTAへC AGCGGCCC,GGG−3’に八−VIV2 22/16 5’−GCCC AGCACCACGGCCTrGにCCAGCGCGにCTCC−]’表3にお いて、ヌクレオチド配列2214はSEQ ID No: 7であり;ヌクレオ チド配列2253はSEQ ID NO:8であり:ヌクレオチド配列2254 はSEQ ID NO:9であり:ヌクレオチド配列2216はSEQ IDN 0:10である。
RF形の変異誘発されたmp18VIV2から単離された0、7kbEcoRI −AfIII断片を、12B1からの0.75kbEcoRI−Afll I断 片と交換し、プラスミドpVIV2−2214 (またはpTKK−VIV2)  、pVIV2−2253(またはpTPAA−VIV2) 、pVIV2−2 254 (まタハpTPAAA−VIV2)およびpvlV2−2216 (ま たはpKA−VIV2) ヲ47’:。別名pTKK−VIV2とも称されるp VIV2−2214を、表3に示されるような、修飾されたプロペプチド配列ト レオニンに連結したLTIシグナル配列を含有し、該修飾されたプロペプチド配 列のトレオニンがVIV2に連結する、オリゴヌクレオチド2214を用いて創 作した。別名pTPAA−VIV2とも称されるI)VIV2−2253を、表 3に示されるような、修飾されたプロペプチド配列のthr−pro−ala− alaに連結したLTIシグナル配列を含有するオリゴヌクレオチド2253を 用いて構築した。別名pTPAAA−VIV2とも称されるpVIV2−225 4を、表3に示されるような、修飾されたプロペプチド配列のthr−pro− ala−ala−alaと連結したLTIシグナルペプチド配列を含有し、それ が順次、■IV2と連結する、オリゴヌクレオチド2254を用いて構築シタ。
別名pKA−VIV2とも称されるpVIV2−2216を、表3に示されるよ うな、順次、VIV2と連結するLTIシグナルペプチド配列を含有するオリゴ ヌクレオチド2216を用いて構築した。
実施例5−βga1 零KK−vIV2融合プラスミドの構築βga1 本KK −VIV2を、プラスミドpβgalsT4/7から変異誘発により構築した。
pβgalsT4/7は以下のように構築した。
pβgalsT4/7の構築 プラスミドル零galsT4/7をプラスミドp UCst4、plJ702およびp3SSXMCPより構築した。p3SSXM CPは、β−ガラクトシダーゼプロモーターおよびシグナル配列を含有するpU C9(ビエラおよびメッシング(VieraおよびMessing) 、ジン( 撫)1旦:259(1982))誘導体である。シグナルペプチドの切断部位用 のコード配列の下流にある26個の塩基対がXlIn1部位である(エフハード (E ckhardt)ら、ジャーナル・オブ・バクテリオロジ−(J、Bac teriol、) 169 二4249 (1987))。Ba5HI認識配列 含有の合成リンカ−(マサチューセッツ州、ベバリー、ニュー・イングランド・ バイオラボラドリース(New England Biolabs)をこの部位 に挿入し、プラスミドp3ssX10を得た。このベクターをBamHIおよび 逆トランスクリプターゼで処理し、つづいてXhoI消化に付した。逆トランス クリプターゼで処理したNcol末端を有する断片をこのベクターで連結し、平 滑末端および5alI末端を得た。満たされた(filled−in) Bam HI部位を満たされたNcoI部位と連結し、BamHIとNcoI部位の両方 を再構築した。得られたプラスミドはり3SSXMCPであった。pUCsT4 をXbaIおよび逆トランスクリブターゼで処理し、つづいてNcoI消化に付 した。ついで、この1.1kbのNcoI−Xbal (RT)断片を、5ac lおよびT4 DNAポリメラーゼIで処理し、つづいてNcoI消化に付した p3SSXMCPに挿入した。ストレプトミセス複製機能が、両プラスミドの独 特BglII部位を介してp3SSXsT4に挿入されたp I J 702に より得られた。得られたプラスミドはpβgalsT4/7であった。
pβgal st4/7からの1.6kbの旦coRI−Δ工上IIIフラグメ ントを、mp18VIV2−2214からの0.75kbの旦coRI−Δ工± IIフラグメントと交換し、mp18Bgal IVIV2を得た。特定部位の 突然変異誘発を用いて、CD4シグナルペプチドのアミノ酸残基−9〜−1のコ ーディング配列を欠失させ、βgalシグナルペプチドの−3および一4位のア ルギニン残基をそれぞれアスパークマートおよびグルタマートに変化させ、成熟 β−ガラクトシダーゼ蛋白質の1〜8残基についてのコーディング配列を欠失さ せた。
これらの突然変異は、配列が 5’ −GCCCAGCACCACTTTCTTCGCCGCGTCCTCTA CGGCGCCTG−3゜(配列番号11) であるオリゴヌクレオチド2256を用いて行った。
I−Δ工±1エフラグメントと交換した。得られたプラスミド、pVIV2βg a1−2256 (βga l *KK−VIV2)は以下の特徴を有する:( 1)VIV2発現はβgalプロモーターにより指令される、(2)βgalシ グナルペプチドのコーディング配列は、アミノ酸残基−4がグルタマートおよび −3がアスパータマートとなるように改変されている、および(3)VIV2の 予想されるN−末端アミノ酸配列がLys−Lysとなるように、VIV2はβ galシグナル配列に融合している。
実施例6 ニス・リビダンス(S、 1ividans)におけるVIV2発現 標準的な方法(ホップウッド(Hopwood)ら、ゲネティック・マニピユレ ーション・オブ・ストレプトミセス(Genetic Manipulatio n of Streptomyces)−ア・ラボラトリ−・マニュアル(A  Laboratory Manual) 、エフ・クロウ・アンド・サンズ・リ ミティッド(F、 Crave & 5ons Ltd、 ) 、ノーウィッチ (Norwich) 、英国(1985))を用いて、実施例4からのプラスミ ドpVIV2−2214、pVIV2−2253、pVIV2−2254、pV IV2−2216およびI)v1v2βga l−2256をニス・リビダンス (S、 1ividans) 1326 (ビン(Bibb)ら、Mo1. G en、 Genet、よ84 : 230−240 (1981))に形質転換 した。R2YE形質転換プレートに3mlの04%寒天+100μg/m1チオ ストレプトンをオーバーレイすることにより、形質転換体を選択した。
関心のある蛋白質を発現する形質転換体を、トリブチカーゼ・ソイ・ブロスまた はMHI +5%HycaseSF (40g/リットルのグルコース、50g /リットルのHycaseSF、50g/リットルのHysoy、Ig/リット ルの酵母エキス、Ig/リットルのCaCO4、および0.001 g/リフド ルのCoCl2 (5μm7m1のチオストレプトンで補足))中で増殖させた 。gp120結合測定法およびgp120アフィニティータロマドグラフィーに 用いた無細胞上清を、ME1+5%Hycase中で増殖させた培養から収穫し た。
ニス・リビダンス(S、 1ividans)中で発現させた場合のVIV2誘 導体を最初にイムノブロッティングにより特徴づけた。
イムノプロット法−無細胞上清を15%ポリアクリルアミド(30:0.8アク リルアミド:ビス)−ドデシル硫酸ナトリウムゲル(ラエムリ(Laemmli )(1970)ネイチ+ −(Nature) 227 : 680−685) 上で分離し、ついでニトロセルロースに移した(タウビン(Tovbin)ら、 (1979)プロシーデイングズ・オブ・ナチュラル・アカデミ−・オブ・サイ エンシーズ・ニー・ニス・エイ(Prc、 Natl、 Acad、 Sci  USA) 76 : 4350 4354) 。二)ロセルロースフィルターを 加工し、変性5CD4蛋白質に対して調製したウサギ抗血清を用いてv1v2を 検出(ブチウナー(Bravner)ら、(1985)ジーン(Gene)40  :191−201)した。結合抗体を125I−蛋白質Aで検出した。免疫反 応バンドをオートラジオグラフィーで可視化した。
TKK−VIV2、TRAAA−VIV2、TPAAA−VIV2、KA−VI V2およびβgal*KK誘導体は単一の免疫反応バンドとして現れた。KK− VIV2誘導体からはダブレットが現れた。KK−VIV2蛋白質の1つは、C HO細胞から得られたVIV2と共に共泳動した。VIV2参照蛋白質より遅い 移動度で泳動する他のバンドは、LTIシグナルペプチドの不完全加工またはL TIシグナルペプチド中の別の切断部位における加工の結果かもしれない。KK −VIV2誘導体により発現された生成物のへテロ性のため、これ以上の研究は 行わなかった。
ついで、gp120結合により、これらVIV2誘導体の生物学的活性を測定し た。定量的gp120免疫沈降(アートス(Arthos)ら、セル(Cell ) 5ヱ・469−481 (1989) )により評価したところ、ストレプ トミセス生産VIV2蛋白質は完全に活性であった。免疫沈降検定の結果を表2 に示す。調べたVIV211!導体はすべて、90%より大きなgp120結合 を示した。
TKK−VIV2、TPAA−VIV2、TPAAA−VIV2おJびβ−ga l*KK誘導体のVIV2生産を、100mg/m1以上のレベル’t’VIV 2を生産するプラスミド12B1から得られるものと比較した。TPAA−VI V2お、J−びTPAAA−VIV21!導体のlV2発現レヘしベ、12B1 から得られるものと匹敵するものであった。KA−VIV2発現は、12B1か ら得られるものの70%であった。TKK−VIV2発現は、12B1から得ら れるものの30%であった。βgal*KK発現は約1mg/mlであった。
実施例7 プラスミド1)VIV2−2214、pVIV2−2253、pVI V2−2254、pVIV2−2216およびpVIV2βgal−2256に より生産される異種蛋白質のN末端アミノ酸の分析A、 N−末端配列決定のた めの、GP−120セフアロースアフイニテイーカラムを用いるストレプトミセ ス培地からのVIV2の精製1、gp120セファロースの調製 活性エステル化学を用いてアミノ基を介して、セファロースCL−6B (ファ ーマシア(Pharmacia) )上に、精製したgp120を固定化した。
約0.25mgのgp120を1mlの樹脂に結合させ、st4についての結合 能を20μg/m+と測定した。
2、培地からのサンプルの調製 VIV2構成体を含有する発酵培地を、カラム平衡緩衝液(下記参照)中で5倍 希釈し、20.OOOXgで15分間遠心分離し、0.2μアクロディスク低蛋 白質結合フィルター(ゲルメン(Gelmen) )で濾過した。
3、Gp120アフィニティークロマトグラフィーGp120セファロースカラ ム(1,6cmX 6 am)を、50mMへベスpH7,5,150mM N aC1で平衡化させた。調製した培地サンプルをカラムに載せ、吸光度が基線に 達するまで平衡緩衝液で洗浄し、50mMヘベスpH7,5,150mM Na C1で再び洗浄して、非特異的結合している不純物をすべて除去した。0,1M 酢酸でVIV2を溶出した。
4、逆相HPLCを使用することによる、アフィニティー精製v1v2からのペ プチド不純物の除去 アフィニティーカラムから溶出したv1v2を0.05%TFA溶液とし、0. 05%TFA中で平衡化させたC3 RP−HPLCカラム(デュポン・プロ( DuPont Pro) 10 / 300.4.6cmX250cm)に載せ た。0.05%TFA中の0〜60%アセトニトリルの直線グラジェントで1m l/分で60分間、該カラムを溶出した。VIV2生成物を50分の単一のピー クとして溶出させた。集めた両分をセントリコン(Centricon) 3  (アミコン(八m1con) )濃縮し、N末端配列決定およびアミノ酸分析に 使用した。
B、 N末端配列決定 N末端アミノ酸配列を確認して、シグナルペプチド加工が予想された切断部位に 現れたかどうかを確かめた。gp120セファロースアフィニティークロマトグ ラフィーおよび逆相HPLCを用いて、培養上清からv1v2蛋白質を精製した 。部分的に精製したVIV2調製物を、ポリアクリルアミドSDSゲル電気泳動 でさらに精製し、ついで、N末端アミノ酸配列決定のために調製したポリビニリ デンジフルオリド(PVDF)膜中に電気溶出した(マツダリアQlatsud aria)、J、Biol、Chew、262 :10035−10038 ( 1987)) 。気相蛋白質シークエネーターを用いて、N末端アミノ酸配列を 決定した。この分析によれば、LTIシグナルペプチドのカルボキシ末端に融合 したVIV2蛋白質TKK−VIV2、TPAAKK−VIV2、TPAAAK K−VIV2およびKA−Vlv2は、LTIシグナルペプチド切断部位で正確 に加工される。N末端アミノ酸配列を表2に要約する。v1v2ペプチドのN末 端はLYS−LYSである。しかし、Bga l*KK−VIV2誘導体は、天 然シグナル配列切断部位で加工されなかった。この誘導体では、LYS−LYS の前のアミノ酸は、β−gal*シグナルペプチドの3゛末端のコーディング配 列から誘導される。R(−4)E/R(−3)Dシグナルペプチド突然変異のシ グナル配列切断は、−8〜−7のβgalシグナル配列内に現れる。
TU−V I V 2 Thr−LYS−LYS−> 90%TPAAKK−V  I V 2 Thr−Pro−Ala−Ala−LYS−LYS−−−> 9 0%TPAAAH−V I V 2 Thr−Pro−^1a−^1a−Ala −LYS−LYS−−−> 90%TPAAAKK−V I V 2 LYS− LYS N D (1)KA−V I V 2 LYS−Ala−−−> 90 %Bga1本■−VIV2 ^1a−^1a−Val−Glu−Asp−^1a −Ala−LYS−LYS > 90%(1)測定せず 上の記載および実施例は、好ましい具体例を含む本発明を完全に開示する。しか し、本発明は上に特に記載した具体例に限定されるものではない。当業者に自明 である上記の方法の修飾は、以下の請求の範囲の範囲内である。
要約書 ストレプトミセスにおいてCD4キメラ蛋白ならびに他の異種蛋白の産生に有用 な核酸配列およびDNAベクターを開示している。本発明の核酸配列は、実質的 に1〜約6個のアミノ酸をコードするオリゴヌクレオチドからなるプロペプチド 配列に作動的に結合した、ストレプトミセス・ロンギスポルス(Strepto myceslongisporus)チロシン・インヒビター遺伝子(LTI) のシグナル配列をコードする配列からなり、該アミノ酸の配列が、異種蛋白の合 成の間に該異種蛋白上に形成したシグナルペプチドを除去するプロセッシング後 、ストレプトミセスにおいて均質なアミノ末端を有する異種蛋白の形成を生じる ように選択されている。
本発明のもう1つ別の具体例では、プロペプチドが省略され、LTIシグナルは 、3°末端で1ys−ala−配列をコードするように修飾された異種蛋白をコ ードする核酸配列に作動的に結合したLTIシグナルペプチドである。また、本 発明は本発明の核酸配列またはベクターで形質転換された細胞および本発明の核 酸配列およびベクターを用いてストレプトミセスにおいて異種蛋白を産生させる 方法を提供する。
国際調査報告

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.実質的に1〜約6個のアミノ酸をコードするオリゴヌクレオチドからなるプ ロペプチド配列に作働的に結合した、ストレプトミセス・ロンギスポルス(St reptomyces longisporus)チロシン・インヒビター遺伝 子のシグナル配列をコードする核酸配列からなり、該アミノ酸の配列が、異種蛋 白の合成の間に該異種蛋白上に形成したシグナルペプチドを除去するプロセッシ ング後、ストレプトミセスにおいて均質なアミノ末端を有する異種蛋白の形成を 生じるように選択されたことを特徴とする核酸配列。
  2. 2.該プロペプチド配列が、該シグナル配列をコードする核酸配列の末端と該プ ロペプチド配列の始めの間の位置で該異種蛋白のプロセッシングを起こさせる請 求項1記載の核酸配列。
  3. 3.該プロペプチドがアミノ酸、スレオニンをコードする請求項2記載の核酸配 列。
  4. 4.該プロペプチドがアミノ酸配列、【配列があります】(SEQ ID NO :1)をコードする請求項2記載の核酸配列。
  5. 5.該プロペプチドがアミノ酸配列、【配列があります】(SEQ ID NO :2)をコードする請求項2記載の核酸配列。
  6. 6.該核酸配列が、配列 【配列があります】 またはストレプトミセスにおいてシグナルペプチドとして作用できるその誘導体 からなるストレプトミセス・ロンギスポルスのシグナル配列をコードする請求項 1記載の核酸配列。
  7. 7.該プロペプチド配列が、配列ACCからなる請求項6記載の核酸配列。
  8. 8.該プロペプチド配列が、配列【配列があります】(SEQ ID NO:3 )からなる請求項6記載の核酸配列。
  9. 9.該プロペプチド配列が、配列【配列があります】(SEQ ID NO:4 )からなる請求項6記載の核酸配列。
  10. 10.3′末端がIys−aIa−をコードするように修飾された、ポリペプチ ドをコードするための核酸配列に作働的に結合したストレプトミセス・ロンギス ポルスのチロシン・インヒビター遺伝子シグナル配列をコードする核酸配列を含 む核酸配列。
  11. 11.プロモータおよび請求項1記載の核酸配列に作働的に結合した異種蛋白を コードする配列を含むストレプトミセスにおける該異種蛋白の発現用DNAベク ター。
  12. 12.該異種蛋白のコード配列がHIVgp120結合領域をコードする配列で ある請求項11記載のDNAベクター。
  13. 13.該異種蛋白のコード配列が、CH3ドメインの大部分あるいは全てを欠く ポリペプチドをコードするヒト免疫グロブリン定常部の一部に結合したHIVg p120結合領域をコードする配列である請求項11記載のDNAベクター。
  14. 14.プロモータおよびストレプトミセス・ロンギスポルスのトリプシン・イン ヒビター遺伝子シグナル配列に作働的に結合した異種蛋白用のコード配列からな り、該異種蛋白コード配列が、その3′末端おいてアミノ酸配列Iys−aIa をコードする塩基の付加、あるいはその3′末端の2個のアミノ酸をコードする 塩基を欠失させ、欠失した配列の代わりに、アミノ配列Iys−aIaをコード する配列で置換することにより修飾されているストレプトミセスにおける該異種 蛋白発現用DNAベクター。
  15. 15.該異種蛋白のコード配列がHIVgp120結合領域をコードする配列で あり、3′末端の2個のアミノ酸をコードする塩基が欠失され、欠失した配列に 代えてアミノ酸配列Iys−aIaをコードする配列で置換されてる請求項14 記載のDNAベクター。
  16. 16.該異種蛋白のコード配列がCH3ドメインの大部分あるいは全てを欠くポ リペプチドをコードするヒト免疫グロブリン定常部の一部に結合したHIVgp 120結合領域をコードする配列であり、その3′末端における2個のアミノ酸 をコードする塩基が欠失され、欠失した配列に代えてアミノ酸配列Iys−aI aをコードする配列で置換されている請求項14記載のDNAベクター。
  17. 17.請求項12記載のベクターをストレプトミセスの宿主細胞に導入する工程 と、該宿主細胞を適当な培地で増殖させる工程とからなることを特徴とする請求 項12記載のベクターの使用方法。
  18. 18.請求項14記載のベクターをストレプトミセスの宿主細胞に導入する工程 と、該宿主細胞を適当な培地で増殖させる工程とからなることを特徴とする請求 項14記載のベクターの使用方法。
  19. 19.請求項1記載の核酸配列でトランスフェクションされたストレプトミセス 細胞。
  20. 20.請求項6記載の核酸配列でトランスフェクションされたストレプトミセス 細胞。
  21. 21.請求項7記載のDNAベクターでトランスフェクションされたストレプト ミセス細胞。
  22. 22.請求項10記載のDNAベクターでトランスフェクションされたストレプ トミセス細胞。
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