【発明の詳細な説明】
岨m誘導型腫蕩成長抑制物質、その調製及び使用方法本出願は、現在放棄されて
いる1985年4月19日提出の米国特許出願筒725.0003号の一部継続
出願であった現在放棄されている1986年4月7日提出の米国特許出願筒84
7.931号の一部継続出願であった現在放棄されている1986年10月20
日提出の米国特許出願筒922.121号の一部継続出願である1987年10
月20日提出の米国特許出願筒111.022号の一部継続出願である1988
年4月20日提出の米国特許出願筒183,224号の一部継続出願である19
89年5月17日提出の米国特許出願筒353,410号の一部継続出願であり
、これらの出願各々の内容は、本出願に参考として内含される。
発明の背景
本出願全体を通して、さまざまな刊行物がカンコ内のアラビア数字で参照指示さ
れている。これらの刊行物についての完全な引用は、請求の範囲の直前の明細書
の終りに記されている。これらの刊行物の開示は、本書に記述され請求されてい
る本発明の日付現在の当業者にとって既知の技術状況をより完全に記述するため
に、本出瀬中に参考として全面的に内含されている。
トランスフォーミング成長因子β(TGF−β)は、単独で又はその他の分子と
組合わせた形で細胞の増殖及び分化を変調すると思われる多機能タンパク質の一
族に属する。報告によると、成熟、プロ及び前駆体形態の両方を含むTGF−β
は、異なる遺伝子によりコードされるいくつかのイソ型(すなわち、τGF−β
I、−β2.−β3゜−β4、及び−β5)を内含する。TGF−β2及びTG
F−β3 cDNAはいくつかの哺乳類供給l!X(14)から発見されてきた
(14)。TGF−β4 cDNAは、ニワトリの細胞から分離されただけであ
る(17)。
成熟TGF−β13−β2.−β3 cDNAは約75〜・80%のアミノ酸配
列の同一性を共有しているが、一方TGF−β1.−β2.−β3前駆体はわず
か25〜35%の同一性しか示さない、驚くべきことに、TGF−βの間に高度
の相同性が見られるにもかかわらず、これらのタンパク質は効力について全く異
なっているお思われる(14)。
成p TGF−βはさまざまな種から分離されてきた。マウス、ウシ1、ヒト及
びブタのTGF−βが分離され、これらはアミノ酸」成についてきわめてわづ′
かな差を示し−こいる(5. 8. IL 14.24)ゆ成p TGF−βの
cD局配列、正常細胞及び形質転換された細胞の両、、+7におけるその発現及
び真核細胞内で生物活性ある成熟TGF−βを生産するための方法が、記述され
てきた(2.37. 8.11.38) 。
R,Derynck他(3日)は、(a)TGF−β3をコードする核酸を含む
ベクターを構築すること、(b)ベクターを用いて異種宿主真核細胞を形質転換
すること、(c)形質転換された細胞を培養すること及び(d)培地からTGF
−β3を回収することを含む方法を記述した。
発明の要約
本発明ば、TGF−β3前駆体、TGF−83前駆体のプコ顛域及び成熟TGF
−β3を含むタンパク質を生産し純化するための方法を提供する。さらに本発明
は同様に、生産性の向上及び、突然変異、シグナルペプチド欠失及びプロテアー
ゼ分割部位置換を含む治療上の有益性の向上を伴う新規のホモ二量体タンパク質
の生産・純化方法をも提供する。
図面の簡単な説明
図1は、TGF−β3をコードするヌクレオチド配列及びその推定されたアミノ
酸配列を示す。推定されたグリコジル化部位及びポリアデニル化シグナルには下
線が引かれている。成W!rcF−β3番よ、ヌクレオチド位置1163〜11
65のアラニンにおいて星印でマークされている。
図2は、PvuH・Pvull TGF−β1 cDNAプローブでハイプリノ
F形成されたヒトI!w瘍DNAのサザンブロノト分析を示す。
図3は、プローブとしてTGF−β3をコードする遺伝子のEcoR1−Bgl
II 1.7kb cDNA断片を用いた、A673、A349及びA498
のノーザングロント分析を示す。
図4は、TGF−β、3のゲノム配列からのPvu II −Taq lプロー
ブを用いたA673. A349及びA498細胞系統のノーザンブロント分析
を示す。
図5は、Pst 1− Bal I TGF−β1プローブを用いた、A673
゜A349及びA498細胞系統のノーザンブロ、ト分析を示す。
図6は、プローブとしてTGF−β1前駆体の完全なコード配列を含むTGF−
β1 cDNAを用いたA673. A349及びA498細胞系統のノーザン
ブロソト分析を示す。
図7は、TGF−83をコードする遺伝子のEcoRI Bgl n cDNA
を用いたA673細胞系統とさい帯(へその緒)からのmRNAのノーザンブロ
ント分析である。
図8は、SOSポリアクリルアミドゲル電気泳動による3つの溶菌液(リゼイト
)の」丘E : : TGF−β3融合タンパク質の生産を示す。
(A)はTGF−β3に対応する。
図9は、trp E : : TGF−β1融合タンパク質(レーン1及び4)
、trpE:: (A)融合タンパク質(レーン2及び5)及びTGF−β1タ
ンパク質(R&Dシステムズから購入)を含む全細胞細菌溶菌液が12.5%の
5DS−ポリアクリルアミドゲル上で分離されたことを示す、タンパク質を、ニ
トロセルロースフィルタ(孔径1 am>に電気泳動で移送させ、300倍のモ
ル余剰分の抗原ペプチドが無い状態(レーン1,2及び3)又はある状態(レー
ン4,5、及び6)のいずれかでアフィニティ純化された抗ペプチド抗体100
μgと共に製置した。メーカーの指示に従い、ヤギの抗ウサギ抗体(Prome
ga)に接合されたアルカリ性ホスノアターゼを用いて、抗体を検出した。
図10は、コーディング配列を囲んだ状態でTGF−β3をコードするmRNA
の概略図を示している、胎盤(1,7kb) 、さい帯(1,9kb)及びA6
73(1,7kb) 5イブラリから得たcDNAインサートの相対的拡張が示
されている。囲みのダノシュイ」き部分は、TGF−βに対する高い相同性を示
1
【−末端領域を表わづ。胎盤c D N Aの5 ’ EcoRI −Bgi
n制限断片は1本の棒で示されている。
図11 A /’ +3ば1、TGI菖β:(を−7−ド!I−る遺伝子の予想
アミノ酸配グリ及びスクレオj−ド配列をTGF−βl及びTGF−βと比較し
7でボしでいる7同一・のン′ミノ゛酸は囲みがついている1、成熟TGF−β
3Iミ7)酸配列は、位置315ご開始する。(A)はTGI−−β3に対応ず
石。
凹12は、p ORF X及びpBlue−TGI’−63グラスミドからのp
ct’lV −TGF−−β3発現プラスミドの構成の概略図である。
図13は、CI(0親細胞(レーンl)、TGF−β3 cDNAでトランスフ
ェクション(形質移入)されたCHO細胞(CHO6,35) (レーン2)及
び20nM MTXで増幅されたCHO6,35(CHO6,35/20nM)
(レーン3)のTGF−β3特異プローブを用いたノーザンハイブリンド形成に
よって決定されたTGF−β3 tmRNA発現のレヘルを示す。
図14
(A)は、純化TGF−β1を用いたミンク細胞成長抑制の用量反応関係を示す
。細胞成長はMTTの代謝によって測定された。(3−〔4,5−ジメチルチア
ゾール−2−yl〕−2,5−ジフェニルテトラアゾリウム臭化物:チアゾール
ブルー)(148)。
(B)は、酸活性化無血清上澄C)to 6.35/20nM形質移入体及びC
)106.35形質移入体を用いたミンク成長抑制の用量反応関係を示す。
細胞成長は、MTTの代謝によって測定された。
図15は、抗原として用いられるさまざまなTGF−β3ペプチドの相対的場所
を示す。
回16は、β3v抗体による天然組換え型TGF−83タンパク嘗の免疫沈降を
示す。
図17
(A)は、還元条件十でのz、=ルからの検出のためβ3 III及びβ3v抗
体を用いた(、HO6,3,5/ 20nM形質移入体の馴化培地からのTGF
−β3の免疫プロント法を示す。
(13)は、非還元条件1・−でのゲルからの検出のためのβ3 Tll及びβ
3v抗lit用いたCHO6,,35/′20nM形質移入体の馴化培地からの
TGF−β3の免疫プロット法を示す。
図18は、検出のれめβ3V抗体を用いたCll06.35/20nM形質移入
体の馴化培地(18B)及び細胞抽出物(18A)のウェスタンプロット法を示
す。
図19A、B、C,Dは、β3v抗体及び対照抗体によるヒl〜のさい帯のパラ
フィン切片に対する染色を示す。A及びCは、それぞれβ3■抗体による線維芽
細胞及び上皮細胞染色及び平滑筋繊維染色を示す。B及びDは、対照のウサギの
多クローン性抗体による非染色を示している。
図20は、純化TGF−β3及びTGF−βlの銀染色ゲルである。
図21A、B、Cは、β3Vによるミンク細胞成長のTGF−β3抑制の特異的
抗体中和を示す。
図22は、TGF−β3前駆体内に遺伝子工学操作されたさまざまなプロテアー
ゼ部位の場所を示す。
発明の詳細な説明
本発明に従うと、成熟TGF−β3は、各々基本的に112のアミノ酸から成り
ヌクレオチド1163−1165によってコードされたアラニンで始まりヌクレ
オチド1496−1498によってコードされたセリンで終る図1に示されたア
ミノ酸配列とほぼ同じ配列をもつ2つのポリペプチドを含む組換え型ホモニ量体
タンパク質として定義づけられる。
さらに、ここで使用されるTGF−β3前駆体というのは、ヌクレオチド263
−265によってコードされたメチオニンで始まり、ヌクレオチド1496−1
498でコードされたセリンで終る図1に示されているアミノ酸配列とほぼ同じ
配列によって各々コードされた2つのポリペプチドを含む組換え型ホモニ量体タ
ンパク質である。
さらに、ここで使用するTGF−β3前駆体でプロ領域というのは、成熟TGF
−β無しでTGF−β3前駆体を含む組換え型タンパク質のことである。特に、
TGF−β3前駆体のプロ領域は、ヌクレオチド263−265によってコード
されたメチオニンで始まりヌクレオチド1160−1162によってコードされ
たアルギニンで終わる図1に示されたアミノ酸配列とほぼ同し配列によってコー
ドされたタンパク質である。
同様にここで使用されているTGF−βという語は、成熟TGF−β(例えばT
GF−β1.−β2.−β3)、TGF−β前駆体(例えば、TGF−β1前駆
体、TGF−β2前駆体、TGF−β3前駆体)又はTGF−β(例えばTGF
−β1.−β2.−β3)前駆体のプロ領域のいずれかを意味する。
駆体を生産するための方法をも提供する。この方法には: (a)膜P場内F万
IIをtlつTGF −R3前駈休をコードするDNAを!■製すること:本発
明は、哺乳類細胞誘導ポリペプチドの混合物から純化された非変性成熟TGF−
β3を回収する方法を提供する。この方法は、成PTGF−β3に特異的に結合
するものの成熟TGF−β1及び成熟TGF−β2との交叉感受性をほぼ全く示
さない抗体と混合物を接触させることを含む。
1例においては、哺乳類細胞誘導ポリペプチドの混合物は、TGF−β3が中で
発現されているヒトのものではない細胞がらのヒト以外の哺乳類のポリペプチド
の混合物である。
さらに、本発明のもう1つの例においては、抗体をアミノ配列YLR5ADTT
H5TVLGLYNTLNPEASASY ニよッテ規定されルエピトーブに向
けることができる。−例を挙げると、前述の抗体を、TGF−β3が分離され純
化されるような条件下で固体支持体上に固定化させることも可能である。
さらに、本発明は、足場膜配列を有するほど純化されたTGF −β3前駆体を
生産する方法において= (a)膜足場配列を有するTGF−β3前駆体をコー
ドするDNAを調製すること; (b)宿主細胞と相容性ある適切なプロモータ
に連鎖された発現ベクター内にDNAを挿入すること;(c)TGF−β3前駆
体が発現されるようにする段階(b)のDNAの発現ならびにそれに続く膜足場
配列をもつ発現されたTGF−33前駆体の転座を誘発するために、ベクターで
宿主細胞を形質転換させること; (d)培地内で宿主細胞を培養すること:
(e)培地から宿主細胞を分離すること; (f)膜足場配列を有するTGF−
β3前駆体を含む溶菌液(リゼイト)が生産されるように細胞を分断させること
; (g)はぼ純化されたTGF−β3前駆体が生産されるような条件下で溶菌
液がら膜足場配列をもつTGF−β3前駆体を純化することを含む方法を提供す
る。
本発明は同様に、足場膜配列をもつほぼ純化されたTGF−β3前同しアミノ酸
配列をコードする、第2のDNA配列に連鎖された第3のDNA配列を含むDN
Aを調製すること; (b)宿主細胞と相容性ある適切なプロモータに連鎖され
た発現ヘクター内に段階(a)のDNAを挿入すること; (C)突然変異体T
GF−β3前駆体が発現されるように段階(b)のDNAの発現を誘発するべく
ベクターで宿主細胞を形質転換すること; (d)このように発現された突然変
異体TGF−β3前駆体が培地内に分泌されるような条件下で培地内で宿主細胞
を培養すること; (e)このように分泌された突然変異体TGF−β3前駆体
を含む培地から宿主細胞を分離すること; (f)はぼ純化された突然変異体T
GF−β3が生産されるように突然変異体TGF−β3前駆体を純化することが
含まれる。上述の方法はさらに: (a)前駆体から成熟TGF−β3を分離す
るよう、このように回収された純化突然変異体TGF−β3前駆体を活性化剤で
処理すること、及び(b)段階(a)の分離された成!!87GF−β3を回収
することを含んでいる。
さらに、本発明はほぼ純化された突然変異体TGF−β3前駆体を生産する(も
う1つの)方法も提供している。この方法には、(a)ヌクレオチド263−2
65によってコードされたメチオニンで始まりヌクレオチド1148−1150
によりコードされたグルタミンで終結する図1に示されているアミノ酸配列とほ
ぼ同しアミノ酸配列をコード化する第1のDNA配列、プロテアーゼ分割配列を
コードし、ヌクレオチド1150に連鎖されている第2のDNA配列、及びヌク
レオチド1163−1165によってコードされたアラニンで始まりヌクレオチ
ド1496−1498によってコードされたセリンで終結する図1に示されたア
ミノ酸配列とほぼ同じアミノ酸配列をコードする、第2のDNA配列に連鎖され
た第3のDNA配列を含むDNAを調製すること; (b)宿主細胞と相容性あ
る適切なプロモータに連鎖された発現ベクター内に段階(a)のDNAを挿入す
ること; (C)突然変異体TGF−β3前駆体が発現されるように段階(b)
のDNAの発現を誘発するべくベクターで宿主細胞を形質転換すること; (d
)培地から、発現された突然変異体TGF−β3前駆体を含む宿主細胞を分離す
ること; (e)突然変異体TGF−β3前駆体を含む溶菌液が生産されるよ・
うに宿主細胞を分析すること及び; (f)はぼ純化された突然変異体TGF−
β3前駆体が生産されるように突然変異体TGF−β3前駆体を純化することが
含まれる。さらに前述の方法には、(a)このようにして回収された純化突然変
異体TGF−β3前駆体を、前駆体から成熟TGF−β3を分離するように活性
化剤で処理すること及び(b)段階(a)の分離された成p TGF−β3を回
収することも含まれる。
さらに本発明は、はぼ純化された突然変異体TGF−β3前駆体を生産する方法
において、(a)ヌクレオチド263−265によってコードされたメチオニン
に始まりヌクレオチド1148−1150によってコードされたグルタミンで終
結する図1に示されたアミノ酸配列とほぼ同しアミノ酸配列をコードする第1の
DNA配列、ヌクレオチド1150に連鎖されたATGを含む第2のDNA配列
、ヌクレオチド1163−1165によってコードされたアラニンで始まりヌク
レオチド1469−1471でコードされたアスパラギンで終結する図1に示さ
れたアミノ酸配列とほぼ同しアミノ酸配列をコードする、第2のDNA配列に連
鎖された第3のDNA配列、Xを含み第3のDNA配列に連鎖された第4のDN
A配列、及びヌクレオチド1475−1477によってコードされたバリンで始
まりヌクレオチド1496−1498によってコードされたセリンで終結する図
1に示されたアミノ酸配列とほぼ同じアミノ酸配列をコードする、第4のDNA
配列に連鎖された第5のDNA配列を含むDNAを調製すること、(b)宿主細
胞と相客性ある適切なプロモータに連鎖された発現ベクターの中に段階(a)の
DNAを挿入すること; (C)突然変異体TGF−β3前駆体が発現されるよ
うに段階(b)のDNAの発現を誘発するべく−、フタ−で宿主細胞を形質転換
すること; (d)発現された突然変異体TGF−β3前駆体が培地内に分泌さ
れるような条件下で培地内で宿主細胞を培養すること:(e)このように分泌さ
れた突然変異体TGF−β3前駆体を含む培地から細胞を分離すること;及び(
f)はぼ純化された突然変異体TGF−β3前駆体が生産されるように、突然変
異体TGF−β3前駆体を純化すること、を含む方法を提供する。この方法には
さらに、(a)前駆体から成熟TGF−β3を分離するため臭化シアンでこのよ
うに回収された純化突然変異体TGF−β3前駆体を処理すること;及び(b)
段階(a)の分離されたTGF−β3を回収することが含まれる。
さらに、本発明は、はぼ純化された突然変異体TGF−β3前駆体を生産する方
法において、(a)ヌクレオチド263−265によりコードされたメチオニン
で始まりヌクレオチド1148−1150によってコードされたグルタミンで終
結する図1に示されたアミノ酸配列とほぼ同じアミノ酸配列をコードする第1の
DNA配列、ヌクレオチド1150に連鎖されているATGを含む第2のDNA
配列、ヌクレオチド1163−1165によってコードされたアラニンで始まり
ヌクレオチド1469−1471によってコードされたアスパラギンで終結する
図1に示されたアミノ酸配列とほぼ同しアミノ酸配列をコードする、第2のDN
A配列に連鎖された第3のDNA配列、Xを含み第3のDNA配列に連鎖された
第4のDNA配列及びヌクレオチド1475−1477によってコードされたバ
リンで始まりヌクレオチド1496−1498によってコードされたセリンで終
結する図1に示されたアミノ酸配列とほぼ同しアミノ酸配列をコードし第4のD
)iA配列に連鎖された第5のDNA配列を含むDNAを調製すること; (b
)宿主細胞と相容性ある適切なプロモータに連鎖された発現ベクター内に段階(
a)のDNAを挿入すること; (C)突然変異体TGF−β3前駆体が発現さ
れるように段階(b)のDNAの発現を誘発するためベクターで宿主細胞を形質
転換すること; (d)培地から、発現された突然変異体TGF−β3前駆体を
含む宿主細胞を分離すること; (e)突然変異体TGF−β3前駆体を含む溶
菌液が生産されるように宿主細胞を分断すること、及び(f)はぼ純化された突
然変異体TGF−β3前駆体が生産されるように突然変異体TGF−β3前駆体
を純化すること、を含む方法も提供している。この方法にはさらに、(a)前駆
体から成熟TGF−β3を分離するため、このように回収された純化突然変異体
TGF−β3前駆体を臭化シアンで処理すること;及び(b)段階(a)の分離
された成熟TGF−83を回収することが含まれている。
さらに、上述の方法の実施に従うと、段階(a)のXは、TTT。
TTC,TTA、 TTG、 TCT、 TCC,TCA、 TCG、 TAT
、 TAC,TGT、 TGC,TGG。
CTT、 CTC,CTA、 CTG、 CCT、 CCC,CCA、 CCG
、 CAT、 CAC,CAA、 CAG。
CGT、 CGC,CGA、 CGG、 ATT、 ATC,ATA、 ACT
、 ACC,ACA、 ACG、 AAT。
AAC,AAA、AAG、AGT、八GC,AGA、AGG、GTT、GTC,
GTA、GTG、GCT。
GCC,GCA、 GCG、 GAT、 GAC,GAA、 GAG、 GGT
、 GGC,GGA、及びGGGから成るトリ・ヌクレオチドの一群の中から選
択することができる。
本発明の一実施態様においては、純化はアフイニテイクロマI−グラフィによっ
て行なわれる。アフィニティクロマトグラフイの一例は、抗体カラムクロマトグ
ラフィである。アフィニティクロマトグラフィのもう1つの例は、レクチンカラ
ムクロマトグラフィである。
レクチンカラムクロマトグラフィは、TGF−β3のグリコジル化された前駆体
の形態の分離を可能にする。
同様に、本発明の一実施例においては、上述の方法の段階(a)において、プロ
テアーゼ分割配列はコラゲナーゼ認識配列であってよい。代替的には、プロテア
ーゼ分割配列は、因子Xa認識配列であってよい。プロテアーゼ分割配列は、膜
を足場としたTGF−β3前駆体の生産を可能にする。
本発明は同様に、突然変異体TGF−β3を生産する方法において、(a)ヌク
レオチド332−334によってコードされたロイシンで始まりヌクレオチド1
496−1498によってコードされたセリンで終結する図1に示されたアミノ
酸配列とは回しアミノ酸配列をコードするDNAを調製すること; (b)宿主
細胞と相容性ある適切なプロモータに作動的に連鎖された発現ベクター内に段階
(a)のDNAを挿入すること; (C)突然変異体TGF−β3が発現される
ように段階(a)のDNAの発現を誘発するべくベクターで宿主細胞を形質転換
すること; (d)培地内で宿主細胞を培養すること; (e)このように発現
された突然変異体TGF−β3を含む宿主細胞を培地から分離すること; (f
)突然変異体TGF−β3を含む溶菌液を生産するため細胞を分断すること;及
び(g)突然変異体TGF−β3を純化する段階を含む方法も提供している。上
述の方法はさらに、(a)突然変異体TGF−β3から成熟TGF−β3を分離
するため、このように回収した純化突然変異体TGF−β3を活性化剤で処理す
ること及び(b)段階(a)の分離された成熟TGF−β3を回収することを含
んでいる。
本発明はさらに、(a)沈殿剤とTGF−β3前駆体を接触させかくして沈殿内
のTGF−β3前駆体を濃縮させること; (b)成軌TGF−β3をベレット
から分離させるような条件下で酸性化された有機溶液で段階(a)にペレットを
抽出すること;及び(C)段階(b)でこのように分離された成熟TGF−β3
を回収することを含むプロセスをも提供する。
本発明に従うと、段階(b)の酸性化された有機溶液は酸性化されたアセトニト
リルであってよい。さらに、有機溶液は50%のアセトニトリルと1.0Mの酢
酸を含んでいてよい、同様に本発明に従うと、段階(a)の沈殿剤は硫酸アンモ
ニウムでありでよい。
本発明は同様に、血清結合タンパク質に対する減少した結合親和力を示す突然変
異体、成熟TGF−β3を生産し識別するための方法をも提供する。この方法に
は、(a)TGF−β3をコードするDNAを調製すること; (b)段階(a
)のDNAに対し突然変異誘発(例えばランダム突然変異誘発)を行ない、かく
して突然変異体DNAを得ること; (C)宿主細胞と相容性ある適切なプロモ
ータに連鎖された発現ベクター内に突然変異体DNAを挿入すること; (d)
突然変異体TGF−β3が発現されるような条件の下で段階(c)の突然変異体
DNAの発現を誘発するため、ベクターで宿主細胞を形質転換すること; (C
)発現された突然変異体子GF−β3が培地内に分泌されるような条件下で培地
内で宿主細胞を培養すること; (f)このように発現された突然変異体TGF
−β3を含む培地から宿主細胞を分離すること; (g)突然変異体TGF−β
3を純化すること;(h)突然変異体成熟TGF−β3が突然変異体TGF−β
3から分離されるような条件下で、このように発現された突然変異体TGF −
β3を活性化すること;及び(i)突然変異体、成FTGF−β3について培地
を検定し、かくして血清結合タンパク質に対する減少した結合親和力を示す突然
変異体、成熟TGF−β3を識別すること、が含まれている。
さらに本発明は、血清結合タンパク質に対する減少した結合親和力を示す突然変
異体、成F!TGF−β3を生産し識別するためのもう1つの方法を提供する。
この方法には、(a)TGF−β3をコードする[lNAを調製すること; (
b)段階(a)のDNAに対し突然変異誘発(例えばランダム突然変異誘発)を
行ないかくして突然変異体DNAを得ること; (C)宿主細胞と相客性ある適
切なプロモータに連鎖された発現ベクター内に突然変異体DNAを挿入すること
; (d)突然変異体TGF−β3が発現されるような条件下で段階(c)の突
然変異体DNAの発現を誘発させるべくベクターで宿主細胞を形質転換すること
; (e)発現された突然変異体TGF−β3が宿主細胞内で生産されるような
条件下で培地内で宿主細胞を培養すること;(f)培地から、このように発現さ
れた突然変異体TGF−β3を含む宿主細胞を分離すること: (g)突然変異
体TGF〜β3を含む溶菌液を生産するため細胞を分断すること; (h)突然
変異体TGF−β3を純化すること; (j)成熟TGF−β3が突然変異体T
GF −β3から分離されるような条件下で、このように発現された突然変異体
TGF−β3を活性化すること;及び(j)血清結合タンパク質に対する減少し
た結合親和力を示す突然変異体、成P TGF−β3について培地を検定し、か
くして血清結合タンパク質に対する減少した結合親和力を示す突然変異体、成熟
TGF−β3を識別すること、が含まれる。
上述の方法の一実施例においては、血清結合タンパク質はα2−マクログロブリ
ンである0代替的には、もう1つの実施例において、血清結合タンパク質はm型
TGF−βレセプタ例えばベータグリカンである。さらに代替的には、血清結合
タンパク質は、TGF−β前駆体のプロ領域であってよい。
本発明はさらに、TGF−β3前駆体のほぼ純化されたプロ領域を生産するため
の方法を提供する。この方法には、(a)TGF−β3前駆体のプロ領域をコー
ドするDNAを調製すること、(b)宿主細胞と相容性ある適切なプロモータに
連鎖された発現ベクター内にDNAを挿入すること;(c)TGF−β3前駆体
のプロ領域が発現されるような条件下で段階(b)のDNAの発現を誘発するべ
くベクターで宿主細胞を形質転換すること; (d)培地内で宿主細胞を培養す
ること; (e)培地から宿主細胞を分離すること; (f) TGF−β3前
駆体のプロ領域を含む溶菌液を生産するため宿主細胞を分断すること;及び(g
) Tll;F−β3前駆体のほぼ純化されたプロ領域が生成されるように溶菌
液からTGF−β3前駆体のプロ領域を純化すること、が含まれる。
さらに、本発明は、TGF−β3前駆体のほぼ純化されたプロ領域に生産する方
法において、(a)TGF−β3前駆体のプロ領域をコード化するDNAを調製
すること; (b)宿主細胞と相客性ある適当なプロモータに連鎖された発現ベ
クター内にDNAを挿入すること;(c)TGF−β3前駆体のプロ領域が発現
されるような条件下で段階(b)のDNAの発現を誘発するためベクターで宿主
細胞を形質転換すること; (d) TGF−β3前駆体の発現されたプロ領域
が培地内に分泌されるような条件下で培地内で宿主細胞を培養すること;(e)
このように分泌されたTGF−β3前駆体のプロ領域を含む培地から宿主細胞を
分離すること;及び(f)TGF−β3前駆体のほぼ純化されたプロ領域が生産
されるようにTGF−β3前駆体のプロ領域を純化すること、を含む方法をも提
供する。
さらに、上述の方法の各々において、宿主細胞は真核細胞か原核細胞のいずれか
であってもよい。
本発明は、以下の実験詳細説明の項で例示されている。この項は、本発明の理解
を助けるべく記されているものであり、いかなる形であれ、以下のクレームに記
す通りの本発明を制限することを意図されたものではなく又そのようにみなされ
るべきものではない。
ス)jυ書已凋灰
AL (象、性白血病)
ANrL (成人非リンパ性白血病)
APRT (アデノシルホスフォリボシル・トランスフェラーゼ)BFu−E(
バースト形成単位−赤血球)BSA (ウシ血清アルブミン)
CL (慢性白血病)
CLL (慢性リンパ性白血病)
CML (慢性骨髄性白血病)
CNBr (臭化シアン)
CFU (コロニー形成単位)
CFIJ−E (コロニー形成単位−赤血球)CPU−GEMM (コロニー形
成単位−顆粒球、赤血球、マクロファージ、卓球)
CFU−GM (コロニー形成単位−顆粒球/マクロファージ)CFU −me
g (コロニー形成単位−巨核球)CHO(チャイニーズハムスタの卵巣)CM
V (サイトメガロウィルス)
C5F (コロニー刺激因子)
DHFR(ジヒドロ葉酸レダクターゼ)DMEM (ダルヘノコの変更イーグル
培地)DMF (ジメチルホルムアミド)
DMSO(ジメチルスルフオキシド)
DNA (デオキシリボ核酸)
EPO(エリスロボエチン)
Fe2 (ウシ胎児血清)
G−C5F(!I!粒球−コロニー刺激因子)GM −C5F (顆粒球/マク
ロファージ−コロニー刺激因子)kb (キロベースペア)
kDa (キロダルトン)
HPLC(高圧液体クロマトグラフィ)IL−3(インターロイキン−3)
夏L−4(インターロイキン−4)
ME門(変更イーグル培地)
mRNA (伝令リボ核酸)
RNA (リポ核酸)
TGF−β (形質転換成長因子−β)TIF (腫瘍抑制因子)
WBC(白血球)
μm」−」−−1庁り二二β一旦一を二;−二ドする′ 云 のクローニングT
GF−β1に対する相同性をもつ配列を識別するため、はとんどの成熟型TGF
−β1のcDNA配列を含むPvu I[−Pvu IInプローブizp標識
付けし、標準的な方法を用いてEcoRI 、 Hindlll又は5stlで
消化されたヒトDNA全てのサザンブロント(34)をスクリーニングするため
に用いた。各消化物の中で、低緊縮性洗浄液(2,5XSSC。
65°C)で2本の帯が存在していた(図2)、洗浄液の緊縮性を増大させたと
ころ(0,0IXSSC,65°C) 、各消化物内に1本のハイブリッド形成
帯のみが残った(図2)。強力にハイブリッド形成する帯はTGF−β1であり
、ハイブリッド形成性の弱い帯は、同様にTGFβ3をコードする関連遺伝子で
ある。TGF−β3をコードするヌクレオチド配列及びそのアミノ酸配列は(図
1)に示されている。
TGF−β1に対する相同性を有するTGF−β3をコードする遺伝子を分離す
るためには、慢性骨髄性白血病細胞系統(K562)のDNAから構成されたヒ
トのファージライブラリをスクリーニングするべく TGF−β1クローンを用
いた。 TGF−βl及びTGF−β3をコードする関連遺伝子に対応する2つ
のゲノム遺伝子座(図1)をクローニングした。K562ライブラリの構成、組
換え型クローンのスクリーニング及び分離は基本的にGrosveld他(15
)の手順に従って行なった。
TGF−β3をコードする配列を含むファージDNAクローンは5au3Aで切
断し、制限断片はA13にクローニングした。組換え型プラークをTGF−β1
のSma I Pvu nプローブでスクリーニングした。
Sanger他(33)の方法により6つのハイブリッド形成ゲノミンククロー
ンを配列決定し、約130bpの領域でTGF−β1 cDNAに対して相同で
あることがわかった。これらの実験でクローニングされたTGFβ1及びTGF
β3のアミノ酸配列を比較した場合、82%相同であることがわかった。
TGF−β3の反復無しのプローブを得るためには、この遺伝子のBamHl−
Ba園)IIサブクローンからのさまざまな制限断片をTGF−β1cDNAな
らびに全ヒトDNAに対しハイブリッド形成した。遺伝子すなわちTGF−β3
のBamHI −Taq I断片はTGF−β1 cDNAとクロスハイブリッ
ド形成することがわかったが、ヒトDNA内の反復配列要素に対してはハイブリ
ッド形成しなかった。
ラムダ−g【11ヒト胎盤cDNAライブラリ(C1onetech)をスクリ
ーニングするためにはTGF−β3をコードする配列のBamHI−Taq I
独自のプローブを用いた。2つの強ハイブリッド形成りローンならびに4つの弱
ハイブリッド形成りローンを分離した。 DNA配列分析により、弱ハイブリッ
ド形成りローンがTGF−β1に対応することが示された。1つの強ハイブリッ
ド形成りローンを分離し、1.7kbのEcoRTインサートをpUc8にサブ
クローニングした。
このクローンに対する制限断片をA13にサブクローニングし5anger他の
方法で配列決定した。この遺伝子の演−されたアミノ酸配列は、TGF−β1.
TGF−β2、グリア芽細胞腫T細胞すブレンサー因子(G−TsF)、インヒ
ビンーアクチビン、ミューラー抑制因子(Mis)及びショウジヨウバエのデカ
ペンタプレシック転写物複合体を含む遺伝子グループ(24)と広範な相同性を
示し、6つのC末端システィン残基は全体を通して保持されている。
遺伝子すなわちTGF−β3の配列を含む17kbのゲノミックDNA断片をク
ローニングした。TGF−β3のゲノム遺伝子座でTGF−β3をコードする1
、7 cDNAクローンの5′及び3′の部分をハイブリッド形成すると、1.
7kb cDNA配列がゲノミッククローン内に完全に含まれていることがわか
った。TGF−β3の最大長メツセージが3.5kbであることを考慮に入れる
と、完全な遺伝子を得るために付加的な5′及び3′のフランキング配列を分離
する必要がある。このことは、TGF−β3をコードする遺伝子に独自のプロー
ブでゲノムプローブ及びコスミドライブラリをスクリーニングすることによって
行なわれる。
TGF−β1の中では、配列R−Rは成熟タンパク質を生成するタンパク質分解
分割部位を表わしている。 TGF−β3内で、配列R−に−に−Rは対応する
分割部位を表わしている。
分割部位に至るN末端領域内では、TGF−β1及びTGF−β3は35%の相
同性しか示さない。しかしながら、両方のタンパク質は共にフィブロネクチンレ
セプタによって認識されるN末端領域内の配列R−(、−Dを含む。
どの細胞型がTGF−β3を発現するかを決定するためには、5′末4EcoR
I −Bgl IInプローブ用いてノーザンハイブリノド形成を行なった(図
3)、ノーザンハイブリノド形成の結果、A673 (横絞筋肉腫) 、A49
8 (腎ガン)内の約3.5kbのmRNA及びA349 (肺腺ガン)の中の
微弱ハイブリッド形成シグナルが判明した。
次に同じノーザンプロットをスクリーニングするために、(タンパク質分解分割
の推定部位の下流の配列に対応する) TGFβ3の3′領域からのゲノムプロ
ーブを用いた。TGF−β1 (2,5kb)、TGF −β3 (3,5kb
)及びもう1つの関連遺伝子(4,2kb)に対応する3つの強いハイブリッド
形成シグナルがA673及びA498の両方で観察された(図4)。これらの結
果は、このプローブがTGF−β3に相同な配列と交叉反応するという考え方と
一貫したものである。
Pst I −Bal I TGF−β1プローブを用いたA673. A34
9及びA498細胞系統のノーザンブロノト分析を次に行なった。 Pst l
−Ba1 ITGF−β1プローブは、これらの細胞系統合ての中で2.5kb
のmRNA帯に対して強くハイブリッド形成した。4.2kb及び3.5kbで
も複数の弱ハイブリッド形成帯が見られる(図5)、このプローブは、TGF−
βlがこの遺伝子ファミリーのその他のメンバーに対する相同性をほとんど示さ
ない領域である、タンパク質分割部位に至るN末端残基に対応する配列を含んで
いるため、TGF−β1に対しかなり特異的である。
次に、TGF−βl前駆体の完全なコーディング配列を含むTGI−β1 cD
NAを用いて、A673. A349及びA498細胞系統のノーザンブロノト
をスクリーニングした。このプローブは、TGF−β】に相同な配列とクロスハ
イブリッド形成した。限定的に言うと、TGF−β1に対応する2、5kbのm
RNA帯に対する強いハイブリッド形成が存在した(図6)。
ヒトのさい帯及びA673細胞系統からの■RNAのノーザンブロノト分析も、
プローブとしてTGF−β3のEcoRI −Bgl If cDNA断片を用
いてスクリーニングした(図7)。図7は同様に、各レーン内の■l?NAのレ
ベルを標準化するための対照としてアクチンプローブを用いたノーザンプロット
の結果も示している。アクチンmRNAレベルに標準化されたとき、さい帯はこ
れまで検討されてきたその他のllRNA供給源に比べて最高レベルのTGF−
β3をコードする遺伝子のlllRNAを発現する。
EcoR1で消化されTGF−β3のSma I −Ava I cDNA断片
をプローブとしてハイブリッド形成されたさまざまな異なる腫瘍のDNAについ
て、サザンプロット分析を行なった。低(2,5xsSC,65”c)及び高(
0,3x sSC,65°C)の両方の緊縮性の洗浄でハイブリッド形成を行な
った。サザンブロノト分析は、TGF−β3に関連するその他の遺伝子座の存在
の可能性を示した。プローブは、低緊縮性で洗浄される場合にのみ観察された2
つの帯(3kb及び12kb)とハイブリッド形成した。
」工り二Ll茎1づE 6UJ4JL炙6fl潜」ど[意trp E遺伝子の小
さな領域に融合されたTGF−β3のC末端の150のアミノ酸を含むキメラ細
菌性タンパク質すなわち融合タンパク質が構成されてきた。この融合タンパク質
は、TGF−β3の成熱型のアミノ酸番号9〜28から誘導されたペプチドに対
して生産された抗体によって認識された。この抗体は、trpE:: TGF−
β3融合タンパク譬を認識した。又このペプチドはこの抗体の結合のためTGF
−33と特異的に競合する。
TGF−β3に対しコードするDNA配列をpKSベクター内にクローニングし
た。このベクターは、誘導」■プロモータ及び多重クローニング部位を含むpA
THU誘導体である。結果として得られた構成体は、trp E遺伝子の最初の
22のアミノ酸、TGF−β3のC末端の150のアミノ酸から成るキメラタン
パク質を生産する。
これらのクローンを含む形質転換体をまず制限エンドヌクレアーゼ分析でスクリ
ーニングし、究極的にキメラタンパク質の生産のためSOSポリアクリルアミド
ゲル電気泳動によりスクリーニングした。
3つのクローンすなわちpH6、P1S4及びP2S5のタンパク質生成物は図
8に示されている。これらの細胞を、早期対数期に達するまで規定培地内で成長
させ、次にtrp E誘導物質インドールアクリル酸(IAA)が存在する中で
又は存在しない状態で3時間塩!した0次に細胞を収集し、分解し、そのタンパ
ク質を12.5%のSOSポリアクリルアミドゲル上で電気泳動させた0図8は
、クーマシーブルーで染色させたこのような1つのゲルの写真である。これを見
ればわかるように、溶菌液p116及びP1S5は、IAAが存在する中でその
相対的存在量が増加する約19000ダルトン分子量のタンパク質を生産する。
これとは対照的に、P1S4はこのタンパクillを生産しない、 pH6及び
P1S5は両方共、制限分析によって19500ダルトンの分子量の融合タンパ
ク質を生産するべき配向でクローニングされたTGF−β3の配列を有するプラ
スミドを含んでいる。 I)134のプラスミドは、反対の配向でTGF−β3
の配列を有することがわがった。
trpE:: TGF−β3融合タンパク質は、抗原としてTGF−β3の一部
分に相同なペプチドを用いた抗体の特異性をテストするのに用いられた。配列内
の残基9つまりアルギニンがセリンと置換されることを除いて、成熟TGF−β
3の残基9〜28に対応するポリペプチドを合成した。ペプチドは、逆相HP1
.Cで純化し、ウサギにおける免疫原として使用するためキーホールリンベント
ヘモシアニンに結合させた。
最初の注入(500μg)から33日後、−ウェルあたり1100nのペプチド
を用いて標準ELISAにより抗血清をスクリーニングした。1匹のウサギは1
:25の抗血清希釈で1.00D (光学密度)単位のシグナルを示した。この
ウサギを最初に出血させてがら10日後に、250+sgの共役抗原のブースタ
を与えた。最初の出血から20日後の次の出血は、ペプチド抗原に対する抗体応
答の20倍の増加を示した。最初の出血から40日後(第3の出血)、抗体の1
:8000希釈で1.00D単位のシグナルが達成され、これは第2の出血に比
べ16倍の抗体力価の増大である。この抗体は、TGF−β1配列から誘導され
た相同ペプチドとわずかな交差反応性しか示さなかった。TGF−β1誘導ペプ
チドは、成p TGF−β1タンパク質のアミノ酸番号4〜19から成っていた
。11個の共通アミノ酸すなわち残基9〜19のうち、7個がTGF−β3とT
GF−βlの間に保たれている。
ペプチド認識抗体がTGF−β3を認識できるか否かを決定するために、この抗
体をtrpE:成熟TGF−β3及びtrpE:成熟TGF −β1融合タンパ
ク質に対するウェスタンプロット分析で使用した。
図9を見るとわかるように、抗ペプチド抗体はTGF−β3の融合タンパク質と
強く反応したが一方trp E : : TGF−β1融合タンパク質とは弱く
しか反応しなかった。融合タンパク質は両方共、市販の抗−TGF−β1抗体(
Rand D systems)によって認識された(図9)。
図9を見るとわかるように、TGF−β3を認識する抗ペプチド抗体は同様に、
細菌タンパク質に対する高レベルの背景反応性も有している。この交差反応性を
減少させるために、我々は、抗原として用いられたもとのペプチドを含むCNB
r−セファロースカラム上で抗体を純化させた。抗体は、TGF−83のペプチ
ドに対するその高い力価及びTGF−β1から誘発された相同ペプチドに対する
低い交差反応性を保持していた。純化された抗体はTGF−β3の融合タンパク
質と非常に強く反応する。
TGF−3と 人された丁GF−1の 玄サルのCO8細胞内でヒトの組換え型
TGF−β1を発現させた。
psvt真核発現ヘクター(Phar麟aciaより得たもの)を用いてSV4
0プロモータから下流で、TGF−β1 cDNAの完全な前駆体をコードする
配列をクローニングした。この構成体を、標準リン酸カルシウム沈殿法(13)
を用いてCOS細胞内に形質移入した。形質移入(トランスフェクション)の後
、2日間無血清培地内で約4X10’個の細胞を成長させた。馴化培地を次に収
集し、酸性化し、生物学的活性についてテストした。TGF〜β1形質移入細胞
からの馴化培地は、pSVLベクター単独で形質移入されたCOS細胞からの馴
化培地がわずか32%しかCCL64細胞の成長を抑制しなかったのに比べて、
この単層のミンクの肺の供試細胞系統(CCL64)の成長を59%抑制するこ
とがわかった。
TGF−β1前駆体::成熟TGF−β3融合構成体のキメラプロ領域を、TG
F−β1前駆体の5′配列をTGF−β3をコードする配列で置換することによ
って作製した。2つのタンパク質が相同性を有しそのシスティン残基の位置が保
持されていることがら、このような構成体がCOS細胞内に形質移入された時点
で、新しい融合タンパク質は生物学的に活性な成熟TGF−β3へと処理される
。マウスの哺乳類aimウィルス(MMTV)の長末端反復のSV40プロモー
タのいずれかの調節配列の下でクローニングされたtrp E : : TGF
−β3融合から成る付加的な構成体を作製し、過渡的形質移入実験で生物学的活
性についてテストした。
、汐u:ff コード る゛ 云 の ゛なる配置゛TGF−83をコードする
遺伝子の無反復プローブでラムダgtllのヒト胎盤cDNAライブラリ(C1
ontechの12 X 10’個の独立したクローン)をスクリーニングした
結果、1.7kbのcDNAクローンが分離された。ノーザン分析で、TGF−
β3に対するnRNAは、約3.5kbであることがわかった。このことは、全
長のcDNAが得られながったことを示している。
付加的な5′配列情報を得るためには、胎盤cDNAクローンから誘導された5
’ EcoRI −BglI[制限断片で、ラムダgtllヒトさい帯cDNA
ライブラリ(C1ontech、 1.5X10’個の独立クローン)をスクリ
ーニングした。この結果、1.9kbのcDNAが分離された。配列分析から、
このクローンが5′配列情報の付加的な180のヌクレオチドを含んでいること
が判明した。さい帯ライブラリからのこのcDNAの分離は、この遺伝子がこの
&Il織内で活発に転写されることを再度確認している。
TGF−−β3をコードする遺伝子についてのさらなるcDNA配列情報を得る
ため、mRNAをA673細胞から分離し、cDNAライブラリを調製した。5
μgのポリ(A) ” l?NAで始めて、Amersham cDNA合成シ
ステムを用いメーカーの千1+[に従って、ラムダgtlo内で約2X106個
のクローンのランダムブライミングされたcDNAライブラリを構築した。
1.9kb cDNAクローンの5′末端近くの配列に相応する25− mer
オリゴヌクレオチドブローフ゛(5’ ATA丁AGCGCTGTTTGGCA
ATGTGCT3’ )で、約0.7 X 10’の末端幅のc D N Aク
ローンをスクリーニングし、 1.7kbのインサートを含む単一の正クローン
を識別した。
3つの重複するcDNA (図10)の分析から、最大のオープンリーディング
フレームが1236個の塩基である、2529個の塩基の配列が判明した。重複
するcDNAの中では配列差は全く見られず、このことは、これらのcDNAが
同し遺伝子の転写物から誘導されたものであることを示している0重複配列は、
ポリ(A)トラクトから25bp上流に1つのポリアデニル化シグナルを伴って
1031bpの完全な3′未翻訳領域を含んでいる。5′未翻訳領域は、262
bpを含むが、ノーザン分析で見積られたmRNA0サイズから判断されるよう
に、約1kb欠如している。TGF−β3をコードする遺伝子の予想アミノ酸配
列は、ンバク質は全て、同様に、前分泌シグナルペプチド配列(311を表わし
うる疎水性N末端をも有している。興味深いことに、TGF−β1TGF−β1
及びβ2に対する広範な相同性を示す(図11)(8,9,22)TGF−β1
及びTGF−β2はそれぞれ390及び414個のアミノ酸残基の前駆体形態で
生産される(8.9)。TGF−β3をコードする遺伝子すなわちTGF−β3
(図1)について得られたcDNA配列は、162ヌクレオチドだけ上流で、第
1のATGの前に1つの停止コドンが先行している状態で、412個のアミノ酸
についてコードするオープンリーディングフレームを含んでいる。TGF−β1
(10)について見られるように、腫瘍抑制活性をもつタンパク質のための開
始コドンは、Kozakコンセンサスの一部を成していない(20)。
興味深いことに、6つのヌクレオチドだけ下流には、Aが−3の位置にある状態
で、TGF−β2内の開始コドンと整列する第2のATGが存在する(9)。T
GF−β1とβ2のC末端の112の残基のホモニ量体は、これらのタンパク質
の生物学的に活性な形態を表わす。その成熟形態への分割部位に先行して、TG
F−β1及び−β2はそれぞれ4及び5個の塩基性残基の伸張を有する。TGF
−β3内には、星印の付いた分割部位に先行して5つの塩基性残基が存在する。
TGF−β1及び−β2の成熟形態は80/112の同し残基を共有する。T
GF−β3内の対応する112のC末端アミノ酸は、それぞれTGF−β1及び
−β2に比べて86/112及び89/112の同し残基を示す(図11)。残
る差異の多くが、保存的置換を表わす、3つのタンパク質は全てこの領域内のシ
スティン残基の厳密な保存を示している。 TGF−β3前駆体のN末端領域は
、TGF−β1に対する約35%の相同性及びTGF−β2に対する45%の相
同性を示している。比較すると、TGF−β1及び−β2β2前駆対応する配列
は33%の配列相同性を有する(図11)、(8,9)、TGF−β3前駆体の
N末端部分内には4つの潜在的グリコジル化部位が含まれており、そのうちの1
つは3つのタンパク質金ての中に含まれている。3つのりXba Iで切断した
真核発現ベクターpORFEX(3)内にクローニングした。この構成体(pC
MV: TGF−β3)において、TGF−β3 cDNA及びTGF−β3は
両方とも(ただしTGF−β2は除<)、フィブロネクチン結合配列R−G−D
(32)を含んでいる。TGF−β1及び−β2に対する類推によると、−β3
は、成熟ポリペプチドを生産するためタンパク質分解分割を受けるTGF−β3
前駆体の形で合成される。TGF−β1及び−β2に対する機能的及び構造的相
同性に基づくと、−β3は、ガン治療、創傷ゆ合及び免疫抑制において治療的活
性をもつ可能性が高い。
班主上」旺二り主Ω光嬰
TGF−3の 1盗
完全なTGF−β3タンパク質をコードするTGF−βcDNAの1500bp
のAlul−11gal制限断片を、Bluescriptプラスミド(Str
ategene。
La Jolla、 CA)内にクローニングし、プラスミドpB1ue TG
F −β3を生成させた。このベクターのf1遺伝子間領域は、f1ヘルツマー
ファージでのその宿主細胞の感染を介しての一本鎖DNAの生産を可能にしてい
る。TGF−βの開始コドンは、翻訳効率に影響を及ぼすことが示されたKoz
akコンセンサス配列(CCACC(ATGI G) (20)の一部を成して
いない。組換え型TGF−β3タンパク質の高い収量を促進するため、Naka
maye及びEckstein (26)の方法を用いてCACA[ATG)
AをCCACC[ATG) Aに変えることにより、さらに効率の良い翻訳配列
へと開始コドンのフランキング配列を突然変異誘発した。突然変異誘発を配列分
析により確認した。発現収量は、TGF−83の5′及び3′未翻訳〔非コーデ
ィング〕配列の消失によってさらに最適化される。それに続いて、突然変異誘発
されたpBlue −TGF−β3を、cDN^インサートに隣接する2つのポ
リリンカー制限部位であるKpn I及びSpe Iで切断した。この断片を、
Kpn I及び配列は、サイトメガウィルスの即時型プロモータによって転写調
節ビヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)遺伝子(独自のプロモータによって駆
動されたハムスタのDHFRミニ遺伝子を含むpDcl(IPプラスミド)とp
CMV−TGF−β3構成体(図12)を、DHFR遺伝子(35)が欠如した
チャイニーズハムスタの卵巣(CHO)細胞内に同時形質移入することによって
、TGF−β3を発現する安定した形質転換体を得た。
DNA形質移入には標準的なCaPO4DNA沈殿法(13)を用いた。それぞ
れ10μg対50ugO比で、pCMV: TGF−β3 (5,7kb)及び
pDCHIP (2,5kb)をCaPOaと共同沈降させ、沈降物を0.5X
106のCHO(DHFR−)細胞に付加した。DHFII+表現型での形質転
換体の選択を、10%の透析されたウシ胎児血清で補足されたアルファMEM(
Gibco、 Grand l5land、 NY)内で行なった。選択培地内
で10〜14日間培養した後に現われたコロニーを、標準的な方法で分離し、拡
張させた。
遺伝子増幅のために、メトトレキセート (MTX; Sigma Chemi
calCo、、 St、Louis+ MO)の濃度を増大させながら、−次形
質移入体を段階的選択に付した。第1回目の選択は20nMのl’lTXで行な
った。TGF−β3のmRNAの発現をアクチンの発現に標準化するRNAサイ
トドントハイブリッド形成によって、TGF−β3の発現レヘルを測定した。
初期の高い発現を伴う3つのクローンのうちの2つ(クローンCHO6,35及
びCHO9,1)は20nMのMTXfi度でTGF−β3 mRNA発現の増
大を示した(図13)。Cll0細胞(レーン1 ) 、C)to 6.35
(レーン2)及びCHO6,35(20nM)(レーン3)からの合計RNA
(75u g )を1.2%のアガロース−ホルムアルデヒドゲル上で分画し、
ニトロセルロース上にブロッティングし、TGF−β3特異プローブ(さい帯か
ら分離された部分的TGF−β3 cDNAクローンのEcoRI −Sea
I cDNADNA制限断片二番10参照べた。馴化培地からの初期タンパク質
純化及びさらなる遺伝子増幅のため、最高の発現レベルを有するCI(06,3
5/20nM (20nMのMTXでの一次形質移入体CIOクローン6.35
)を選択した。
さらなるMTX選択(10HMのMTX)からの最高のクローンを拡張させ、凍
結原料のバンクを打ち立てた。このクローン6.36Hを、TGF−β3のその
後の生産全てにおいて使用し、10%の透析された胎仔ウシ血清で補足されたア
ルファMEM内でT225のフラスコ (225cm”)の中に維持した。TG
F−β3の生産には、10%の透析されたFBSで補足されたアルファMEM内
の6.35Hの3つの集密フラスコからの細胞をNunc細胞生産工場(1つの
生産工場につき6000cm”の表面積)に接種することが関与していた。細胞
は、細胞生産工場内で80%の集密性まで成長させた。次に、培地をMBC)1
0つまりHANA (Hana Bio−1ogics)からの無血清培地で置
換した。72時間後、合計5個の馴化HBCHO培地の収集のため、培地を除去
し新鮮なHBCI(Oと交換した。
1(BCHO馴化培地の第1の収集は、低いレベルのTGF−β3を含んでおり
、最大量は、4回目〜6回目の収集において生産された。Nunc細胞生産工場
は、C)10などの単層細胞系統の大規模成長に充分な表面積を提供し、無菌環
境内での許容可能な程度の使い易さで、一つの生産工場あたり合計7.5リツト
ルの馴化培地を生み出す(収集−回あたり2.5リツトルで、3回の収集)。よ
り進んだ発現ヘクター系を用いると、当業者なら生産収量を著しく増大すること
ができるはずである。
代替的には、細胞系統を懸濁成長に適合させ、撹拌されたタンク発酵システム内
又はエアリフト型発酵槽の中で生産させることができる。単層細胞(すなわちC
HO細胞)を撹拌式又はエアライフ懸濁培養に適合させる手段として多孔性ガラ
スシリンダサポートを使用することも同様に評価され、許容可能なTGF−β3
収量を与えることが示された。
六然;tcp−3+の
突然変異体TGF−β3前駆体は、標準的な部位誘導突然変異誘発手順を用いて
、TGF−β3プロ頭域を成熟TGF−β3の間のR−に−に−R分割部位を例
えば因子Xa分割配列(I Ie−Glu−Gly−Arg)又はコラゲナーゼ
分割配列(Pro−X−Gly−Pro) (図22)などのプロテアーゼ分割
部位へと突然変異させ、その後、発現ベクター内に突然変異体TGF−β3核酸
を挿入し突然変異体TGF−β3/ベクターDNAを選択可能なマーカー(例え
ばneo、 dhfr)をコードするDNAと共に宿主細胞(例えば大ll1m
、あらゆる哺乳類細胞、例えばCHO又はHeLa細胞、哺乳類以外のを椎動物
の細胞、′例えばひなの細胞及び無を椎動物の細胞例えば昆虫の細胞)内に形質
移入することによって、宿主細胞内で単一のホモ二量体ポリペプチドとして発現
される。
さらに、突然変異体TGF−β3前駆体は、ヌクレオチド263−265でコー
ドされるメチオニンで始まりヌクレオチド1148−1150でコードされるグ
ルタミンで終わる図1に示されたアミノ酸配列とほぼ同しアミノ酸配列をコード
する第1のDNA配列、ヌクレオチド1150に連鎖されたATGを含む第2の
DNA配列、ヌクレオチド1163−1.165によりコードされるアラニンで
始まりヌクレオチド1469−1471でコードされたアスパラギンで終わる図
1に示されたアミノ酸配列とほぼ同しアミノ酸配列をコードし第2のDNA配列
に連鎖された第3のDNA配列、TTT、 TTC,TTA、 TTG、 TC
T、 TCC,TCA、 TCG、 TAT、 TAC。
TGT、TGC,TGG、 CTT、 CTC,CTA、 CTG、 CCT、
CCC,CCA、 CCG、 CAT。
CAC,CAA、CAG、CGT、CGC,CGA、CGG、ATT、ATC,
ATA、ACT、ACC。
ACA、ACG、AAT、AAC,AAA、AAG、AGT、AGC,AGA、
AGG、GTT、GTC。
GTA、GTG、GCT、GCC,GCA、GCG、GAT、GAC,GAA、
GAG、GGT、GGC。
GGA及びGGGから成るリストからのいずれかのトリヌクレオチド配列を含み
第3のDNA配列に連鎖された第4のDNA配列を含むDNAを調製することに
よって、生産されうる。このDNAは同様に、ヌクレオチド1475−1477
によってコードされるバリンで始まりヌクレオチド]、496−1498によっ
てコードされるセリンで終わる図1に示されたアミノ酸配列とほぼ同しアミノ酸
配列をコードし、第4のDNA配列に連鎖された第5のDNA配列をも含んでい
る。当業者であれば、このようなりNAを適切な発現ベクター内に挿入し、選択
可能なマーカー(発現プラスミドに連鎖されているか又はされていない)と共に
宿主細胞内に形質移入させることが可能である。
形質移入された細胞は、選択可能なマーカーを発現する細胞を選択する適当な培
地内で培養でき、このような細胞は突然変異TGF −β3の発現についてさら
に特徴づけられる。このように誘導された細胞は、その後の純化のために突然変
異体TGF−β3を生産するのに使用可能である。プロテアーゼ分割部位がTG
F−β3前駆体のプロ領域と成熟領域を分離している場合、タンパク質分解分割
によって前駆体から成F!TGF−β3を放出させることができる。同様に、ヌ
クレオチド1472−1474でメチオニンが欠如している突然変異体成p T
GF−β3とTGF−β3前駆体のプロ領域をメチオニンが分離している場合、
突然変異体、成p TGF−β3を放出するのに臭化シアン処理を用いることが
できる。
、立上のための
0.1Mの最終4度まで馴化培地を酢酸で処理し、生物学的活性について連続希
釈をテストした。ミンクの肺(American Type Cu1tureC
ollection、 Rockville、 MD)から誘導された細胞系統
であるCCL64は、さい帯から分離された自然に発生するTGF−β3に対し
きわめて感応性が高いことがわかった。従って、I wa La他(19)の方
法に従って組換え型TGF−β3タンパク質の生物学的活性について馴化培地を
テストするために、当初この細胞系統が選択された。TGF −β1(純化され
たもの)又はTGF−β3(馴化培地からのもの)によって生産されたCCL6
4 ミンク肺細胞の成長抑制が、図14A/Bに示されている。
図14Aは、純化TGF/βl (Calbiochem)を用いた成長抑制の
用量応答を示す。O,]、ngのTGF−β1で50%の抑制が得られた。20
nMのMTXでの選択された形質移入体からの馴化培地と親形質移入体からの培
地を比較すると、ミンク細胞成長抑制活性の増大が見られた。
図14Bは、CHO6,35/20nMの形質移入体(閉じた円)及びCIO6
,35形質移入体(開いた円)の酸活性化された無血清上澄みの生物学的活性を
示している;それぞれ30ng/−1及び5ng/mlのTGF−β1活性と等
価の50%の抑制が得られた。親C)10 (DHF!+ −)からの馴化培地
は、いずれの形質移入体よりもはるかに低い成長抑制を有していた。
これらの結果は、明らかに、TGF−β3 cDNAが転写されていること、そ
してTGF−β3 mRNAが翻訳され生物学的活性をもつタンパク質を生産し
ていることを示している。
EGFが存在する場合、TGF−β3を含むC)106.35からの酸性化され
た馴化培地は、NRK細胞の軟質寒天成長を促進することができた。
軟質寒天内のNi1K細胞の成長は、創傷のゆ合における重要なパラメータであ
る細胞外基質タンパク質の生産を刺激することによって誘発可能であることが立
証された。
免炎検上
TGF−β3タンパク質のさまざまな部分的アミノ酸配列に相応するペプチドを
、t、B o c化学(図15)を用いたApplied BiosysteI
l+sのベグチド合成器(43OA型)で合成した。ペプチドをグルタルアルデ
ヒドテキーホールリンペットヘモシアニンに結合させ、ウツキの免疫化のために
用いた。抗体力価を特徴づけするため最初酵素結合免疫吸着検定を用いた(表1
)、このため及び以下の免疫学的実験のためには、標準的な技術を用いた(17
)。β3V又はβ3■ペプチドを注射した免疫化されたウサギからの高力価の抗
体を、Affi−prepl。
(BioRad、 Richmond、 CA)に接合されたそれぞれのペプチ
ドβ3抗原から成るアフィニティ基質を用いて純化した。
表 1
ペプチド 配 列 エリザ力価
I EE門HGEREEGCT[1ENTESEY 1 : 6.000nL
GDILENI)IEVMETKRKGVDNEDD 1 : 10,000U
s GDILENTI(EVMEIK 1 : 19,000IT[DTNYC
FRNLEENC1:26,000TV CVRPLYIDFRQDLGWKW
VHEPKGYYANFC1: 19,000V YLR5ADTTFISTV
LGLYNTLNPEASASY 1 : 26,000VI CVPQDLE
PLTILYYVGRTPKVEQLSIIMVVKSC1: 4,000アフ
イニテイ純化されたβ3■抗体は、TGF−β1又は−β2のいずれかからの同
族体ペプチド配列に比べて300倍以上のβ3■ペプチドに対する特異性を示す
。さらに、TGF−βl又は−β2のいずれのタンパク質に対しても、この抗体
の著しい交差反応性は全(観察されなかった。しかしながら、この抗体の馴化培
地からの天然の組換え型TGF−β3タンパク質を免疫沈降させる能力は、きわ
めて制限されたものにすぎない。アフィニティ純化されたβ3v抗体は、TGF
−β1からの対応するペプチド配列に比べ少なくとも4倍のβ3■ペプチドに対
する選択性を示す。この抗体は同様に、天然のTGF−β3タンパク質を効率良
く免疫沈降させることもできる(図16) 、。
図17A/Bは、検出のためβ3m及びβ3■の抗体を用いてCI(06,35
/2Or+P形質移入体により生産された馴化培地内のTGF−β3の免疫プロ
ットを示す、ペプチド遮断実験のためには、プロットを伴う装置に先立って80
倍のモル余剰分のペプチドと共に抗体を予備点Iした。検出のためには、ヤギ抗
ウサギIgGに対し接合されたアルカリ性ホスファターゼ(Zymed、 Sa
n Francisco、 CA)を第2の抗体として用いた。図17Aは電気
泳動に先立って試料を還元に付したゲルのウェスタンブロンドを示し、一方図1
7Bは非還元性条件下での試料のウェスタンブロンドを示す。各図において、レ
ーン1〜3及び4〜6はそれぞれβ3v及びβ3■抗体で免疫プロットされた馴
化培地に相応し、レーン2及び5は、余剰同族体ペプチドの存在する中で行なわ
れた免疫プロットに相応する。
アフィニティ純化されたβ3■及びβ3V抗体を用いた還元性条件下のCHO6
,35/20nM細胞からの馴化培地のウェスタンブロッティングは、50kD
a及び12kDaの帯を検出した。これらの帯は、Gen try他(11)及
びMadisen他(22) (図17A/B)によって記されたTGF−β1
及びTGF−β2の処理に対する類推により、TGF−β3前駆体及び成p T
GF−β3に相応する。
非還元条件下で、100kDa及び24kDaの帯を観察した。これらは、TG
F−β3前駆体及び成熟TGF−β3のホモニ量体形態に相応すると考えられる
。見かけの前駆体は、いくつかのグリコジル化されたタンパク質の特徴である広
い帯として現われる。TGF−β3の前駆体形態のシグナルペプチド配列の分割
に続いて、43kDaの問(分子iりをもつタンパク質が期待される(還元条件
下で)。
TGF−β3の一次配列に基づき、4つのN連鎖グリコジル化部位が存在し、こ
のことはさらに、検出された前駆体タンパク質がグリコジル化されていることを
表わしている。1J18A、/Bは、検出のためβ3■抗体を用いた、CHO6
,35/20nM形質移入体の馴化培地(図18B)と細胞抽出物(図18A)
のウェスタンプロットを示す。細胞抽出物の調製のためには、細胞をまず食塩前
リン酸緩衝液で洗浄し、次に、ゲル電気泳動に先立ちSOS/β−メルカプ]・
エタノールで直接溶解した。ペプチド遮断のためには(レーン2及び4)、プロ
ットを伴う温室に先立ち100倍のモル余剰分の特異的ペプチドと共に、抗体を
温室した(検出のためには1251タンパク質Aを用いた)。
還元条件下でのCHO6,35/20nMの細胞抽出物内で、潜在的前駆体形態
に相応する50kDaの帯のみが検出されている(図18A/B)。ウェスタ〉
′ブロッティングに先立ってペプチド免疫原で抗体を予備吸収することによって
、抗体の特異性を実証した(図17A/B及び18A/B)。予想どおり、mR
NA及び生物学的活性のデータに基づくと、抗体は、親CHO(DHFR−)細
胞の馴化培地内でいかなるTGF−β3タンパク質も検出しなかった。
天然組換え型TGF−β3タンパク質の免疫沈降についても両方の抗体をテスト
した(E16)。CI(06゜35/20nMを、集密性を有するまで成長させ
、5%の透析されたウシ胎児拘清及び5%の透析されていないウシ胎盤血清の存
在する中でメチオニン無しのDhEM内で24時間(zsS]メチオニンで標識
づけした。培地を収集し、4°Cで2時間、10μg/lsIのアフィニティ純
化抗体と20μg/ml (1: 2(7)li釈)のタンパク譬Aアガロース
で免疫沈降させた。12,5%のSOSポリアクリルアミドゲル上での免疫沈降
されたタンパク質の分離は、成p TGF−β3 (12kDa)及び前駆体T
GF−β3 (50kDa>に対し2つのタンパク質が同様に泳動することを明
らかにした(図16)。しかしながら、43kDaでは1・つの余分な免疫沈降
タンパク質が発見された。
43kDaのタンパク質は、非グリコジル化前駆体又はタンパク質分解生成物の
いずれかに相応する。β3■抗体と比較してβ3v抗体は、TGF−β3タンパ
ク質を免疫沈降する上ではるかに効率が良いことがわかった。免疫沈降の特異性
は、同族体ペプチド又は無関係のペプチドの配列のいずれかの80倍の余剰分で
抗体を予備’IA置することによって決定された。特異的ペプチドは、3つの帯
金ての完全な競合を示したのに対し、無関係のペプチドはこれを示さなかった。
予想通り、TGF−β3タンパク質内のメチオニンの分布及びアミノ酸組成に基
づき、50kDaは著しく多くの3s3標識を含んでいる。
β3Vアフイニテイ純化抗体は又、ヒトのさい帯のパラフィン切片においても用
いられた(図19A/B/C/D)、結合組織も細胞外基質もこの抗体で染色し
なかったのに対し、線維芽細胞及び上皮細胞は、さい帯の脈管系の平滑筋繊維と
同様に(図100)染色した(図19A)、対照のウサギ多クローン性抗体(P
210PiL/煎V=O31カタログNo、 PCO2に対するIg)は、全く
染色を示さなかった(図19B及びD)。さい帯組織内の強い染色は、さい帯か
らの抽出物が高レベルのwRNAを有していたことを示す早期のデータと合致す
る。
j且駈コ[1単り」ジー乙1坑−生Ω書製以下の特徴を有するTrpE −TG
F−β3融合が大腸菌(li、coli)内で生産された。すなわちアミノ酸1
〜19はTrp E及びポリリンカー分節によりコードされ、アミノ酸20〜1
70は(完全成P TGF−β3配列を含む)TGF−β3前駆体のアミノ酸2
73〜412に対応する。この融合タンパク質は、PBS内の音波処理の後不可
溶性の分画内にとどまった。その後、5DS−ポリアクリルアミドゲルとの分離
によりタンパク質を純化し、電気溶出により単離させた。この材料ば、以下のプ
ロトコルによりマウスの免疫化のために利用した:a、0日目、目目間及び14
日目にRIBIアジュバント中100μgのTrpE −TGF−β3で、Ba
1b/cの雌のマウスを腹腔内で免疫化させた。
b、24日目に、試験的出血は、TrpE −TGF−β3及び純化されたTG
F−β3タンパク質に対する高い力価を示していた。
C3次にマウスに、同し抗原100μgで28日目、29日目及び30日目にブ
ースタ注入した。
d、翌日、ひ臓融合を行なった。
e、標準的な手順(I7)に従って、その後に続くハイブリドーマ選択、培養及
びサブクローニング方法を行゛なった。
安定した5つのハイプリドーマが生産され、その特徴は表2に示されている。ク
ローンは全て、IgGkクラスの抗体を生産した。単クローン性抗体は、純化さ
れたTGF−β3で免疫プロットした。5つの単クローン性抗体は全て、ELI
SAにょるTGF−β1との反応性を全く示さなかったが、TGF−β2と交差
反応した。
丁GF−β3合成ペプチドを用いた単クローン性抗体によって認識されたエピト
ープの分析は、全ての抗体がアミノ酸残基380〜412と反応することを示し
た。
4:、1ヒ土立tか”のTGF−3の′ −”法20Mのメトトレキセートが存
在する中で集密性に至るまで成長させられたCHO6,35/20nMの細胞か
ら馴化培地を調製した。食塩加リン酸緩衝液で細胞を洗浄し、血清タンパク質の
繰残分を除去するための2時間無血清培地で温!した。48時間新鮮な無血清培
地で温置された細胞から馴化培地を誘導した。以下のプロトコルを用いて馴化培
地からTGF−β3を純化した。
i、1μmのガラス繊維フィルタ(?l1cron 5eparations
NCCG 20000−AOI)を通して馴化培地をろ過し、0.1mM+7)
PMSF、4mM(7)EDTA。
1mMのEGTA、 0.02%の窒化ナトリウム及び10wM Tris F
ICI p[17,5の付加の後4°Cでプラスチック容器内に保存した。
ii、高容量の低タンパク質結合Millipore ’Pe1licon」膜
力−トリ7シ(Millipore PLGC再生セルo −ス、分子量遮断1
0000)を用いて、約100倍に培地を濃縮する。
山、タンパク質濃度をIOL1g/mlに調製し、硫酸アンモニウム(90%。
pH7>を45%になるまで付加し、pHを7.6に調整し、材料を0℃で4時
間(又は−晩)温置した。沈降物を遠心分離(30分間10000 X g )
によりベレット化し、ベレットを10分閏ドレンさせた。
iv、ooCで、アセトニトリル、50%(体積比)/酢酸(IM)でベレット
を抽出した。前記(ij)内の出発タンパクw1グラムあたり25m1の抽出緩
衝液を用いた。30分間10000X gで遠心分離に至るまで懸濁液を処理し
た。
v、(ii)に記されているような同じ膜を用いてMinitan濃縮器(Mi
llipore)を用いて抽出上澄みをさらに濃縮した。タンパク質の沈降を防
ぎ緩衝液をIMの酢酸へと変えるため濃縮中、IMの酢酸を加えた。
vi、IMの酢酸の移動相を用いてP−60ゲルろ過により濃縮された材料をク
ロマトグラフィに付し、ピーク分画をMinitan濃縮器を用いて濃縮させる
。
i、濃縮物をTriton X 100内で1%にし、pHを、固体Tris
Base(Sigma) テア、5ニ調整し、30分間10,0OOx g T
!遠心分離によって清澄させた。次に、β3v抗ペプチド抗体アフィニティヵラ
ム(12,5cmX0.8cm)上でクロマトグラフィ(4℃で)に付し、溶出
液中にいかなるタンパク質も検出できなくなるまでカラムを0.1MTris
HCI pH7,5,10mMのEGTA、1 ff1MのPMSF、1%のT
ri tonχ−100゜IMのNaC1で大量に洗浄した。次に、pH2の5
0mMグリシン内でシリコン化プラスチックバイアルの中へTGF−β3を溶出
させた。
この材料をプールしておき、最終濃度25%に至るまでアセトニトリルを付加し
、−20°Cに凍結状態で保存した。
報、生体内試験に先立ちこの段階でC18逆相を実施した。抗体アフィニティカ
ラムから溶出されたTGF−β3をWaters C18逆相HPLCカラムに
通用し、0〜60%アセトニトリル0.1%TFAの勾配、流速0.5ml/分
で展開させ、210nmの流動検出器を用いて監視した。材料を等分(アリコー
トに)し、−20°Cで溶出溶剤中で保存した。
クロマトグラフィ収量の測定は、β3■抗ペプチド抗体を用いたウェスタンプロ
ット又は抗原補捉検定によって達成した。馴化培地及び純化されたクロマトグラ
フィ分画を組換え型TGF−β3タンパク質の生物学的活性についてテストする
ため、CCL −64細胞生物検定を利用した。成長抑制検定は、成長抑制の尺
度として未処理の細胞に比較した処理済みの細胞の5’(IZSI〕−ヨード−
2′−デオキシウリジンの取込みの減少を用いたDNA合成(18)の測定に基
づくものである。馴化培地を酸活性化し、数回の希釈でテストした。
分画を銀染色及びウェスタンプロットで分析し、ピーク分画をプールした。銀染
色されたゲルは、それぞれ還元条件又は非還元条件下で12kDa及び24kD
aの単−帯を識別した(図20)。単−銀染色帯は、調製物が95%以上相同で
あることを示している。
さらに、レクチンアフィニティ力ラムを用いてTGF−β3のグリコジル化形態
又はTGF−β3のプロ領域の分離を可能にする新しい純化プロコトコルについ
て記述する。その−例は、アガロースに結合されたコムギ胚芽凝集系などの市販
の固定化レクチン(例えばSigIIIa)を用いることである。レクチンカラ
ムを洗浄し、結合緩衝液(0,15Mの1iac1.50mMのHepes p
)!7.6.0.1%のTritonχ−100) 5力ラム体積で平衡化する
。グリコジル化された前駆体の形態のTGF −β3を含む細胞溶菌液又は細胞
馴化培地を、結合緩衝液の中で懸濁させ、ゆっくりとレクチンアフィニティ力う
ム上に装荷する。カラムに対するタンパク質の結合を最大限にするため、TGF
−β3を含む緩衝液を最高3回通過させることが必要となる可能性がある。未結
合の材料を除去するため、5力ラム体積の結合緩衝液でカラムを洗浄する。カラ
ムから結合したグリコジル化TGF−β3前駆体タンパク質を溶出するため、0
.3MのN−アセチルグルコースアミンを含む結合緩衝液でカラムを溶出する。
さらに、前駆体複合体がら生物学的に活性のホモ二量体を放出するべく TGF
−β3をその他の糖タンパク質から分離させ処理する。使用可能なその他のレク
チンの例としては、リジン、アブリン及びCon Aがあるが、これらに制限さ
れるわけではない。
前駆体形態のTGF−β3又はTGF−β3前駆体のプロjI域は、当業者にと
っては周知のクロマトグラフィ段階を用いてさらに純化することができる。例え
ば、逐次ゲルろ過クロマトグラフィ、イオン交換クロマトグラフィ、抗体カラム
クロマトグラフィ及び高圧液体クロマトグラフィ又はこれらの組合せを用いるこ
とができる。
TGF−β3前駆体の突然変異体又は成熟TGF−β3の突然変異体を、本書に
記されているようにTGF−β3前駆体及び成l!F!TGF−β3について記
した方法を用いて純化することが可能である。
5:TGF−1を する
3、125〜0.049 ng/mlの濃度でのヒトの血小板TGF−β1 (
Colla−borative Re5earch、 MA)、ブタのTGF−
β2 (R& D、 Minnesota)又は純化組換え型ヒl−TGF−β
3を、37°Cで3時間5μg/mlのアフィニティ純化された多クローン性ウ
サギ抗体(β3V抗体及び抗−TGF−β(R& D、 Minnesota)
)と共に温置した。抗体無しで対照のTGF−β3. TGF−β2又はTGF
−β1を温置した。抗体で処理されたTGF−β3. TGF−β2又はTGF
−β1及び対照の未処理のTGF−β3. TGF−β2又はTGF−β1によ
るミンク細胞の成長抑制を上述のように測定した0図21A、21B及び21C
は、β3V抗体(閉じた四角)が、抗体が無い状!!(開放円)における同し濃
度のTGF−β′の成長抑制活性との関係において、ミンクの細胞上でTGF−
β3の成長抑制活性を中和するもののTGF−β2又はTGF −β1の成長抑
制活性を中和しないということを示している。抗−TGF−β(R& D、 M
innesota)は、TGF−β3. TGF−β2及びTGF−β1(図2
1A、21B及び2IC)(閉鎖円)を中和する。いずれの抗体も、TGF−β
3が無い状態でCCL −64細胞の成長にいかなる著しい効果も及ぼさなかっ
た。TGF−β3ペプチドβ3vに対する抗体は、明らかにTGF−β3の成長
抑制活性を特異的に中和する。
拠旦: でのTGF−3の 、
Iwata K、に他(19)により記述されたTGF−β3の単層検定の変更
を用いて成長を測定した。1ウエルあたり2X10’細胞の接種密度で96−ウ
ェル組織培養プレート上で100μmの培地内で白血病ではない細胞を継代培養
した。10%の胎仔ウシと2%のし一グルタミンを含むダルヘノコの変更イーグ
ル培地の中で細胞を維持し検定した。これらの細胞を25ng/all (−1
nM)のTGF−β3で処理し、未処理の対照ウェル内の細胞が90%集密にな
った時点で1μCi / m 1の5−Cl2J)−ヨード2′デオキシウリジ
ンで24時間圧出し、収穫した。
50μmの培地内で白血病細胞(K562. KG −1、KG−1a、 Hu
T78及び11937)を接種した。、に562を、10%の胎仔ウシ血清で補
足したRPMI内でウェルあたりlXl0”細胞の密度で接種した。KG−1及
びにG−1aは、10%の胎仔ウシ血清で補足したl5cove培地内でウェル
あたり3.5X10”細胞の密度で接種した。 Hut78及びU937は、1
0%の胎仔血清で補足されたRPMI内で1ウエルあたり3.5X10’ !胞
の密度で接種した。細胞成長を顕微鏡検査で決定した0例は表2に示されており
、この表はTGF−β3によるいくつかのヒトの腫瘍系統の抑制TGF−β3ペ
プチドβ3Vに対して作られたアフィニティ純化を受けたウサギ多クローン性抗
体(0,1MのNaHCOs内で5 u g/at、 1)β9.1)50μI
でプレートをコーティングする。
プレートを4°Cで一晩装置した。吸引によって未結合の抗体をとり除く、プレ
ートを室温で1時間1%のBSA (PBS−BSA)を含むio。
μlのPBSで遮断する。次にプレートを、0.05%のTwesn 20(P
BST)を含む食塩加リン酸緩衝液(PBS)で2度洗浄する。
適切なウェルに対し501!lの最終体積のPBS −BSAの試料を付加し、
室温で一時間装置する。未結合のタンパク質を除去し、PBSTで4度プレート
を洗浄する。全てのウェルに、50μlの対TGF−β3マウス単クローン性り
体(PBS中5μg/■1)を入れる。室温で1時間温置した後、未結合の抗体
を除去しプレートを4度PBSTで洗浄する。全てのウェルは、ヤギ抗マウス抗
体に接合されたアルカリ性ホスファターゼの適切な希釈50μlを受け入れる。
室温°で1時間温置した後、PBSTで4時間プレートを洗浄した。
100μlでアルカリ性ホスファターゼ(5−ブロモ−4−クロロ−3−インド
リルリン酸)に対する基質を全てのウェルに加え室温で15分間温1する。49
0nmで各ウェル内の吸光度を測定した。この検定を用いて、我々は3〜5ng
/mlの岨換え型TGF−β3を検出した。
8: の び ”としたTGF−3の
生物学的活性を有するTGF−β3及び有さないTGF−β3の発現は、最終タ
ンパク質生成物が細胞により保持され細胞培地内に放出されないように真核細胞
内で達成することができる。これは、回収中の細胞膜に対しTGF−β3を濃縮
する上で培地内にTGF−β3を放出することに比べ有利である。小胞体(ER
) 、原形質膜又は細胞外基質に対する1つの細胞内のTGF−β3のタンパク
質選別は、標的シグナル配列を回収及び純化中に除去できるように、TGF−β
3前駆体又は成p TGF−β3内に特異的標的シグナルを取り込むことによっ
て達成される。
表2
立 のヒト 、 の に・するTGF −3(1nM)の六昶−胞−系一扱 遇
I引に
ヒト腫瘍細胞
A349 (肺腺ガン)46
A375 (黒色腫)47
A2058 (黒色腫)8日
匈iDR(結腸腺ガン)24
MCF7 (乳ガン)57
ヒト白血病細胞
に562 (CML) 55
KG−1(AML) 50
KG−1a(AML) 50
HuT78(T細胞リンパ腫)50
U937 (細網肉腫)50
健常なヒト
Huf(包皮線維芽細胞) 6
例えば、TGF−β3 cDNAは、疎水性膜内外配列を介して膜を足場とする
TGF−β3前駆体タンパク質を生産するよう変更可能である。
簡単に言うと、このようなTGF−β3タンパク質は以下のように発現される。
分子生物学技術は、標準的な方法を使用する(23)。以下の特性をもつTGF
−β3生産用の高レベルの発現ベクターが構築される。
TGF−β3の転写は、転写をさらに高め構成体の短期分析のためCOS細胞又
はポリオーマ形質転換細胞系統内での複製を可能にするべく 、SV40ウィル
ス及びポリオーマウィルスのためのエンハンサ−/複製起点と結合された強いプ
ロモータから誘導される。発現ベクターはさらに、RNAを安定化しその半減期
を増大させる配列(例えば、ウサギのβ−グロビン5′及びウシ成長ホルモン3
′領域からの未翻訳配列)を含み、さらにIINA転写物を安定化させるための
スプライシングシグナル(免疫グロブリンイントロン配列又はSV40小型tイ
ントロン配列)を含む。ベクターは、mRNAの効率の良い翻訳を促進するため
開始メチオニンをとり囲むKozakサンセンサス配列を含む。TGF−β2及
びTGF−β3には、Blobelにより規定されているようなコンセンサスシ
グナルペプチド分割配列(塩基性アミノ酸好ましくはLys又はArgとそれに
続く小さい側鎖を伴うアミノ酸一般的にはGly又はAla)が欠如している。
TGF−β3プレモ体は、推定上クリプテイック分割部位における小胞体を横切
った転座に付される22−24アミノ酸疎水性シグナルペプチドの分割により前
駆体形態にまで処理される。この部位は、最適な分泌/転座を促進するべく標準
的な部位特異突然変異誘発技術を用いてコンセンサスArg−Ala分割配列に
突然変異させることもできるし、或いは又細胞質局在化を促進するべく欠失させ
てもよい。
前駆体タンパク質のカルボキシル末端では、こうして変更された丁GF−β3前
駆体タンパク質が原形質膜に結合するように、疎水性膜内外アミノ酸配列(例え
ば、表皮成長因子レセプタeDNA又はc−erbB2 cDNAによりコート
′されたアミノ酸配列)をコードするDNAとそれに続く高い負荷の「ストップ
トランスファ」アミノ酸配列が挿入される。特定のプロテアーゼ(例えば因子X
又はコラゲナーゼ)のためのアミノ酸認識部位が、特定のプロテアーゼ(例えば
因子Xa又はコラゲナーゼ)による膜からのTGF−β3の効率のよい分割を可
能にするべく、C末端膜内外配列とN末端TGF−β3前駆体の間に含まれてい
る(図22)。この手順の一例は、以下のとおりである:1、TGF−β3終止
コドンのBamHI制限エンドヌクレアーゼ公開部位3′を工学操作するのに、
突然変異オリゴヌクレオチド(5’ CTCTGTCGCACGTGGATCC
TCAGCTA3’ )を用いる。
2、TGF−β3終止コドンを除去するべく当業者は、第2の突然変異オリゴヌ
クレオチドを用いる。
3、配列がTGF−β3前駆体と同じ翻訳されたリーディングフレーム内に挿入
されるように、プロテアーゼ分割部位(例えば因子Xa:11e (ilu G
ly Arg又はコラゲナーゼ: Pro−X−Gly−Pro)とその後に続
< c−erbB2膜内外配列及びストップトランスファ配列をコードする配列
(Thr Ser Ila Val Ser A−1aval Va±1ユ乃」
二重Leu Val Val Va Leu GI Val Val Phe
GJL土順」徂土ユle LysArg Arg Gin Gln Lys I
la Arg Lys Tyr Thr Met)を導入するべく、合成オリゴ
ヌクレアーゼを構成する。生成された核酸分子を発現ヘクター内に挿入し、宿主
細胞系統(例えばCHO及びHeLa細胞)内に導入される。
代替的には、介入するプロテアーゼ分割配列(例えば因子Xa又はコラゲナーゼ
)を伴うTGF−β3前駆体のC末端に対して、水庖性口内炎ウィルスの膜内外
及び細胞質ドメインを連鎖することによって、ラット成長ホルモンについて記述
されているように(16) 、、膜を足場としたTGF−β3前駆体の生産が可
能となる。
共有ホスファチジルイノシトール連鎖を介して数多くのタンパク質が細胞膜を足
場とする(例えばQa−2、崩壊促進因子(DAF)、Thy−1)(2])
、膜を足場とするTGF−β3の発現は同様にホスファチシルイノシトール連鎖
配列の内含によっても達成できる。ホスファチジルイノシトール連鎖のTGF−
β3前駆体タンパク譬をボスフォリバーゼCでの処理によって膜から遊離させる
ことができるというのが好ましいが、必須条件ではない。
例えば、因子Xaプロテアーゼ分割配列(1−D−(、−R)又はコラゲナーゼ
分割配列(P−X−G−P)によりTGF−β3前駆体配列に連鎖されたDAF
(7) C末端377 ミ/酸(PIIIKGSGTTSGTTRLLSGI(
TCFTLTGLLGTLνTMにLLT) (4)の内含は、TGF−β3を
、DAF配列に付着されたグリコリン脂質膜足場によってTGF−β3が生産さ
れた細胞へと連鎖させることになる。
トリハノソーム・ブルセイの変異型表面糖タンパク質(VSG)のC末端配列は
、ホスフォリパーゼC足場により原形質膜に連鎖されることが立証されている(
21) 、前述のようなプロテアーゼ分割配列を介してのTGF−β3前駆体の
C末端に対するこの配列の連鎖は、膜結合されたTGF−β3前駆体タンパク質
の合成を可能にする。
代替的には、結果として得られるタンパク質がヌクレオチド位置332−334
のロイシンで始まるようにするTGF−β3シグナルペプチド配列の欠失によっ
て、及びTGF−β3前駆体配列内へのロタウィルスSA n 塘タンパク質シ
P7シグナル配列(36)といった小胞体標的配列の内含によって、小胞体にT
GF−β3前駆体タンパク質をターゲツティングすることもできる。代替的には
、プロテアーゼ分割配列(例えば因子Xa又はコラゲナーゼ)がVP7シグナル
配列がら成熟TGF−β3を分離するよう、成熟TGF−β3のC末端にVP7
シグナル配列を連鎖させることもできる。
9 : びt ′4 ・ の ゛ : 告 4yu丘TGF−βはレセプタ結合
を通してその生物学的効果を発揮する。
化学的架橋により3つの推定上のレセプタが識別され、それぞれ分子W65kD
、 85kD及び280k[lをもつ■型、■型及び■型レセプタと呼称されて
いる(5.6)。TGF−β1.−2及び−3の生物学的効果は、I型及び/又
は■型レセプタにより媒介されていると思われる。■型レセプタが欠如している
細胞はなおもTGF−βに対する応答性をもつ;従って、■型レセプタ結合は、
少なくともTGF−βの生物学的活性の多くにとって必須でないと思われる。
■型レセプタは、I型及び■型のレセプタに比べて高い濃度で体内に存在し2て
いる。■型レセプタは、N−グリコジル化コアタンパク質を介してTGF−βを
結合する膜プロテオグリカン及び細胞外基質と結びつけられた分泌された可溶形
態であるベータグリカンという2つの形態で存在する(1)、従って、■型レセ
プタに特異的に結合するのを防くようTGF−β3を突然変異させ、かくして保
持された活性の工俺古半減期を増大させることが可能であるかもしれない。
TGF−βは同様にα2マクログロブリンといった血清タンパク質を結合するも
のとして知られている(29.18)。従ってα2マクログロブリン又はその他
の血清タンパク質へのTGF−β3の結合は同様に、キレート形成したり、不活
性化したり又はTGF〜β3のクリアランス(清澄化)を促進する可能性もある
。丁GF−βは同様に、TGF−−βプロ領域を結合するものとしても知られて
おり、この複合体内で不活性化される。 TGF−βは±llaで短かい半減期
を有する(2.2分と見積られている)(7)。
Uリゴヌクレオチド株″′炊−悸
クリアランス又は不活性化に関与するタンパク質に対するTGF −β3の結合
を調査するために、これらのタンパク質と相互作用するTGF−β3の領域(例
えばα2マクログロブリン及びTGF−βのベータグリカンレセプタの分泌され
た形B)が、縮重オリゴヌクレオチドを用いた突然変異誘発に付され(5,25
) 、その後このようなタンパク質に対するそのアフィニティについて組換え型
突然変異体TGF−β3がテストされる。
結合又はクリアランスタンパク質と関与する領域にまたがる縮重オリゴヌクレオ
チドは、制限エンドヌクレアーゼ分割部位を包含する8ヌクレオチドパリンドロ
一ム配列を3′末端が含むような形で設計されている。好ましくは、オリゴヌク
レオチドの5′末端は、もう1つの制限エンドヌクレアーゼ部位を包含する配列
から成る。
中央顛域(20〜100bp)は、TGF−β3相互作用部位の突然変異誘発さ
れた配列を含んでいる。望ましい領域内に点突然変異を導入するために、オリゴ
ヌクレオチド合成は、突然変異が望まれない位置(例えばIIJ限部位)が個々
のホスホルアミダイトの溶液を用いて合成され、一方突然変異が望まれる位置が
ホスホルアミダイトの規定混合物を用いて合成されるようにプログラミングされ
ている。この手順を用いて、3つの「不適正な」ヌクレオチドの各々3.3%と
野生型ヌクレオチド90%の混合物によって10%の突然変異率を達成すること
ができる0合成の後、オリゴヌクレオチドは、短かいオリゴヌクレオチド(<
50n t)については5epPakC1Bカートリッジを用いて、又比較的長
いオリゴヌクレオチドについては準備的ポリアクリルアミド電気泳動を変性する
ことによって、純化される。
2本鎖DNAに対する変換は、3′ (及び5′)端パリンドローム配列を用い
たオリゴヌクレオチドの自己アニーリング及び、4つのdNTPが存在する中で
のDNAポリメラーゼKleno−断片での処理によって達成される。5′及び
3′の外部部位を認識する制限酵素での消化の後、非変性ポリアクリルアミドゲ
ルによって2末鎖オリゴヌクレオチド混合物を純化する0次にこのオリゴヌクレ
オチド混合物を用いて、TGF−β3発現プラスミド内の相応する断片を置換す
る。
突然変異体の遺伝子型を直接決定するため、2本鎖配列決定方法が用いられる。
突然変異の頻度が低すぎる場合には、プローブとしてキナーゼ付加され、5′3
”Ptm!識付けされたオリゴヌクレオチドを用いた葺成コロニーフィルタハイ
ブリッド形成によって突然変異体クローンを識別する。 TGF−β3突然変異
体発現構成体は、COS細胞内に形質移入される。これに続いて、TGF−β3
タンパク質は、丁GF−β3免疫アフィニテイ力ラムを用いて部分的に純化され
、TGF−β3結合/不活性化タンパク質と相互作用する能力についてテストさ
れる。
菫胆又然変異透発
完全な成p TGF−β3をコードするcDNA断片内の多数の任意に分布した
ヌクレオチド1換を生み出すためには、飽和突然変異誘発法が利用される。結果
として得られたTGF−β3突然変異体は、生物学的活性、レセプタ結合能力及
びTGF−β結合タンパク質に対するアフィニティについてテストされる。最終
的に、選択された一群の突然変異体の↓生前半減期がテストされる。
まず第一に、TGF−β3 cDNAを含むBlue−script(Stra
tagene)プラスミドは、(成熟タンパク質に先行する)TGF−β3のR
−に−に−R処理部位のFsp I部位及びTGF−β3停止コドンのBamH
1部位3′を生成するため、部位誘導突然変異誘発を受ける。次の突然変異オリ
ゴヌクレオチドが使用されることになる:これらの部位は、TGF−β3 cD
NAプラスミドからの突然変異断片の除去及びこのプラスミド内へのこの断片の
再挿入を容易にする。
Fsp I −BamHr TGF−β3 cDNA標的断片は、M13内で、
M13複製起点との関係において両方の方向にサブクローニングされる。
突然変異誘発を受けた標的配列の各々の鎖に対して3つの異なる反応が行なわれ
る(管1本につき1mg/mlの1本1iDNA 40Mg)。
1、10μlの酢酸ナトリウム、pH4,3と、50μlの2Mの亜硝酸ナトリ
ウムを付加し、室温で60分間温1する。
2 、60u 1 (Dil@* (18M) fi!![−加工、室温テ10
分間温室スル。
3.60μmの濃縮(12M) ヒドラジンを加え、室温で10分間温1する。
温室の後、DNAをエタノール沈降させ、70%のエタノールで洗浄し、TEE
M衝液内で再度懸濁させた。第2の鎖は、AMV逆転写酵素を用いたプライマ拡
張により調製される(脱プリンは、E、coli DNApollによるDNA
合成を抑制するが、逆転写酵素によるDNA合成は抑制しない、突然変異体は、
ランダムクローンのDNA配列決定より直接識別されうる。
主しヱノ1!四1゛リンに・ るTGF−3) ムTGF−β3、変更TGF−
β3又は抗TGF−β3抗体に結合されたTGF−β3に対するα!−マクログ
ロブリンの結合は、0’ Conner−McCourt他(29)によって記
述されている方法を修正したものを用いて測定される。N単に言うと、”’I
TGF−β3は、標識づけされていないTGF−β3、変更TGF−β3又は抗
TGF−β3抗体に結合されたTGF−β3のいずれかを含むPBS内でβ2−
マクログロブリンと共に温室される。非特異的結合は、標識づけされていない成
長因子の400倍のモル余剰分を用いて測定される。 ”51 TGI−β3に
対するβ2−マクログロブリンの架橋は、PBS内の1z4体積(7) 5 m
M ヒス(スルフォスクシニミジル)スペリン酸塩(BS3;Pierce)の
付加によって達成され、反応は2.5Mグリシン1/20体積の付加により4°
Cで2分後に停止される。等量のSDS −PAGE試料緩衝液(2×)が試料
に付加され、3分間沸とうした水浴中で加熱される。
試料について電気泳動が行なわれ、脱染されたゲルは乾燥され、強調スクリーン
を用いて一70’CでX線フィルムに露出される。代替的には、架橋を伴って又
は伴わずにβ2−マクログロブリン12517GF−β3複合体を免疫沈降させ
るため、市販の抗α2マクログロブリン(Sigma)が用いられ、ガンマカウ
ンタによって直接測定される。
■刑しセプタに・ るTGF−3の 入■型レセプタは、膜結合(プロテオグリ
カン)及び可溶性(ベータグリカン)の両方の形態で存在する。TGF−β、変
更TGF−β又は抗TGF−β抗体に結合された変更TGF−β又はTGF−β
に対するベータグリカンの結合は、Andres他(1)が記述した方法を用い
て測定される。非特異型結合は、標識づけされていない成長因子の400倍モル
余剰分を用いて決定される。簡単に言うと、可溶性ベータグリカンは、無血清の
馴化培地型3T3− LL脂肪細胞から作られる。
マウス3T3− Ll脂肪細胞を、集茫性又は近集密性になるまで成長させる。
細胞単層を2回洗浄し3日間無血清の−aymouth培地内で温室する。収集
直後に0.21Mの最終濃度になるまで、新鮮なPMSFの濃縮材料を付加する
。収集した馴化培地を4°Cで15分間2000Xgで遠心分離し、その後4℃
で40分間2000,0OOX gで超遠心分離した。 0.25mNaC1と
いう最終濃度に至るまで馴化培地にNaClを付加し、IMでp!(6,0のB
IS−Trisの付加によりpF16.0までもっていき、結合緩衝液(IIW
g/mlのBSAを含むpH7,5の50mMのNaC1,10mM MgC1
z、5mMのKCI、25mMのHepes)でプレ均衡化した。 ”’I T
GF−βを、結合緩衝液の中で、標識付けされたTGF−β、変更TGF−β又
は抗−TGF−β抗体に結合されたTGF−β及び可溶性ベータグリカン(適切
に希釈されたもの)と混合させ、温室する。この混合物をプレ均衡化されたDE
AE−セファロースFast Flo−に加え、連続的に混合しなから4°Cで
3.5時間温置する0次に低温結合緩衝液(アルブミン無し)で5回ビーズを洗
浄する。ビーズ上に残る放射能量が測定されることになる。■型プロテオグリカ
ンレセプタに対する特異的結合の分析のためには、”5I TGF−βを無傷の
細胞に架橋(6)させ、レセプタを標準SDS −PAGEで分離し、”5I
−bindingを濃度計で測内部標識付けされたTGF−β3 (”Sシステ
ィンで代謝的に標識付けされたもの)又は”’I TGF−β3を用いた脈管内
、腹腔内及び皮下経路を介しての巨丸剤注入(マウス−匹あたり0.1〜10μ
g)に続いて、マウスの血清内でTGF−β3の化学的半減期を測定する。
標識付けされた材料の組織分布は、肝臓、肺臓及び骨髄の部位を特に強調してさ
まざまな器官内で測定される。マ婆古のTGF−β3の生物学的半減期が受諾で
きないほど短かいことがわかった場合、直接的膵臓内注入(体壁を通して)によ
る局所投与が用いられるか、或いは又大腿動脈への注入が関与するGoey他(
12)が報告した外科的技術が用いられる。この後者のアプローチは、TGF−
β1を骨髄に局所化させるのに有効であり結果として早期幹細胞及び始原細胞の
増殖は抑制されることが報告されている。
flu−μ■二131]L生pプロ鮪J!(’!Jl曳TGF−β3プロ領域タ
ンパク質は、成熟TGF−β3と結び′つき、成熟TGF−β3の半減期及び生
物学的活性を変更する0位置]、163−1165で翻訳終止コドン(TGA、
TAG、 TAA)を導入するため図1内の核酸の突然変異誘発により、ヌク
レオチド位置263−265でメチオニンで始まり位置1160−1162でア
ラギニンで終わるTGF−β3前駆体をコードする核酸を工学操作する。結果と
して得られた核酸を発現ベクター内に挿入し、前述のとおり付加的な選択可能な
マーカと共に適切な宿主細胞内に形質移入する。培地からTGF−β3プロ頭域
タンパク質を回収する。このタンパク質は、安定した形で成P TGF−β3を
結合しかくしてキレート形成し、成熟TGF−β3の半減期及び生物学的活性を
変更する。
TGF−3プロ貧 ンバク に・ る丁GF−3の 人TGF−β3又は突然変
異体TGF−β3に対するTGF−β3プロ領域の結合は、以下のように測定さ
れる。氷上で5時間、im付けされたTGF−β3又は突然変異体TGF−β3
のいずれかを含むPBS内で純化TGF−β3プロ領域と共に”’I TGF−
β3を温室する。標識付けされていない成長因子の400倍のモル余剰分を用い
て非特異的結合を測定することになる。 1251 TGF−β3に対するTG
F −β3プロ領域の架橋は、PBS内で1/4体積の51のビス(スルフォス
クシニミジル)スペリン酸塩(BS3; Pierce)の付加によって達成さ
れ、2.5Mのグリシン1/20体積を付加することによって4°Cで2分後に
反応を停止させる。試料に等量の505− PAGE試料緩衝液(2×)が付加
され、3分間沸とうする水浴内で加熱される。
試料に対し電気泳動を行ない、脱染されたゲルを乾燥させ、強調スクリーンを用
いてX線フィルムに対し一70゛Cで露出させる。代替参考文献
的には、架橋を伴って又は伴わずに”J TGF−β複合体で複合体化されたT
GF−β3プロ頭域を免疫沈降させるのにanti I−TGF −β3が用い
られ、ガンマカウンタによって直接測定される。
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F工GolfΣ1
日GURε1
日GLIRε2
2.5X SSC,65°C
日GURε3
日GLJRε4
− ・ −−2,10−アクチン
口GURE5
日GLJRε6
日GuRε7
口GURεB
(A)=腫瘍増殖阻害活性を有するタンノくり質口GURε9
FIGURε1゜
FIGUREll
90 1@+IO
!30 M 350
FIGUREll
&050 60 70 80
FIGLIRε12
日GLIRE13
0 、ロロ01 .001 .01 .1 1 T。
TGH−βl対照の量(n9)
、01 1 1 to TOO
ならし培地の量し1)
日GURε15
FIGURε16
d
ealR@1@ −神−−
未関係ペプチド “
FIGUREi9A
FIGURE 19B
口GUFIE 2O
−DTT +DTT
FIGURε21A
ウサギポリクローナル抗−β3V及び抗−TGF−β5rsus
TGFイI
TGF−81(n67m1)
FIGURE21B
ウサギポリクローナル抗−β3V及び抗−TGF−βV・rsus
TGF−聞
TGF−a3 (n67m1)
FIGURE 21C
ウサギポリクローナル抗−β3V及び抗−TGF−βV・rsus
丁GF−82
丁OF−62(ng/mQ
1’!GORE 22
要約書
本発明は、TGF−β3前駆体、そのTGF−β3前駆体のプロ領域及び成p
丁GF−β3を含んで成るタンパク質を生成し、そして精製するための方法を提
供する。さらに、本発明はまた、変異、単一ペプチドの欠失及びプロテアーゼ切
断部位置換を含んで成る、増強された生成及び高められた治療的利用性を伴って
、新規ホモニ璽体タンパク質を生成し、そして精製するための方法も提供する。
国際調査報告