JPS6387984A - ヒトのインタ−α−トリプシン阻害剤の遺伝子 - Google Patents

ヒトのインタ−α−トリプシン阻害剤の遺伝子

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JPS6387984A
JPS6387984A JP62186767A JP18676787A JPS6387984A JP S6387984 A JPS6387984 A JP S6387984A JP 62186767 A JP62186767 A JP 62186767A JP 18676787 A JP18676787 A JP 18676787A JP S6387984 A JPS6387984 A JP S6387984A
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JP
Japan
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sequence
protein
microglobulin
dna
iti
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JP62186767A
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ジヨン・フレデリツク・カウマイヤー
マイケル・ポール・コテイツク
ジヨセフ・オド・ポラツジ
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Miles Laboratories Inc
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    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
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    • C07K14/70539MHC-molecules, e.g. HLA-molecules
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    • C07K14/8107Endopeptidase (E.C. 3.4.21-99) inhibitors
    • C07K14/811Serine protease (E.C. 3.4.21) inhibitors
    • C07K14/8114Kunitz type inhibitors
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07K2319/01Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif
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  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
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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】 インターα−トリプシン阻害剤(inter−alph
a−trypsin  1nhibit。
r)(ITI)は、ヒトの血漿および血清中に見出され
るセリンプロテアーゼ阻害剤である。この蛋白質は、蛋
白質分解酵素、トリプシン、キモトリプシンおよび好中
性(neut rophi 1)エラスターゼを阻害す
ることが報告されている。
しかしながら、阻害剤の特異的ターゲットは未知である
。ITIはlより多い分子量の種として存在するという
ことにおいて、血漿プロテイナーゼ阻害剤類のうちで独
特ある。それは180キロダルトン(kd)程度に高い
分子量の形態でありかつ30kd程度に低い分子量の種
であることが発見された。この低分子量の種はHI−3
0と表示された。HI−30はトリプシンで処理するこ
とによって高分子量の形態から解放されうる。HI−3
0の断片は、高分子量の形態の抗折白質分解活性のすべ
てを含有する。しかしながら、180kdの蛋白質の前
駆体は、血漿中に見出されるHI−30蛋白賀の前駆体
であることが直接立証されてきていない。HI−30は
180kdの形態から独立に生産されることが可能であ
る。
高分子量のITIの全体の構造は未知である。
しかしながら、分解生成物、HI−30、はヒト尿から
精製され、そして完全なアミノ酸配列は決定された。H
I−30は50%の炭水化物から構成されており、そし
て2つの直列に連結した(tandem  l i n
ked)抗折白質分解活性ドメイン(d oma i 
n)を含有する0両者のドメインは低分子量のセリンプ
ロテアーゼ阻害剤のクニッ(Kunitz)族に構造的
に関係する。
180kdのITIは一本鎖の糖蛋白質として記載され
てきたが、最近の実験は、ITIを構成するポリヌクレ
オチドの遺伝情報を指定する多数のメツセンジャーRN
A (mRNA)がヒビ肝臓中に存在することを示して
いる。これらのmRNA(7)1つは、ITI軽鎖(l
ight  chain)と呼ばれる42kdの蛋白質
の遺伝情報を指定する。この蛋白質はHI−30に対し
て特異的な抗体と反応する。ブーアグニオン(B o 
u r gunion)ら、1983参照、ITIの軽
鎖の相補的DNA (cDNA)クローンは、ヒト肝臓
mRNAライブラリーから他のものによって分離され、
そして第2ドメインの阻害部分に対してして部分的に配
列決定された。この研究は、アミノ酸配列のデータと対
照的であり、HI−30がITI軽鎖のカルボキシ末端
に存在することを示し      “た、ブーアグニオ
ン(Bourgunion)ら、1983参照。
遺伝子クローニング技術を使用すると、HI−30解読
領域を含有するITI軽鎖のための遺伝子のcDNAコ
ピーは、ヒト肝臓mRNAライブラリーから分離された
。最長のクローン(コロニーのハイブリダイゼーション
によって同定された)の全ヌクレオチド配列は決定され
た。これによって、HI−30のための遺伝子は遺伝子
の3゛末端に存在し、これは蛋白質のカルボキシ末端に
相当することが確証された。アミノ酸構造(これはヌク
レオチド配列から遺伝暗号の゛転写によって誘導される
)は、一般に、前に報告されたHI−30蛋白質配列か
ら入手できるデータと一致する。しかしながら、HI−
30のためのこの構造遺伝子に対して5′は、血清蛋白
質、α−1−ミクログロブリンを暗号化するオープンリ
ーディングフレーム(open  readingfr
ame)であることが、今回、発見された。
α−1−ミクログロブリンは、また、蛋白質HCとして
知られている。α−1−ミクログロブリンは、血漿、尿
および脳を髄液中に見出される31kdの糖蛋白質であ
る。この蛋白質は、構造が、それを蛋白質HCと表示す
る他の研究者らによって分離された蛋白質に類似する。
すべての意図および目的に対して、α−1−ミクログロ
ブリンおよび蛋白質HCは同一蛋白質から誘導され、そ
して構造の差はアミノ酸配列の決定方法から生ずるアー
チファクトを表わすと考えることができる。
蛋白質HCは黄褐色の発色団の基を含有し、そして、シ
アル酸の炭水化物の残基を酵素ノイラミニダーゼで除去
した後でさえ、アガロースゲルの電気泳動の時異質に帯
電した蛋白質として移動する。α−1−ミクログロブリ
ンは、遊離の形態でおよびIgAとの複合体として血漿
中に存在する。最近、α−1−ミクログロブリンは好中
性走化性を変調する上で重要であることが示唆された。
HI−30とα−1−ミクログロブリンとの会合は、従
来文献中に報告または示唆されてきていない。
本発明は、ITIの軽鎖のHI−30解読領域(cor
ding  region)をもつ配列中のα−1−ミ
クログロブリンを暗号化する(encod i ng)
cDNA配列に関する。また、α−1−ミクログロブリ
ンとクローニングされたDNA配列から生産されたHI
−30との融合蛋白質を開示する。
α−1−ミクログロブリンおよびITIのHI−30部
分の遺伝情報を指定することが発見された、この新規な
遺伝子の分離に対するアプローチは、特異的の長いオリ
ゴデオキシリボヌクレオチドのプローブを使用して、遺
伝子のライブラリーをスクリーニングして、HI−30
遺伝子を含有する推定上のクローンを同定することであ
った。
これらのプローブは、コドンの縮重が低いHI−30の
アミノ酸領域を選択し、そしてこのアミノ酸配列を、最
も好ましいヒトコドン、すなわち、ヒト蛋白質の遺伝情
報を指定するを遺伝子中に最も使用されるコドンを使用
して、独特DNA配列に転化(逆翻訳)することによっ
て表示された。
この設計において利用された蛋白質配列および調製され
た合成オリゴマーを第1図に記載する。1つのプローブ
はMet−49からPhe−66までのアミノ酸配列を
表わし、これはHI−30の第1抗蛋白質分解ドメイン
に位置する。他のプローブはアミノ酸Cys−115〜
Cys132上に基づいて設計され、これは第2ドメイ
ン中に見出された。各プローブは2つの33ヌクレオチ
ド長さのオリゴマーから構成し、これは中央領域におい
て12の相補的オリゴヌクレオチドによって重複されて
いた。
オリゴヌクレオチドのプローブの合成 オリゴヌクレオチドのプローブは、固相合成法[アルキ
ンソン(Alkinson)ら、1984]を使用して
調製した。オリゴヤ−の合成の計画は、プロトン活性化
され、保護された2゛−デオキシ−リボヌクレオチドホ
スホルアミダイト[ペアウケイジ(Beaucage)
ら、1981]を利用して、マッテウチ(Matteu
cci)ら(1981)によって概説された。すべての
順次のステップは、自動化された方法において、アプラ
イド・バイオシステムス380型DNAシンセサイザー
(Applied  Biosystems  Mod
el  380  DNA  5ynthesizer
)で、保護されたヌクレオチド、溶媒、化学物質および
試薬を使用して実施し、それらのすべてはアプライド・
バイオシステムス(Applied  B i  o 
s y s t emS)、米国カリフォルニア州フォ
スター市、から入手した。固相支持体[また、アプライ
ド番バイオシステムス(Applied  Biosy
stems)から入手した]は調節された孔のガラスで
あり、これに出発3”−ヌクレオチドはすでに取付けら
れていた。製造会社の推奨に従って、ある種の修正を自
動化された反応サイクルに導入した。合成が完結したと
き、オリゴマーを脱ブロッキングし、そして製造会社の
推奨に従ってDNA合成装置内で固体の支持体から切り
離した。
オリゴマーを含有する水溶液を濃水酸化アンモニウムと
一緒に55℃に4〜24時間密閉バイアル内で加熱する
ことによって、ブロッキング基の除去を完結した。得ら
れる溶液を蒸発させ、残留物をo、oiモルの重炭酸ト
リエチルアンモニウム緩衝液、pH7,0(TEAB緩
衝液)中に溶解した。この溶液をセファデックス(Se
phadex)−G50@ゲルろ過樹脂のクロマトグラ
フィーにかけた。この方ラムは同一のTEABI衝液中
で調液中、かつその緩衝液で溶離した。空隙体積で溶離
する物質をプールし、そして溶液を蒸発した。残留物の
一部(260nmにおける吸収単位の10〜40%)を
装入緩衝液(組成二0.1%のブロモフェノールブルー
、0.1%のキシレンシアツール、lOミリモルのED
TA二ナトジナトリウムムアミド中)中に溶解し、さら
にポリアクリルアミトンのゲル上の電気泳動によって精
製した。ゲルの大きさは18X32Cm、厚さ1.5m
mであった。この方法において精製した各オリゴマーの
ためのウェル(well)の大きさは幅2〜5cmであ
り、そして5種類までのオリゴマーを単一のゲルで精製
した。ゲル中のアクリルアミドの濃度は、所望生成物の
鎖長に依存して、14〜20%で変化した。より長いオ
リゴマーについて、14%のゲルは好ましいが、より短
いオリゴマーは20%までのアクリルアミドのゲルで精
製した。ゲルは、また、7モルの尿素およびトリス−ホ
ウ酸塩−EDTA緩衝液(0,1モルのトリス、0.1
モルのホウ酸塩、2ミリモルのEDTA、pH8,3)
を含有した。展開緩衝液は同一のトリス−ホウ酸塩−E
DTA緩衝液であった。電気泳動は20〜60ワツトの
一定電力において、6〜18時間実施した。
電気泳動の完結後、ゲルをプラスチックのラップ内に包
み、そしてオリゴマーを紫外線のシャドウィング(sh
adowing)によって可視化した。このシャドウィ
ングは、ラップしたゲルを蛍光性薄層クロマトグラフィ
ー板上に置き、そしてゲルを単波長の紫外線源で見るこ
とによって達成した。所望生成物は、このシャドウィン
グ技術によて、最も遅く移動する主要なブルーの帯とし
て現れた。所望の帯をゲルから切り取った。DNAオリ
ゴマーをゲルのスプライスから、エビジーン(EpGe
ne)[バルチモア(Baltimore)、米国マリ
−ランド州ID−Get@電気泳動装置を使用して、粉
末状ジエチルアミノエチル(DEAE)セルロース上に
溶離した。オリゴマーをセルロースから1モルのTEA
Bfiti液で溶離して回収した。オリゴマーを含有す
る緩衝液を蒸発し、残留物を0.01モルのTEAB緩
衝液中に溶解し、次いで前述のようにセファデックス(
Se phadex)−G50@c7)カラムに通過さ
せて脱塩した。空隙体積中に溶離される物      
”質をプールし、そして凍結乾燥して最終生成物を得た
。これらの手順を使用して、約0.5〜約5.0A26
0単位の精製したオリゴマーの各々を得た。
精製したオリゴヌクレオチドのプローブは、個々のオリ
ゴマーをアニーリングし、そして残留する一本釦領域中
のクレノー断片および放射性ヌクレオチドを次の方法に
よって充填することによって放射線標識した。オリゴマ
ーを、まず、0.1モルのNaC1中の200鉢g /
 m lの濃度で7ニーリングした。この混合物を65
℃で10分間、37℃で20分間、15℃で20分間お
よび4℃で20分間加熱した。プローブは、大腸菌(E
、co l 1)DNAポリメラーゼエからのクレノー
断片および適当な放射性ヌクレオチドを酵素的に充填す
ることによって放射性とした0合成反応混合物は、0.
2JLgのアニーリングしたオリゴマー、400wモル
のdTTP、400pモルのdATP、100μCiの
α−P32−dCTP(3000キユリ一/ミリモル)
、100ルCiのα−P32−dGTP (3000キ
ユリ一/ミリモル)、50ミリモルのトリス(pH7。
2)、10ミリモルのMgCl2.0.01ミリモルの
ジチオスレイトール、50gg/mlのウシ血清アルブ
ミン、および10単位のクレノー断片から、体積30I
Llにおいて、成っていた。この反応を23℃で60分
間インキュベーションし、次いで標識されないdCTP
およびdGTPに関して400gモルとした。23℃に
おいて15分後、反応をIILlの10%のドデシル硫
酸ナトリウム(S D S)で停止し、そして標識され
たオリゴマーをセファデックス(Sep、hadex)
−G50@のクロマトグラフィーによって精製した。こ
の方法を用いて、1109cp/g遺伝子の比活性に日
常的に到達した。2つの充填したプローブを、ライブラ
リーの初期のスクリーニングのためのプールした。
mRNAライブラリーの構成 ヒトmRNAの入gt 11 CDNA7フージライブ
ラリーは、フイツク(Huynh)ら、1985に記載
されているようにして構成した。ライブラリーは106
の独立のクローンから成り、その包装されたファージの
71%はインサートを含有した。ライブラリーはベント
ン(Bent。
n)ら、1977に記載されているようにしてスクリー
ニングした。
合計106の独立ファージを、宿主大腸菌(E、col
i)菌株Y1088上に375フア一ジ/cm2の密度
でプレイティングした。
プラークのリフト(1i f t)に使用したニトロセ
ルロースのフィルターを、20%のホルムアミド、2×
デンハルトの溶液、5XSSPE (20XSSPEは
3 、6モルc7)NaC1、200ミリモル(7)N
aH2PO4,pH7,4,20ミリモルのEDTA、
pH7,4である)、0.1%のSDS、100ルg 
/ m lの剪断した一本鎖のサケ精子DNA中で37
℃において少なくとも4時間予備ハイブリダイゼーショ
ンした。次いで、リフトしたプラークを含有するフィル
ターを、同一条件下に、1106cp/mlの放射線標
識したオリゴマーのプローブ混合物と一夜ハイブリダイ
ゼーションした。プローブ混合物を100°Cで10分
間インキュベーションした後、フィルターに添加した。
フィルターを0.2XSSPE、O。
1%のSDS中で37℃において洗浄し、そして−70
℃においてデュポン社のハイ−プラス(Hi−Plus
)増強スクリーニングを使用してコダック(K o d
 a k) XAR−2フイルムに露出した。
これらの方法により、100より多い陽性のクローンが
、スクリーニングした426.000フアージにおいて
同定された。12の陽性のクローンを選択し、そして単
一のファージのプラークの分離によって精製した。これ
らの個々のクローンを、それらの溶融温度、すなわち、
各プローブとの二本鎖プローブ−DNA複合体の熱変性
温度を特性づけ、そして挿入されたDNAの大きさを決
定することによって分析した。すべての12のクローン
は各個々のブローブヘハイブリダイゼーションした。ド
メインIについてのプローブは、0.lX5sPE、0
.1%(7)SDS中で60℃においてクローンの各々
ヘハイブリダイゼーションしてとどまった。ドメインI
Iについてのプローブは、50℃〜60℃において洗浄
除去された。インサートの大きさは、同定された組換え
体からEc oRI制限エンドヌクレアーゼで除去した
後、クローニングした断片のポリアクリルアミドゲルの
電気泳動によって決定して、約700〜約1300ヌク
レオチドの範囲であった。
最大のインサートをもつクローンを、DNA配列決定に
よるそれ以上の分析のために選択した。
DNAの配列決定 ファージのベクター中に挿入されたDNA断片を、制限
酵素のEcoRIを使用してベクターから切出した。解
放した断片をゲル精製し、そしてデイニンガー(De 
i n i nge r)、1983の超音波処理技術
を用いて、M13ベクター、mp−18中のより小さい
断片の不規則ライブラリーを発生させるために使用した
0個々のM−13クローンを、サンガー(Sanger
)ら、1977のジデオキシ鎖停止法(chain  
termination  method)を使用して
DNA配列を決定した0次いで、4つのオリゴデオキシ
ヌクレオチドのブライマーを設計し、そして合成した。
これらのプライマーを使用して、不明量のあ配列の残る
領域を確証した。遺伝子中の各ヌクレオチドを、少なく
とも3回その領域を配列決定することによって確証し、
そしてヌクレオチドの95%は4回配列決定した。
ショットガンDNA配列決定からのデータを、ゲルΦプ
ログラム・オブ・インテリジェネチックス(GEL  
program  of  intelligenet
ics)を使用して整列した。インターナショナル・バ
イオテキノリジーズψインコーボレーテッド(Inte
rnational  Biotechnologie
s、InC0)、米国コネチカット州ニューヘブン、か
ら購入したDNA−蛋白質配列分析ソフトウェアで、オ
ープンリーディングフレームのサーチを実施した。決定
されたDNA配列は第2図に示されている。第2図から
明らかなように、このクローンのEcoRIは1,23
2ヌクレオチドの長さである。断片は352アミノ酸の
オープンリーディングフレームを含有し、これはヌクレ
オチド位置51においてメチオニンコドンで開始し、そ
してヌクレオチド1106において出発する停止コドン
で終る。クローンは、また、3°末端におけるEcoR
I部位に隣接して、アデニレート残基の8ヌクレオチド
のストレッチ(stretch)を含有する。ポリ(A
)付加、AATAAAA、のシグナルは、ポリ(A)テ
イルより上流の19ヌクレオチドに存在する。プローブ
の構成に使用したオリゴヌクレオチドは、決定したDN
A配列と高い相同性を有する。ドメインIのプローブは
cDNAと94%の相同性を有し、そしてドメインII
のブロークは91%の相同性を有する。これらの高いレ
ベルの相同性は、これらのプローブの溶融特性と一致す
る。
HI−30の完全なアミノ酸配列は、オープンリーディ
ングフレームの3゛末端における塩基655〜1100
の間のヌクレオチドコドンから翻訳することができる。
DNA配列によって予測できるHI−30のアミノ酸配
列は、ヒトの尿から精製されたHI−30について決定
したものとほとんど同一である。2つの位置に小さい差
異が存在する。前に発表された蛋白質の配列は、アミノ
酸位置86−87にVal−11eおよび位置138に
Gluを割当てる。ITI軽鎖についてここで決定した
DNA配列は、それぞれ、これらの位置についてl1e
−Val対およびGlyを割当てる。DNA配列は、ヒ
ト肝臓からのcDNAクローンについて他の研究者らに
よって前に決定されたものとほとんど同一である。これ
らの研究者らは、同様なmRNAの最後の264ヌクレ
オチドのみを報告している[ブーアギノン(B o u
rguinon)ら、1985]、これらの2つの配列
の唯一の差異は、3′非翻訳領域における位置1183
に存在する、本発明の配列中の余分のシスティンである
オープンリーディングフレームのアミン末端は、180
kd(7)ITItたはHI−30のいずれでも従来同
定されなかった205アミノ酸配列を含有する。この蛋
白質配列が他の血清蛋白質のそれと関係することがある
かどうかを決定するために、この配列を使用してナショ
ナル・バイオメディカル・リサーチ・ファンディジョン
−プロティン・シーフェンス会テータベース(Nati
nal  Biomedical  Re5earch
  Foundation  Protein  5e
quence  database)をサーチした。こ
のデータベースは、アイファインド・プログラム・オプ
・イテリジェネティックス(IFIND  progr
am  of  Intelligenetics)で
サーチした。同一販売会社からのアライン・プログラム
(ALIGN  pr。
gram)を使用して、陽性の合致の同定後、配列を整
列した。この配列は、2つの蛋白質、α−1−ミクログ
ロブリンおよび蛋白質HCの配列とほとんど完全な合致
を示した。しかしながら、蛋白質Heの配列はより完全
であった。蛋白質HCに関係して、位置55における不
一致および位置56および57における2つのアミノ酸
ギャップが存在した。この配列はHI−30の第1アミ
ノ酸に隣接してArg−Argジペプチドを欠く3つの
アミノ酸で停止する。α−1−ミクログロブリン配列お
よび蛋白質HC配列の両者は、ITI軽鎖のアミノ末端
ドメインノ位置G 1 y−2oで開始する。
第3図は、ITI軽釦の構造を要約する。それはシグナ
ル配列および引続いてα−1−ミクログロブリンの配列
を含有する。α−1−ミクログロブリンとHI−30と
の接合部において、解読領域は2つのアルギニン残基で
ある。HI−30の配列はこれらの残基の直後に監視し
、そして追加の5et−Asnジペプチドで終る。この
蛋白質は42kdの計算分子量を有し、これは大きさが
ヒビ肝臓中で合成されたITI軽鎖に類似する。
生体外RNA転写 この新しく発見された蛋白質の構造を立証するために、
ITI軽鎖のcDNAクローンからのmRNA転写体を
次のようにして合成した。特異的mRNAを調製するた
めに、ストラタジーン・クローニング拳システムス拳イ
ンコーボレーテッド(Stratagene  Clo
ning  SystemS、Inc、)(米国カリフ
ォルニア州すンジエゴ)から購入したブルースクライブ
(Bluescri be・)RNA発現ベクター(7
)EcoRI部位の中に、ITI軽鎖のクローンを連結
した。この構成物をHi ndI I Iで切断し、次
いでクリーブ(Krieg)、ら、1984の方法に従
いT7RNAポリメラーゼを使用して生体外で転写した
。これはITI軽釦DNAインサートのmRNAコピー
を生成した。ゲル電気泳動により転写生成物を分析する
と、mRNAはDNAの全長のコピーであることが示さ
れた。次いで、このmRNA転写体をフェノールで抽出
し、そしてエタノールで沈殿させた。翻訳の前に、下を
参照(i nf ra)、RNAの転写体をワクシニア
ウィルスゲアニリルトランスフェラーゼでキャップした
0反応混合物は、50終モルのトリス(pH7,9)、
1.251LモルのMgCl2.6ミリモルのKCI、
2.5ミリモルのジチオスレイトール、1100JL/
mlのウシ血清アルブミン、100ILモルのS−アデ
ノシルメチオニンおよび330gモルのGTPを含有し
た。ベチェスダ・リサーチ・ラボラトリーズ(Beth
esda  Re5each  Laboratori
eS)から購入した酵素の1単位を、mRNAの1gg
につき使用した。この反応は37℃で45分間実施した
0反応をSO3の添加(0,5%に)により停止し、次
いでフェノールの抽出を実施した。
体外翻訳および蛋白質の生成 上の反応において生成したキャップドmRNAを、プロ
メガ・バイオチク(Promega  Biotech
)、米国ライスコンシン州マディソン、から購入した、
ミクロコックスのヌクレアーッゼ処置つサギ網状赤血球
すゼイトの翻訳系中で、対応する蛋白質に翻訳した。翻
訳はペルハム(Pelham)ら、1976に記載され
るようにして実施した。
次いで、このようにして得られた蛋白質生成物を、α−
1−ミクログロブリンおよびインターα−トリプシン阻
害剤に対する抗体で対抗させた。
これらのウサギ抗体(I gG分画)は、アキュレイト
・ケミカル・アンド・サイエンティフィック中コーポレ
ーション(Accurate  Chemical  
and  Corporation)(米国ニューヨー
ク州ウェストバリー)から購入した。免疫沈殿はドラパ
ースティン(D o b b erstein)ら、1
979に記載されるように実施した。免疫沈殿させた生
成物は、ラエムリ(Laemmli)、1979に記載
されるように実施した。試料を4%のSDSおよび50
ミリモルのジチオスレイトール中で10分間沸騰させた
後、ゲル上に装入した。これらの実験の結果を第4図に
示す。
生体外翻訳生成物は42kdの蛋白質(レーンG)であ
り、これは新しくクローニングした遺伝子中のオープン
リーディングフレームによって予測した大きさと一致し
た。蛋白質の帯はリゼイト中の同時に移動する蛋白質に
よってわずかに歪んでいる。新しい蛋白質生成物は、α
−1−ミクログロブリンおよび180kdのITI  
(レーンEおよびF)の両者に対する抗体で沈殿させる
。非免疫抗体、抗β−ガラクトシダーゼ抗体によって、
あるいは抗体を添加しないとき、有意な量の蛋白質生成
物は沈殿しない(それぞれ、レーンB、C1およびD)
、こうして、ITI軽鎖mRNAは、HI−30をもつ
α−1−ミクログロブリンのアミノ酸配列を含有する新
規な蛋白質を暗号化する。融合蛋白質生成物の両者の領
域は、明らかに適切にフォルディングして(f Ol 
d)エピトープを表わし、これらのエピトープは成熟し
た31kdのα−1−ミクログロブリンおよびITIの
高分子量の形態に対してして作られた特異的抗体によっ
て認識される。
当業者は理解するように、ITI軽釦のためのcDNA
を利用する蛋白質の生成は、また、生体内で達成できる
0例えば、ITIの軽鎖のcDNAは、適当なりローニ
ングベクター(すなわち、伝達ベクター)1例えば、あ
る種のバクテリオファージのDNAのプラスミドの中に
組込むことができる。プラスミドのベクター類は、環状
化(ci rcularized)プラスミド構造を開
き、次いでDNA配列を前記ベクター中に結合するため
に適当な種々の制限部位を含有する(あるいは、含有す
るように操作することができる)、バクテリオファージ
のDNAは、ある種の必須ではないファージ遺伝子の代
わりに異型DNAの挿入されたセグメントを有すること
ができる。いずれの場合においても、ベクターは異型配
列を宿主中に導入するために手段を提供し、前記ベクタ
ーは、また、その中の自己複製の提供に必要な遺伝情報
を有する。宿主細胞は、遺伝子の発現に使用される、こ
の分野において現在普通の種々の原核宿主および真核宿
主の中から選択できる。このような有機体は、例えば、
大腸菌(E。
coli)、枯草菌(Bci 11us  5ubti
1is)、サツカロミセス・セレビシアエ(Sacch
aromyces  cerevisiae)などの種
々の菌株を包含する。さらに、宿主は性質が哺乳動物で
あることができ、そしてベイビーハムスター(baby
  hamster)腎細胞、チャイニーズハムスター
(Chainese  hamSter)卵巣細胞、ヘ
ラ(HeLa)およびベロ(V E RO)細胞系のよ
うな細胞系を包含する。
このような生体内蛋白質の生成は、次のように例示する
ことができる。ITI軽釦を暗号化するc D N A
配列線、ファーマシア争インコーポレーテッド(Pha
rmacia、Inc、)[モL/キュラー・バイオロ
ジカルスOカタログ(Molecular  Biol
ogicals  Catalog)、63ページ、1
984]から商業的に入手可能である発現ベクターpK
K223−3の独特EcoRI部位の中に連結する0次
いで、正しい向きにおけるITI軽鎖のcDNA配列の
挿入は、制限プラスミドを生ずる制限マツピング技術に
よって決定する1次いで、前記プラスミドを使用して、
普通の技術によって、大腸菌(E。
coli)JM105細胞を形質転換する0次いで、形
質転換されたバクテリアを生長に適当な条件下に培養す
る。ITI軽鎖を暗号化するcDNAの発現は、イソプ
ロピル−β−チオガラクトシドを使用する誘導によって
達成する。この分野において標準の微生物の処理に引続
いて、得られるα−1−ミクログロブリン−Hl−30
融合蛋白賀を分離する。
前述のように、ITJはヒトの血漿および血清中に見出
されるセリンプロテアーゼ阻害剤である。この蛋白質は
、蛋白質分解酵素、トリプシン、キモトリプシンおよび
好中性エラスターゼを阻害することが報告された。!f
3療的観点から、最も重要なプロイテナーゼ阻害活性は
、ヒトの身体内のいくつかの源から放出されうる、加水
分解酵素エラスターゼの阻害である。ITIは、加水分
解酵素の過剰の放出、ことに種々の源からのエラスター
ゼから生ずる病気を処理するために1tI療的に使用で
きる。例えば、膵臓エラスターゼの過剰の放出は膵臓炎
を生ずる。過剰の血清エラスターゼのレベルはアテロー
ム性硬化症に関係づけられてきており、そして過剰の好
中性エラスターゼは、すべての結合組織、血管壁への傷
害および肺の組織の壊死および変性を生ずる急性および
優性の炎症において観測される。免疫学的プロセス、例
えば、リウマチ性関節炎のための炎症において、リソン
ームの酵素、とくに好中性エラスターゼ、が演する部分
は等しく重要である。
引用文献 この明最初中において言及した文献は、次の通りである
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【図面の簡単な説明】
第1図は、ITI軽鎖のcDNAクローンの分離に使用
するオリゴヌクレオチドのプローブを示す、プローブの
設計に使用する蛋白質配列は、ワラチャー・アンド・ハ
ッチスタッサー(Wachter  and  Hac
hSt rasser)、1981から採用する。ドメ
イン■からの配列は、Met−49〜Phe−66、そ
してドメインIIからの配列はCys−115〜Cys
132である。 第2図は、ITI軽釦軽鎖クレオチドおよび蛋白質配列
を示す、α−1−ミクログロブリン(α−1−ミク)の
配列は、ヌクレオチド108で開始し、そしてヌクレオ
チド656に及ぶ、HI−30はヌクレオチド666で
開始し、そしてヌクレオチド1100に及ぶ、ドメイン
エはヌクレオチド729で開始し、そしてドメインII
はヌクレオチド897で始まる。オリゴヌクレオチドの
プローブの設計に使用したアミノ酸配列は、下線を付し
である。尿から精製したHI−30の蛋白質配列と異な
る位置は、長方形で囲まれている。 第3図は、ITI軽鎖の蛋白質構造を表わす。 Metはオープンリーディングフレームの第1アミノ酸
である。「S」はシグナル配列を示し、そしてAla−
GIYは潜在的なシグナルのペプチダーゼ切断部位であ
る。Arg−Argジペプチドは、α−1−ミクログロ
ブリン領域とHI−30領域との境界に存在する。「L
」はクニッ(Kunitz)様ドメインIおよびIIの
前に存在する21アミノ醜配列である。5et−Asn
ジペプチドはオープンリーディングフレームの端に存在
する。 第4図は、軽鎖mRNAの翻訳生成物の免疫沈殿を示す
、RNAはブルースクライブ(BluescribeΦ
)発現ベクター中にクローニングされたインサートから
転写される。RNAは生体外でキャップ(cap)され
、モして35−Sメチオニンを組込んだミクロコックス
のヌクレアーゼ処置したウサギ網状赤血球リゼイトで翻
訳された。レーンAはRNAを添加しない翻訳であり、
そしてレーンGは軽鎖mRNAの翻訳である。 レーンB、C,Dは、非免疫抗体、抗β−ガラクトシダ
ーゼで沈殿させ、抗体を含まない、軽鎖RNA翻訳であ
る。レーンEおよびFは、それぞれ、抗α−1−ミクロ
グロブリンおよび抗インターα−トリプシン阻害剤で沈
殿させた。 特許出願人 マイルス・ラボラドリース・インコボレー
テッド ドメイン エ Met  Aha  Cys  Glu  Thr  
Phe  Gin  Tyr  Guy5’−ATG 
 GCCTGCGAG  ACCTTCCAG  TA
CGGC3’−ATG  CCG ド′芦イフ XI Cys  Gin  Gly  Asn  Guy  
Asn  Lys  Phe  Tyr5′−TGCC
AG  GGCAACGGCAACAAG  TTCT
AC3’−AAG  ATG Gly  Cys  Met  Gly  Asn  
Guy  Asn  Asn  PheGGCTGC−
31 CCG ACG TACCCG TTG CCG TT
G TTG MG−5’Ser Glu Lys Gl
u Cys Arg Glu Tyr CysAGCC
AG−3’ TCG GTCTTCCTCACOTCT CTCAT
G ACG−5’訂  目謬  西  V

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、インターα−トリプシン阻害剤の軽鎖のHI−30
    解読領域をもつ配列中のα−1−ミクログロブリンを暗
    号化することを特徴とするcDNA配列。 2、前記cDNA配列に対して分泌先導配列5′の遺伝
    情報を指定するDNA配列をさらに含む特許請求の範囲
    第1項記載のcDNA配列。 3、特許請求の範囲第1項記載のcDNA配列を含んで
    なることを特徴とする組換えDNAクローニングベクタ
    ー。 4、特許請求の範囲第2項記載のcDNA配列を含んで
    なることを特徴とする組換えDNAクローニングベクタ
    ー。 5、特許請求の範囲第3項記載のクローニングベクター
    によって形質転換された微生物。 6、特許請求の範囲第4項記載のクローニングベクター
    によって形質転換された微生物。 7、α−1−ミクログロブリンおよびHI−30を含ん
    でなることを特徴とするインターα−トリプシン阻害剤
    の軽鎖の融合蛋白質。
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