FI106563B - Process for Preparation of Human Erythropoietin Analogs and DNA Sequences Encoding These - Google Patents
Process for Preparation of Human Erythropoietin Analogs and DNA Sequences Encoding These Download PDFInfo
- Publication number
- FI106563B FI106563B FI964648A FI964648A FI106563B FI 106563 B FI106563 B FI 106563B FI 964648 A FI964648 A FI 964648A FI 964648 A FI964648 A FI 964648A FI 106563 B FI106563 B FI 106563B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- erythropoietin
- epo
- isoforms
- human erythropoietin
- amino acid
- Prior art date
Links
- OXCMYAYHXIHQOA-UHFFFAOYSA-N potassium;[2-butyl-5-chloro-3-[[4-[2-(1,2,4-triaza-3-azanidacyclopenta-1,4-dien-5-yl)phenyl]phenyl]methyl]imidazol-4-yl]methanol Chemical class [K+].CCCCC1=NC(Cl)=C(CO)N1CC1=CC=C(C=2C(=CC=CC=2)C2=N[N-]N=N2)C=C1 OXCMYAYHXIHQOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 201
- 101000987586 Homo sapiens Eosinophil peroxidase Proteins 0.000 title claims description 39
- 101000920686 Homo sapiens Erythropoietin Proteins 0.000 title claims description 39
- 102000044890 human EPO Human genes 0.000 title claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 8
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 title claims description 7
- 108010092408 Eosinophil Peroxidase Proteins 0.000 claims description 59
- 102100031939 Erythropoietin Human genes 0.000 claims description 59
- SQVRNKJHWKZAKO-UHFFFAOYSA-N beta-N-Acetyl-D-neuraminic acid Natural products CC(=O)NC1C(O)CC(O)(C(O)=O)OC1C(O)C(O)CO SQVRNKJHWKZAKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- SQVRNKJHWKZAKO-OQPLDHBCSA-N sialic acid Chemical compound CC(=O)N[C@@H]1[C@@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)OC1[C@H](O)[C@H](O)CO SQVRNKJHWKZAKO-OQPLDHBCSA-N 0.000 claims description 31
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 claims description 23
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 claims description 23
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 claims description 16
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 claims description 8
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 8
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 8
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims description 3
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000012217 deletion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037430 deletion Effects 0.000 claims description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 3
- 108091029865 Exogenous DNA Proteins 0.000 claims description 2
- 125000000837 carbohydrate group Chemical group 0.000 claims 4
- 108090000394 Erythropoietin Proteins 0.000 description 125
- 102000003951 Erythropoietin Human genes 0.000 description 124
- 229940105423 erythropoietin Drugs 0.000 description 114
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 110
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 110
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 45
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 42
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 36
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 32
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 31
- 238000001155 isoelectric focusing Methods 0.000 description 30
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 29
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 29
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 27
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 26
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 17
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 16
- 150000002482 oligosaccharides Polymers 0.000 description 16
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 16
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 15
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 15
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 14
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 14
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 13
- 125000005629 sialic acid group Chemical group 0.000 description 13
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 11
- 239000012614 Q-Sepharose Substances 0.000 description 11
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 11
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 11
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 11
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 10
- 230000004988 N-glycosylation Effects 0.000 description 10
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 10
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000009010 Bradford assay Methods 0.000 description 9
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 9
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 9
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 9
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 8
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 8
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 7
- 210000004978 chinese hamster ovary cell Anatomy 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 7
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N Asparagine Natural products OC(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 description 6
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 description 6
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 6
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 230000002485 urinary effect Effects 0.000 description 6
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 5
- 230000004989 O-glycosylation Effects 0.000 description 5
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 5
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 5
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 5
- 150000001413 amino acids Chemical group 0.000 description 5
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 5
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 4
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 4
- 102000000447 Peptide-N4-(N-acetyl-beta-glucosaminyl) Asparagine Amidase Human genes 0.000 description 4
- 108010055817 Peptide-N4-(N-acetyl-beta-glucosaminyl) Asparagine Amidase Proteins 0.000 description 4
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 4
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 4
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 4
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 4
- 239000013615 primer Substances 0.000 description 4
- 238000003127 radioimmunoassay Methods 0.000 description 4
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 4
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 3
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 3
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 3
- 125000003295 alanine group Chemical group N[C@@H](C)C(=O)* 0.000 description 3
- 125000000613 asparagine group Chemical group N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)* 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 3
- 230000000925 erythroid effect Effects 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 125000003607 serino group Chemical group [H]N([H])[C@]([H])(C(=O)[*])C(O[H])([H])[H] 0.000 description 3
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 3
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 3
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 2
- 208000032467 Aplastic anaemia Diseases 0.000 description 2
- 101100007328 Cocos nucifera COS-1 gene Proteins 0.000 description 2
- 102000004594 DNA Polymerase I Human genes 0.000 description 2
- 108010017826 DNA Polymerase I Proteins 0.000 description 2
- 239000003155 DNA primer Substances 0.000 description 2
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 2
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 2
- 102100024746 Dihydrofolate reductase Human genes 0.000 description 2
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 208000007502 anemia Diseases 0.000 description 2
- 108010064886 beta-D-galactoside alpha 2-6-sialyltransferase Proteins 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 2
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 2
- 238000001641 gel filtration chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000005534 hematocrit Methods 0.000 description 2
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 210000001672 ovary Anatomy 0.000 description 2
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 2
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000004366 reverse phase liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 2-diethylaminoethanol Chemical compound CCN(CC)CCO BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NKDFYOWSKOHCCO-YPVLXUMRSA-N 20-hydroxyecdysone Chemical compound C1[C@@H](O)[C@@H](O)C[C@]2(C)[C@@H](CC[C@@]3([C@@H]([C@@](C)(O)[C@H](O)CCC(C)(O)C)CC[C@]33O)C)C3=CC(=O)[C@@H]21 NKDFYOWSKOHCCO-YPVLXUMRSA-N 0.000 description 1
- YCPXWRQRBFJBPZ-UHFFFAOYSA-N 5-sulfosalicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(S(O)(=O)=O)=CC=C1O YCPXWRQRBFJBPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N Adenosine triphosphate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 description 1
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 description 1
- 108010002913 Asialoglycoproteins Proteins 0.000 description 1
- DJIMLSXHXKWADV-CIUDSAMLSA-N Asn-Leu-Ser Chemical group OC[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DJIMLSXHXKWADV-CIUDSAMLSA-N 0.000 description 1
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 1
- 241000699800 Cricetinae Species 0.000 description 1
- 241000699802 Cricetulus griseus Species 0.000 description 1
- 102000012410 DNA Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108010061982 DNA Ligases Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 229930182816 L-glutamine Natural products 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 108010052285 Membrane Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000018697 Membrane Proteins Human genes 0.000 description 1
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N Metaphosphoric acid Chemical compound OP(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 108010086093 Mung Bean Nuclease Proteins 0.000 description 1
- 241001529936 Murinae Species 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 1
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 1
- 108010021757 Polynucleotide 5'-Hydroxyl-Kinase Proteins 0.000 description 1
- 102000008422 Polynucleotide 5'-hydroxyl-kinase Human genes 0.000 description 1
- 239000012564 Q sepharose fast flow resin Substances 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- 102000040739 Secretory proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091058545 Secretory proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 1
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 1
- 241000473945 Theria <moth genus> Species 0.000 description 1
- 108010022394 Threonine synthase Proteins 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-XXSWNUTMSA-N [125I][125I] Chemical compound [125I][125I] PNDPGZBMCMUPRI-XXSWNUTMSA-N 0.000 description 1
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000000959 ampholyte mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 108010027485 asialoerythropoietin Proteins 0.000 description 1
- 238000000376 autoradiography Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 102000005936 beta-Galactosidase Human genes 0.000 description 1
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 description 1
- 108010057005 beta-galactoside alpha-2,3-sialyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 102000023732 binding proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091008324 binding proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000011953 bioanalysis Methods 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000007975 buffered saline Substances 0.000 description 1
- 238000012511 carbohydrate analysis Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 1
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000030570 cellular localization Effects 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 208000020832 chronic kidney disease Diseases 0.000 description 1
- 208000022831 chronic renal failure syndrome Diseases 0.000 description 1
- 230000005757 colony formation Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- NKLPQNGYXWVELD-UHFFFAOYSA-M coomassie brilliant blue Chemical compound [Na+].C1=CC(OCC)=CC=C1NC1=CC=C(C(=C2C=CC(C=C2)=[N+](CC)CC=2C=C(C=CC=2)S([O-])(=O)=O)C=2C=CC(=CC=2)N(CC)CC=2C=C(C=CC=2)S([O-])(=O)=O)C=C1 NKLPQNGYXWVELD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SUYVUBYJARFZHO-RRKCRQDMSA-N dATP Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 SUYVUBYJARFZHO-RRKCRQDMSA-N 0.000 description 1
- SUYVUBYJARFZHO-UHFFFAOYSA-N dATP Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1CC(O)C(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 SUYVUBYJARFZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGWHQCVHVJXOKC-SHYZEUOFSA-J dCTP(4-) Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@@H]1O[C@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O)[C@@H](O)C1 RGWHQCVHVJXOKC-SHYZEUOFSA-J 0.000 description 1
- HAAZLUGHYHWQIW-KVQBGUIXSA-N dGTP Chemical compound C1=NC=2C(=O)NC(N)=NC=2N1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 HAAZLUGHYHWQIW-KVQBGUIXSA-N 0.000 description 1
- NHVNXKFIZYSCEB-XLPZGREQSA-N dTTP Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)C1 NHVNXKFIZYSCEB-XLPZGREQSA-N 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 102000004419 dihydrofolate reductase Human genes 0.000 description 1
- VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N dithiothreitol Chemical compound SC[C@@H](O)[C@H](O)CS VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 239000012894 fetal calf serum Substances 0.000 description 1
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 1
- 239000012997 ficoll-paque Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000000834 fixative Substances 0.000 description 1
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 230000002440 hepatic effect Effects 0.000 description 1
- 108010057760 hepatic sialoglycoprotein receptor Proteins 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012872 hydroxylapatite chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 238000001114 immunoprecipitation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 125000001909 leucine group Chemical group [H]N(*)C(C(*)=O)C([H])([H])C(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 210000005087 mononuclear cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 210000001236 prokaryotic cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008085 renal dysfunction Effects 0.000 description 1
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 210000001995 reticulocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000012487 rinsing solution Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000008279 sol Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 150000003588 threonines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000341 threoninyl group Chemical group [H]OC([H])(C([H])([H])[H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Description
x 106563x 106563
Menetelmä ihmisen erytropoietiinin analogien valmistamiseksi ja niitä koodattavat DNA-sekvenssit Tämä hakemus on jakamalla erotettu FI-patenttihake-5 muksesta 912829.METHOD FOR THE PREPARATION OF HUMAN ERYTHROPOEETIN ANGLES AND THE DNA sequences encoding them This application is separated from FI patent application No. 912829.
Tämä keksintö koskee menetelmää ihmisen erytropoietiinin analogien valmistamiseksi, niitä koodittavia DNA-sekvenssejä, ja näillä transfektoituja eukaryoottisia 10 isäntäsoluja.This invention relates to a process for the preparation of human erythropoietin analogs, to DNA sequences encoding them, and to eukaryotic host cells transfected with them.
Keksinnön taustaBackground of the Invention
Erytropoietiini on glykoproteiinihormoni, joka osallistuu punasolujen kantasolujen kypsymiseen erytro-syyteiksi. Se on välttämätön verenkierrossa olevien puna-15 solujen määrän säätelyssä. Luonnossa esiintyvä erytro poietiini valmistetaan maksassa sikiövaiheen aikana ja munuaisissa aikuisilla, ja se kiertää veressä ja stimuloi punasolujen muodostumista luuytimessä. Anemia johtuu miltei poikkeuksetta munuaisten häiriöstä, johtuen vähen-20 tyneestä erytropoietiinin tuotannosta munuaisista. Rekom- binantti-erytropoietiinin, joka on tuotettu geenitekniikalla, käsittäen proteiinituotteen ilmentämisen erytro-poietiinia koodattavalla geenillä transformoidussa isän-täsolussa, on todettu olevan tehokas käytettynä 25 kroonisesta munuaishäiriöstä johtuvan anemian hoidossa.Erythropoietin is a glycoprotein hormone involved in the maturation of erythrocyte stem cells into erythrocytes. It is essential for the regulation of circulating red-15 cells. Naturally occurring erythro poietin is produced in the liver during the fetal phase and in the kidneys in adults and circulates in the blood and stimulates the formation of red blood cells in the bone marrow. Anemia is almost invariably due to renal dysfunction due to decreased renal production of erythropoietin. Recombinant erythropoietin produced by genetic engineering, comprising expression of a protein product in a host cell transformed with an erythropoietin encoding gene, has been found to be effective in the treatment of anemia due to chronic renal failure.
Viime aikoihin saakka on erytropoietiinin saatavuus ollut hyvin rajoitettua. Vaikka proteiinia on ihmisen virtsassa, eritetyt tasot ovat liian alhaisia tekemään siitä käyttökelpoista erytropoietiinin lähdettä terapeut-30 tista käyttöä varten. Aplastisesta anemiasta kärsivillä potilailla on korkeampi virtsaan erittyvän erytropoietiinin taso terveisiin yksilöihin verrattuna, mutta virtsan rajoitettu määrä tekee myöskin tällaisen lähteen epäkäytännölliseksi. Ihmisen virtsan erytropoietiinin puhdistuk 2 106563 sessa, jonka ovat kuvanneet Miyake et ai., J. Biol. Chem., 252, 5558 (1977), käytettiin lähtöaineena aplastista anemiaa sairastavien yksilöiden virtsaa.Until recently, the availability of erythropoietin was very limited. Although the protein is present in human urine, secreted levels are too low to make it a useful source of erythropoietin for therapeutic use. Patients with aplastic anemia have higher levels of urinary erythropoietin compared to healthy subjects, but the limited amount of urine makes this source impractical. Purification of human urinary erythropoietin 2,106563, described by Miyake et al., J. Biol. Chem., 252, 5558 (1977), was used as a starting material for the urine of individuals with aplastic anemia.
Erytropoietiinia koodattavien geenien tunnistus, 5 kloonaus ja ilmentäminen on kuvattu US-patentissa 4 703 008, Lin et ai.. Kuvaus rekombinantti-erytropoietii-nin puhdistuksesta ravintoalustasta, jolla pidettiin yllä rekombinantti-erytropoietiiniplasmideja sisältäviä nisä-käs-isäntäsoluja, on sisällytetty US-patenttiin 4 667 016, 10 Lai et ai.. Biologisesti aktiivisen rekombinantti-erytro-poietiinin ilmentäminen ja talteenotto erytropoietiinigee-nin rekombinanttiplasmideissa sisältävistä nisäkäs-isän-täsoluista on ensimmäistä kertaa tehnyt saatavissa olevaksi sellaiset määrät erytropoietiinia, jotka soveltuvat 15 terapeuttiseen käyttöön. Lisäksi geenisekvenssin tuntemi nen ja puhdistetun proteiinin suurempien määrien saatavuus on johtanut tämän proteiinin toimintatavan parempaan ymmärtämykseen .Identification, cloning and expression of genes encoding erythropoietin are described in U.S. Patent No. 4,703,008 to Lin et al. Description of purification of recombinant erythropoietin from a nutrient medium that maintains recombinant erythropoietin plasmid containing mammalian hosts. 4,667,016, 10 Lai et al. Expression and recovery of biologically active recombinant erythropoietin from mammalian host cells containing recombinant erythropoietin gene has for the first time made available therapeutically effective amounts of erythropoietin. In addition, knowledge of the gene sequence and availability of higher amounts of purified protein has led to a better understanding of the mode of action of this protein.
Proteiinin biologinen aktiivisuus riippuu sen 20 rakenteesta. Erityisesti proteiinin primaarirakenne (i.e. sen aminohapposekvenssi) tarjoaa informaatiota, joka sallii sekundaari- (se on α-heliksin tai β-levyn) ja ter-tiäaari- (kolmiulotteisen kokonaislaskostumisen) rakenteiden muodostumisen polypeptidin synteesin aikana ja sen 25 jälkeen. Oikean sekundaari- ja tertiaarirakenteen hajoaminen mutaatioiden tuottamisessa tai kemiallisissa tai ent-symaattisissa käsittelyissä voi johtaa biologisen aktiivisuuden vähenemiseen.The biological activity of a protein depends on its structure. In particular, the primary structure of the protein (i.e., its amino acid sequence) provides information that allows the formation of secondary (i.e., α-helix or β-sheet) and tertiary (three-dimensional folds) structures during and after synthesis of the polypeptide. Degradation of the proper secondary and tertiary structure in the production of mutations or chemical or enzymatic treatments can lead to a decrease in biological activity.
Prokaryoottisissa organismeissa proteiinien biolo-30 gista aktiivisuutta säädellään suurelta osin yllä kuvatuilla rakenteilla. Toisin kuin prokaryoottisten solujen proteiinit, monia eukaryoottisten solujen pinta- ja erittyviä proteiineja modifioidaan yhdellä tai useammalla oligosakkaridiryhmällä. Tämä modifikaatio, jota kutsutaan 35 glykosylaatioksi, voi dramaattisesti vaikuttaa proteiinien 3 106563 fysikaalisiin ominaisuuksiin, ja voi myös olla tärkeä proteiinien stabiilisuudelle, eritykselle ja solunsisäiselle lokalisaatiolle. Oikea glykosylaatio voi olla olennainen biologiselle aktiivisuudelle. Itse asiassa kun jotkin gee-5 nit eukaryoottisista soluista ilmennetään bakteereissa (esim. E. colissa), joilta puuttuu solun toiminnot proteiinien glykosylaatioon, ne tuottavat proteiineja, jotka saadaan aktiivisuudeltaan vähäisinä tai ilman aktiivisuutta glykosylaation puuttumisen vuoksi.In prokaryotic organisms, the biological activity of proteins is largely regulated by the structures described above. Unlike prokaryotic cell proteins, many surface and secretory proteins of eukaryotic cells are modified by one or more oligosaccharide groups. This modification, termed 35 glycosylation, can dramatically affect the physical properties of proteins 3 106563, and may also be important for protein stability, secretion, and intracellular localization. Proper glycosylation can be essential for biological activity. In fact, some of the gee-5 nit eukaryotic cells expressed in bacteria (e.g., E. coli) lacking cellular functions for glycosylation of proteins, produce proteins that are obtained with little or no activity due to lack of glycosylation.
10 Glykosylaatio tapahtuu spesifisissä paikoissa po- lypeptidin rangassa ja sitä on yleensä kahta tyyppiä: O-sidotut oligosakkaridit kiinnittyvät seriini- tai treo-niinijäännöksiin, kun taas N-sidotut oligosakkaridit kiinnittyvät asparagiinijäännöksiin, kun ne ovat osana 15 sekvenssiä Asn-X-Ser/Thr, jossa X voi olla mikä tahansa aminohappo paitsi proliini. N-sidottujen ja O-sidottujen oligosakkaridien rakenteet ja sokerijäännökset, jotka eri tyypeissä esiintyvät, ovat erilaiset. Yksi tyyppi sokerista, joka esiintyy yleisesti kummassakin, on N-asetyylineu-20 ramiinihappo (jota tästä lähtien kutsutaan siaalihapoksi). Siaalihappo on yleensä terminaalinen jäännös sekä sidotuissa että O-sidotuissa oligosakkarideissa ja negatiivisen varauksensa vuoksi se voi antaa happaman ominaisuuden glykoproteiinille.Glycosylation occurs at specific sites along the polypeptide and is generally of two types: O-linked oligosaccharides attach to serine or threonine residues, while N-linked oligosaccharides attach to asparagine residues as part of the Th , where X can be any amino acid except proline. The structures of the N-linked and O-linked oligosaccharides and the sugar residues that occur in the different types are different. One type of sugar commonly found in both is N-acetylneu-20 ramic acid (hereinafter referred to as sialic acid). Sialic acid is generally a terminal residue in both bound and O-linked oligosaccharides and, due to its negative charge, can give an acidic property to a glycoprotein.
25 Sekä ihmisen virtsasta peräisin oleva erytropoie- tiini että rekombinanttierytropoietiini (ilmennetty nisä-kässoluissa), jolla on ihmisen erytropoietiinin aminohapposekvenssi 1 - 165, sisältävät kolme N-sidottua ja yhden 0-sidotun oligosakkaridiketjun, jotka käsittävät yhdessä 30 noin 40 % glykoproteiinin kokonaismolekyylipainosta.Both human urine-derived erythropoietin and recombinant erythropoietin (expressed in mammalian hand cells) having human erythropoietin amino acid sequence 1-165 contain three N-linked and one 0-linked oligosaccharide molecules comprising 30% to about 40% glycoprotein.
N-sidottu glykosylaatio tapahtuu asparagiinijäännöksissä, jotka sijaitsevat asemissa 24, 38 ja 83, kun taas O-sidot-tu glykosylaatio tapahtuu seriinijäännöksissä, jotka sijaitsevat asemassa 126 (Lai et ai. J. Biol. Chem. 261, 35 3116 (1986); Broudy et ai., Arch. Biochem. Biophys. 265, 4 106563 329 (1988)) . Oligosakkaridiketjujen on osoitettu olevan modifioituja terminaalisilla siaalihappojäännöksillä. Glykosyloidun erytropoietiinin entsymaattinen käsittely kaikkien siaalihappojäännösten poistamiseksi johtaa aktii-5 visuuden vähenemiseen in vivo, mutta ei vaikuta aktiivisuuteen in vitro (Lowy et ai.,. Nature 185, 102 (1960);N-linked glycosylation occurs at asparagine residues at positions 24, 38, and 83, while O-linked glycosylation occurs at serine residues at position 126 (Lai et al., J. Biol. Chem. 261, 353116 (1986); Broudy et al., Arch. Biochem. Biophys. 265, 4 106563 329 (1988). The oligosaccharide chains have been shown to be modified by terminal sialic acid residues. Enzymatic treatment of glycosylated erythropoietin to remove all sialic acid residues results in decreased activity in vivo but does not affect activity in vitro (Lowy et al., Nature 185, 102 (1960);
Goldwasser et ai., J. Biol. Chem. 249, 4202 (1974)). Tätä käyttäytymistä on selitetty nopealla asialoerytropoietii-nin poistumisella kierrosta vuorovaikutuksella maksan 10 asialoglykoproteiinia sitovan proteiinin kanssa (Morrell et ai., J. Biol. Chem. 243, 155 (1968); Briggs et ai.,Goldwasser et al., J. Biol. Chem. 249, 4202 (1974)). This behavior has been explained by the rapid elimination of asialoerythropoietin from the circulation by interaction with hepatic 10 asialoglycoprotein binding protein (Morrell et al., J. Biol. Chem. 243, 155 (1968); Briggs et al.,
Am. J. Physiol. 227, 1385 (1974); Ashwell et ai., Methods Enzymol. 50, 287 (1978)). Siten erytropoietiinilla on aktiivisuutta in vivo vain kun se on sialyloitu välttämään 15 sen sitoutumista maksan sitovaan proteiiniin.Am. J. Physiol. 227, 1385 (1974); Ashwell et al., Methods Enzymol. 50, 287 (1978)). Thus, erythropoietin has activity in vivo only when it is sialylated to avoid its binding to hepatic binding protein.
Muiden osatekijöiden osuutta erytropoietiinin oligosakkaridiket juissa ei ole määritelty hyvin. On osoitettu, että glykosyloimattomalla erytropoietiinilla on suuresti vähentynyt aktiivisuus in vivo, verrattuna glykosy-20 loituun muotoon, mutta että se säilyttää aktiivisuuden in vitro (Dordal et ai., Endocrinology 116, 2293 (1985); Lin, patentti supra). Toisisssa tutkimuksissa kuitenkin N-sidottujen tai O-sidottujen oligosakkaridiketjujen poistaminen erikseen tai yhdessä, glykosylaatiopaikkoina 25 toimivien asparagiini- tai seriinijäännösten mutage- neesillä, vähentää jyrkästi nisäkässoluissa tuotetun muunnetun erytropoietiinin aktiivisuutta in vitro (Dube et ai., J. Biol. Chem. 263, 17516 (1988)).The role of other constituents in erythropoietin oligosaccharide chains is not well defined. It has been shown that non-glycosylated erythropoietin has a greatly reduced activity in vivo compared to the glycosylated form but retains activity in vitro (Dordal et al., Endocrinology 116, 2293 (1985); Lin, supra). However, in other studies, deletion of N-linked or O-linked oligosaccharide chains alone or in combination by mutagenesis of asparagine or serine residues acting as glycosylation sites significantly reduces the activity of modified erythropoietin produced in mammalian cells in vitro (J. Dube et al., Chem. 17516 (1988).
Glykoproteiinit, kuten erytropoietiini, voidaan 30 erotella erilaisiin varattuihin muotoihin käyttäen tekniikoita, kuten isoelektristä fokusointia (IEF). Useat tahot ovat raportoineet puhdistamattomien ja osittain puhdistettujen erytropoietiinivalmisteiden IEF-tutkimuksista (Lu-kowsky et ai., J. Biochem. 50, 909 (1972); Shelton et ai., 35 Biochem. Med. 12, 45 (1975); Fuhr et ai., Biochem. Bio- 5 106563 phys. Res. Comm. 98, 930 (1981)). Enintään kolme tai neljä erytropoietiiniaktiivisuutta omaavaa fraktiota havaittiin IEFtllä näissä tutkimuksissa, ja mitään niistä ei karakterisoitu hiilihydraattisisällön suhteen. Myöskään korrelaa-5 tiota fraktioiden isoelektristen pisteiden ja biologisen aktiivisuuden välillä ei tehty.Glycoproteins such as erythropoietin can be resolved into various charged forms using techniques such as isoelectric focusing (IEF). IEF studies of unpurified and partially purified erythropoietin formulations have been reported by several parties (Lu-kowsky et al., J. Biochem. 50, 909 (1972); Shelton et al., 35 Biochem. Med. 12, 45 (1975); Fuhr et al. et al., Biochem. Bio-10 106563 Phys. Res. Comm. 98, 930 (1981)). No more than three or four fractions with erythropoietin activity were detected by IEF in these studies, and none were characterized by carbohydrate content. Also, no correlation between the isoelectric points of the fractions and the biological activity was made.
Virtsan erytropoietiinin puhdistuksen aikana ihmisen virtsasta, kuten ovat kuvanneet Miyake et ai., suora. kahdella hydroksyyliapatiittikromatografin erytropoi-10 etiinifraktiolla, nimetty II ja IIIA, raportoitiin olevan sama spesifinen aktiivisuus. Seuraava fraktioiden II ja IIIA hiilihydraattianalyysi osoitti, että fraktiolla II on suurempi keskimääräinen siaalihappopitoisuus kuin fraktiolla IIIA (Dordal et ai. supra).During urine erythropoietin purification from human urine as described by Miyake et al., Direct. two erythropole-10 ethene fractions of hydroxylapatite chromatography, named II and IIIA, were reported to have the same specific activity. The following carbohydrate analysis of Fractions II and IIIA showed that Fraction II has a higher mean sialic acid content than Fraction IIIA (Dordal et al. Supra).
15 Tämän keksinnön tarkoituksena on tuottaa ihmisen erytropoietiinin analogena, joilla ihmisen erytropoi-etiiniin nähden on useampia glykosylaatiokohtia. Näiden analogien isoformeilla on määrätty siaalihappopitoisuus ja biologinen aktiivisuus. Tällaisia molekyylejä sisältävillä 20 farmaseuttisilla koostumuksilla olisi terapeuttista hyötykäyttöä. Niitä voidaan käyttää hematokriittitasojen nostamiseksi nisäkkäillä lisäämään retikulosyyttien ja punasolujen tuotantoa.It is an object of the present invention to provide human erythropoietin as an analog which has multiple glycosylation sites relative to human erythropoietin. The isoforms of these analogs have a certain sialic acid content and biological activity. Pharmaceutical compositions containing such molecules would have therapeutic utility. They can be used to raise hematocrit levels in mammals to increase the production of reticulocytes and red blood cells.
Keksinnön yhteenveto 25 Tämä keksintö koskee menetelmää sellaisen ihmisen erytropoietiinin analogin valmistamiseksi, jonka aminohapposekvenssi poikkeaa kuviossa 1 esitetyn ihmisen erytropoietiinin aminohapposekvenssistä 1 - 165 tai 1 - 166 yhden tai useamman muutoksen osalta, jotka lisäävät ainakin 30 yhden lisäkohdan polypeptidien glykosylointia varten, jolloin lisäkohtaan on liittynyt hiilihydraattiketju. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että a) ihmisen erytropoietiinin aminohapposekvenssiin tehdään yksi tai useampi muutos analogin muodostamiseksi, 35 jolla on vähintään yksi uusi glykosylointikohta, ja 6 106563 b) analogi ilmennetään isäntäsolussa, jossa hiili-hydraattiketju liitetään uuteen glykosylointikohtaan.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the preparation of a human erythropoietin analogue having an amino acid sequence different from the amino acid sequence 1-165 or 1-166 of human erythropoietin shown in Figure 1, which increases glycosylation of at least . The method of the invention is characterized in that a) one or more alterations are made to the human erythropoietin amino acid sequence to form an analog having at least one new glycosylation site, and b) the analog is expressed in a host cell where the carbohydrate chain is attached to a new glycosylation site.
Keksinnön mukaisesti valmistetuilla ihmisen erytro-poietiinin analogeilla on siis suurempi määrä paikkoja 5 hiilihydraattiketjun kiinnittymistä varten kuin ihmisen erytropoietiinilla, kuten [Asn69] EPO, [Asn125, Ser127] EPO, [Thr125-] EPO ja [Pro124, Thr125] EPO.The human erythropoietin analogs prepared according to the invention thus have a greater number of sites for 5 carbohydrate attachment than human erythropoietin such as [Asn69] EPO, [Asn125, Ser127] EPO, [Thr125-] EPO and [Pro124, Thr125] EPO.
Keksintö koskee myös DNA-sekvenssejä, jotka koodit-tavat edellä kuvattuja analogeja.The invention also relates to DNA sequences encoding the analogs described above.
10 Keksintö koskee lisäksi eukaryoottisia isäntäsolu- ja, jotka on transfektoitu tällaisilla DNA-sekvensseillä, jolloin isäntäsolut ilmentävät ihmisen erytropoietiinin analogeja.The invention further relates to eukaryotic host cells transfected with such DNA sequences, wherein the host cells express analogs of human erythropoietin.
Lyhyt kuvaus kuvioiden sisällöstä 15 Kuvio 1 esittää ihmisen erytropoietiinin aminohap posekvenssin. Neliöt osoittavat asparagiinijäännöksiä, joihin hiilihydraattiketjut ovat kiinnittyneet, ja tähdet osoittavat hiilihydraatilla modifioituja treoniini- ja seriinijäännöksiä. Esimerkin mukaisten analogien tarjoamat 20 ylimääräiset glykosylaatiokohdat on osoitettu mutaatiolla asparagiiniksi, seriiniksi ja treoniiniksi.Brief Description of the Contents of the Figures Figure 1 shows the amino acid sequence of human erythropoietin. The squares indicate asparagine residues to which the carbohydrate chains are attached and the stars indicate carbohydrate-modified threonine and serine residues. The 20 additional glycosylation sites provided by the analogs of the example have been shown to be mutated to asparagine, serine and threonine.
Kuviot 2A, 2B ja 2C esittävät sarjan kloonausvai-heita, joita on käytetty tuottamaan plasmideja ihmisen erytropoietiinin analogien konstruktiota ja analyysiä 25 varten. Näillä analogeilla on aminohappomuutoksia, kuten kuviossa 1 on esitetty, jotka tarjoavat ylimääräisiä gly-kosylaatiokohtia.Figures 2A, 2B and 2C show a series of cloning steps used to generate plasmids for the construction and analysis of human erythropoietin analogs. These analogs have amino acid changes, as shown in Figure 1, which provide additional Gly cosylation sites.
Kuvio 3 esittää ihmisen sekvenssin omaavan erytropoietiinin ja esitettyjen erytropoietiinianalogien Wes-30 tern blot -analyysin COS-solujen supernatantista. Analogit [Asn9, Ser11] EPO, [Asn69] EPO, [Asn125, Ser127] EPO ja [Pro124, Thr125] EPO on konstruoitu kuten esimerkissä on kuvattu. Analogit [Pro125, Thr127] EPO, [Asn126, Ser128] EPO ja [Thr125, Ser127] EPO, jotka eivät sisällä ylimääräisiä hiilihydraat-35 tiketjuja, on esitetty vertailun vuoksi.Figure 3 shows a Wes-30 tern blot analysis of erythropoietin having human sequence and the shown erythropoietin analogs in COS cell supernatant. The analogs [Asn9, Ser11] EPO, [Asn69] EPO, [Asn125, Ser127] EPO, and [Pro124, Thr125] EPO are constructed as described in the example. The analogs [Pro125, Thr127] EPO, [Asn126, Ser128] EPO and [Thr125, Ser127] EPO, which do not contain additional carbohydrate-35 chains, are shown for comparison purposes.
7 1065637 106563
Kuvio 4 esittää ihmisen sekvenssin omaavan eryt-ropoietiinin ja esitettyjen erytropoietiinianalogien Western blot-analyysin COS-solujen supernatantista N-glyka-naasikäsittelyn jälkeen. Analogit [Thr125] EPO ja [Pro124, 5 Thr125] EPO on konstruktoitu kuten esimerkissä on kuvattu.Figure 4 shows a Western blot analysis of human sequence-derived erythropoietin and shown erythropoietin analogs after COS cell supernatant treatment with N-glycanase. The analogs [Thr125] EPO and [Pro124,5 Thr125] EPO are constructed as described in the example.
Analogit [Vai126] EPO, [Pro124] EPO, [Pro125] EPO, [Thr127] EPO, [Pro125, Ser127] EPO ja [Thr125, Ser127] EPO on esitetty vertailun vuoksi.The analogs [Val126] EPO, [Pro124] EPO, [Pro125] EPO, [Thr127] EPO, [Pro125, Ser127] EPO and [Thr125, Ser127] EPO are shown for comparison.
Kuvio 5 esittää isoelektrisen fokusointigeelin poo-10 leista 2, 3 ja 4, jotka on saatu Q-Sepharose- ja C4-kään-teisfaasikromatografiällä ravintoalustasta, jolla pidettiin yllä [Thr125-mutaation sisältävällä erytropoietiini-cDNA:lla transfektoituja CHO-soluja. Puhdistettu rekombi-nantti-erytropoietiini, joka sisältää isoformien seoksen, 15 joka on saatu käyttämällä Lain et ai. supra esimerkissä 2 kuvaamia menetelmiä, paitsi että DEAE-agaroosikromatogra-fia on korvattu Q-Sepharose-kromatografiällä, on myös esitetty geelin vasemman- ja oikeanpuoleisissa kaistoissa.Figure 5 shows the isoelectric focusing gel from poles 2, 3, and 4 obtained by Q-Sepharose and C4 reverse phase chromatography on medium maintaining CHO cells transfected with [Thr125 mutation-containing erythropoietin cDNA. Purified recombinant erythropoietin containing a mixture of isoforms obtained using Lain et al. supra, except that DEAE agarose chromatography has been replaced by Q-Sepharose chromatography, it is also shown in the left and right lanes of the gel.
Kuvio 6 esittää yhteyden siaalihapon määrän välillä 20 erytropoietiini-isoformia kohden ja jokaisen isoformin spesifisen aktiivisuuden in vivo, ilmaistuna yksikköinä per mg erytropoietiinipolypeptidiä. Kuviossa 6A jokaisen erytropoietiini-isoformin konsentraatio määritettiin Bradfordin proteiinimääritysmenetelmällä; kuviossa 6B kon-25 sentraatio määritettiin absorbanssilla 280 nmzssä, kuviossa 2C konsentraatio määritettiin RIA:lla.Figure 6 shows the relationship between the amount of sialic acid per 20 erythropoietin isoforms and the specific activity of each isoform in vivo, expressed as mg per erythropoietin polypeptide. In Figure 6A, the concentration of each erythropoietin isoform was determined by the Bradford protein assay; in Fig. 6B the concentration was determined by absorbance at 280 nm, in Fig. 2C the concentration was determined by RIA.
Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus Tämän keksinnön mukaisesti valmistetaan siis erytropoietiinin analogeja.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In accordance with the present invention, analogs of erythropoietin are prepared.
30 Käytettynä tässä termi "ihmisen erytropoietiinin analogi" viittaa erytropoietiiniin, jossa on yksi tai •« useampi muutos ihmisen erytropoietiinin aminohapposekvenssissä, mikä johtaa siaalihapon kiinnittymispaikkojen lisääntymiseen. Analogit tuotetaan paikkaspesifisellä muta-35 geneesillä, ja niissä on aminohappojäännösten lisäyksiä, • j · · .As used herein, the term "human erythropoietin analogue" refers to an erythropoietin having one or more changes in the amino acid sequence of human erythropoietin, resulting in an increase in sialic acid attachment sites. Analogs are produced by site-specific mut-35 genesis and contain additions of amino acid residues, • j · ·.
8 106563 deleetioita tai substituutioita, jotka muuttavat gly-kosylaatiota varten olevia paikkoja. Tällaisilla analogeilla on suurempi määrä hiilihydraattiketjuja kuin ihmisen erytropoietiinilla.8 106563 deletions or substitutions that alter sites for Gly cosylation. Such analogs have a higher number of carbohydrate chains than human erythropoietin.
5 Analogit, jotka johtavat lisääntyneeseen biologi seen aktiivisuuteen, konstruoidaan lisäämällä erytropoi-etiinimolekyylin siaalihappomäärää. Analogit, joiden siaa-lihappotaso on korkeampi kuin ihmisen erytropoietiinissa havaittu, luodaan lisäämällä glykosylaatiokohtia, jotka 10 eivät häiritse biologista aktiivisuutta varten vaadittavaa sekundaari- tai tertiaarirakennetta. Edullisesti ihmisen erytropoietiinin analogilla on 1, 2 tai 3 lisäpaikkaa N-glykosylaatiota tai O-glykosylaatiota varten. Esimerkiksi leusiini asemassa 69 korvataan asparagiinilla, jotta 15 saadaan sekvenssi Asn-Leu-Ser, joka tarjoaa neljännen paikan N-glykosylaatiolle. Tällainen muutos voi tavallisesti tarjota jopa neljä ylimääräistä siaalihappoa molekyyliä kohti. Esimerkkejä muista muutoksista, jotka luovat lisää N-tai O-glykosylaatiopaikkoja, ovat alaniinien muutokset 20 asemissa 125 ja 127 asparagiiniksi ja vastaavasti serii-niksi, alaniinin asemassa 125 treoniiniksi ja alaniinien asemissa 124 ja 125 proliiniksi ja vastaavasti treoniiniksi. Kuten alan asiantuntijoille on ymmärrettävää, tämä keksintö käsittää monia muita ihmisen erytropoietiinin 25 analogeja, joilla on lisäpaikkoja glykosylaatiolle.Analogs leading to increased biological activity are constructed by increasing the sialic acid content of the erythropoietin molecule. Analogs with higher levels of sialic acid than those found in human erythropoietin are generated by the addition of glycosylation sites that do not interfere with the secondary or tertiary structure required for biological activity. Preferably, the human erythropoietin analogue has 1, 2 or 3 additional sites for N-glycosylation or O-glycosylation. For example, leucine at position 69 is replaced by asparagine to provide the Asn-Leu-Ser sequence, which provides a fourth site for N-glycosylation. Such a change can usually provide up to four additional sialic acids per molecule. Examples of other changes that create additional N- or O-glycosylation sites include alterations of alanines at position 125 and 127 to asparagine and serine respectively, alanine at position 125 to threonine and alanines at positions 124 and 125 to proline and threonine, respectively. As will be understood by those skilled in the art, the present invention encompasses many other human erythropoietin analogs that have additional sites for glycosylation.
Erytropoietiinin isoformeja, niiden valmistusta, aktiivisuutta ja aktiivisuuden määrittämistä on kuvattu yksityiskohtaisesti tämän julkaisun kantahakemuksessa FI 912829.Erythropoietin isoforms, their preparation, activity and assay for activity are described in detail in the parent application FI 912829 of this publication.
30 Isoelektrinen fokusointi (IEF) erottelee proteiinit varauksen perusteella. Asetettuna pH-gradienttiin ja saa- •« tettuna sähköiseen kenttään, proteiinit liikkuvat kohtaan, jossa niillä ei ole nettovarausta, ja pysyvät siinä. Tämä on proteiinin isoelektrinen piste (pl). Jokainen IEF:ssä 35 havaittu erillinen vyöhyke edustaa molekyylejä, joilla on ♦ -• · 9 106563 tietty pl, ja siksi sama kokonaisvaraus, ja jota nimitetään isoformiksi. Määritelmä "erytropoietiini-isoformi" käytettynä tässä viittaa erytropoietiinivalmisteisiin, joilla on yksi pl ja sama aminohapposekvenssi.30 Isoelectric focusing (IEF) separates proteins based on charge. Set in a pH gradient and obtained by an electric field, the proteins move to and remain in a position where they have no net charge. This is the isoelectric point (pl) of the protein. Each discrete band detected in IEF 35 represents molecules having ♦ - ≥ 9 106563 given p1, and therefore the same total charge, termed isoform. The term "erythropoietin isoform" as used herein refers to erythropoietin preparations having one p1 and the same amino acid sequence.
5 Edullisessa suoritusmuodossa erytropoietiini on ei- ihmisalkuperää olevaan eukaryootti-isäntäsoluun transfek-toidun eksogeenisen DNA:n ilmentymisen tuote, mikä tarkoittaa, että edullisessa suoritusmuodossa erytropoietiini on "rekombinantti-erytropoietiini". Rekombinantti-erytro-10 poietiini tuotetaan edullisesti niiden menetelmien mukaan, jotka on kuvattu US-patentissa 4 703 008, Lin et ai., mikä esitetään tässä viitteenä. Rekombinantti-erytropoietiini puhdistetaan edullisesti yleisten menettelytapojen mukaan, jotka on kuvattu US-patentin 4 667 016, Lai et ai., esi-15 merkissä 2, mikä esitetään tässä viitteenä, tai vaihtoehtoisesti menetelmällä, jossa DEAE-agaroosikromatografia on korvattu Q-Sepharose-kromatografiällä. Q-Sepharose-pylväs-modifikaatiossa 55 mM NaCl korvaa 25 mM NaCl:n puskuriliuoksessa, jota käytetään saattamaan pylväs neutraaliin pH-20 arvoon, ja 140 mM NaCl korvaa 75 mM NaCl:n puskuriliuoksessa, jota käytetään eluoimaan erytropoietiini pylväästä. Tämä materiaali, analysoituna natriumdodekyylisulfaatti-polyakryyliamidigeelielektroforeesilla, liikkuu yhtenä lajina (se on vyöhykkeenä). Kun puhdistettu erytropoietiini , 25 saatetaan IEFriin, saadaan näkyviin suuri joukko vyöhyk keitä, mikä osoittaa, että glykoproteiinin eri varauksen omaavia muotoja on läsnä.In a preferred embodiment, the erythropoietin is the product of expression of exogenous DNA transfected into a non-human eukaryotic host cell, meaning that in the preferred embodiment, the erythropoietin is "recombinant erythropoietin". The recombinant erythro-10 poietin is preferably produced according to the methods described in U.S. Patent 4,703,008 to Lin et al., Which is incorporated herein by reference. The recombinant erythropoietin is preferably purified according to the general procedures described in U.S. Patent No. 4,667,016 to Lai et al., Ex. 15, which is incorporated herein by reference, or alternatively, the DEAE-agarose chromatography is replaced by Q-Sepharose chromatography. . In the Q-Sepharose column modification, 55 mM NaCl replaces 25 mM NaCl in buffer used to bring the column to neutral pH-20, and 140 mM NaCl replaces 75 mM NaCl in buffer used to elute the erythropoietin from the column. This material, when analyzed by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, moves as a single species (it is a band). When purified erythropoietin, 25, is introduced into IEFr, a large number of bands are visible, indicating that various charge forms of glycoprotein are present.
Kantahakemuksessa esitetyn keksinnön sovellusmuodon puitteissa on havaittu, että rekombinantti-erytropoietii-30 nin eri isoformit, joilla on virtsasta saadun ihmisen erytropoietiinin aminohapposekvenssi, vastaavat erytropoi- • « etiinimolekyylejä, joissa on 1 - 14 siaalihappoa, ja puhdistetussa rekombinantti-erytropoietiinissa olevalla jokaisella isoformilla on aktiivisuus in vivo, joka on yh-35 teydessä isoformin sisältämien siaalihappojen määrään.Within the framework of the embodiment of the invention disclosed in the parent application, it has been found that various isoforms of recombinant erythropoietin having the amino acid sequence of human erythropoietin derived from urine correspond to erythropoietin molecules having 1 to 14 in vivo, which is related to the amount of sialic acids contained in the isoform.
10 106563 Määritelmä "erytropoietiini" tässä käytettynä käsittää luonnossa esiintyvän erytropoietiinin, virtsasta eristetyn ihmisen erytropoietiinin, sekä luonnossa esiintymättömät polypeptidit, joilla on riittävästi samanlainen aminohap-5 posekvenssi ja glykosylaatio luonnossa esiintyvään erytro-poietiiniin nähden saamaan niille biologiset ominaisuudet in vivo aiheuttamaan luuydinsolujen retikulosyyttien ja punasolujen tuoton lisääntymisen.The term "erythropoietin" as used herein includes naturally occurring erythropoietin, urinary human erythropoietin, as well as non-naturally occurring polypeptides having sufficiently similar amino acid sequence and glycosylation to naturally occurring erythropoietin to exert its biological properties in vivo. increase in revenue.
On siis olemassa yhteys erytropoietiinin suhteelli-10 sen spesifisen aktiivisuuden in vivo välillä ja siaalihap-pojäännösten määrän välillä erytropoietiinimolekyyliä kohti isoformeissa 5-11 (jokainen isoformi on nimitetty tässä siaalihappojen lukumäärän perusteella erytropoietiinimolekyyliä kohti). Isoformeilla 11 - 14 on suunnil-15 leen sama suhteellinen aktiivisuus in vivo. Isoformit 5 -14 analysoidaan aktiivisuuden in vivo suhteen exhypoksis-ten polysyteemisten hiirten bioanalyysillä ja jokaisen läsnäolevan isoformin määrä määritetään Bradfordin prote-iinimääritysmenetelmällä, absorbanssissa 280 nm tai radi-20 oimmunoanalyysillä (RIA) erytropoietiinin suhteen. RIA- määritykset (Egrie et ai. Immunobiology 172, 213 (1986)), ilmaistuina yksikköinä/ml, jaetaan 212 770 yksiköllä/mg erytropoietiinipolypeptidiä, keskimääräinen spesifinen puhdistetun erytropoietiinin aktiivisuus määritettynä 25 RIA:11a, antamaan eristettyjen isoformien tai isoformi- seosten proteiinikonsentraatiot ilmaistuna mg erytro-poietiinipolypeptidiä/ml. Kuten viite-esimerkeissä on esitetty, suhteelliset in vivo -spesifiset aktiivisuudet lisääntyvät vaiheittain isoformista 5 isoformiin 11 (katso 30 taulukko 2).Thus, there is a relationship between the relative specific activity of erythropoietin in vivo and the amount of sialic acid residues per molecule of erythropoietin in isoforms 5-11 (each isoform is named here based on the number of sialic acids per molecule of erythropoietin). Isoforms 11-14 have approximately the same relative activity in vivo. Isoforms 5-14 are analyzed by bioassay of exhypoxic polysythmic mice in vivo, and the amount of each isoform present is determined by the Bradford protein assay, absorbance at 280 nm, or radio-20 immunoassay (RIA) for erythropoietin. RIA assays (Egrie et al., Immunobiology 172, 213 (1986)), expressed in units / ml, are divided by 212,770 units / mg of erythropoietin polypeptide, the average specific activity of purified erythropoietin as determined by 25 RIAs, to give isolated isoforms or isoforms mg erythropoietin polypeptide / ml. As shown in the Reference Examples, the relative in vivo specific activities increase gradually from isoform 5 to isoform 11 (see Table 2 in Table 30).
In vivo -spesifiset aktiivisuudet, joihin tässä • i viitataan, ovat suhteellisten in vivo -spesifisisten aktiivisuuksien määrityksiä eivätkä absoluuttisten in vivo -spesifisten aktiivisuuksien määrityksiä. Tämän keksinnön 35 tarkoituksia varten spesifisiä aktiivisuuksia käytetään < · · il 106563 vain vertaamaan isoformien suhteellisia aktiivisuuksia, jotka on määritetty käyttämällä samaa määritysmenetelmää, käyttämällä samoja olosuhteita, jotka käsittävät saman sisäisen standardin, samaa eläintyyppiä, samaa tulosten 5 analyysiä, jota on käytetty spesifisen aktiivisuuden laskemiseen ja samaa määritysmenetelmää proteiinipitoisuuden määrittämiseen. Ei ole tarkoitus, että mikään esitetty in vivo -spesifinen aktiivisuusarvo millekään isoformille edustaisi luontaista tai absoluuttista arvoa tälle isofor-10 mille.The in vivo specific activities referred to herein are assays for relative in vivo specific activities and not absolute in vivo specific activities. For the purposes of the present invention, specific activities are used to compare the relative activities of the isoforms determined using the same assay using the same conditions comprising the same internal standard, the same animal type, the same assay used to calculate the specific activity. and the same assay for protein content. It is not intended that any of the in vivo specific activity values reported for any isoform would represent an intrinsic or absolute value for this isoform.
Eräs keksinnön suoritusmuoto koskee nisäkkäiden (esim. kiinanhamsterin munasarja, CHO) -isäntäsoluja, jotka edullisesti syntetoivat erytropoietiini-isoformeja, joilla on suurempi kuin spesifinen määrä, esim. suurempi 15 kuin 10 siaalihappoa molekyyliä kohti. Erytropoietiinimo-lekyyleillä on N-sidotut tai O-sidotut oligosakkaridirakenteet, jotka voivat rajoittaa molekyylin siaalihappopi-toisuutta. Esimerkiksi tetra-antennaariset (nelihaaraiset) N-sidotut oligosakkaridit yleisimmin tarjoavat neljä mah-20 dollista paikkaa siaalihapon kiinnittymiselle, kun taas bi- ja triantennaarisilla oligosakkaridiketjuilla, jotka voivat korvata tetra-antennaariset muodot asparagiiniin sitoutumispaikoissa, on yleisesti korkeintaan kaksi tai kolme kiinnittynyttä siaalihappoa. O-sidotut oligosakkari-25 dit tarjoavat yleisesti kaksi paikkaa siaalihapon sitoutumiselle. Täten erytropoietiinimolekyylit voivat olla varustettuja yhteensä 14 siaalihappojäännöksellä, edellyttäen että kaikki kolme N-sidottua oligosakkaridia ovat tetra-antennaarisia. Nisäkässoluviljelmät seulotaan niiden 30 solujen löytämiseksi, jotka edullisesti lisäävät tetra- antennaariset ketjut rekombinantti-erytropoietiiniin, maksimoiden siten siaalihapon kiinnittymispaikkojen määrän.One embodiment of the invention relates to mammalian (e.g. Chinese hamster ovary, CHO) host cells, which preferably synthesize erythropoietin isoforms having a greater than specific amount, e.g., greater than 15 sialic acids per molecule. Erythropoietin mimicryl molecules have N-linked or O-linked oligosaccharide structures which may limit the sialic acid content of the molecule. For example, tetra-antennal (quaternary) N-linked oligosaccharides most commonly provide four possible sites for attachment of sialic acid, while bi- and tri-antennal oligosaccharide chains that can replace the tetra-antenna forms at the asparagine binding sites generally have no more than two or three attachments. O-linked oligosaccharide 25s generally provide two sites for sialic acid binding. Thus, erythropoietin molecules may be provided with a total of 14 sialic acid residues, provided that all three N-linked oligosaccharides are tetra-antennae. Mammalian cell cultures are screened for 30 cells which preferably add tetra-antennal chains to recombinant erythropoietin, thereby maximizing the number of sialic acid binding sites.
Virtsan erytropoietiinin N-sidotut oligosakkaridit sisältävät siaalihappoa sekä a-2,3- että a-2,6-sidoksissa 35 galaktoosiin (Takeuchi et ai. J. Biol. Chem. 263, 3657 12 106563 (1988)). Tavallisesti siaalihappo α-2,3-sidoksessa liitetään galaktoosiin mannoosin a-1,6-haarassa ja siaalihappo a-2,6-sidoksessa liitetään galaktoosiin mannoosin a-1,3-haarassa. Entsyymit, jotka lisäävät näitä siaalihap-5 poja (β-galaktosidi a-2,3-sialyylitransferääsi ja β-galaktosidi a-2,6-sialyylitransferääsi) ovat kaikkein tehokkaimpia lisäämään siaalihapon mannoosin a-1,6- ja vastaavasti mannoosin a-1,3-haaroihin.N-linked oligosaccharides of urinary erythropoietin contain sialic acid in both α-2,3 and α-2,6 bonds to 35 galactose (Takeuchi et al., J. Biol. Chem. 263, 3657-12106563 (1988)). Usually, sialic acid in the α-2,3 bond is linked to galactose in the α-1,6-branch of mannose and sialic acid in the α-2,6 bond is linked to galactose in the α-1,3 branch of mannose. The enzymes that increase these sialic acid-5 sons (β-galactoside α-2,3-sialyltransferase and β-galactoside α-2,6-sialyltransferase) are most effective in increasing sialic acid mannose α-1,6 and mannose α-1, respectively. , 3-branches.
Dihydrofolaattireduktaasipuutteisia (DHFR) kiinan-10 hamsterin munasarja (CHO) -soluja käytetään yleisesti isäntäsoluina rekombinanttiglykoproteiinien tuottamiseksi, mukaanluettuna rekombinantti-erytropoietiini. Nämä solut eivät ilmennä entsyymiä β-galaktosidaasi a-2,6-sialyyli-transferaasi eivätkä siksi lisää siaalihappoa a-2,6-sidok-15 seen näiden solujen tuottamien glykoproteiinien N-sidottuihin oligosakkarideihin. (Mutsaers et -ai. Eur. J. Biochem. 156, 651 (1986); Takeuchi et ai.Dihydrofolate reductase deficient (DHFR) Chinese-10 hamster ovary (CHO) cells are commonly used as host cells for the production of recombinant glycoproteins, including recombinant erythropoietin. These cells do not express the enzyme β-galactosidase α-2,6-sialyltransferase and therefore do not add sialic acid to the α-2,6-linkage to the N-linked oligosaccharides of the glycoproteins produced by these cells. (Mutsaers et al. Eur. J. Biochem. 156: 651 (1986); Takeuchi et al.
J. Chromatogr. 400, 207 (1987). Niin muodoin CHO-soluissa tuotetusta rekombinantti-erytropoietiinista puuttuu siaa-20 lihappo 2,6-sidoksesta galaktoosiin (Sasaki et ai. (1987), suora; Takeuchi et ai. (1987), suora). Toisessa tämän keksinnön mukaisessa suoritusmuodossa isoformien tuottamiseen käytetty erytropoietiini tehdään CHO-soluissa, jotka on transfektoitu funktionaalisella β-galaktosidi a-2,6-sia-25 lyylitransferaasigeenillä tuottamaan siaalihapon liittä-minen a-2,6-sidoksessa galaktoosiin. Katso Lee et ai.J. Chromatogr. 400, 207 (1987). Thus, recombinant erythropoietin produced in CHO cells lacks a 2,6-bond of sialic acid to galactose (Sasaki et al. (1987), direct; Takeuchi et al. (1987), direct). In another embodiment of the present invention, the erythropoietin used to produce isoforms is made in CHO cells transfected with a β-galactoside α-2,6-sialyltransferase functional gene to produce sialic acid in the α-2,6 bond to galactose. See Lee et al.
J. Biol. Chem. 264, 13848 (1989), joka esitetään tässä viitteenä, julkaisuna tekniikoista modifioitujen CHO-solu-jen tai muiden nisäkäsisäntäsolujen luomiseksi.J. Biol. Chem. 264, 13848 (1989), incorporated herein by reference, for publication of techniques for the generation of modified CHO cells or other mammalian host cells.
30 Keksinnön käyttösovelluksiin kuuluvat farmaseutti- set koostumukset, jotka käsittävät terapeuttisesti tehokkaan määrän spesifistä isoformia tai isoformien seosta yhdessä erytropoietiiniterapiassa käyttökelpoisen sopivan laimentimen, apuaineen ja/tai kantajan kanssa. Tässä käy-35 tettynä "terapeuttisesti tehokas määrä" tarkoittaa sitä 13 106563 määrää, joka tarjoaa terapeuttisen vaikutuksen määrätyssä tilassa ja anto-ohjelmassa. Erytropoietiini-isoformien anto tapahtuu mieluiten parenteraalisia reittejä. Valittu spesifinen reitti riippuu hoidettavasta tilasta. Erytro-5 poietiini-isoformien anto tehdään mieluiten osana formu-laatiota, joka käsittää sopivan kantajan, kuten ihmisen seerumialbumiinin, sopivan laimennusaineen, kuten puskuroidun suolaliuoksen, ja/tai sopivan apuaineen. Vaadittu annos on määrissä, jotka ovat sopivia nostamaan potilait-10 ten hematokriittia ja vaihtelee riippuen hoidettavan tilan vakavuudesta, antomenetelmästä ynnä muusta.Uses of the invention include pharmaceutical compositions comprising a therapeutically effective amount of a specific isoform or mixture of isoforms in combination with a suitable diluent, excipient and / or carrier for use in erythropoietin therapy. As used herein, "therapeutically effective amount" means the amount of 13,106,663 which provides a therapeutic effect in a particular condition and regimen of administration. Administration of the erythropoietin isoforms is preferably via parenteral routes. The specific route chosen depends on the condition being treated. Administration of erythro-5 polyethylene isoforms is preferably made as part of a formulation comprising a suitable carrier such as human serum albumin, a suitable diluent such as buffered saline, and / or a suitable excipient. The required dosage is in amounts suitable to increase the hematocrit of the patient and will vary depending on the severity of the condition being treated, the method of administration and the like.
Seuraavat esimerkit tarjotaan valaisemaan keksintöä täydellisemmin, mutta niiden ei ole tarkoitus tulkita rajoittavan keksinnön piiriä. Esimerkeissä kuvatuissa 15 in vivo biomäärityksissä käytetty erytropoietiinistandardi on rekombinanttierytropoietiinistandardi, joka standardisoitiin osittain puhdistettua virtsan erytropoietiinistan-dardia vastaan. Siten määritetään vain suhteellisia in vivo -spesifisiä aktiivisuuksia. In vivo -spesifiset aktii-20 visuudet ilmaistaan "yksikköinä/ml", "yksikköinä/mg" ja "yksikköinä/A280" (yksikkö = U) , eivätkä "IU/ml" , "IU/mg" ja " IU/A280", koska käytetty erytropoietiinistandardi ei suoraan korreloi minkään olemassaolevan kansainvälisen standardin kanssa.The following examples are provided to illustrate the invention more fully, but are not to be construed as limiting the scope of the invention. The erythropoietin standard used in the in vivo bioassays described in the Examples is a recombinant erythropoietin standard which was standardized against a partially purified urinary erythropoietin standard. Thus, only relative in vivo specific activities are determined. In vivo specific activities are expressed in "units / ml", "units / mg" and "units / A280" (unit = U), not "IU / ml", "IU / mg" and "IU / A280" , because the erythropoietin standard used does not directly correlate with any existing international standard.
25 Viite-esimerkki 125 Reference Example 1
Rekombinantti-erytropoietiini-isoformien eristäminenIsolation of recombinant erythropoietin isoforms
Rekombinantti-erytropoietiini tuotetaan kuten on kuvattu Lin'in julkaisussa, supra. Ensimmäistä ja kolmatta 30 isoformieristystä varten lähtöaineena käytettävä rekom-binantti-erytropoietiini puhdistetaan Lain et ai. patentin, supra. esimerkissä 2 kuvatun menetelmän mukaisesti. Lähtöaine toista ja viidettä isoformieristystä varten puhdistetaan Lain et ai. suora mukaisesti käyttäen modifikaa-35 tiota Q-Sepharose-kromatografia. Nämä valmisteet sisältä- * 14 106563 tavat rekombinantti-erytropoietiinin, jolla on sama sekvenssi kuin virtsasta saadulla ihmisen erytropoietiinilla, isoformien seoksen ja sisältävät pääasiassa isoformeja 9 - 14. Lähtömateriaali neljättä isoformivalmistusta varten on 5 materiaali, joka eluoituu Lain et ai. esimerkin 2 anionin-vaihtopylvään 5 mM etikkahappo/l. mM glysiini/6 M ureapesun aikana. Tämä fraktio sisältää isoformeja, joilla on 9 tai vähemmän siaalihappoa ja se puhdistetaan edelleen geeli-suodatuskromatografiällä, kuten Lain et ai. esimerkissä 2 10 on kuvattu, ennen käyttöä valmistavassa isoelektrisessä fokusointiprosessissa. Kuudennessa isoformivalmistuksessa käytettiin lähtöaineena puhdistettua rekombinantti-erytro-poietiinivalmistetta, jossa on 4 - 13 siaalihappojäännöstä. Tämä materiaali puhdistettiin Lain et ai. esimerkin 2 15 mukaisesti, paitsi ioninvaihtopylvään modifikaatiota (re kombinantti-erytropoietiinin eluutio natriumkloridigradi-entilla pH:ssa 8,4 ja etikkahappo/ureapesun puuttuminen), mikä johtaa suurimman osan lähtömateriaalissa olevien isoformien pidättymiseen pylväässä.Recombinant erythropoietin is produced as described in Lin, supra. Recombinant erythropoietin used as starting material for the first and third isolates is purified according to Lain et al. patent, supra. according to the method described in Example 2. The starting material for the second and fifth isoform isolations is purified according to Lain et al. straight according to modification 35 by Q-Sepharose chromatography. These preparations contain a mixture of * 14 106563 isoforms of recombinant erythropoietin having the same sequence as urinary human erythropoietin and contain predominantly isoforms 9-14. The starting material for the fourth isoform preparation is 5 material eluted by Lain et al. anion exchange column of Example 2 with 5 mM acetic acid / L. mM glycine / 6 M urea wash. This fraction contains isoforms having 9 or less sialic acid and is further purified by gel filtration chromatography as described by Lain et al. Example 2 10 describes a pre-use isoelectric focusing process. In the sixth isoform preparation a purified recombinant erythropoietin preparation having 4 to 13 sialic acid residues was used as starting material. This material was purified according to Law et al. Example 2 except modification of the ion exchange column (elution of recombinant erythropoietin with sodium chloride gradient at pH 8.4 and absence of acetic acid / urea wash) which results in retention of most of the starting isoforms in the column.
20 Kuusi yksittäisten isoformien eri valmistetta saa tetaan isoelektriseen fokusointiin raegeelikerroksessa (granulated gel bed) (Ultrodex, LKB), olennaisesti kuten LKB Application Note 198:ssa on esitetty. Käytetään Phar-malyte (Pharmacia) 2,5-5 amfolyyttejä, ja geelitäyte si-25 sältää 5 M ureaa.Six different preparations of individual isoforms are obtained by isoelectric focusing in a granulated gel bed (Ultrodex, LKB), essentially as disclosed in LKB Application Note 198. Phar malite (Pharmacia) 2.5-5 ampholytes are used and si-25 gel filling contains 5M urea.
Ensimmäisessä valmistustavassa noin 20 mg rekombi-nantti-erytropoietiinia 6,8 mlrssa 20 mM natriumsitraat-ti/100 mM natriumkloridia, pH 7,0, annostellaan geeliin ja fokusoidaan 8 watilla noin 16 tuntia. Isoelektrisen foku-30 soinnin jälkeen isoformivyöhykkeet geelissä visualisoidaan : geelikerroksen paperikontaktikopiolla. Kopio kehitetään ja fiksoidaan liottamalla 3 kertaa (noin 10 minuuttia joka kerta, huoneenlämpötilassa) fiksausliuoksessa (40 % me-tanoli/10 % etikkahappo/10 % TCA/3,5 % sulfosalisyylihap-35 po), josta vaihdetaan yhteen kertaan (noin 10 minuuttia) • 1S 106563 40 % metanolia/10 % etikkahappoliuoksessa (3 0 - 60 °C) , värjätään 15 minuuttia 60 °C:ssa 0,125 % Coomassie-Blue R-250/40 % metanoli/10 % etikkahappoliuoksessa, ja huuhdellaan väri 7,5 % metanoli/10 % etikkahapossa, jotta saa-5 daan visualisoitua erilliset isoformit. Isoformit sisältävä raegeelikerroksen alue (noin 50 % hartsista) poistetaan, lisätään vettä (noin 16 ml) ja liete kaadetaan 14 x 62 cm astiaan ja haihdutetaan noin 40 g nettopainoon. Tämä valmiste fokusoidaan toisen kerran ja geelikerroksen 10 kontaktikopio tehdään kuten aiemmin. Geelin alue, joka sisältää kunkin kuudesta erottuvasta isoformista, poistetaan geelikerroksesta.In the first preparation, about 20 mg of recombinant erythropoietin in 6.8 ml of 20 mM sodium citrate / 100 mM sodium chloride, pH 7.0, is applied to the gel and concentrated at 8 watts for about 16 hours. After isoelectric focusing, the isoform bands in the gel are visualized by: a paper contact copy of the gel layer. The copy is developed and fixed by soaking 3 times (about 10 minutes each time at room temperature) in fixative solution (40% methanol / 10% acetic acid / 10% TCA / 3.5% sulfosalicylic acid-35 po) which is changed once (about 10 minutes). ) • 1S 106563 in 40% methanol / 10% acetic acid solution (30-60 ° C), stained for 15 minutes at 60 ° C in 0.125% Coomassie-Blue R-250/40% methanol / 10% acetic acid solution, and rinsed with color 7, 5% methanol / 10% acetic acid to visualize discrete isoforms. The isoform-containing region of the gel gel layer (about 50% of the resin) is removed, water (about 16 ml) is added and the slurry is poured into a 14 x 62 cm container and evaporated to about 40 g net weight. This preparation is focused a second time and a contact copy of the gel layer 10 is made as before. The gel region containing each of the six distinct isoforms is removed from the gel layer.
Isoformien eluoimiseksi geelistä lisätään liuos, joka sisältää 10 mM Tris-HCl, pH 7,0/5 mM Chaps jokaiseen 15 isoformiin muodostamaan liete. Lietteet laitetaan pieniin pylväisiin ja pestään Tris-Chaps -puskurilla. Läpivir-tausfraktiot kerätään ja laitetaan erikseen pieniin pylväisiin (avoin pylväsrakenne) , jotka sisältävät Vydac C4 käänteisfaasihartsia, joka on tasapainotettu 20 % 20 etanoli/10 mM Tris-HCl:11a, pH 7,0. Pylväät kehitetään vaiheittain 20 % etanoli/10 mM Tris-HCl:11a, pH 7,0, 35 % etanoli/10 mM Tris-HCl:11a, pH 7,0 ja 65 % etanoli/10 mM Tris-HCl:11a, pH 7,0. Fraktio, joka eluoituu 65 %To elute the isoforms from the gel, a solution containing 10 mM Tris-HCl, pH 7.0 / 5 mM Chaps is added to each of 15 isoforms to form a slurry. The slurries are applied to small columns and washed with Tris-Chaps buffer. The flow-through fractions are collected and applied separately to small columns (open column structure) containing Vydac C4 reverse phase resin equilibrated with 20% ethanol / 10 mM Tris-HCl, pH 7.0. The columns are developed stepwise with 20% ethanol / 10 mM Tris-HCl, pH 7.0, 35% ethanol / 10 mM Tris-HCl, pH 7.0 and 65% ethanol / 10 mM Tris-HCl, pH 7.0. Fraction eluting at 65%
etanoli/10 mM Tris:lla laimennetaan 1:1 10 mMethanol / 10 mM Tris is diluted 1: 1 with 10 mM
25 Tris/HCl:11a, pH 7,0 ja konsentroidaan, ja sen jälkeen puskuri vaihdetaan 10 mM Tris-HCl:ksi, pH 7,0, käyttäen Centricon-10 (Amicon) mikrokonsentraattoria. Tämän valmisteen analyyttinen isoelektrinen fokusointi toteutetaan olennaisesti kuten LKB:n teknisessä selityksessä 250 on 30 kuvattu, käyttäen Servalyte 3-5 amfoliinejä (Serva) poly-akryyliamidigeelissä, joka sisältää 5 M ureaa.25 Tris / HCl, pH 7.0 and concentrated, and then the buffer is changed to 10 mM Tris-HCl, pH 7.0 using a Centricon-10 (Amicon) microconcentrator. The analytical isoelectric focusing of this preparation is performed essentially as described in LKB Technical Specification 250, using Servalyte 3-5 ampholines (Serva) on a 5 M urea containing polyacrylamide gel.
Toisessa valmistustavassa noin 26 mg rekombinant-tierytropoietiinia 6,5 ml:ssa deionisoitua vettä lisätään geeliin ja fokusoidaan 2,5 watilla 35 minuuttia ja 10 wa-35 tiliä noin 17 tuntia. Fokusoidun proteiinin vyöhykkeet, • « ie 106563 jotka näkyvät geelikerroksessa, poistetaan 11 erillisenä poolina. Jokainen pooli saatetaan 7,5 ml:ksi deionisoidul-la vedellä ja 20 ml kutakin seurauksena saatua poolisuper-natanttia saatetaan isoelektriseen fokusointiin, kuten 5 edellä on kuvattu. Jokaiseen pooliin lisätään 5 ml 1,5 M Tris-HCl:a, pH 8,8, ja kukin liete laitetaan pieneen pylvääseen, ja nestefaasin annetaan valua läpi. Hartsi pestään noin kolmella tilavuudella 0,5 M Tris-HCl:a, pH 7, ja huuhteluliuos yhdistetään läpivirranneeseen liuokseen. 10 Eluointiaineet konsentroidaan ja puskuri vaihdetaan 20 mM natriumsitraatti/100 mM natriumkloridiin, pH 7,0, käyttäen Amicon kertakäyttöisiä ultrasuodatusvälineitä, joissa on 10 000 daltonin molekyylipainon cutoff-suodatin. Konsentroidut liuokset (noin 0,5 ml) saatetaan sitten 15 0,22 mikronin cutoff in selluloosa-asetaattisuodattimen lä pi. Analyyttisen isoelektrisen fokusoinnin perusteella viiden poolin havaitaan sisältävän pääasiassa yksittäiset isoformit 10, 11, 12, 13 ja 14.In another formulation, about 26 mg of recombinant tierythropoietin in 6.5 mL of deionized water is added to the gel and focused at 2.5 watts for 35 minutes and 10 wa-35 accounts for about 17 hours. The bands of the focus protein, ie 106563 that appear in the gel layer, are removed in 11 separate pools. Each pool is made up to 7.5 mL with deionized water and 20 mL of each resulting pooled supernatant is subjected to isoelectric focusing as described above. To each pool is added 5 mL of 1.5 M Tris-HCl, pH 8.8, and each slurry is placed on a small column and the liquid phase is allowed to drain. The resin is washed with about three volumes of 0.5 M Tris-HCl, pH 7, and the rinsing solution is combined with the flow-through solution. The eluents are concentrated and the buffer exchanged with 20 mM sodium citrate / 100 mM sodium chloride, pH 7.0 using Amicon disposable ultrafiltration devices with a 10,000 Dalton molecular weight cutoff filter. The concentrated solutions (about 0.5 mL) are then passed through a 0.22 micron cutoff in a cellulose acetate filter. Based on analytical isoelectric focusing, the five pools are found to contain mainly single isoforms 10, 11, 12, 13 and 14.
Kolmannessa valmistustavassa noin 30 mg rekombi-20 nantti-erytropoietiinia 21,8 ml:ssa tislattua vettä laitetaan geeliin ja fokusoidaan 2 watilla 25 minuuttia, 10 watilla 20 tuntia ja 15 watilla 15 minuuttia. Yksittäisiä isoformeja vastaavat proteiinivyöhykkeet havaitaan visuaalisesti ja poistetaan geelikerroksesta. Lisätään 25 tislattua vettä geelistä eristettyihin isoformeihin, jotta saadaan aikaan liete, ja saadut supernatantit analysoidaan analyyttisellä isoelektrisellä fokusoinnilla. Sama määrä Tris-HCl:a, pH 7,2, lisätään jokaiseen lietteeseen, suspensiot laitetaan erillisiin pieniin pylväisiin ja 30 nestefaasin annetaan virrata pylvään läpi isoformien eluoimiseksi. Jokainen läpivirrannut fraktio konsentroidaan ja puskuri vaihdetaan 20 mM natriumsitraatti/100 mM natriumkloridiin, pH 7,0 käyttäen Amicon kertakäyttöisiä ultrasuodatusvälineitä, joissa on 10 000 daltonin molekyy-35 lipainoinen cutoff-suodatin. Analyyttinen isoelektrinen • 106563 17 fokusointigeeli osoitti, että saadut poolit sisälsivät pääasiassa yksittäiset isoforrait 9, 10, 11, 12, 13 ja 14.In a third method of preparation, about 30 mg of recombinant 20 nant-erythropoietin in 21.8 ml of distilled water is placed in a gel and concentrated at 2 watts for 25 minutes, 10 watts for 20 hours and 15 watts for 15 minutes. Protein bands corresponding to individual isoforms are visually detected and removed from the gel layer. Distilled water is added to the gel isolated isoforms to provide a slurry and the resulting supernatants are analyzed by analytical isoelectric focusing. An equal volume of Tris-HCl, pH 7.2, is added to each slurry, the suspensions are applied to separate small columns, and the liquid phase is allowed to flow through the column to elute isoforms. Each effluent fraction is concentrated and the buffer exchanged with 20 mM sodium citrate / 100 mM sodium chloride, pH 7.0 using Amicon disposable ultrafiltration devices with a 10,000 Dalton molecular-weight cutoff filter. The analytical isoelectric • 106563 17 focusing gel showed that the resulting pools mainly contained single isoforms 9, 10, 11, 12, 13 and 14.
Neljännessä isoformivalmistustavassa käytettiin lähtömateriaalina erytropoietiinia, joka sisälsi isoformit 5 3-9 (valmistettu kuten edellä on kuvattu). Ennen valmis tavaa isoelektristä fokusointia, joka toteutettiin olennaisesti kuten valmistustavoissa 1-3 yllä on esitetty, amfolyytit (Pharmalyte 2,5-5) esifraktioitiin Rotofor (Bio-Rad, Richmond, CA) nestefaasi-isoelektrisessä foku-10 sointiyksikössä, jotta saatiin lähtömateriaalin alhaisemmille isoelektrisille pisteille paremmin sopiva amfolyyt-tialue. Esifraktiointi suoritettiin sekoittamalla 6,7 ml Pharmalyte 2,5-5 15 g:n ureaa kanssa ja lisäämällä puh distettua vettä tilavuuden saattamiseksi 50 ml:ksi. Tämä 15 seos fraktioitiin Rotoforissa 10 watilla, 1 °C:ssa, 5 M tuntia käyttäen 0,1 M fosforihappoa anolyyttinä ja 0,1 M natriumhydroksidia vastaavasti katolyyttinä. Amfolyyttifraktioita, joilla oli määritetyt pH:t 4,5 ja noin 6 välillä, käytettiin flat-bed isoelektriseen foku-20 sointiin.In the fourth isoform preparation, erythropoietin containing isoforms 3-9 (prepared as described above) was used as starting material. Prior to the ready isoelectric focusing performed essentially as described in Preparations 1-3 above, the ampholytes (Pharmalyte 2.5-5) were pre-fractionated in a Rotofor (Bio-Rad, Richmond, CA) liquid phase isoelectric focusing unit to provide starting material for lower a better ampholytic region for isoelectric points. Pre-fractionation was performed by mixing 6.7 ml of Pharmalyte 2.5-5 with 15 g of urea and adding purified water to bring the volume to 50 ml. This mixture was fractionated in a Rotofor at 10 watts at 1 ° C for 5 M using 0.1 M phosphoric acid as the anolyte and 0.1 M sodium hydroxide respectively as the catholyte. Ampholytic fractions having defined pHs between 4.5 and about 6 were used for flat-bed isoelectric focusing.
Amfolyytit poistettiin isoformeista käyttäen Cent-rieluteria (Amicon, Danvers, MA) ja 10 000 MW cutoff Centriconia (Amicon) käyttäen seuraavia parametrejä: 0,18 Tris-puskuri, pH 8,8, 100 volttia, 25 - 30 mA, 25 3 tuntia. Isoformeille suoritettiin sitten puskurinvaihto 0,1 M natriumkloridiin geelisuodatuksella käyttäen Sepha-dex G-25:tä (Pharmacia). Viiden saadun poolin analyyttinen isoelektrinen fokusointi osoitti niiden sisältävän isoformit 4, 5, 6, 7 ja 8. Isoformi 4 kulki useana vyöhykkeenä, 30 osoittaen että se saattoi olla jonkin verran pilkkoutunut- : ta.Amphytes were removed from the isoforms using a Centrifuge Luther (Amicon, Danvers, MA) and a 10,000 MW cutoff Centricon (Amicon) using the following parameters: 0.18 Tris buffer, pH 8.8, 100 volts, 25-30 mA, 25 hours . The isoforms were then subjected to buffer exchange with 0.1 M sodium chloride by gel filtration using Sepha-dex G-25 (Pharmacia). The analytical isoelectric focusing of the five obtained pools indicated that they contained isoforms 4, 5, 6, 7 and 8. Isoform 4 passed through several bands, indicating that it may have been somewhat cleaved.
««
Viidettä isoformivalmistustapaa modifioitiin lisäämällä esifokusointivaihe flat-bed -isoelektriseen foku-sointimenettelyyn. Tässä modifikaatiossa proteiinia ei li-35 sätty amfolyytti/urea/geeliseokseen ennen elektroforeesia, 18 106563 vaan se lisättiin isoelektrinen fokusointi-laitteeseen geelikerroksen pH-gradientin muodostuksen jälkeen. 75 minuutin esifokusoinnin (1 500 volttituntia) jälkeen geeli-kerroksen vyöhyke 2,25 - 4,25 cm katodista poistettiin, 5 sekoitettiin erytropoietiiniliuokseen ja lisättiin takaisin geelikerrokseen. Isoelektrisen fokusoinnin jälkeen isoformit 10, 11, 12, 13 ja 14 eluoitiin geelikerroksesta ja erotettiin amfolyytistä ultrasuodatuksella käyttäen Centricon-10 (Amicon) -välineitä.The fifth isoform preparation method was modified by adding a pre-focusing step to a flat-bed isoelectric focusing procedure. In this modification, the protein was not added to the ampholytic / urea / gel mixture prior to electrophoresis, 18,106,663, but was added to the isoelectric focusing apparatus after forming the pH gradient of the gel layer. After 75 minutes of pre-focusing (1500 volts), the gel layer band from 2.25 to 4.25 cm from the cathode was removed, mixed with the erythropoietin solution and added back to the gel layer. After isoelectric focusing, isoforms 10, 11, 12, 13 and 14 were eluted from the gel layer and separated from the ampholytes by ultrafiltration using Centricon-10 (Amicon).
10 Esifokusointimodifikaatio suoritettiin, jotta saa tiin isoformivalmisteiden ultraviolettiabsorbanssitunnus-merkit enemmän samanlaisiksi kuin lähtöaineena käytetyn rekombinantti-erytropoietiinin. Tämä parannus spektrin ominaispiirteisiin voidaan nähdä eristettyjen isoformien 15 absorbanssisuhteella 280 ja 260 nm.-ssa. Keskimääräinen ab-sorbanssisuhde 280 nm:ssa verrattuna 260 nm:ssa (A280/A260) valmistustapojen 2 ja 3 mukaisille isoformeil-le (esifokusoimattomat) on 1,36 ± 0,11, kun keskimääräinen A280/A260 -suhde valmistustapojen 5 ja 6 mukaisille iso-20 formeille (esifokusoidut) on 1,68 ± 0,20. Kun isoformi 14 jätetään laskuista pois, keskimääräiset A280/A260 -suhteet ovat 1,39 ± 0,11 ja 1,74 + 0,09 valmistustapojen 2 ja 3 ja vastaavasti 5 ja 6 mukaisille isoformeille. (Isoformi 14:llä voi olla mitä epätyypillisin spektri, koska se 25 esiintyy hyvin pieninä määrinä, ja on siten alttiimpi vähäisten amfolyyttikomponenttikontaminaatioiden aiheuttamille häiriöille, tai koska se on lähinnä elektrodia flatbed -isoelektrisen fokusointimenetelmän aikana). Keskimääräinen A280/A260 -suhde Lain et ai. esimerkin 2 mukaisesti 3 0 valmistetulle rekombinantti-erytropoietiinille (modifioitu kuten aiemmin on kuvattu käyttäen Q-Sepharosea anionin-vaihtohartsina) on 1,91 ± 0,04.Pre-focusing modification was performed to make the ultraviolet absorbance characteristics of the isoform preparations more similar to those of the recombinant erythropoietin used as starting material. This improvement in spectral characteristics can be seen at the absorbance ratios of the isolated isoforms at 280 and 260 nm. The average absorbance ratio at 280 nm compared to 260 nm (A280 / A260) for isoforms (unfocused) of Preparations 2 and 3 is 1.36 ± 0.11, while the average ratio of A280 / A260 for Preparations 5 and 6 for iso-20 forms (pre-focused) is 1.68 ± 0.20. When isoform 14 is omitted, the average A280 / A260 ratios are 1.39 ± 0.11 and 1.74 + 0.09 for isoforms 2 and 3 and 5 and 6 respectively. (Isoform 14 may have the most atypical spectrum because it is present in very small amounts and is therefore more susceptible to interference by minor ampholytic component contamination or because it is mainly an electrode during the flatbed isoelectric focusing method). Mean A280 / A260 Ratio According to Lain et al. the recombinant erythropoietin prepared according to Example 2 (modified as previously described using Q-Sepharose as an anion exchange resin) has 1.91 ± 0.04.
Kuten edellä on kuvattu, lähtömateriaali isoformi-valmisteelle 6 oli rekombinantti-erytropoietiinivalmiste, 35 joka käsitti isoformit 4-13. Amfolyytit esifokusoitiin 19 106563As described above, the starting material for isoform preparation 6 was a recombinant erythropoietin preparation 35 comprising isoforms 4-13. The ampholytes were pre-focused at 19 106563
Rotofor-laitteessa kuten neljännessä valmistustavassa. Amfolyyttifraktioita, joilla oli määritetyt pH:t välillä 3,7 ja 4,8, käytettiin flat-bed -isoelektriseen fokusointiin. Flat-bed esifokusoitiin kuten valmistustavassa 5 ja 5 isoformit 9, 10, 11, 12 ja 13 saatiin ultrasuodatuksen jälkeen (Centricon-10), jotta kantaja-amfolyytit saatiin poistettua.Rotofor as in the fourth manufacturing method. Ampholytic fractions having defined pHs between 3.7 and 4.8 were used for flat-bed isoelectric focusing. Flat bed was pre-focused as in Preparations 5 and 5, isoforms 9, 10, 11, 12 and 13 were obtained after ultrafiltration (Centricon-10) to remove carrier ampholytes.
Viite-esimerkki 2Reference Example 2
Rekombinantti-erytropoietiini-isoformien siaalihap- 10 pomääräSialic acid content of recombinant erythropoietin isoforms
Esimerkin 1 mukaisesti eristettyjen isoformien ja erytropoietiinin, joka oli puhdistettu Lain et ai., supra kuvaamien menetelmien mukaisesti (seos isoformeista 9 -14) puskuri vaihdetaan 0,10 - 0,15 M natriumkloridiin ja 15 analysoidaan siaalihappomäärän suhteen Jourdianin et ai.According to the methods described in Example 1 for the isoforms and for the erythropoietin purified by Lain et al., Supra (mixture of isoforms 9-14), the buffer is exchanged with 0.10-0.15 M sodium chloride and analyzed for the sialic acid content by Jourdian et al.
J. Biol. Chem. 246, 430 (1971) mukaisen menetelmän modi fikaatiolla. Siaalihappojäännökset pilkotaan glykopro-teiineista hydrolyysillä 0,35 M rikkihapolla 80 °C:ssa 30 minuutin ajan ja liuokset neutraloidaan natriumhydrok-20 sidilla ennen analyysiä. Läsnä olevan erytropoietiinipro-teiinin määrän arvioimiseksi tehdään Bradfordin proteii-nimääritys (Bradford, Anal. Biochem. 72, 248 (1976)) käyttäen standardina rekombinantti-erytropoietiinia, jolla on ihmisen erytropoietiinin aminohapposekvenssi, käyttäen 25 määritysreagensseja ja mikro-menetelmä -menettelytapaa, jota Bio-Rad toimittaa. Tulokset ilmaistuna mooleina siaa-lihappoa moolia erytropoietiinia kohti, on esitetty taulukossa 1. Isoformit on nimetty siaalihappojen määrän mukaan molekyyliä kohti, ja sarja on vähiten happamasta 30 (isoformi 9) happamimpaan (isoformi 13). Isoformin 14 mää-rät ovat riittämättömät siaalihappomäärän mittaamiseen < tarkasti. Tämän isoformin siaalihappomäärä on päätelty sen kulkeutumisesta IEF-geeleissä verrattuna toisiin isofor-meihin. Isoformien 5-8 siaalihappomäärää (valmistustapa 20 1 0 6 5 63 4) ei ole määritetty, mutta se on samoin päätelty niiden kulkeutumisen mukaan IEF-geeleissä.J. Biol. Chem. 246, 430 (1971). Sialic acid residues are digested from glycoproteins by hydrolysis with 0.35 M sulfuric acid at 80 ° C for 30 minutes and the solutions are neutralized with sodium hydroxide before analysis. To evaluate the amount of erythropoietin protein present, a Bradford protein assay (Bradford, Anal. Biochem. 72, 248 (1976)) is performed using recombinant erythropoietin having the amino acid sequence of human erythropoietin, assay reagents and the microarray method. -Rad delivers. The results, expressed in moles of sialic acid per mole of erythropoietin, are shown in Table 1. The isoforms are named according to the amount of sialic acids per molecule and the series is the least acidic (isoform 9) to the most acidic (isoform 13). The amounts of isoform 14 are insufficient to accurately measure the amount of sialic acid. The sialic acid content of this isoform has been deduced from its migration in IEF gels compared to other isoforms. The sialic acid content of isoforms 5-8 (Preparation 20 1 0 6 5 63 4) has not been determined, but it has also been deduced from their transport in IEF gels.
Taulukko 1 5 erytropoietiini- moolia siaalihappoa/ isoformi mooli erytropoietiinia isoformi 13 12,9 ± 0,5 10 isoformi 12 11,8 ± 0,2 isoformi 11 11,0 ± 0,2 isoformi 10 9,8 ± 0,3 isoformi 9 8,9+0,6 isoformiseos 11,3 ± 0,2 15 (9 - 14)Table 1 5 moles of erythropoietin mole sialic acid / isoform moles erythropoietin isoform 13 12.9 ± 0.5 10 isoform 12 11.8 ± 0.2 isoform 11 11.0 ± 0.2 isoform 10 9.8 ± 0.3 isoform 9 8.9 + 0.6 isoform mixture 11.3 ± 0.2 15 (9 - 14)
Viite-esimerkki 3Reference Example 3
Rekombinantti-erytropoietiini-isofonnien aktiivisuus 20 Esimerkissä 1 kuvatulla tavalla eristetyt isoformit analysoidaan läsnäolevan rekombinantti-erytropoietiinin määrän määrittämiseksi absorbanssilla 280 nm:ssa, Bradfor-din proteiinimäärityksellä ja RIA:lla erytropoietiinin suhteen. Exhypoksisten polysyteemisten hiirten bioanalyy-25 siä (Cotes et ai. Nature 191, 1065 (1961)) käytetään määrittämään suhteellinen biologinen aktiivisuus in vivo. Läsnäolevan erytropoietiiniproteiinin määrän kvantitointi käyttäen radioimmunoanalyysiä erytropoietiinille antoi tulokset suuremmasta suhteellisesta spesifisestä aktiivi-30 suudesta in vivo tietyille isoformeille, suuren siaalihap-pomäärän sisältävien isoformien ilmeisen vähentyneen immu-noreaktiivisuuden vuoksi, mikä johti erytropoietiinikon-sentraation aliarviointiin ja siten suhteellisen spesifisen aktiivisuuden in vivo yliarviointiin kaikkein negatii-35 visimmille isoformeille. Hiirten bioanalyysimääritykset, • 2i 106563 ilmaistuina yksikköä/ml, on jaettu vastaavilla proteiini-konsentraatioilla, jotta saadaan spesifiset aktiivisuudet in vivo ilmaistuina yksikköä/mg erytropoietiinipolypepti-diä. Nämä spesifiset aktiivisuudet esitetään taulukossa 5 2.Activity of the recombinant erythropoietin isoforms Isolated as described in Example 1 is analyzed for the amount of recombinant erythropoietin present by absorbance at 280 nm, Bradford protein assay and RIA for erythropoietin. Bioanalysis of exhypoxic polycythaemic mice (Cotes et al., Nature 191, 1065 (1961)) is used to determine relative biological activity in vivo. Quantification of the amount of erythropoietin protein present by radioimmunoassay for erythropoietin yielded results of greater relative specific activity in vivo for certain isoforms, due to the apparent reduced immunoreactivity of the high sialic acid -35 for the most viscous isoforms. Mice bioassay assays, 2i 106563 expressed in units / ml, have been subdivided into corresponding protein concentrations to obtain specific activities in vivo expressed in units / mg erythropoietin polypeptide. These specific activities are shown in Table 5 2.
Taulukossa 2 "n" on yksittäisten isoformivalmisteiden määrä, jotka myötävaikuttavat spesifiseen aktiivisuus-arvoon. Useimmissa tapauksissa tehtiin monta analyysiä in vivo kullekin isoformivalmisteelle. Samat tulokset 10 in vivo vaikuttavat spesifisen aktiivisuuden arvioihin kaikissa kolmessa sarakkeessa, yksikköä/mg erytropoietii-nipolypeptidiä määritettiin absorbanssilla 280 nm:ssa, radioimmunoanalyyseistä ja Bradfordin proteiinimäärityksen tuloksista. Bradfordin proteiinimäärityksessä käytettiin 15 standardina puhdistettua rekombinantti-erytropoietiinia, joka sisälsi isoformit 9-14. "n" voi olla vähemmän laskelmissa, jotka on tehty Bradfordin proteiinimääritystä käyttäen, koska joitain valmisteita ei ollut enää käytettävissä, kun Bradfordin määritykset tehtiin.In Table 2, "n" is the number of individual isoform preparations that contribute to the specific activity value. In most cases, many assays were performed in vivo for each isoform preparation. The same results in vivo affect the estimates of specific activity in all three columns, units / mg erythropoietin polypeptide were determined by absorbance at 280 nm, radioimmunoassays and Bradford protein assay results. 15 standard purified recombinant erythropoietin containing isoforms 9-14 were used in the Bradford protein assay. The "n" may be less in the calculations made using the Bradford protein assay because some preparations were no longer available when the Bradford assay was performed.
20 Lain et ai. supra kuvaamien menetelmien mukaisesti puhdistettua erytropoietiinia, joka sisälsi isoformit 9 -14, käytettiin standardina RIA-märityksissä ja analyyseissä in vivo.20 Lain et al. supra-purified erythropoietin containing isoforms 9 -14 was used as a standard in RIA assays and assays in vivo.
Suhteelliset spesifiset aktiivisuudet ilmaistuna . 25 yksikköä/mg erytropoietiinipolypeptidiä voidaan muuntaa yksiköiksi/A280 kertomalla 0,807 mg:lla erytropoietiinipo-lypeptidiä/A280 . Konversiotekijä johdetaan kertomalla eryt-ropoietiinin ekstinktiokerroin (1,345 mg/A280) erytropoie-tiiniglykoproteiinin proteiinimäärällä (noin 60 % painos-30 ta, Davis et ai. Biochemistry 26, 2633 (1987)), jotta saa- ϊ, daan mg erytropoietiinipolypeptidiä/A280 (se on 1,345 mg erytropoietiinipolypeptidiä/A280 x 0,60 mg polypeptidiä/mg erytropoietiinia = 0,807 mg polypeptidiä/A280) . Lisäksi spesifiset aktiivisuudet ilmaistuna yksikköä/mg erytro-35 poietiinipolypeptidiä voidaan kertoa tekijällä 0,60 mg • * 22 106563 polypeptidiä/mg erytropoietiiniglykoproteiinia, jotta saadaan spesifiset aktiivisuudet ilmaistuna yksikköä/mg erytropoietiiniglykoproteiinia .Relative specific activities expressed. 25 units / mg erythropoietin polypeptide can be converted to units / A280 by multiplying 0.807 mg erythropoietin polypeptide / A280. The conversion factor is derived by multiplying the extinction coefficient of erythropoietin (1.345 mg / A280) by the amount of erythropoietin glycoprotein protein (about 60% by weight, Davis et al. Biochemistry 26, 2633 (1987)) to obtain mg erythropoietin A2 ( it is 1.345 mg erythropoietin polypeptide / A280 x 0.60 mg polypeptide / mg erythropoietin = 0.807 mg polypeptide / A280). In addition, specific activities expressed per unit mg mg erythro-35 polyethylene polypeptide may be multiplied by a factor of 0.60 mg • * 22 106563 polypeptides per mg erythropoietin glycoprotein to obtain specific activities expressed per unit mg mg erythropoietin glycoprotein.
23 1 0 6 5 6 3 d cMiDLn«rnc\i«-i<-it-i . o o o o o o £ o o o o o o23 1 0 6 5 6 3 d cMiDLn «rnc \ i« -i <-it-i. o o o o o o o £ o o o o o o
J CTiCNLOr~LOLOOOOJ CTiCNLOr ~ LOLOOOO
"Π "X inocsitMT-taiin^rvo tr in sr *r lo m to ^ X ro m £ +l +l +l +l +l +l +l +l +l 73 o o o o o o X ooooooooo"Π" X inocsitMT-taiin ^ rvo tr in sr * r lo m to ^ X ro m £ + l + l + l + l + l + l + l + l + l 73 o o o o o o X ooooooooo
M r'-Cjr'-^J'iJ'LOOOOM r'-Cjr '- ^ J'iJ'LOOOO
—- ^^«.^^^OCOiO—- ^^ «. ^^^ OCOiO
&> <! 10 r~ r~ m m ro ^ ^&> <! 10 r ~ r ~ m m ro ^^
Sm vonoomr^MMtMinSm vonoomr ^ MMtMin
^ p4 nncMcsiMMVo^rrH^ p4 nncMcsiMMVo ^ rrH
D -—____ j CNILnLTl'CrOfMi—ΙΜιΉ o o o ' o oD -—____ j CNILnLTl'CrOfMi — ΙΜιΉ o o o 'o o
Ό O O O O O OΌ O O O O O O O
•Η Γ-~ιΛ[^<ΟιΛΟΟΟΟ •P .. .. .. .. ^ r~ o o o• Η Γ- ~ ιΛ [^ <ΟιΛΟΟΟΟ • P .. .. .. .. ^ r ~ o o o
Cij r~ eri <—I r~ - h n tn Q) ηιη’τΌΓονο ^ ^ di sr *T LO Μ >< +Ι +Ι +Ι +Ι +Ι Ή +ι +ι +ι +ι ο Ο Ο Ο ο ο ϋ ^ ooooooooo o cor^^rcomoooo ρ οο «. ν «. ,. .* ιο ιο n ro £ (Ν m 00 CO ιΟ Ο \ rf< οιοιουοη-ιοοοοο ρ '— (NjCsiCvICMi-tO^r-ini-iCij r ~ eri <—I r ~ - hn tn Q) ηιη'τΌΓονο ^ ^ di sr * T LO Μ> <+ Ι + Ι + Ι + Ι + Ι Ή + ι + ι + ι + ι ο Ο Ο ο ο ϋ ^ ooooooooo o cor ^^ rcomoooo ρ οο «. ν «. ,. . * ιο ιο n ro £ (Ν m 00 CO ιΟ Ο \ rf <οιοιουοη-ιοοοοο ρ '- (NjCsiCvICMi-tO ^ r-ini-i
(~j CM *T CO i—I «—1 T—1 f-H(~ j CM * T CO i — I «—1 T — 1 f-H
w__!_ ow __! _ o
MM
MM
3 H -rl | o o o 3 PO—^ooooo «S -HMmOVDVDMO o o o H +J Q, >. H - - - OL o o o d,-p - O LO M * oooor-3 H -rl | o o o 3 PO— ^ ooooo «S -HMmOVDVDMO o o o H + J Q,>. H - - - OL o o o d, -p - O LO M * oooor-
(DC-HfOfOLnsrM(DC-HfOfOLnsrM
O .r4 Li fO lT) *HO .r4 Li fO lT) * H
>ιΌ :rö -H +1 +1 +1 +1 1> ιΌ: rö -H +1 +1 +1 +1 1
rH U :r0 ^ Λ ^ _ _ +1 +1 -HrH U: r0 ^ Λ ^ _ _ +1 +1 -H
OOpOOOOOOOpOOOOO
q.llj.5 O O O O O O O Oq.llj.5 O O O O O O O O O
^73 Ssrvoojr-o ooo^ 73 Ssrvoojr-o ooo
- - - - - (NCMVO- - - - - (NCMVO
?2.[1cnr-u-><Noo CmmOOOr-COCO UOLOLO? 2. [1cnr-u -> <Noo CmmOOOr-COCO ROCK
N O (M (M H LO sr MN O {M {M H LO sr M
•M• M
| g srrOfs|(-HO<7'QOr~LO Q Li r—i rH «Ή »“H rH| g srrOfs | (-HO <7'QOr ~ LO Q Li r —i rH «Ή» "H rH
en o h m 24 106563en o h m 24 106563
Taulukon 2 tulokset on esitetty myös graafisesti kuvioissa 6A, 6B ja 6C. Nämä tulokset osoittavat, että erytropoietiinin suhteellinen aktiivisuus in vivo lisääntyy siaalihappomäärän funktiona aina isoformiin nro 11 5 saakka. Isoformeilla 11 - 14 on olennaisesti sama suhteellinen bioaktiivisuus in vivo. (Tämä on ilmeisintä, kun isoformin 14 konsentraatio ilmaistaan käyttäen Bradfordin määrityksen arvoja. Bradfordin arvo voi olla täsmällisempi isoformille 14 saatujen yleisesti pienten määrien vuoksi, 10 ja siitä seuranneen vaikeuden vuoksi määrittää A^,,, ja hyvin negatiivisten muotojen ilmeisen vähentyneen reaktiivisuuden RlA:ssa johdosta, kuten aiemmin on mainittu). Enemmän siaalihappoa sisältävien erytropoietiini-isoformi-en suurempi suhteellinen spesifinen aktiivisuus in vivo 15 johtuu mitä ilmeisimmin näiden muotojen pitemmästä puoliintumisajasta kierrossa. Isoformit 9 ja 13 leimattiin radioaktiivisella jodilla (125I) ja niiden poistumistaso rotissa määritettiin. Puoliintumisaika kierrossa oli selvästi pitempi isoformille 13 kuin isoformille 9.The results of Table 2 are also shown graphically in Figures 6A, 6B and 6C. These results indicate that the relative activity of erythropoietin in vivo is increased as a function of sialic acid up to isoform # 11. Isoforms 11-14 have substantially the same relative bioactivity in vivo. (This is most evident when the concentration of isoform 14 is expressed using Bradford assay values. The Bradford value may be more accurate due to the generally small amounts obtained for isoform 14, and the consequent difficulty in determining A 4, and the apparent reduced reactivity of very negative forms as previously mentioned). The higher relative specific activity of the erythropoietin isoforms containing more sialic acid in vivo is evidently due to the longer half-life of these forms in the circulation. Isoforms 9 and 13 were labeled with radioactive iodine (125 I) and their clearance in rats was determined. The circulating half-life was clearly longer for isoform 13 than for isoform 9.
2 0 Viite-esimerkki. 42 0 Reference example. 4
Rekombinantti-erytropoietiini-isoformiseosten selektio Q-Sepharose-kromatografiällä Säädetty solujen ravintoalusta rekombinantti-erytropoietiinin tuotosta Lin'in et ai., suora. kuvaamien me-25 netelmien mukaisesti konsentroidaan ja diasuodatetaan vasten 10 mM Tris, pH 7,2. Proteiinikonsentraatio määritetään Bradfordin mikroproteiinimäärityksellä käyttäen naudan seerumialbumiinia standardina. 19,6 ml liuosta, joka sisältää 40 mg kokonaisproteiinia saatetaan 20 μΜ^βϊ Cu-30 S04 :n suhteen, suodatetaan 0,45 mikronin cutoff-suodattimen läpi ja ladataan 4 ml kerrostilavuuden (1,05 cm korkeus x 2,2 cm läpimitta) pylvääseen, joka on pakattu Q-Sepharose Fast Flow'lla (Pharmacia), tasapainotettu 10 mM Tris:llä, pH 6,8 - 7,0, 4 °C:ssa. Näytteen laiton jälkeen pylväs 35 pestään kahdella pylvästilavuudella samaa puskuria. Pyi- 25 1 0 6 5 6 3 vään virtausnopeus on noin 1 ml/min. Kuusi erillistä pylvästä valmistetaan käyttäen tätä menetelmää valikoimaan määrätyt erytropoietiini-isoformiseokset.Selection of Recombinant Erythropoietin Isoform Mixtures by Q-Sepharose Chromatography Adjusted cellular media for recombinant erythropoietin production Lin et al., Direct. is concentrated and diafiltered against 10 mM Tris, pH 7.2. Protein concentration is determined by the Bradford Microprotein Assay using bovine serum albumin as a standard. 19.6 ml of a solution containing 40 mg of total protein is made up to 20 μΜ ^ βϊ Cu-30 SO4, filtered through a 0.45 micron cutoff filter and loaded with 4 ml of a layered volume (1.05 cm high x 2.2 cm diameter) ) column packed with Q-Sepharose Fast Flow (Pharmacia) equilibrated with 10 mM Tris pH 6.8-7.0 at 4 ° C. After the sample has been removed, column 35 is washed with two column volumes of the same buffer. The flow rate is approximately 1 ml / min. Six separate columns are prepared using this method to assay specific erythropoietin isoform mixtures.
Pylväät pestään 6-9 pylvästilavuudella matalan 5 pH:n omaavalla puskurilla, joka sisältää: pylväs nro 1, 150 mM etikkahappoa, 1 mM glysiiniä, 20 μΜ CuS04, 6 M ureaa, säädetty pH 4,7:ään NaOH:lla; pylväs nro 2, 200 mM etikkahappoa, 1 mM glysiiniä, 20 μΜ CuS04, 6 M ureaa, säädetty pH 4,7:ään NaOH:lla; pylväs nro 3, 250 mMThe columns are washed with 6-9 column volumes of low pH 5 buffer containing: Column # 1, 150 mM acetic acid, 1 mM glycine, 20 μΜ CuSO4, 6 M urea adjusted to pH 4.7 with NaOH; Column # 2, 200 mM acetic acid, 1 mM glycine, 20 μΜ CuSO4, 6 M urea, adjusted to pH 4.7 with NaOH; column # 3, 250 mM
10 etikkahappoa, 1 mM glysiiniä, 20 μΜ CuS04, 6 M ureaa, säädetty pH 4,7:ään NaOH:lla; pylväs nro 4, 300 mM etikka-happoa, 1 mM glysiiniä, 20 μΜ CuS04, 6 M ureaa, säädetty pH 4,7:ään; pylväs nro 5, 150 mM etikkahappoa, 1 mM gly siiniä, 20 μΜ CuS04, 6 M ureaa; pylväs nro 6, 300 mM etik-15 kahappoa, 1 mM glysiiniä, 20 μΜ CuS04, 6 M ureaa. Pylväiden ' pH nostetaan noin seitsemään pesemällä kukin 8-11 pyl10 acetic acid, 1 mM glycine, 20 μΜ CuSO4, 6 M urea, adjusted to pH 4.7 with NaOH; Column # 4, 300 mM acetic acid, 1 mM glycine, 20 μΜ CuSO4, 6 M urea, adjusted to pH 4.7; column # 5, 150 mM acetic acid, 1 mM Glycine, 20 μΜ CuSO4, 6 M urea; Column # 6, 300 mM etiquic acid, 1 mM glycine, 20 μΜ CuSO4, 6 M urea. The pH of the columns is raised to about seven by washing each with 8-11 columns
vään tilavuudella 10 mM Tris-HCl:a, 55 mM NaCl, 20 μΜ Cu-S04, pH 7. Määrätyt erytropoietiini-isoformiseokset elu-oidaan pylväistä pesemällä 10 mM Tris-HCl:11a, 140 mM10 mM Tris-HCl, 55 mM NaCl, 20 μΜ Cu-SO4, pH 7. Eluted erythropoietin isoform mixtures are eluted from the columns by washing with 10 mM Tris-HCl, 140 mM
20 NaCl: 11a, 20 μΜ CuS04:lla, pH 7,0.20 NaCl, 20 μΜ CuSO4, pH 7.0.
Eluoidut isoformipoolit kustakin pylväästä konsentroidaan ja liuotin vaihdetaan veteen käyttämällä Amicon-Centricon-10 -mikrokonsentraattoria. Erytropoietii-ni-isoformiseos edustaa solujen kasvualustaa, joka annos-25 teilaan Q-Sepharose-pylvääseen, kuten edellä on kuvattu, pylväs pestään 5 mM etikkahapolla, 1 mM glysiinillä, 20 μΜ CuS04:llä, 6 M urealla, ja eluoidaan pylväästä käyttäen yllä kuvattuja menettelytapoja. Tämä eluoitu isoformien seos puhdistetaan edelleen Lain et ai., supra kuvaamien 30 menetelmien mukaisesti ennen analyyttistä isoelektristä fokusointia.The eluted isoform pools from each column are concentrated and the solvent is changed to water using an Amicon-Centricon-10 microconcentrator. The erythropoietin-nisoform mixture represents a cell culture medium which, on a dose-slide on a Q-Sepharose column as described above, is washed with 5 mM acetic acid, 1 mM glycine, 20 μΜ CuSO 4, 6 M urea, and eluted using the column above. . This eluted mixture of isoforms is further purified according to the methods described by Law et al., Supra, before analytical isoelectric focusing.
« 106563«106563
Viite-esimerkki 5Reference Example 5
Rekombinantti-erytropoietiini-isoformien fraktioin-ti käyttäen alhaisen pH:n gradienttia Q-SepharosessaFractionation of recombinant erythropoietin isoforms using a low pH gradient in Q-Sepharose
Toisessa menettelytavassa erytropoietiini-isoformit 5 erotellaan käyttäen alenevan pH:n gradienttia ja lisäämällä ionivahvuutta. Konsentroitu diasuodatettu erytropoi-etiiniä sisältävä ravintoalusta ladataan Q-Sepharose-pyl-vääseen suhteessa noin 40 mg kokonaisproteiinia/ml geeliä. Pylväs pestään sitten noin kahdella pylvään tilavuudella 10 10 mM Tris-HCl:a, pH 7,0 ja sitten noin 10 pylvään tila vuudella 2 mM etikkahappoa/1 mM glysiiniä/20 μΜ CuS04/6 M ureaa (pH noin 4,8) kontaminoivien proteiinien ja sellaisten erytropoietiini-isoformien poistamiseksi, jotka sisältävät vähemmän kuin 7 siaalihappojäännöstä. Isoformit, 15 jotka sisältävät noin 8-12 siaalihappoa eluoidaan pylväästä käyttäen gradienttia, joka alkaa noin 2 mM etikka-haposta 6 M urea/l mM glysiini/20 μΜ CuS04:ssa ja päättyen 40 mM etikkahappoon/6 M urea/l mM glysiini/20 μΜ CuS04 (pH noin 4) . Gradientin kokonaistilavuus on noin 40 pylvään 20 tilavuutta ja noin yhden pylvään tilavuuden suuruiset fraktiot kerätään kukin astioihin, jotka sisältävät Tris-puskuria määrän, joka on riittävä saattamaan pH-arvon alueelle 6 - 8,5, jotta vältetään kerättyjen fraktioiden altistus matalalle pH:lie. Näytteitä fraktioista saatetaan 25 analyyttiseen isoelektriseen fokusointiin erottelun seu raamiseksi. Isoformit 12 - 14, jotka jäävät sitoutuneiksi pylvääseen gradientin lopussa, eluoidaan pesemällä puskurilla, joka sisältää 10 mM Tris-HCl, 140 mM NaCl, 20 μΜ CuS04 (pH 7). Isoformit (erottuneet gradientin aikana tai 30 eluoituneet natriumkloridiliuoksella) vapautetaan kontami- noivista proteiineista käänteisfaasikromatografiällä, jota seuraa geelifiltraatiokromatografia, kuten Lain et ai. esimerkissä 2 on kuvattu.In another approach, the erythropoietin isoforms 5 are resolved using a decreasing pH gradient and increasing the ionic strength. The concentrated diafiltered erythropoietin-containing medium is loaded on a Q-Sepharose column at a ratio of about 40 mg total protein / ml gel. The column is then washed with about two column volumes of 10 mM Tris-HCl, pH 7.0 and then about 10 column volumes contaminated with 2 mM acetic acid / 1 mM glycine / 20 μΜ CuSO 4/6 M urea (pH 4.8). proteins and erythropoietin isoforms containing less than 7 sialic acid residues. Isoforms containing about 8-12 sialic acids are eluted from the column using a gradient starting from about 2 mM acetic acid in 6 M urea / l mM glycine / 20 μΜ in CuSO 4 and ending in 40 mM acetic acid / 6 M urea / l mM glycine / 20 μΜ CuSO4 (pH about 4). The total gradient volume is about 40 columns to 20 volumes, and fractions of about one column volume are each collected in wells containing Tris buffer in an amount sufficient to adjust the pH to 6-8.5 to avoid exposing the collected fractions to low pH. Samples of the fractions are subjected to 25 analytical isoelectric focusing to monitor separation. The isoforms 12-14, which remain bound to the column at the end of the gradient, are eluted by washing with buffer containing 10 mM Tris-HCl, 140 mM NaCl, 20 μS CuSO 4 (pH 7). Isoforms (separated during gradient or eluted with sodium chloride solution) are released from contaminating proteins by reverse phase chromatography followed by gel filtration chromatography such as Lain et al. as described in Example 2.
27 1 0 6 5 6 327 1 0 6 5 6 3
EsimerkkiExample
Ylimääräisiä glykosylaatiokohtia sisältävät ihmisen erytropoietiinianalogit A) Ihmisen erytropoietiinianalogien konstruktio 5 Olemassa olevien ja oletettujen hiilihydraatin kiinnittymiskohtien paikat erytropoietiinin aminohapposekvenssissä on esitetty kuviossa 1 ja menetelmä näiden ylimääräisten glykosylaatiopaikkojen luomiseksi on esitetty yhteenvetona kuvioissa 2 A - C ja kuvattu alla.Human Erythropoietin Analogs Containing Extra Glycosylation Sites A) Construction of Human Erythropoietin Analogs 5 The positions of the existing and putative carbohydrate attachment sites in the erythropoietin amino acid sequence are shown in Figure 1, and the method to create these additional glycosylation sites is shown in Figure 2.
10 Seuraavat oligonukleotidialukkeet syntetoitiin käyttöä in vitro -mutageneesissä varten: [A3n4, Ser6] EPO: 5’ CGCCCACCAAACCTCAGCTGTGACAGCCGA 3* [Asn*, Serll) EPO: 5.' ATCTGTACAACCGAAGCCTGGAGAGGT 3’ [Asr>69] EPO: 5' GGGCCTGGCCAACCTGTCGGAAG 3' 15 [Asnl24j EPO: 5' TCCCCTCCAGATAATGCCTCAGCTGC 3’ [Asnl25f Serl27].EPO: 5' CAGATGCGAACTCATCTGCTCCAC 3’ [Asn*63, Serl-65] EPO: 5' AGGCCTGCAGGAATGGGAGCAGATGACCAGGTG 3’ [Thr*25] EPO: 5’ TCCAGATGCG&CCTCAGCTGCTC 3' 2Q [Prol24, Thrl25) Ep0: 5' CCTCCAGATCCGACCTCAGCTGC 3’The following oligonucleotide primers were synthesized for use in in vitro mutagenesis: [A3n4, Ser6] EPO: 5 'CGCCCACCAAACCTCAGCTGTGACAGCCGA 3 * [Asn *, Ser11) EPO: 5.' ATCTGTACAACCGAAGCCTGGAGAGGT 3 '[Asr> 69] EPO: 5' GGGCCTGGCCAACCTGTCGGAAG 3 '15 [Asnl24j EPO: 5' TCCCCTCCAGATAATGCCTCAGCTGC 3 '[Asnl25f Serl27] .EPOG: 5' C 'C' C 'C' AGGCCTGCAGGAATGGGAGCAGATGACCAGGTG 3 '[Thr * 25] EPO: 5' TCCAGATGCG & CCTCAGCTGCTC 3 '2Q [Prol24, Thrl25) Ep0: 5' CCTCCAGATCCGACCTCAGCTGC 3 '
Alleviivatut kodonit osoittavat epäsopivat (mismatched) alueet, joissa suluissa esitetyt aminohapot korvaavat villityypin aminohapot.The underlined codons indicate mismatched regions where the amino acids shown in parentheses replace wild type amino acids.
[Asn4, Ser6] EPO konstruoitiin lisäämään N-glyko-25 sylaatiokohta asemaan Asn 4. [Asn9, Ser11] EPO konstruoitiin lisäämään N-glykosylaatiokohta asemaan Asn 9. [Asn69] EPO[Asn4, Ser6] EPO was constructed to insert the N-glycosylation site into position Asn 4. [Asn9, Ser11] EPO was constructed to insert N-glycosylation site into Asn 9. [Asn69] EPO
konstruoitiin lisäämään N-glykosylaatiokohta asemaan Asn 69. [Asn125, Ser127] EPO konstruoitiin lisäämään N-glykosylaatiokohta asemaan Asn125. [Thr125] EPO ja [Pro124, 3 0 Thr125] EPO konstruoitiin lisäämään O-glykosylaatiokohta asemaan Thr125.was constructed to insert an N-glycosylation site at Asn 69. [Asn125, Ser127] EPO was constructed to insert an N-glycosylation site at Asn125. [Thr125] EPO and [Pro124,300 Thr125] EPO were constructed to insert the O-glycosylation site into Thr125.
Seuraavat oligonukleotidialukkeet syntetisoidaan käyttöä in vitro -mutageneesissä varten: 2β 106563 [Asn69, Thr^l] EPO: 5' GGGCCTGGCCM£CTGACAGAAGCTGTC 3’ [Ser68, Asn69, Thr^l] EPO: 5' CAGGGCCTGTCCAACCTGACAGAAGCTGTC 3’ 5 [Asnl25, Thrl27] Epo: 5' CAGATGCGAACTCAACGGCTCCAC 3' [Asnl25, Thrl27, Thrl31] EPO: 5’ATGCGAACTCAACGGCTCCACTCACAACAATCACT 3' 10 [Prol24, Asnl25, Serl27] EPO: 5' CCAGATCCAAATTCATCTGCTCCACTC 3’ [Pro 124, Asnl25, Thrl27] Ep0: 15 5’ CCAGATCCAAATTCAACAGCTCCACTC 3' [Thrl25, Thrl26] Epo: 5' OCAGATGCGACAACAGCTGCTCCA 3' [Prol24, Thrl25, Thrl26, Thrl31] EPO: 20 Lähtien [Pro124, Thr125] EPO cDNA:sta oligonukleoti- dialuketta 5'AGATCCGACCACCGCTGCTCCAC 3' käytetään, tuottamaan [Pro124, Thr125, Thr126] EPO. Oligonukleotidialuketta 51TGCTCCACTCACAACAATCACTG31 käytetään sitten tuottamaan [Pro124, Thr125, Thr126, Thr131] EPO.The following oligonucleotide primers are synthesized for use in in vitro mutagenesis: 2β 106563 [Asn69, Thr ^ l] EPO: 5 'GGGCCTGGCCM? Epo: 5 ′ CAGATGCGAACTCAACGGCTCCAC 3 ′ [Asnl25, Thrl27, Thrl31] EPO: 5′ATGCGAACTCAACGGCTCCACTCACAACAATCACT 3 ′ 10 [Prol24, Asnl25, Serl27] EPO: 5 ′ CCAGATCCAAATTCATCTGTccGCTCCACCATAC1AT 3 '[Thr125, Thr126] Epo: 5' OCAGATGCGACAACAGCTGCTCCA 3 '[Prol24, Thr125, Thr126, Thrl31] EPO: 20 From the [Pro124, Thr125] EPO cDNA, the oligonucleotide dialect 5'AGATCCGTACCACG is used to produce Thr125, Thr126] EPO. The oligonucleotide primer 51TGCTCCACTCACAACAATCACTG31 is then used to produce [Pro124, Thr125, Thr126, Thr131] EPO.
25 [Asn69, Thr71] EPO ja [Ser68, Asn69, Thr71] EPO konst ruoidaan lisäämään N-glykosylaatiokohta asemaan Asn69 ja edistämään N-glykosylaatiota tässä asemassa. [Asn125, Thr127] EPO, [Asn125, Thr127, Thr131] EPO, [Pro124, Asn125, Ser127] EPO ja [Pro124, Asn125, Thr127] EPO konstruoidaan lisäämään N-gly- 30 kosylaatiokohta asemaan Asn125 ja lisäämään glykosylaatiota tässä kohdassa. [Thr125, Thr126] EPO ja [Pro124, Thr125, Thr126, Ser131] EPO konstruoidaan lisäämään O-glykosylaatiokohta asemaan Thr125 ja lisäämään glykosylaatiota tässä asemassa.The [Asn69, Thr71] EPO and [Ser68, Asn69, Thr71] EPO constants are prepared to add the N-glycosylation site to Asn69 and to promote N-glycosylation at that position. [Asn125, Thr127] EPO, [Asn125, Thr127, Thr131] EPO, [Pro124, Asn125, Ser127] EPO and [Pro124, Asn125, Thr127] EPO are constructed to insert the N-glycosylation site at Asn125 and to add glycosylation at this site. [Thr125, Thr126] EPO and [Pro124, Thr125, Thr126, Ser131] EPO are constructed to insert the O-glycosylation site into Thr125 and to increase glycosylation at that position.
Erytropoietiini-DNA:n lähde in vitro mutagenee-35 siä varten oli plasmidi Hul3, ihmisen erytropoietiinin 29 106563 cDNA-klooni pUC 8:ssa (Law et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 83, 6920 (1986)). Hul3:sta saatu plasmidi-DNA pilkottiin restriktioentsyymeillä BstEII ja Bglll, saadut DNA-frag-mentit saatettiin agaroosigeelielektroforeesiin ja 810 5 emäsparin (ep) erytropoietiini-DNA-fragmentti eristettiin geelistä käyttäen GeneClean™ kittiä ja valmistajan ohjeita (BIO 101, Inc.). Plasmidi pBRgHuEPO sisältää erytropoi-etiinin genomisen geenin BamHl-fragmenttina, joka on sisällytetty pBR322-johdannaiseen, kuten Lin'in patentissa, 10 supra on kuvattu. pBRgHuEPO pilkottiin myös BstEIIrlla ja BglII:lla ja saatiin 6517 ep:n vektoritragmentti. Kahden fragmentin ligaatio tuottaa IGTl:n. pEC-l:n konstruoimiseksi pilkottiin pDSVL (kuvattu Lin'in patentissa, supra, ja esitetty kuviossa 5B) BamHI:llä ja eristetty erytropoi-15 etiinin cDNA:n sisältävä 2,8 kiloemäksen (kb) BamHI-fragmentti IGTlrstä liitettiin siihen.The source of erythropoietin DNA for in vitro mutagenesis was plasmid Hul3, a cDNA clone of human erythropoietin 29 106563 in pUC 8 (Law et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 83, 6920 (1986)). Plasmid DNA obtained from Hul3 was digested with restriction enzymes BstEII and BglII, the resulting DNA fragments were subjected to agarose gel electrophoresis and the 8105 bp (ep) erythropoietin DNA fragment was isolated from the gel using the GeneClean ™ kit (BIO 101, Inc.). Plasmid pBRgHuEPO contains the erythropoietin-genomic gene as a BamH1 fragment incorporated into the pBR322 derivative as described in Lin, supra. pBRgHuEPO was also digested with BstEII and BglII and a 6517 bp vector fragment was obtained. Ligation of the two fragments produces IGT1. To construct pEC-1, pDSVL (described in Lin's patent, supra, and shown in Figure 5B) was digested with BamHI and an isolated BamHI fragment of 2.8 kb (kb) from IGT1 containing the erythropoietin-ethene cDNA.
Yksiketjuisen DNA:n tuottamiseksi in vitro -muta-geneesiä varten pEC-1 pilkottiin BamHI:llä ja Bglllrlla ja 820 ep:n erytropoietiini-cDNA-fragmentti eristettiin. Se 20 liitettiin ml3mpl8:n BamHI-kohtaan, jotta saatiin ml3-EC-l. Yksisäikeinen DNA saatiin E. coli -kannan RZ1032, joka oli infektoitu ml3-EC-l:llä, supernatantista, kuten Kunkel et ai., Methods in Enzymol. 154, 367 (1987) ja Messing, Methods in Enzymol. 101, 20 (1983) ovat kuvan-25 neet. In vitro -mutageneesiä varten noin 1 ,ug yk- sisäikeistä DNA:ta ja 0,2 pmoolia yhtä yllä kuvatuista synteettisistä alukkeista sekoitettiin 6 ml puskuria kanssa (250 mM Tris, pH 7,8, 50 mM MgC12 ja 50 mM ditiotreito-lia). Alukkeen liittämiseksi templaattiin reaktiotilavuus 30 säädettiin 10 ^l:aan vedellä, seosta kuumennettiin 65 °C:seen 5 minuuttia ja annettiin sitten jäähtyä huoneenlämpötilaan. Pidennysreaktiota varten lisättiin dTTP:tä, dATP:tä, dGTP:tä, dCTP:tä ja ATP:tä, kutakin 2,5 ml (kaikki 10 /xM) , ja sen jälkeen 1 ,ul (1 yksikkö) E. colin DNA-35 polymeraasia (Klenowin fragmentti) ja 1 /myy/1 (1 yksikkö) 30 1 0 6 5 6 3 T4-DNA-ligaasia. Seosta inkuboitiin sen jälkeen yli yön 14 °C:ssa ja se käytettiin E. coli JM I09:n (Yanish-Perron et ai. Gene 33, 103 (1985)9 transformoimiseen kuten on kuvattu (Messing, supra).To produce single-stranded DNA for in vitro mutagenesis, pEC-1 was digested with BamHI and BglII and the 820 bp erythropoietin cDNA fragment was isolated. It was ligated into the BamHI site of ml3mpl8 to obtain ml3-EC-1. Single-stranded DNA was obtained from supernatant of E. coli strain RZ1032 infected with ml3-EC-1, such as Kunkel et al., Methods in Enzymol. 154, 367 (1987) and Messing, Methods in Enzymol. 101, 20 (1983). For in vitro mutagenesis, approximately 1 µg of single-stranded DNA and 0.2 pmol of one of the synthetic primers described above was mixed with 6 ml of buffer (250 mM Tris, pH 7.8, 50 mM MgCl 2 and 50 mM dithiothreitol). . To incorporate the primer into the template, the reaction volume 30 was adjusted to 10 µl with water, the mixture was heated to 65 ° C for 5 minutes and then allowed to cool to room temperature. For the extension reaction, dTTP, dATP, dGTP, dCTP, and ATP were each added in 2.5 mL (10 µM each), followed by 1.1 µl (1 unit) of E. coli DNA. 35 polymerase (Klenow fragment) and 1 / mu / 1 (1 unit) 30 1 0 6 5 6 3 T4 DNA ligase. The mixture was then incubated overnight at 14 ° C and used to transform E. coli JM109 (Yanish-Perron et al., Gene 33, 103 (1985) 9) as described (Messing, supra).
5 Mutanttikloonien identifioimiseksi differentiaali- hybridisaatiolla ravintoalustan plakit siirrettiin Gene Screen -filttereille (New England Nuclear). Filtterit kuivattiin lämpölampun alla ja niitä inkuboitiin yhden tunnin ajan 6 x SSC:ssä, joka sisälsi 1 % SDS, 60 °C:ssa. Hybri-10 disaatiota varten yllä mainittu oligonukleotidialuke (8 pmoolia) leimattiin päästään T4-polynukleotidikinaasilla ja γ32ρ-leimatulla ATP:lla ja inkuboitiin filttereiden kanssa yli yön 6 x SSC:ssä, 0,5 % SDS:ssä ja 100 mg/ml lohen sperman DNA:ta 37 °C:ssa [Asn124] -mutaatiota varten, 55 15 °C:ssa [Asn4, Ser6] -mutaatiota varten, 65 °C:ssa [Thr125] -mutaatiota varten ja [Pro124, Thr125] -mutaatiota varten ja 70 °C:ssa [Asn9 Ser11] ja [Asn163 Ser165] -mutaatioita varten. Seuraavana päivänä filtterit pestiin kolme kertaa 6 x SSC:llä huoneenlämpötilassa ja saatettiin autoradiografi-20 aan. Jos oli tarpeen, filtterit pestiin sitten 6 x SSCrllä nousevissa lämpötiloissa, kunnes vähän tai ei lainkaan hybridisaatiota oli havaittavissa plakeissa, joissa oli villityypin erytropoietiini-cDNA-sekvenssi. Kloonit, jotka antoivat positiiviset hybridisaatiosignaalit näissä olo-25 suhteissa, identifioitiin ja transfektoitiin uudelleen JMl09:ään Duhtaan kloonin eristämiseksi. Dideoksiketjun lopetussekvenssianalyysi osoitti, että mutaatiot aspara-giiniksi, seriiniksi, treoniiniksi ja proliiniksi olivat läsnä.To identify mutant clones by differential hybridization, media plaques were transferred to Gene Screen filters (New England Nuclear). The filters were dried under a heat lamp and incubated for one hour in 6x SSC containing 1% SDS at 60 ° C. For Hybri-10 disassembly, the above oligonucleotide primer (8 pmoles) was labeled with T4 polynucleotide kinase and γ32ρ-labeled ATP and incubated with filters overnight in 6x SSC, 0.5% SDS and 100 mg / ml salmon sperm DNA at 37 ° C for the [Asn124] mutation, 55 at 15 ° C for the [Asn4, Ser6] mutation, 65 ° C for the [Thr125] mutation and [Pro124, Thr125] mutation and at 70 for [Asn9 Ser11] and [Asn163 Ser165] mutations. The next day, the filters were washed three times with 6x SSC at room temperature and subjected to autoradiography. If necessary, the filters were then washed with 6x SSC at rising temperatures until little or no hybridization was observed in plaques containing the wild-type erythropoietin cDNA sequence. Clones that gave positive hybridization signals at these conditions were identified and re-transfected into JM109 to isolate the Pure Clone. Dideoxy chain termination sequence analysis indicated that mutations to Asparagine, Serine, Threonine and Proline were present.
30 Kaksiketjuiset ml3 EC-1 DNA:t, joissa oli [Asn4,30 Double-stranded ml3 EC-1 DNAs containing [Asn4,
Ser6] , [Asn9, Ser11] , [Asn69] , [Asn124] , [Asn125] , [Ser127] , [ASn163, Ser165] , [Thr125] ja [Pro124, Thr125] muutokset, saa tiin JM109:llä transfektoiduista soluista keittomenetel-mällä (Holmes et ai., Anal. Biochem. 117, 193 (1981)).Ser6], [Asn9, Ser11], [Asn69], [Asn124], [Asn125], [Ser127], [ASn163, Ser165], [Thr125] and [Pro124, Thr125] were obtained from cells transfected with JM109 by the cooking method. (Holmes et al., Anal. Biochem. 117, 193 (1981)).
35 DNA:t pilkottiin BstEII:lla ja XhoII:lla ja 810 ep:n eryt- „ 106563 31 ropoietiini-DNA-fragmentit eristettiin. pEC-1 pilkottiin BstEII:11a, mitä seurasi osittainen pilkkominen Bglllrlla ja saatujen fragmenttien 5'-päät defosforyloitiin baktee-rialkuperää olevalla alkalisella fosfataasilla 10 mM 5 Tris:ssa, pH 8, 60 °C, 60 minuuttia. 7 ke:n vektorifrag-mentti, josta puuttui 810 ke:n BstEII-Bglll -fragmentti, eristettiin ja liitettiin erytropoietiinifragmenttiin yl -lä. Tuotetut plasmidit (nimetty pEC-X, jossa X osoittaa erityistä mutaatiota) sisältävät ihmisen erytropoietiinin, 10 jolla on muunnetut aminohappojäännökset merkityissä ase -missä.35 DNAs were digested with BstEII and XhoII and 810 bp erythropoietin DNA fragments were isolated. pEC-1 was digested with BstEII followed by partial digestion with BglII and the 5 'ends of the resulting fragments dephosphorylated with alkaline phosphatase of bacterial origin in 10 mM Tris pH 8, 60 ° C for 60 minutes. The 7 kb vector fragment lacking the 810 kb BstEII-BglII fragment was isolated and ligated into the erythropoietin fragment Ila. The plasmids produced (named pEC-X, where X represents a specific mutation) contain human erythropoietin having modified amino acid residues at the tagged positions.
Ihmisen erytropoietiinisekvenssin cDNA-kloonit ja analogit, jotka vastasivat [Asn4, Ser6]-, [Asn9, Ser11]-, [Asn69]-, [Asn124]-, [Asn125, Ser127]-, [Asn163, Ser165]-, 15 [Thr125] - ja [Pro124, Thr125] -erytropoietiinin cDNA-klooneja, siirrettiin COS-1 -soluihin (ATCC No. CRL-1650) elektropo-raatiolla. COS-1 -solut kerättiin puolijuoksevilta maljoilta, pestiin alustalla (Dulbeccon muunnettu perusravin-toalusta, joka sisälsi 5 % vasikan sikiöseerumia ja 1 % 20 L-glutamiinia/penisilliiniä/streptomysiiniä (Irvine Scien tific) ) ja suspendoitiin uudelleen 4 x 106 solua/ml. Yksi ml soluja siirrettiin elektroporaatiokyvettiin (Bio-Rad) ja tehtiin elektroporaatio Bio-Rad Gene Pulser™:llä 25 ^Faradilla ja 1 600 voltilla 100 - 200 μg:n kantaja-DNA:ta 25 ja 2 - 20 μg erytropoietiinianalogia koodaavaa plasmidi-DNA:ta läsnäollessa. Elektroporation läpikäyneet solut maljättiin 2 x 106 solua 60 mm kudosviljelmämaljaa kohti 5 mlrssä alustaa. Kahdesta neljään tuntia maljauksen jälkeen alusta vaihdettiin 5 ml:aan tuoretta alustaa. Käsitelty 30 alusta kerättiin 5 päivää elektroporaation jälkeen.CDNA clones and analogs of the human erythropoietin sequence corresponding to [Asn4, Ser6] -, [Asn9, Ser11] -, [Asn69] -, [Asn124] -, [Asn125, Ser127] -, [Asn163, Ser165] -, 15 [ Thr125] and [Pro124, Thr125] erythropoietin cDNA clones were transferred to COS-1 cells (ATCC No. CRL-1650) by electroporation. COS-1 cells were harvested from semisolid plates, washed with medium (Dulbecco's modified basic nutrient medium containing 5% fetal calf serum and 1% 20 L-glutamine / penicillin / streptomycin (Irvine Scien Tific)) and resuspended in 4 x 10 6 cells / ml . One ml of cells was transferred to an electroporation cuvette (Bio-Rad) and electroporated with Bio-Rad Gene Pulser ™ at 25 µl Farad and 1600 volts 100 to 200 µg carrier DNA and 25 and 2 to 20 µg plasmid DNA encoding the erythropoietin analogue. in the presence of. Cells that had undergone electroporation were plated at 2 x 10 6 cells per 60 mm tissue culture dish in 5 ml medium. Two to four hours after plating, the medium was changed to 5 ml of fresh medium. Treated 30 media were harvested 5 days after electroporation.
• l> 1 32 106563 B) Erytropoietiinianalogien aktiivisuuden määrittäminen RIA:t toteutettiin Egrien et al. supra mukaisesti. Erytropoietiinianalogien biologinen aktiivisuus in vivo 5 määritettiin exhypoksisia polysyteemisiä hiiriä käyttävällä bioanalyysillä (Cotes et ai., suora).• l> 1 32 106563 B) Determination of activity of erythropoietin analogs RIAs were performed according to Egrien et al. supra. The biological activity of the erythropoietin analogs in vivo was determined by bioassay using exhypoxic polycythaemic mice (Cotes et al., Direct).
Erytropoietiiniaktiivisuus in vitro määritettiin erytroidipesäkkeiden muodostumiseen perustuvalla analyysillä, kuten ovat kuvanneet Iscove et ai. J. Cell. Phy-10 siol. 83, 309 - 320 (1974), modifikaatioin. Ihmisen luu ytimen yksitumaisia soluja puhdistettiin osittain ficoll-paque -patjalla ja pestiin Iscove-alustassa ennen maljaus-ta, jotta poistettiin kiinnittyneet solut. Kasvatusalusta sisälsi 0,9 metyyliselluloosaa, eikä sisältänyt lainkaan 15 naudan seerumin albumiinia. Erytroidipesäkkeet arvostellaan 8-10 kasvatuspäivän jälkeen.Erythropoietin activity in vitro was determined by analysis based on erythroid colony formation as described by Iscove et al. J. Cell. Phy-10 sol. 83, 309-320 (1974), with modifications. Mononuclear cells of the human bone marrow were partially purified on a Ficoll-paque mattress and washed in Iscove's medium prior to plating to remove adherent cells. The medium contained 0.9 methylcellulose and did not contain 15 bovine serum albumin at all. Erythroid colonies are scored after 8 to 10 days of culture.
Osan A mukaisesti COS-soluissa transfektoidut ja ilmennetyt erytropoietiinianalogit analysoitiin COS-solu-jen raaka-supernatanteista RIA:11a ja erytroidipesäkkeiden 20 muodostumiseen perustuvalla analyysillä. Ihmisen erytro-poietiinisekvenssin aktiivisuus in vitro on verrannollinen edellä mainituilla analyyseillä määritetyn RIA-aktiivisuu-den kanssa. Analogit [Asn69] EPO, [Asn125, Ser127] EPO, [Thr125] EPO ja [Pro124, Thr125] EPO osoittivat aktiivisuutta 25 in vitro, joka on verranollinen RIA-aktiivisuuden kanssa, ja antoi todisteen ylimääräisistä hiilihydraattiketjuista (määritetty osassa C) . Nämä analogit analysoidaan edelleen transfektoimalla erytropoietiinianalogia koodittava cDNA-klooni CHO-soluihin, puhdistamalla erytropoietiinianalogi 30 ja määrittämällä puhdistetun analogin biologinen aktiivisuus in vivo.According to Part A, the erythropoietin analogs transfected and expressed in COS cells were analyzed by raw ROS for COS cell supernatants and analysis based on the formation of erythroid colonies. The activity of the human erythropoietin sequence in vitro is proportional to the RIA activity as determined by the above assays. Analogues [Asn69] EPO, [Asn125, Ser127] EPO, [Thr125] EPO and [Pro124, Thr125] EPO showed activity in vitro that is proportional to RIA activity and provided evidence of additional carbohydrate chains (as determined in section C). These analogs are further analyzed by transfecting the cDNA clone encoding the erythropoietin analog into CHO cells, purifying the erythropoietin analog 30, and determining the biological activity of the purified analog in vivo.
C) Western blot -analyysiC) Western blot analysis
Osassa A kuvatun mukaisesti erytropoietiinianalo-gin cDNA:lla transfektoitujen COS-solujen supernatantin -35 määrä, joka sisälsi 5-20 yksikköä, immunosaostettiin yli 33 1 0 6 5 6 3 yön huoneenlämpötilassa kaniinin anti-erytropoietiinipoly-klonaalisella vasta-aineella. 20 - 80 /myy/1 1:1 proteiini A-Sepharosea fosfaatilla puskuroidussa suolaliuoksessa (PBS) lisättiin immunopresipitaattiin ja inkuboitiin tun-5 nin ajan huoneenlämpötilassa. Näytteet sentrifugoitiin, pestiin PBS:llä ja jos oli tarvetta, pelletti käsiteltiin N-glykanaasilla N-sidottujen hiilihydraattiketjujen poistamiseksi. Näytteet analysoitiin 15 % SDS-polyakryyliami-digeelielektroforeesilla, siirrettiin nitroselluloosalle 10 ja saatettiin Western-analyysiin, kuten on kuvattu (Burnette et ai. Anal. Biochem. 112, 195 - 203 (1981), Elliot et ai. Gene 79, 167 - 180 (1989)) käyttäen hiiren anti--erytropoietiini monoklonaalisten vasta-aineiden seosta. Yksi tällainen vasta-aine, 9G8A, on kuvattu julkaisussa 15 Elliot et ai. (1989) Blood 74, Supp. 1, A. 1228.As described in Part A, supernatant -35 of COS cells transfected with cDNA of the erythropoietin analog containing 5-20 units was immunoprecipitated with rabbit anti-erythropoietin poly-clonal antibody for more than 33 10 6 5 6 3 nights. 20-80 / mu / l of a 1: 1 protein A-Sepharosea in phosphate buffered saline (PBS) was added to immunoprecipitation and incubated for 1 hour at room temperature. The samples were centrifuged, washed with PBS, and if necessary, the pellet was treated with N-glycanase to remove N-linked carbohydrate chains. Samples were analyzed by 15% SDS polyacrylamide gel electrophoresis, transferred to nitrocellulose 10 and subjected to Western analysis as described (Burnette et al., Anal. Biochem. 112, 195-203 (1981), Elliot et al., Gene 79, 167-180). (1989)) using a mixture of murine anti-erythropoietin monoclonal antibodies. One such antibody, 9G8A, is described in Elliot et al. (1989) Blood 74, Supp. 1, A. 1228.
[Asn69] EPO- ja [Asn125, Ser127] EPO -cDNA:lla trans-fektoitujen COS-solujen supernatanttien analyysi osoitti suurentuneen proteiinikoon verrattuna ihmisen erytropoi-etiinisekvenssiin. Tämä suurentunut koko osoittaa Ylimää-20 räisen N-sidotun hiilihydraattiketjun (kuvio 3) . [Thr125] EPO- ja [Pro124, Thr125] EPO -cDNArlla transfektoitujen COS-solujen supernatanttien käsittely N-glykanaasilla osoitti suurentuneen proteiinikoon verrattuna ihmisen erytropoi-etiinisekvenssiin. Tämä suurentunut koko on osoituksena 25 ylimääräisestä O-sidotusta hiilihydraattiketjusta (kuvio 4) .Analysis of supernatants of [Asn69] EPO and [Asn125, Ser127] EPO cDNA transfected with cDNA showed an increase in protein size compared to the human erythropoietin sequence. This increased size indicates an excess of 20 N-linked carbohydrate chains (Figure 3). Treatment of supernatants of COS cells transfected with [Thr125] EPO and [Pro124, Thr125] EPO cDNA with N-glycanase showed increased protein size compared to human erythropoietin sequence. This increased size is indicative of 25 additional O-linked carbohydrate chains (Figure 4).
D) Erytropoietiinianalogi-isoformien eristäminenD) Isolation of the erythropoietin analogue isoforms
Erytropoietiinianalogi [Thr125] EPO konstruoitiin kuten osassa A on kuvattu. 810 ep:n erytropoietiini-cDNA-30 fragmentti, joka sisälsi [Thr125] -mutaation, eristettiin pilkkomalla [Thr125] -mutaation sisältävä plasmidi pEC BstE-II:11a ja Bglllilla ja liittämällä fragmentti pDECA:an, pDSa2:n johdannaiseen. pDSa2 on yleisesti kuvattu US-pa-tenttihakemuksessa 501 904, joka mainitaan tässä liittee-35 nä. pDECA johdettiin pDSa2:sta seuraavilla vaiheilla: 34 106563 1) pDSa2:n Hindlll-kohta poistettiin pilkkomalla pDSa2-DNA HindIII:lla, käsittelemällä Hindlll-tarttuvat päät E.colin DNA-polymeraasilla (Klenowin fragmentti) ja dNTP:illaf ja ligoimalla uudelleen tylppäpäinen vektori.The erythropoietin analogue [Thr125] EPO was constructed as described in Part A. The 810 bp erythropoietin cDNA-30 fragment containing the [Thr125] mutation was isolated by digesting the plasmid containing [Thr125] mutation with pEC BstE-II and BglII and inserting the fragment into pDECA, a derivative of pDSa2. pDSa2 is generally described in U.S. Patent Application No. 501,904, which is incorporated herein by reference. pDECA was deduced from pDSa2 in the following steps: 34 106563 1) The HindIII site of pDSa2 was removed by digestion of pDSa2 DNA with HindIII, treatment of the HindIII binding ends with E. coli DNA polymerase (Klenow fragment) and dNTPs and re-ligation of the blunt end. vector.
5 Saatu plasmidi oli pDSa2AH.The resulting plasmid was pDSa2AH.
2) pDSa2AH pilkottiin Sali :11a ja siihen liitettiin synteettinen oligonukleotidi, jossa oli SV40-liitesignaali ja Sall-linkkeri kiinnittyneenä liitesignaalin 3'-päähän. Synteettisillä oligonukleotideillä oli seuraava sekvenssi: 102) pDSa2AH was digested with SalI and a synthetic oligonucleotide with the SV40 linker and the SalI linker attached to the 3 'end of the linker was inserted. The synthetic oligonucleotides had the following sequence: 10
5' TCGAGGAACTGAAAAACCAGAAAGTTAACTGGTAAGTTTAGT5 'TCGAGGAACTGAAAAACCAGAAAGTTAACTGGTAAGTTTAGT
CTTTTTGTCTTTTATTTCAGGTCCCGGATCCGGTGGTGGTGCAAATCA 15 AAGAACTGCTCCTCAGTGGATGTTGCCTTTACTTCTAGGCCTGTACGGCTTTTTGTCTTTTATTTCAGGTCCCGGATCCGGTGGTGGTGCAAATCA 15 AAGAACTGCTCCTCAGTGGATGTTGCCTTTACTTCTAGGCCTGTACGG
AAGTGTTACTTCTGCTCTAAAAGCTGCTGCAACAAGCTGGTCGACC 3'AAGTGTTACTTCTGCTCTAAAAGCTGCTGCAACAAGCTGGTCGACC 3 '
Saatu plasmidi oli pDSa2AH-liite.The resulting plasmid was the pDSa2AH insert.
20 3) pDSa2AH-liite pilkottiin Sall:llä ja tehtiin tylppäpäiseksi käsittelemällä tarttuvat päät T4-DNA-poly-merasilla ja dNTP:illä. 820 ep:n BamHI-BGlII ihmisen eryt-ropoietiinin cDNA-fragmentti tehtiin tylppäpäiseksi samalla menetelmällä ja liitettiin plasmidiin. Saatu plasmidi 25 oli pDEC.3) The pDSa2AH supplement was digested with SalI and blunt-ended by treatment of the sticky ends with T4 DNA polymerase and dNTPs. The 820 bp BamHI-BGIIII cDNA fragment of human erythropoietin was blunt-ended by the same method and ligated into the plasmid. The resulting plasmid was pDEC.
4) pDEC pilkottiin Kpnl:llä ja PvuII:lla ja tehtiin tylppäpäiseksi käsittelemällä tarttuvat päät mungpavun nukleaasilla. Plasmidi ligoitiin leikatun Kpnl-PvuII -fragmentin poistamiseksi, jolloin saatiin plasmidi pDECA. 30 [Thr125] erytropoietiini-cDNA:n sisältävä plasmidi pDECA transfektoitiin DHFR-puutteisiin CHO-soluihin.4) pDEC was digested with KpnI and PvuII and blunt-ended by treatment of the sticky ends with mung bean nuclease. The plasmid was ligated to remove the excised Kpn1-PvuII fragment to give plasmid pDECA. Plasmid pDECA containing [Thr125] erythropoietin cDNA was transfected into DHFR-deficient CHO cells.
770 ml CHO-solujen käsiteltyä kasvualustaa konsentroitiin käyttämällä 10 000 daltonin molekyylipainon cutoff-memb-raania ja diasuodatettiin vasten 10 mM Tris-HCl:a, pH 8,6 35 lopulliseen tilavuuteen 34 ml. 17 ml määrä konsentraattia 35 106563 lisättiin Q-Sepharose-nopeavirtauspylvääseen (5 ml täyte-tilavuus) , tasapainotettiin samalla puskurilla ja eluoi-tiin lineaarisella gradientilla 0-250 mM NaCl 10 mM Tris-HCl :ssa, pH 8,6. Samat määrät pylväsfraktioita, joko kä-5 sittelemättömiä tai pilkottuja N-glykanaasilla, analysoitiin SDS-PAGE:11a tai IEF:llä ja poolit (nimetty 2, 3 ja 4) tehtiin fraktioiden isoformi- ja/tai hiilihydraatti-koostumuksen perusteella. Kukin pooli lisättiin Vydac C4-pylvääseen (214TPB 2030; 1 cm läpimitta; 1,8 - 2,5 ml 10 täytetilavuus); 0,34 ml/min) ja pestiin kahdella pylvään tilavuudella 20 % etanolia 10 mM Tris-HCl:ssa, pH 7,0. Pylväät eluoitiin lineaarisilla gradienteilla 20 - 94 % etanolia, 10 mM Tris ,pH 7,0. Tehtiin poolit, liuotettiin 10 mM Tris-HCl:ään, pH 7,0 ja lisättiin Q-Sepharose-no-15 peavirtauspylväisiin. Pesun jälkeen 10 mM Tris-HCl:11a pH 7,0, näytteet eluoitiin 20 mM natriumsitraatilla, 250 mM NaCl:lla, pH 7,0. Puhdistetut [Thr125]-poolit analysoitiin IEFrlla ja ne on esitetty kuviossa 5. EPO-analogi on analysoitu biologisen aktiivisuuden suhteen in vivo. kuten 20 edellä on kuvattu (Cotes et ai., supra).770 ml of the treated medium for CHO cells was concentrated using a 10,000 dalton molecular weight cutoff membrane and diafiltered against 10 mM Tris-HCl, pH 8.6 to a final volume of 34 ml. A volume of 17 ml of concentrate 35 106563 was applied to a Q-Sepharose high-flow column (5 ml fill volume), equilibrated with the same buffer, and eluted with a linear gradient of 0-250 mM NaCl in 10 mM Tris-HCl, pH 8.6. The same amounts of column fractions, either untreated or digested with N-glycanase, were analyzed by SDS-PAGE or IEF and the pools (designated 2, 3 and 4) were made on the basis of the isoform and / or carbohydrate composition of the fractions. Each pool was added to a Vydac C4 column (214TPB 2030; 1 cm diameter; 1.8-2.5 mL 10 fill volume); 0.34 mL / min) and washed with two column volumes of 20% ethanol in 10 mM Tris-HCl, pH 7.0. The columns were eluted with linear gradients of 20-94% ethanol, 10 mM Tris, pH 7.0. Pools were made, dissolved in 10 mM Tris-HCl, pH 7.0, and added to Q-Sepharose-no-15 main flow columns. After washing with 10 mM Tris-HCl pH 7.0, the samples were eluted with 20 mM sodium citrate, 250 mM NaCl, pH 7.0. Purified [Thr125] pools were analyzed by IEF and are shown in Figure 5. The EPO analog has been analyzed for biological activity in vivo. as described above (Cotes et al., supra).
• « • ·• «• ·
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI964648A FI106563B (en) | 1989-10-13 | 1996-11-21 | Process for Preparation of Human Erythropoietin Analogs and DNA Sequences Encoding These |
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US42144489A | 1989-10-13 | 1989-10-13 | |
| US42144489 | 1989-10-13 | ||
| US9005758 | 1990-10-09 | ||
| PCT/US1990/005758 WO1991005867A1 (en) | 1989-10-13 | 1990-10-09 | Erythropoietin isoforms |
| FI912829 | 1991-06-12 | ||
| FI912829A FI105688B (en) | 1989-10-13 | 1991-06-12 | Process for preparing biologically active isoforms of erythropoietin or mixtures thereof |
| FI964648 | 1996-11-21 | ||
| FI964648A FI106563B (en) | 1989-10-13 | 1996-11-21 | Process for Preparation of Human Erythropoietin Analogs and DNA Sequences Encoding These |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI964648A0 FI964648A0 (en) | 1996-11-21 |
| FI964648L FI964648L (en) | 1996-11-21 |
| FI106563B true FI106563B (en) | 2001-02-28 |
Family
ID=27241464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI964648A FI106563B (en) | 1989-10-13 | 1996-11-21 | Process for Preparation of Human Erythropoietin Analogs and DNA Sequences Encoding These |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI106563B (en) |
-
1996
- 1996-11-21 FI FI964648A patent/FI106563B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI964648A0 (en) | 1996-11-21 |
| FI964648L (en) | 1996-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5856298A (en) | Erythropoietin isoforms | |
| AU646822B2 (en) | Erythropoietin isoforms | |
| RU2159814C2 (en) | Erythropoietin analogue | |
| US7217689B1 (en) | Glycosylation analogs of erythropoietin | |
| HK1001589B (en) | Erythropoietin analogs with additional glycosylation sites | |
| EP0902085A1 (en) | Recombinant human erythropoietin with advantageous glycosylation profile | |
| CN101337988A (en) | Novel erythropoietin analogue | |
| FI106563B (en) | Process for Preparation of Human Erythropoietin Analogs and DNA Sequences Encoding These | |
| HK1006718B (en) | Erythropoietin isoforms | |
| IE83805B1 (en) | Erythropoietin analogs | |
| HK1010398B (en) | Erythropoietin analogs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GB | Transfer or assigment of application |
Owner name: KIRIN-AMGEN INC. |