KR950000300B1 - 융합 단백질의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

융합 단백질의 제조방법

제 1 도 및 제 1a 도는 히루딘(hirudin)서열을 갖는 융합단백질을 암호화하는 플라스미드 pK 360의 합성에 관한 것이다.

제 2 도 및 제 2a 도는 히루딘의 아미노산 서열을 갖는 융합단백질을 마찬가지로 암호화하는 플라스미드 pK 410의 합성에 관한 것이다.

제 3 도 및 제 3a 내지 3c 도는 원숭이 프로인슐린(proinsulin)의 아미노산 서열을 함유하는 융합 단백질을 암호화 하는 폴리스미드 pPH 15,16,20 및 30의 작제에 관한 것이다.

제 4 도는 히루딘의 아미노산 서열을 갖는 융합 단백질을 암호화하는 플라스미드 pPH 100의 합성에 관한 것이다.

제 5 도 및 제 5a 도는 히루딘의 아미노산 서열을 갖는 융합단백질을 암호화하는 플라스미드 pK 370의 작제에 관한 것이다.

제 6 도 및 제 6a 도는 원숭이 프로인슐린이 아미노산 서열을 갖는 융합 단백질을 암호화하는 플라스미드 pKH101의 합성에 관한 것이다.

본 발명은 융합 단백질의 제조방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 하기 일반식 (I a)또는 (I b)의 융합 단백질의 제조방법에 관한 것이다.

Met-X-Y-Z (I a)

Met-Z-Y-X (I b)

상기식에서, X는 본질적으로 바람직하게는 사람 IL-2 의 대락 첫 번째 100개의 아미노산의 아미노산 서열을 나타내고, Y는 목적하는 단백질에 인접한 아미노산 또는 아미노산 서열이 목적하는 단백질을 전달할 수 있게 하는 경우 직접 결합을 나타내며, 그렇지 않은 경우 유전적으로 암호화가능한 하나 이상의 아미노산으로 이루어지고 절단을 허용하는 연결성분(bridging element)을 나타내고, Z는 목적하는 단백질을 나타내는, 유전적으로 암호화 가능한 아미노산의 서열이다.

본 발명은 또한 인터루킨-2(interleukin-2)를 암호화하는 DNA로부터의 "개방 판독 프레임(open reading frame)" 및 펩타이드 및 단백질의 발현을 위한 보조제로서의 상기 DNA의 용도에 관한 것이다.

유전공학에 의한 진핵 단백질의 제조시, 세균에서 수득되는 수율은, 특히 분자량이 15,000달톤 이하이고 디설파이드 결합이 있는 구조를 갖는 작은 단백질의 경우, 종종 매우 낮다. 생성된 단백질은 숙주 고유의 프로테아제에 의해 재빨리 분해 된다고 추정된다. 이러한 이유로, 융합 단백질을 암호화하는 유전자 구조물을 작제하는 것이 편리하며, 이때 융합 단백질의 목적하지 않은 절편은 숙주 고유의 단백질로서, 1차 생성물을 분리한 후, 자체에 공지된 방법으로 절단한다.

놀랍게도, 인터루킨-2의 N-말단의 처음 100개의 아미노산에 실질적으로 상응하는 인터루킨-2의 절편이 특히 융합단백질의 제조에 매우 적합하다는 사실이 밝혀졌다. 그러므로, 수득된 1차 생성물은 전적으로 또는 주로 진핵 단백질 서열로 이루어진 융합 단백질이다. 놀랍게도, 이 단백질은 관련된 숙주 유기체에서 외래 단백질로서 명백히 인지되지 않을뿐만 아니라, 즉시 재분해되지도 않는다. 또다른 잇점은, 본 발명에 다른 융합 단백질이 난용성 또는 불용성이며, 편의상 원심분리에 의해 가용성 단백질로부터 간단히 회수될 수 있다는 점이다.

본 발명에 따르면, "밸러스트 절편(ballast section)"으로서 융합 단백질의 작용을 위해서는, 인터루킨-2 절편이 생물학적 활성 분자인지의 여부가 중요하지 않기 때문에, 또한 인터루킨-2절편의 정확한 구조도 또한 중요하지 않다. 이 목적을 위해서는, 처음 100개의 N-말단 아미노산이 실질적으로 존재하는 것으로 충분하다. 따라서, 예를 들어, 목적하는 단백질이 N-말단에 위치해 있는 경우 융합 단백질을 절단할수 있도록, N-말단에서 말단 변형을 수행할 수 있다. 거꾸로 말하면, 통상적인 경우, 즉, 목적하는 단백질이 융합 단백질에서 C-말단에 결합되어 있는 경우, 목적하는 단백질의 절단을 가능하게 하거나 용이하게 위해 C-말단에서 말단 변형을 수행할 수 있다.

사람 인터루킨-2("IL-2")를 암호화하는 천연 DNA서열은 유럽특허원 공고번화 제EP-Al-0,091,539호에 공지되어 있다. 상기 인용한 문헌에는 마우스 및 래트로부터의 IL-2에 관한 것도 기술되어 있다. 이 포유동물 DNA를 사용하여 본 발명에 따른 단백질을 합성할 수 있다. 그러나, 합성 DNA를 사용하거나, 특히 유리하게는 독일연방공화국 공개공보 제3,419,995호(유럽 특허원 공고번호 제0,163,249호에 상응한다)에서 제안된 사람 IL-2를 암호화하는 DNA를 사용하여 합성하는 것이 보다 편리하다. 이 합성DNA서열은 부록(DNA서열 I)에 기재되어 있다. 이 합성 DNA는 가장 자주 사용되는 숙주, 즉, 이 콜라이에서의 환경에 적합하게 코돈을 선택할 수 있는 잇점을 가질뿐만 아니라, 본 발명에 따라 이용할 수 있는 제한 엔도뉴클레아제에 대한 다수의 절단부위를 함유한다. 다음의 표 1 은 출발부 및 100번째 삼중자의 영역에서 적합한 절단부위의 선택을 제공한다. 그러나, 이것은, 상기 언급한 특허원에 기재된 다른 절단 부위를 이용하는 것이 가능하기 때문에 중간 영역에서 DNA의 변형을 수행할 수 있는 가능성을 배제시키지는 않는다.

[표 1]

뉴클레아제 BanII, Sac I또는 Sst I을 사용하면, 약 95개의 아미노산을 암호화하는 IL-2 부분-서열이 수득된다. 이 길이는 일반적으로 불용성 융합 단백질을 수득하는데 충분하다. 그러나, 가용성이 여전히 큰 경우, 예를들어 목적 하는 단백질이 친수성 진핵 단백질인 경우, 가능한한 적은 "밸러스트"를 생성하기 위해 C-말단에 보다 가까이 위치한 절단 부위를 이용하는 것이 의도되지는 않으므로, N-및/또는 C-말단에서 적절한 어댑터(adaptor) 또는 링커(linker), 즉, "테일러" 또는 "밸러스트" 절편에 의해 DNA서열을 연장시킬 수 있다. 물론, DNA서열을 어느정도 말단까지 사용하여 생물학적으로 활성이며 임으로 변형된 IL-2를 "부산물"로서 생성시키거나, 암호화된 단백질의 작용외에 IL-2작용을 갖는 이작용성 단백질을 생성시킬 수 있다.

일반식(I a) 및 (I b)로부터 명백한 바대로 그리고 이미 상기 언급한 바대로, IL-2절편의 상부 스트림 또는 하부 스트림에서 목적하는 단백질을 발현시킬 수 있다. 간단히, 하기 명세서에서는, 실제적으로 융합 단백질의 제조에 대한 통상의 방법에 상응하는 첫 번째 선택을 설명할 것이다. 그러므로 이러한 "고전적 (classic)"변이를 하기에 기술한다하더라도, 다른 사항을 배제시키려는 것은 아니다.

융합 단백질은 자체에 공지된 방식으로 화학적으로 또는 효소적으로 절단될 수 있다. 적합한 방법의 선택은 특히 목적하는 단백질의 아미노산 서열에 따라 달라진다. 예를 들어, 목적하는 단백질이 메티오닌을 함유하지 않는 경우, Y는 Met를 나타낼 수 있으므로 시아노겐 클라이드 또는 시아노겐 브로마이드를 사용하여 화학적으로 전달될 수 있다. 연결 성분 Y의 카복실 말단에 시스테인이 존재하는 경우, 또는 Y 가 Cys를 나타내는 경우, 예를 들어 특이적 S-시아닐화 시킨후에 효소적으로 시스테인-특이적 절단 시키거나 화학적으로 절단시킬 수 있다. 연결 성분 Y의 카복실 말단에 트립토판이 존재하는 경우, 또는 Y가 Trp를 나타내는 경우, N-브로모숙신이미드를 사용하여 화학적으로 절단시킬 수 있다. 아미노산 서열에 Asp-Pro를 함유하지 않고 산에 충분히 안정한 단백질은 자체에 공지된 방식으로 단백질 분해적으로 절단시킬 수 있다. 이 결과 각각 N-말단에 프롤린을 함유하고 C-말단에 아스파르트산을 함유하는 단백질이 생성된다. 따라서, 이러한 방식으로 변형된 단백질을 합성하는 것도 가능하다.

Asp-Pro결합은, 이 연결 성분이 (Asp)n-Pro또는 Glu-(Asp)n-Pro(여기에서, n은 1 내지 3이다)인 경우, 산에 더욱 불안정하도록 할 수 있다.

효소적 절단의 예도 마찬가지로 공지되어 있으며, 개선된 특이성을 갖는 변형된 효소를 이용하는 것이 가능하다[참조 : C. S. Craik등, Science 228(1985) 291-297]. 목적하는 진핵 펩타이드가 프로인슐인 경우, 서열 Y로서, 트립신을 사용하여 절단시킬 수 있는 아미노산(Arg, Lys)이 플인슐린의 N-말단 아미노산(Phe)에 결합된 펩타이드 서열, 예를 들어, Ala-Ser-Met-Thr-Arg을 선택하면, 프로테아제 트립신을 사용하여 아르기닌-특이적 절단을 수행할 수 있으므로, 편리하다.

목적하는 단백질이 아미노산 서열 Ile-Glu-Gly-Arg을 함유하지 않는 경우, 융합 단백질은 인자 Xa를 사용하여 절단할 수 있다[참조 : 유럽 특허원 공고번호 제0,025,190호 및 0,161,973호].

융합 단백질은 자체에 공지된 방식으로 적합한 발현시스템에서 발현시킴으로써 수득된다. 이 목적으로 적합한 것으로는 모든 공지의 숙주 벡터 시스템, 즉, 예를 들어, 포유동물 세포 및 미생물, 예를 들어, 효모 및 , 바람직하게는, 세균, 특히 이 콜라이가 있다.

목적하는 단백질을 함유하는 암호화하는 DNA서열을 선택된 발현시스템에서 만족할만한 발현을 확실하게 해주는 벡터에 공지된 방식으로 혼입시킨다.

세균 숙주의 경우, lac, tac, trp, 또는 파지 λ의 P_L또는 P_K, 또는 hsp, omp, 또는, 예를 들어, 독일 연방공화국 공개공보 제3,430,683호[참조 : 유럽 특허원 공고번호 제0,173,149호]에 제안된 합성 프로모터로 이루어진 그룹중에서 프로모터 및 오퍼레이터를 선택하는 것이 편리하다. tac프로모터-오퍼레이터 서열이 유리하며 현재 시판되고 있다[예를 들면, 발현 벡터 pKK 223-3(Pharmacia, "Molecular Biologicals, Chemicals and Equipment for Molecular Biology", 1984,63페이지)].

본 발명에 따른 융합 단백질의 발현에 있어서, mRNA수준에서 염기-짝짓기를 방지하기 위해 ATG개시 코돈의 하부 스트림에 있는 처음 소수의 아미노산에 대한 삼중자의 일부를 변형시키는 것이 편리함이 입증 될 수 있다. 이런 유형의 변형 뿐만 아니라 IL-2단백질 절편에서 개개 아미노산의 변형, 결실 또는 첨가도 또한 당해 숙련자에게는 잘 알려저 있으며, 마찬가지로 본 발명도 이들에 관한 것이다.

일반적으로, 도면은 척도대로 그리지 않았으며 ; 특히, 폴리링거를 도시함에 있어서는 "펼친 상태(Stretched)"로 나타내었다.

[실시예 1]

플라스미드 pJF 118(1)은 lac리프레서[참조 : P. J. Farabaugh, Nature 274(1978) 765-769]를 플라스미드 pKK 177-3[참조 : Amann 등, Gene 25(1983) 167]에 삽입하여 수득한다[제 1 도 : 비교 참조 ; 독일 연방공화국 특허원 제p35 26 995.2호, 실시예 6, 제 6 도]. pJF 118를 Ava I에 대한 독특한 제한 부위에서 개방시키고 자체에 공지된 방식으로 엑소뉴클레아제로 처리함에 의해 약 1,000bp만큼 단축시킨다. 연결시켜, lac리프레서 유전자는 완전히 보유하지만, 단축시킨 결과로 출발 플라스미드 보다 뚜렷하게 더 많은 카피수(copy number)로 존재하는 플라스키드 pEW 1000(2)(제 1 도)을 수득한다.

또한, 플라스미드 pKK-177-3대신에, 상기 언급한 시판용 플라스미드 pKK 223-3으로부터 출발하여 lac리프레서를 혼입시키고, 생성된 생성물을 유사하게 단축시킬 수 있다.

플라스미드 pEW 1000(2)는 제한 효소 EcoR I 및 Sal I(3)을 사용하여 개방시킨다.

히루딘을 암호화하고, 독일연방공화국 공개공보 제3,429,430호[참조 : 유럽 특허원 공고번호 제0,171,024호] 실시예(제 3 도)에서와 같이 제조되는 플라스미드(4)는 제한효소 Acc I 및 Sal I을 사용하여 개방시키고, 주로 히루딘 서열을 함유하는 작은 단편(5)를 분리한다.

독일연방공화국 공개공보 제3,419,995호[참조 : 유럽 특허원 공고번호 제0,163,249호], 실시예 4 (제 5 도)에서와 같이 제조되는 플라스미드 p159/6(6) 은 제한 효소 EcoR I 및 Pvu I을 사용하여 개방시키고, 대부분의 IL-2 서열을 함유하는 작은 단편(7)을 분리한다. 이후에서는 이러한 부분-서울 및 기타 단축된 IL-2서열을 "△IL2"호 나타낸다.

그런후, 서열 (3), (5), (7) 및 합성 DNA서열(8 ; 제 1a 도)을 T₄리가제로 처리한다. 플라스키드 pK 360(9)을 수득한다.

연결 생성물을 사용하여 컴피턴트 이.콜라이 세포를 형질전환시키고 25㎍/㎖암피실린을 함유하는 NA평판배지 상에 플레이팅한다. 클론의 플라스미드 DNA는 제한 및 서열분석에 의해 특성화한다.

플라스미드(9)를 함유하는 이.콜라이 세포의 밤새 배양물을 50㎍/㎖암피실린을 함유하는 LB배지[참조 : J. H. Miiller, Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Laboratory, 1972]를 사용하여 대략 1:100의 비율로 희석시키고, 성장을 OD값을 측정함으로써 모니터링한다. OD가 0.5가 되면, 진탕 배양물을 1mM 이소프로필 β-갈락토피라노사이드(IPTG) 로 조정하고, 150 내지 180분후, 세균을 원심분리한다. 세균을 완충 혼합물(7M우레아, 0.1%SDS, 0.1M인산 나트륨, pH 7.0)에서 5분 동안 비등시키고, 시료를 SDS겔 전기 영동 플레이트에 적용시킨다. 플라스미드(9)를 함유하는 세균은, 전기영동후, 기대하는 융합 단백질의 크기에 상응하는 단백질 밴드를 제공한다.

세균을 파괴(French Press :^(R)Dyno mill) 및 원심분리시키면, 융합 단백질이 존재하는 침전물이 생성되며, 이때 상당한 양의 다른 단백질은 상등액으로서 제거된다. 융합 단백질을 분리한 후 , 시아노겐 브로마이드를 사용하여 절단하면 기대한 히루딘 펩타이드가 유리된다. 히루딘 펩타이드는, 분리한 후, 단백질 서열분석으로 특성화한다.

지정한 유도 조건을 배양물을 진탕시키는데 적용하고 : 더 큰 발효를 위해서는 적절히 변형된 OD값 및, 필요한 경우, IPTG농도의 약간의 변화를 이용하는 것이 편리하다.

[실시예 2]

플라스미드(2)(제 1 도)를 AccⅠ을 사용하여 개방시키고, 돌출 말단을 클리나우(klenow) 폴리머라제를 사용하여 채운다. 이어서, SacⅠ을 사용하여 절단하고, 대부분의 히루딘 서열을 함유하는 단편(10)을 분리한다.

시판되고 있는 벡터 pUC13을 제한 효소 SacⅠ 및 SmaⅠ을 사용하여 개방시키고, 큰 단편(11)을 분리한다.

T₄리가제를 사용하여, 단편(10)과 (11)을 연결시켜 플라스미드 pK 400(12)(제2도)를 수득한다. 플라스미드(12)는 제 2 도에서 2회 나타냈는데, 하단부 도식은 수득될 수 있는 히루딘 유도체의 아미노산 서열을 강조한 것이다.

플라스미드(4)(제 1 도)는 제한 효소 KpnⅠ 및 SalⅠ을 사용하여 개방시키고, 히루딘 부분-서열을 함유하는 작은 단편(13)을 분리한다.

플라스미드(12)는 제한 효소 HincⅡ 및 KpnⅠ과 반응시키고, 히루딘 부분-서열을 함유하는 작은 단편(14)을 분리한다.

플라스미드(9)(제1a)를 EcoRⅠ을 사용하여 부분적으로 절단하고, 유리 말단을 클리나우 폴리머라제를 사용하여 채운 다음, SalⅠ으로 절단한다. 플라스미드 pK 360의 유도체(15)를 수득한다.

단편 (3), (13), (14) 및 (15)를 연결시키면 플라스미드 pK 410(16)이 생성되는데, 이 플라스미드 pK 410은 제 2a 도에 2회 나타나 있으며, 하단부 도식은 융합 단백질의 아미노산 서열 및, 따라서, 산 절단후 수득된 히루딘 유도체의 아미노산 서열을 나타난다.

실시예 1에서와 같이 발현시키고 후처리하여, 위치 및 1 및 2에 아미노산 프롤린 및 히스티딘을 갖는 신규의 히루딘 유도체를 생성시킨다. 이 히루딘 유도체는, 독일연방공화국 공개공보 제3,429,430호에 따른 생성물(이는 이들 위치에 아미노산 트레오닌 및 티로신을 갖는다)과 동일한 활성을 나타내지만, 아미노펩티다제에 의한 공격에 더욱 안정하므로, 생체네 사용을 위해 유리할 수 있다.

[실시예 3]

시판되고 있는 벡터 pBR 322를 BamHⅠ을 사용하여 개방시켜, 선형 플라스미드(17)를 생성한다. 유리 말단은 dATP, dGTP 및 dTTP를 사용하여 부분적으로 채우고, 돌출 뉴클레오타이드 G를 S1뉴클레아제를 사용하여 분리시켜, pBR 322유도체(18)를 생성한다.

원숭이 프로인슐린[참조 : Wetekam등, Gene 19(1982) 181]으로부터의 HaeIII단편(19)을 변형된 플라스미드(18)와 연결시켜, 플라스미드 pPH1(20)을 생성한다. 인슐린 부분-서열이 터트라사이클린 내성 유전자에 삽입되기 때문에, 이 플라스미드를 함유하는 클론은 테트라사이클린에 내성이 아니므로 동정할 수 있다.

플라스미드(20)를 BamH및 I Dde I을 사용하여 개방시키고, 작은 단편(21)을 분리한다.

또한, 원숭이 프로인슐린 서열로부터 Dde I-PvuII부분-서열(22)을 분리한다.

벡터 pBR322를 BamH I 및 PvuI를 사용하여 개방시키고, 선형 플라스키드(23)를 분리한다.

인슐린 부분-서열(21) 및 (22)를 개방된 플라스미드(23)와 연결시켜 플라스미드 I pPh5(25)를 생성한다. 플라스미드 pPH5(24)를 BamH I 및 PvuII를 사용하여 개방시키고, 작은 단편(25)을 분리한다.

인슐린 구조를 이루는 DNA서열(26)을 합성한다.

시판되고 있는 벡터 pUC8을 효소 BamH I 및 Sal I을 사용하여 개방시키고, 플라스미드의 나머지(27)를 분리한다. 플라스미드의 나머지(27)를 DNA서열(25) 및 (26)과 연결시켜 플라스미드 pPH15(28)를 생성한다. 플라스미드 pPH15(28)를 Sal I을 사용하여 개방시키고 돌출 말단을 채운다. BamH I을 사용하여 DNA서열(30)을 절단하여 플라스키드 유도체(29)를 생성한다.

시판되고 있는 벡터 pUC 9를 효소 BamH I 및 Sma I을 사용하여 개방시키고, 큰 단편(31)을 분리한다. 큰 단편(31)을 DNA서열(30)과 연결시켜 플라스미드 pPH 16(32)을 생성한다.

플라스미드(32)를 Sal I을 사용하여 개방시키고, 선형 플라스미드(33)를 dCTP, dGTP및 dTTP를 사용하여 부분적으로 채운 다음, 나머지는 뉴클레오타이드 T를 Sl뉴클레아제를 사용하여 절단한다. 생성된 플라스미드 유도체(34)를 BamH I로 처리하고, 돌출된 일본쇄를 Sl뉴클레아제를 사용하여 생성물(35)로부터 분리시켜, 플라스미드 유도체(36)을 생성한다.

플라스미드 유도체(35)의 평활 말단을 폐환시켜 플라스미드 pPH 20(37)을 수득한다.

이 연결 혼합물을 사용하여 컴피턴트 이 콜라이 Hb 101세포를 형질전환시키고, 선택 배지상에 플레이팅한다. 목적하는 플라이드를 함유하는 클론은 프로인슐린을 발현하며, 방사능 면역학적으로 시험한 70개의 클론중 28개는 탐지가능한 프로인슐린을 함유한다. 플라스미드는 또한 DNA서열 분석으로 특성화한다. 이들은 B쇄의 첫 번째 아미노산 (Phe)을 위한 코돈의 상부 스트림에 아르기닌을 암호화하는 DNA를 함유한다.

플라스미드 (37)은 HindIII을 사용하여 절단하고, 돌출말단을 채운 다음, Dde I을 사용하여 절단한다. 작은 단편(38)을 분리한다.

플라스미드(38)(제 3a 도)를 Sal I 및 Dde I을 사용하여 절단하고, 작은 단편(39)을 분리한다.

플라스미드(9)(제 1a 도)를 먼저 Acc I을 사용하여 절단하고, 유리 말단을 채운 다음, EcoR I을 사용하여 부분적으로 절단한다. 단축된 IL-2서열을 함유하는 단편(40)을 분리한다.

선형 플라스미드(3)(제 1 도)와 DNA단편(38), (39)및(40)을 연결하고 플라스미드 pPH30(41)을 수득한다. 이 플라스미드는 IL-2의 1 내지 114개의 아미노산 하부 스트림에, 아미노산 서열Asp-Phe-Met-Ile-Thr-Thr-Tyr-Ser-Leu-Ala-Ala-Gly-Arg를 갖는 융합 단백질을 암호화한다.

이 연결 성분 Y에서 마지막 아미노산인 아르기닌은 트립신을 사용하여 인슐린 쇄를 절단할 수 있게 해준다.

또한, 플라스미드(9)(제 1a 도)로부터 출발시켜 하기 단계에 의해 플라스미드(41)를 수득할 수 있다 : 플라스미드(9)를 Acc I을 하용하여 개방시키고, 돌출 말단을 채우고, Sal I을 사용하여 절단한 다음, 생성된 플라스미드 유도체(42)를 단편(3), (38) 및 (39)에 연결시킨다.

[실시예 4]

플라스미드(6)(제 1 도)를 제한효소 Taq I 및 EcoR I을 사용하여 개방시키고, 작은 단편(43)을 분리한다. 이 단편을 합성된 DNA서열(44) 및 단편(3) 및 (5)와 연결하여 플라스미드 pPH100(45)을 수득한다. 이 플라스미드는 IL-2의 첫 번째 132개의 아미노산 다음에 연결 성분 Asp-Pro가 있고 다음에 히루딘의 아미노산 서열이 있는 융합 단백질을 암호화한다. 즉, 단백질 분해적 절단으로, 위치 133에서 Thr 대신에 Asp를 함유하는, 변형된 생물학적 활성 IL-2', 및 천연 생성물의 아미노산 서열의 상부 스트림에 N-말단 Pro를 함유하는 히루딘 유도체를 수득한다. 이 생성물 또한 생물학적으로 활성이며, 천연 생성물과 비교해불 때, 프로테아제에 의한 공격에 더욱 안정하다.

IL-2의 히루딘 융합 단백질 또한 생물학적 활성을 갖는다 : 생물학적 활성은 IL-2-의존 세포주 (CTLL2)을 사용한 세포증식 시험에서 조사한다.

또한, 6M구아니듐 하이드로클로라이드 용액중에서 변성 시킨후 완충 용액 (10mM트리스 -HCl, pH 8.5, 1mM EDTA)에서 원형 복귀시키면, 높은 IL-2활성이 발견된다. 또한, 트롬빈을 가한 산-처리된 혁액의 응고 시간은, 융합 단백질을 가한후, 증가된다.

이렇게 하여 이작용성 융합 단백질을 수득한다.

[실시예 5]

시판되고 있는 벡터 pUC12를 제한효소 EcoR I 및 Sac I을 사용하여 개방시킨다. 이 선형 플라스미드(46)에, 플라스미드(6)(제 1 도)를 제한 효소 EcoR I 및 Sac I을 사용하여 절단한 IL-2 부분-서열을 삽입한다. 이 서열(47)은 IL-2의 첫 번째 94개의 아미노산에 대한 완전한 삼중자로 이루어진다. (46)과 (47)을 연결하여 플라스미드 pK300(48)을 수득한다.

플라스미드(9)(제 1a 도)를 EcoR I를 사용하여 개방시키고, 돌출 말단을 채운 다음, Hind II를 사용하여 절단한다. 히루딘을 암호화하는 DNA서열의 하부 스트림에 pUC12로부터의 폴리링커의 부분을 함유하는 적은 단편(49)을 분리한다.

플라스미드(48)를 제한 효소 Sma I 및 HindIII를 사용하여 개방시키고, 큰 단편(50)을 분리한다. (50)과(49)를 연결시켜 플라스미드 pK301(51)을 수득한다.

연결 혼합물을 사용하여 컴피턴드 이 콜라이 294세포를 형질전환시킨다. 플라스미드(51)를 함유하는 클론을 제한 분석으로 특성화한다. 이들은, IL-2의 첫 번째 96개의 아미노산에 대한 코돈 다음에 6개의 아미노산으로 이루어진 연결 성분에 대한 코돈이 있고, 이 다음에 히루딘에 대한 코돈이 있는 DNA서열을 함유한다.

플라스미드(51)를 EcoR I 및 HindIII와 반응시키고, 상기의 진핵 단백질에 대한 DNA서열을 함유하는 단편(52)을 분리한다.

플라스미드(2)(제 1 도)를 EcoR I 및 HindIII를 사용하여 개방시킨다. 생성된 선형 플라스미드(53)를 DNA서열(52)에 연결시켜 플라스미드 pK370(54)을 수득한다.

플라스미드(54)의 발현을 실시예 1에서와 같이 이 콜라이에서 수행하는 경우, IL-2의 첫 번째 96개의 아미노산, 및 이어서 연결 성분 (Ala-Gln-Phe-Met-Ile-Thr), 및 이어서 히루딘의 아미노산 서열을 갖는 융합 단백질이 수득된다.

[실시예 6]

제한 효소 EcoR I 및 HindIII을 사용하여, 원숭이 프로인슐린을 암호화하는 DNA단편을 절단하여 플라스미드(41) (실시예 3 ; 제 3c 도)를 수득하고, 돌출 말단을 채운다. DNA단편(55)을 수득한다.

플라스미드(48)(실시예 5, 제 5 도)를 Sma I을 사용하여 개방시키고 소의 알칼리성 포스파타제로 처리한다. 생성된 선형 플라스미드(56)를 DNA단편(55)에 연결시켜 플라스미드 pK302(57)를 수득한다. 연결 혼합물을 사용하여 이 콜라이 297세포를 형질전환시키고, 목적하는 플라스미드를 함유하는 클론을 먼저 제한분석을 하고 이어서 플라스미드 DNA의 서열분석을 하여 특성화한다.

EcoR I 및 HindIII을 사용하여, IL-2 및 원숭이 프로인슐린을 암호화하는 단편(58)을 플라스미드(57)로부터 수득한다.

플라스미드(2)(실시예 1, 제 1 도)도 마찬가지로 EcoR I 및 HindIII를 사용하여 절단하고, 단편(58)을 선형 플라스미드(3)에 연결시킨다. 플라스미드 pKH101(5 9)를 수득한다.

실시예 1에서와 같이 발현시켜, IL-2의 첫 번째 96개의 아미노산, 및 이어서 14개의 아미노산으로 이루어진 연결성분 (DNA단편(58)에서 Y에 상응), 및 이어서 원숭이 프로인슐린의 아미노산 서열을 갖는 융합 단백질을 생성한다.

[부록 1a] : 인터루킨-2의 DNA서열

.

[부록 1b]

[부록 1c]

Claims (7)

1. 인터루킨-2(IL-2)의 처음 96 내지 114개의 아미노산에 상응하는 절편 및 이 절편의 C- 또는 N-말단에 위치되는 히루딘 또는 프로인술륜으로 이루어진 융합 단백질을 암호화하는 유전자를 숙주세포에서 발현시킴을 특징으로 하여, 융합 단백직을 제조하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 융합 단백질을 암호화하는 유전자가 하기 일반식(Ia) 또는 (Ib)의 융합 단백질을 암호화 하는 방법.

   Met-X-Y-Z (Ia)

   Met-Z-Y-X (Ib)

   상기식에서, X는 사람 인터루킨-2의 처음 96 내지 114개의 아미노산의 아미도산 서열을 나타내고, Y는 직접 결합을 나타내거나, 유전적으로 암호화 가능한아미노산으로 이루어지고 아미노산 서열 Z를 절단시킬수 있게 하는 연결성분 (bridging element)을 나타내며, Z는 히루딘 또는 프로인슐린의 서열이다.
3. 제 2 항에 있어서, Z에 인접한 Y가 Met, Cys, Trp, Arg또는 Lys, 또는 이들 아미노산을 포함하는 아미노산 서열인 방법.
4. 제 2 항에 있어서, Z에 인접한 Y가 아미노산 서열 Asp-Pro, 또는 이 아미노산 서열을 포함하는 아미노산 서열인 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 융합 단백질이 원심분리에 의해 가용성 단백질로부터 회수되는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 숙주 세포가 세균인 방법.
7. 제6항에 있어서, 숙주 세포가 이.콜라이인 방법.

Images