[go: up one dir, main page]

RU2198180C2 - Analog of keratinocyte growth natural factor (versions), pharmaceutical composition, analog-encoding recombinant molecule of nucleic acid, expression vector, escherichia coli strain transformed by vector, method of analog preparing and method of stimulation of formation of nonfibroblastic epithelial cells - Google Patents

Analog of keratinocyte growth natural factor (versions), pharmaceutical composition, analog-encoding recombinant molecule of nucleic acid, expression vector, escherichia coli strain transformed by vector, method of analog preparing and method of stimulation of formation of nonfibroblastic epithelial cells Download PDF

Info

Publication number
RU2198180C2
RU2198180C2 RU97105822A RU97105822A RU2198180C2 RU 2198180 C2 RU2198180 C2 RU 2198180C2 RU 97105822 A RU97105822 A RU 97105822A RU 97105822 A RU97105822 A RU 97105822A RU 2198180 C2 RU2198180 C2 RU 2198180C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seq
kgf
residue
optional
considered
Prior art date
Application number
RU97105822A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97105822A (en
Inventor
Чарльз Ф. Моррис
Уильям С. Кенней
Бао-Лу Чен
Эрик В. Хсу
Original Assignee
Амген Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Амген Инк. filed Critical Амген Инк.
Publication of RU97105822A publication Critical patent/RU97105822A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2198180C2 publication Critical patent/RU2198180C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology, genetic and protein engineering. SUBSTANCE: invention relates to method of keratinocyte growth factor (KGF) analog preparing. Analog of KGF is prepared by modification of one or some amino acids in region of 32-55 of amino acid sequence SEQ ID NO:2. Cysteine residue in positions 32 and 46 is deleted or replaced with another amino acid. Expression vector comprising recombinant nucleic acid encoding analog of KGF is transformed in E. coli cells. Transformed strain of E. coli is cultured and KGF analog is obtained. KGF analog is used in pharmaceutical composition for stimulation of epithelial cells growth. Invention allows to prepare analogs of KGF eliciting enhanced stability in storage. Invention can be used for analog of KGF preparing. EFFECT: improved method of preparing, valuable properties of analog. 32 cl, 52 dwg, 5 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к технологии рекомбинантной ДНК и белковой инженерии. Конкретно, методологии рекомбинантной ДНК были применены для получения полилептидных аналогов фактора роста кератиноцитов (KGF), сильного митогена роста нефибробластных эпителиальных клеток, характеризующихся тем, что аналоги обладают повышенной устойчивостью по сравнению с таковой KGF-предшественника. The present invention relates to recombinant DNA technology and protein engineering. Specifically, recombinant DNA methodologies have been applied to obtain polypeptide analogs of keratinocyte growth factor (KGF), a strong growth mitogen of non-fibroblast epithelial cells, characterized in that the analogs have increased resistance compared to that of the KGF precursor.

Предпосылки создания изобретения
Сложный процесс образования и восстановления ткани опосредуется рядом белковых факторов, иногда называемых факторами роста мягких тканей. Эти молекулы обычно высвобождаются одним типом клеток и действуют, влияя на пролиферацию других типов клеток (Rubin et al. (1989), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86:802-806). Некоторые факторы роста мягких тканей секретируются определенными типами клеток и влияют на пролиферацию, дифференцировку и/или созревание чувствительных клеток в процессе развития многоклеточных организмов (Finch et al. (1989), Science, 24:752-755). Помимо их роли в процессе развития организмов, некоторые из них имеют значение для продолжительного здоровья и сохранения более зрелых систем. Например, у млекопитающих есть много систем, в которых происходит быстрый "кругооборот" клеток. Такие системы включают кожу и желудочно-кишечный тракт, каждый из которых состоит из эпителиальных клеток. В эту группу факторов роста мягких тканей входит семейство белков факторов роста фибробластов (FGF).
BACKGROUND OF THE INVENTION
The complex process of tissue formation and repair is mediated by a number of protein factors, sometimes called soft tissue growth factors. These molecules are usually released by one type of cell and act to influence the proliferation of other cell types (Rubin et al. (1989), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86: 802-806). Some soft tissue growth factors are secreted by certain types of cells and affect the proliferation, differentiation and / or maturation of sensitive cells during the development of multicellular organisms (Finch et al. (1989), Science, 24: 752-755). In addition to their role in the development of organisms, some of them are important for long-term health and the maintenance of more mature systems. For example, mammals have many systems in which a quick "circuit" of cells occurs. Such systems include the skin and the gastrointestinal tract, each of which consists of epithelial cells. This group of soft tissue growth factors includes the family of fibroblast growth factor proteins (FGF).

На сегодня известно 8 членов семейства FGF, которые обладают родственными первичными структурами: основный фактор роста фибробластов, bFGF (Abraham et al. (1986), EMBO J., 5:2523-2528); кислый фактор роста фибробластов, aFGF (Jaye et al. (1986), Science, 233:541-545); int-2 генный продукт, int-2 (Dickson and Peters (1987), Nature, 326:833); hst/kFGF (Delli-Bovi et al. (1987), Cell, 50:729-737 and Yoshida et al. (1987), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84: 7305-7309); FGF-5 (Zhan et al. (1987), Mol. Cell. Biol, 8: 3487-3495); FGF-6 (Marics et al. (1989), Oncogene, 4:335-340); фактор роста кератиноцитов (Finch et al. (1989), Science, 24:752-755) и гисактофилин (Habazzettl et al. (1992), Nature, 359:855-858). To date, 8 members of the FGF family are known that have related primary structures: the main fibroblast growth factor, bFGF (Abraham et al. (1986), EMBO J., 5: 2523-2528); acidic fibroblast growth factor, aFGF (Jaye et al. (1986), Science, 233: 541-545); int-2 gene product, int-2 (Dickson and Peters (1987), Nature, 326: 833); hst / kFGF (Delli-Bovi et al. (1987), Cell, 50: 729-737 and Yoshida et al. (1987), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84: 7305-7309); FGF-5 (Zhan et al. (1987), Mol. Cell. Biol, 8: 3487-3495); FGF-6 (Marics et al. (1989), Oncogene, 4: 335-340); keratinocyte growth factor (Finch et al. (1989), Science, 24: 752-755) and hisactophilin (Habazzettl et al. (1992), Nature, 359: 855-858).

Среди семейства белков FGF фактор роста кератиноцитов (KGF) является уникальным эффектором пролиферации нефибробластных эпителиальных клеток, происходящих из мезенхимных тканей. Термин "природный KGF" относится к природному человеческому (hKGF) или рекомбинантному (rKGF) полипептиду (с или без сигнальной последовательности), что отражено аминокислотной последовательностью, представленной в SEQ ID NO:2, или его аллельному варианту. [Если не указано иначе, нумерация аминокислот в описанных ниже молекулах соответствует таковой для зрелой формы природной молекулы (т.е. минус сигнальная последовательность), что изображено аминокислотами от 32 до 194 в SEQ ID NO: 2]. Among the FGF family of proteins, keratinocyte growth factor (KGF) is a unique proliferator of proliferation of non-fibroblast epithelial cells originating from mesenchymal tissues. The term “natural KGF” refers to a natural human (hKGF) or recombinant (rKGF) polypeptide (with or without signal sequence), as reflected by the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, or an allelic variant thereof. [Unless otherwise indicated, the numbering of amino acids in the molecules described below corresponds to that for the mature form of the natural molecule (ie minus the signal sequence), which is depicted by amino acids 32 to 194 in SEQ ID NO: 2].

Природный KGF может быть выделен из естественных "человеческих" источников (hKGF) или получен с помощью рекомбинантной ДНК (rKGF) (Finch et al. (1989), supra; Rubin et al. (1989), supra; Ron et al. (1993), The Journal of Biological Chemistry, 268(4):2984-2988 и Yan et al. (1991), In Vitro Cell. Dev. Biol., 27A:437-438). Natural KGF can be isolated from natural "human" sources (hKGF) or obtained using recombinant DNA (rKGF) (Finch et al. (1989), supra; Rubin et al. (1989), supra; Ron et al. (1993 ), The Journal of Biological Chemistry, 268 (4): 2984-2988 and Yan et al. (1991), In Vitro Cell. Dev. Biol., 27A: 437-438).

Известно, что природный KGF является относительно неустойчивым в водной среде и что он претерпевает химический и физический распад, приводящий к потере биологической активности вследствие процессинга и хранения (Chen et al. (1994), Pharmaceutical Research, 11:1582-1589). Природный KGF также склонен к объединению (агрегации) при повышенных температурах и становится неактивным в кислых условиях (Rubin et al. (1989), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86: 802-806). Агрегация природного KGF в водном растворе приводит к дезактивированному белку. Это является невыгодным, так как такая потеря активности делает его непрактичным для хранения водных составов белков природного KGF в течение длительного времени или для введения белка в течение длительных периодов. Более того, является особенно проблематичным приготовление фармацевтических составов, так как известно, что агрегированные белки являются иммуногенными (Cleland et al. (1993), Crit. Rev. Therapeutic Drug Carrier Systems, 10:307-377; Robbins et al. (1987), Diabetes, 36:838-845 и Pinckard et al. (1967), Clin. Exp. Immunol., 2:331-340). Natural KGF is known to be relatively unstable in the aquatic environment and that it undergoes chemical and physical decomposition resulting in loss of biological activity due to processing and storage (Chen et al. (1994), Pharmaceutical Research, 11: 1582-1589). Natural KGF is also prone to aggregation at elevated temperatures and becomes inactive under acidic conditions (Rubin et al. (1989), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86: 802-806). Aggregation of natural KGF in aqueous solution results in a deactivated protein. This is disadvantageous since such a loss of activity makes it impractical for storing aqueous formulations of natural KGF proteins for a long time or for introducing a protein for long periods. Moreover, the preparation of pharmaceutical formulations is particularly problematic since aggregated proteins are known to be immunogenic (Cleland et al. (1993), Crit. Rev. Therapeutic Drug Carrier Systems, 10: 307-377; Robbins et al. (1987) , Diabetes, 36: 838-845 and Pinckard et al. (1967), Clin. Exp. Immunol., 2: 331-340).

Природный KGF содержит пять остатков цистеина, а именно аминокислоты 1, 15, 40, 102 и 106 (Finch et al. (1989), Science, 24:752-755). Хотя сообщалось о цистеиновом составе природного KGF, не сообщалось о роли, которую играли остатки цистеина в активности (например, в особенности биологической активности) и третичной структуре (например, склонности к образованию нежелательных меж- и внутримолекулярных дисульфидных связей). Таким образом, в предыдущей технике нет сведений, даже если они известны, о том, что остатки цистеина существенны или участвуют в образовании нежелательных дисульфидных связей, что делает белок чувствительным к агрегации и/или неустойчивости. Natural KGF contains five cysteine residues, namely amino acids 1, 15, 40, 102 and 106 (Finch et al. (1989), Science, 24: 752-755). Although the cysteine composition of natural KGF was reported, the role played by cysteine residues in activity (e.g., in particular biological activity) and tertiary structure (e.g., the tendency to form undesired inter- and intramolecular disulfide bonds) was not reported. Thus, in the previous technique there is no information, even if they are known, that cysteine residues are significant or are involved in the formation of undesired disulfide bonds, which makes the protein sensitive to aggregation and / or instability.

Чтобы попытаться улучшить или другим способом изменить одну или более характеристик нативного KGF, можно применить белковую инженерию. Технология рекомбинантной ДНК была применена для модификации последовательностей природного KGF. Ron et al. (1993), J. Biol. Chem., 268(4):2984-2988 сообщил о модифицированных KGP полипептидах, у которых удалены 3, 8, 27, 38 или 49 аминокислот на N-конце. Полипептиды с удаленными 3, 8 или 27 N-концевыми остатками сохраняли способность связываться с гепарином; другие же нет. Также сообщалось, что полипептиды с отсутствующими 3 и 8 остатками являются полностью активными, тогда как форма с удаленными 27 остатками была в 10-20 раз менее активна в качестве митогена, а формы, у которых отсутствуют 38 или 49 аминокислот, не обладали митогенной активностью. Устойчивость модифицированных KGF полипептидов не обсуждалась и о ней ничего не сообщалось. To try to improve or otherwise change one or more characteristics of native KGF, protein engineering can be applied. Recombinant DNA technology has been applied to modify natural KGF sequences. Ron et al. (1993), J. Biol. Chem., 268 (4): 2984-2988 reported modified KGP polypeptides that deleted 3, 8, 27, 38, or 49 amino acids at the N-terminus. Polypeptides with deleted 3, 8 or 27 N-terminal residues retained the ability to bind to heparin; others are not. It was also reported that polypeptides with missing 3 and 8 residues are fully active, while a form with 27 residues removed was 10-20 times less active as a mitogen, and forms that lack 38 or 49 amino acids did not have mitogenic activity. The stability of the modified KGF polypeptides was not discussed and nothing was reported about it.

Опубликованная РСТ патентная заявка No 90/08771, supra, также сообщала о получении химерного белка, в котором примерно первые 40 N-концевых аминокислот зрелой формы природного KGF были соединены с С-концевой частью (примерно 140 аминокислот) aFGF. Сообщалось, что химера нацелена на кератиноциты, как KGF, но в ней отсутствует чувствительность (предрасположенности) к гепарину, что характерно для aFGF, но не KGF. Устойчивость химеры не обсуждалась и о ней не сообщалось. PCT published patent application No. 90/08771, supra, also reported the production of a chimeric protein in which approximately the first 40 N-terminal amino acids of the mature form of natural KGF were linked to the C-terminal portion (approximately 140 amino acids) of aFGF. It was reported that the chimera targets keratinocytes like KGF, but it lacks sensitivity (predisposition) to heparin, which is typical for aFGF, but not KGF. The stability of the chimera was not discussed and not reported.

Таким образом, в литературе не сообщалось о модифицированной молекуле KGF, имеющей значительно более высокую устойчивость по сравнению с природным KGF. Более того, в литературе не приводилось достаточных доводов или доказательств успешного получения молекул KGF с такими желательными (заданными) характеристиками. Thus, no modified KGF molecule has been reported in the literature that has significantly higher stability than natural KGF. Moreover, the literature did not provide sufficient evidence or evidence for the successful production of KGF molecules with such desirable (given) characteristics.

Обычно влияние на биологическую активность любой замены аминокислот в белке меняется в зависимости от ряда факторов, включая трехразмерную структуру белка, и касается или нет модификации участка рецепторного связывания первичной последовательности белка. Так как ни трехразмерная структура, ни участок рецепторного связывания первичной структуры природного KGF не были опубликованы, знание предыдущей техники не позволяет делать обобщение о влиянии модификаций аминокислот на природный KGF на основе влияния модификаций аминокислот даже на обычные классы белков. Typically, the effect on the biological activity of any substitution of amino acids in a protein varies depending on a number of factors, including the three-dimensional structure of the protein, and whether or not the modification of the receptor binding site of the primary protein sequence is relevant. Since neither the three-dimensional structure, nor the site of receptor binding of the primary structure of natural KGF have been published, knowledge of the previous technique does not allow a generalization about the effect of amino acid modifications on natural KGF based on the effect of amino acid modifications even on ordinary classes of proteins.

Целью настоящего изобретения является получение аналогов полипептидов и молекул нуклеиновых кислот, кодирующих такие аналоги, которые проявляют повышенную устойчивость (например, при типичных рН, термических и/или других условиях хранения) по сравнению с природным KGF. The aim of the present invention is to obtain analogues of polypeptides and nucleic acid molecules encoding such analogues that exhibit increased stability (for example, at typical pH, thermal and / or other storage conditions) compared to natural KGF.

Сущность изобретения
Настоящее изобретение предлагает новые, биологически активные полипептидные аналоги KGF. Для целей согласно данному изобретению термин "KGF" включает природный KGF и белки, характеризующиеся пептидной последовательностью, практически такой же, что и пептидная последовательность природного KGF, которая сохраняет остатки цистеина, соответствующие Cys1 и Cys15 природного KGF (Cys32 и Cys46 SEQ ID NO:2), и которая сохраняет всю или часть биологической активности природного KGF, в особенности пролиферацию нефибробластных эпителиальных клеток. Когда делаются ссылки на фиг.4,7-24 и 37-50 и определенное положение аминокислоты, то первому члену последовательности присваивается номер остатка 0. Под "характеризующийся пептидной последовательностью, практически такой же, что и пептидная последовательность природного KGF" понимается пептидная последовательность, которая кодируется последовательностью ДНК, способной гибридизоваться с нуклеотидами от 201 до 684 SEQ ID NO:1, предпочтительно в жестких условиях гибридизации.
SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention provides new, biologically active polypeptide analogs of KGF. For the purposes of this invention, the term “KGF” includes natural KGF and proteins having a peptide sequence substantially the same as a natural KGF peptide sequence that retains cysteine residues corresponding to Cys 1 and Cys 15 of natural KGF (Cys 32 and Cys 46 SEQ ID NO: 2), and which retains all or part of the biological activity of natural KGF, in particular proliferation of non-fibroblast epithelial cells. When reference is made to FIGS. 4.7-24 and 37-50 and a specific amino acid position, the first member of the sequence is assigned a residue number of 0. By "characterized by a peptide sequence substantially the same as the natural KGF peptide sequence" is meant a peptide sequence, which is encoded by a DNA sequence capable of hybridizing with nucleotides 201 to 684 of SEQ ID NO: 1, preferably under stringent hybridization conditions.

Определение положения соответствующей аминокислоты между двумя аминокислотными последовательностями может быть сделано выстраиванием (выравниванием и сравнением) двух последовательностей с целью получить максимальное число совпадений остатков, включая сдвиг амино и/или карбоксильных концов, вводя щели, если требуется, и/или удаляя остатки, присутствующие в "кандидате" в качестве инсертов. Поиски баз данных, секвенирование и манипуляции можно осуществлять, используя одну из хорошо известных и привычно употребляемых программ анализа гомологии/идентичности последовательностей (например, Pearson and Lipman (1988), Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 85: 2444-2448; Altschul et al. (1990), J. Mot. Biol., 215:403-410; Lipman and Pearson (1985), Science, 222: 1435 или Devereux et al. (1984), Nuc. Acids Res., 12:387-395). Determining the position of the corresponding amino acid between two amino acid sequences can be done by aligning (aligning and comparing) the two sequences in order to obtain the maximum number of residual matches, including the shift of the amino and / or carboxyl ends, introducing gaps, if necessary, and / or removing residues present in "candidate" as inserts. Database searches, sequencing, and manipulation can be performed using one of the well-known and commonly used sequence homology / identity analysis programs (for example, Pearson and Lipman (1988), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 2444-2448; Altschul et al. (1990), J. Mot. Biol., 215: 403-410; Lipman and Pearson (1985), Science, 222: 1435 or Devereux et al. (1984), Nuc. Acids Res., 12: 387-395).

Жесткие условия в контексте гибридизации являются жесткими условиями (объединяющими), касающимися соли, температуры, органических растворителей и других параметров, обычно контролируемых в реакциях гибридизации. Примерными жесткими условиями гибридизации является гибридизация при 4•SSC при 62-67oС с последующим промыванием в 0.1•SSC при 62-67oС примерно в течение часа. Или же примером жестких условий гибридизации является гибридизация в 45-55% формамиде, 4•SSC при 40-45oС (См. Т. Maniatis et al. Molecular Cloning (A Laboratory Manual); Cold Spring Harbor Laboratory (1982), стр.387-389].Stringent conditions in the context of hybridization are stringent (unifying) conditions regarding salt, temperature, organic solvents, and other parameters commonly controlled in hybridization reactions. Exemplary stringent hybridization conditions are hybridization at 4 • SSC at 62-67 ° C followed by washing at 0.1 • SSC at 62-67 ° C for about an hour. Or an example of stringent hybridization conditions is hybridization in 45-55% formamide, 4 • SSC at 40-45 ° C. (See T. Maniatis et al. Molecular Cloning (A Laboratory Manual); Cold Spring Harbor Laboratory (1982), p. .387-389].

Таким образом, белки включают аллельные вариации, или делецию(и), замену(ы) или инсерцию(и) аминокислот, включая фрагменты, химерные или гибридные молекулы природного KGF. Один пример KGF включает изменение заряда полипептида, в котором один или более аминокислотных остатков 41-154 природного KGF (предпочтительно остатки Arg41, Gln43, Lys55, Lys95, Lys128, Asn137, Gln138, Lys139, Arg144, Lys147, Gln152, Lys153 или Thr154) удалены или заменены нейтральным остатком или отрицательно заряженным остатком, выбранным с целью воздействовать на белок с пониженным положительным зарядом (как раскрыто в заявке, являющейся совместной собственностью U.S.S.N. 08/323,337, поданной 13 октября 1994 г.), конкретно включающий R(144)Q, KGF, имеющий замену аргинина на глутамин в положении аминокислоты 144 природного KGF. Другой пример KGF включает белки, полученные заменой, по крайней мере, на одну аминокислоту с более высоким потенциалом петлеобразования, по крайней мере, одной аминокислоты в петлеобразующем участке Asn115-His116-Tyr117-Asn118-Thr119 природного KGF (как раскрыто в находящейся в общей собственности заявке U.S.S. N. 08/323,473, поданной 13 октября 1994 г.), конкретно включающий H(116)G, KGF, имеющий замену гистидина на глицин в положении 116 аминокислоты природного KGF. Еще один дополнительный пример включает белки с одной или более аминокислотными заменами, делениями или присоединениями на участке 123-133 (аминокислоты 154-164 SEQ ID NO:2) природного KGF; эти белки могут проявлять агонистическую или антагонистическую активность. Удивительным является то, что, как было открыто, когда молекула KGF (т.е. молекула-предшественник) содержит остатки, соответствующие (как определено описанными выше методами) Cys1 и Cys15 природного KGF (цистеиновым остаткам 32 и 46 SEQ ID NO:2), модифицируется заменой соответствующих цистеинов, то образующийся в результате KGF аналог обладает повышенной устойчивостью по сравнению с молекулой-предшественником. Предпочтительно, помимо повышенной устойчивости, чтобы данное изобретение было направлено на те аналоги, которые полностью проявляют биологическую активность (т.е., по меньшей мере, практически одинаковое рецепторное связывание или сродство) по сравнению с природным KGF.Thus, proteins include allelic variations, or deletion (s), substitution (s) or insertion (s) of amino acids, including fragments, chimeric or hybrid molecules of natural KGF. One example of KGF involves changing the charge of a polypeptide in which one or more amino acid residues 41-154 of natural KGF (preferably residues Arg 41 , Gln 43 , Lys 55 , Lys 95 , Lys 128 , Asn 137 , Gln 138 , Lys 139 , Arg 144 , Lys 147 , Gln 152 , Lys 153, or Thr 154 ) are removed or replaced with a neutral residue or negatively charged residue selected to target a protein with a reduced positive charge (as disclosed in USSN 08 / 323,337, filed October 13, 1994 g), specifically including R (144) Q, KGF, having the substitution of arginine for glutamine in the floor Amino Acids 144 Natural KGF. Another example of KGF includes proteins obtained by substituting at least one amino acid with a higher loop potential of at least one amino acid in the loop forming region of Asn 115 -His 116 -Tyr 117 -Asn 118 -Thr 119 natural KGF (as disclosed USSN 08 / 323,473, filed October 13, 1994), specifically including H (116) G, KGF, having histidine to glycine substituted at position 116 of the amino acid of natural KGF. Another further example includes proteins with one or more amino acid substitutions, divisions or additions at 123-133 (amino acids 154-164 of SEQ ID NO: 2) of natural KGF; these proteins may exhibit agonistic or antagonistic activity. Surprisingly, it was discovered that when a KGF molecule (i.e., a precursor molecule) contains residues corresponding (as determined by the methods described above) to Cys 1 and Cys 15 of natural KGF (cysteine residues 32 and 46 of SEQ ID NO: 2), it is modified by replacing the corresponding cysteines, then the resulting KGF analog has increased stability compared to the precursor molecule. Preferably, in addition to increased resistance, the invention is directed to those analogues that fully exhibit biological activity (i.e., at least substantially the same receptor binding or affinity) compared to natural KGF.

В другом аспекте изобретения описаны молекулы очищенной и выделенной нуклеиновой кислоты, кодирующей различные биологически активные полипептидные аналоги KGF. В одном воплощении изобретения такие нуклеиновые кислоты представляют собой молекулы ДНК, клонированные в векторы биологически функциональной плазмиды или вируса. В другом воплощении изобретения конструкции нуклеиновой кислоты могут затем применяться для того, чтобы стабильно трансформировать прокариотическую или эукариотическую клетку-хозяина. Еще в одном воплощении данное изобретение включает процесс, в котором или прокариотическая (предпочтительно Е. coli) или эукариотическая клетка-хозяин, стабильно трансформированная молекулой нуклеиновой кислоты, выращивается в условиях соответствующей питательной среды так, чтобы была возможна экспрессия KGF аналога. После экспрессии образовавшийся рекомбинантный полипептид может быть выделен и очищен. In another aspect of the invention, purified and isolated nucleic acid molecules encoding various biologically active polypeptide analogs of KGF are described. In one embodiment of the invention, such nucleic acids are DNA molecules cloned into biologically functional plasmid or virus vectors. In another embodiment of the invention, nucleic acid constructs can then be used to stably transform a prokaryotic or eukaryotic host cell. In yet another embodiment, the invention includes a process in which either a prokaryotic (preferably E. coli) or eukaryotic host cell stably transformed with a nucleic acid molecule is grown under conditions of an appropriate nutrient medium so that expression of the KGF analog is possible. After expression, the resulting recombinant polypeptide can be isolated and purified.

Дополнительный аспект согласно данному изобретению касается фармацевтических составов, содержащих терапевтически эффективное количество аналогового KGF и приемлемый фармацевтический носитель. Такие рецептуры будут полезны при лечении больных, страдающих заболеваниями и поражениями эпителия. An additional aspect according to this invention relates to pharmaceutical compositions containing a therapeutically effective amount of analog KGF and an acceptable pharmaceutical carrier. Such formulations will be useful in the treatment of patients suffering from diseases and lesions of the epithelium.

В этом направлении другой аспект относится к способам стимулирования роста эпителиальных клеток с помощью введения больному терапевтически эффективного количества аналога KGF. В одном воплощении изобретения нефибробластные эпителиальные клетки представляют собой клетки, пролиферация которых стимулируется. Такие эпителиальные клетки включают различные клетки придатков, клетки поджелудочной железы, клетки печени, эпителий слизистой оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. In this regard, another aspect relates to methods of stimulating the growth of epithelial cells by administering to the patient a therapeutically effective amount of a KGF analog. In one embodiment of the invention, non-fibroblast epithelial cells are cells whose proliferation is stimulated. Such epithelial cells include various cells of the appendages, cells of the pancreas, liver cells, epithelium of the mucous membrane of the respiratory tract and gastrointestinal tract.

Краткое описание фигур
Фигуры 1 изображают нуклеотидную (SEQ ID NO:1) и аминокислотную (SEQ ID NO:2) последовательности природного KGF (нуклеотиды, кодирующие зрелую форму природного KGF, изображены основаниями от 201 до 684 SEQ ID NO:1, а зрелую форму KGF, изображены аминокислотными остатками от 32 до 194 SEQ ID NO:2).
Brief Description of the Figures
Figures 1 depict the nucleotide (SEQ ID NO: 1) and amino acid (SEQ ID NO: 2) sequences of natural KGF (nucleotides encoding the mature form of natural KGF are shown by bases from 201 to 684 SEQ ID NO: 1, and the mature form of KGF is shown amino acid residues from 32 to 194 SEQ ID NO: 2).

Фигуры 2A, 2В и 2С изображают карты плазмиды pCFM1156, pCFM1656 и pCFM3102 соответственно. Figures 2A, 2B, and 2C depict plasmid maps of pCFM1156, pCFM1656, and pCFM3102, respectively.

Фигура 3 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:3) и аминокислотную (SEQ ID NO: 4) последовательности конструкции RSH-KGF. Figure 3 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 3) and amino acid (SEQ ID NO: 4) sequences of the RSH-KGF construct.

Фигура 4 показывает нуклеотидную (SEQ ID NO: 5) и аминокислотную (SEQ ID NO:6) последовательности конструкции, содержащейся в плазмиде с геном KGF. Figure 4 shows the nucleotide (SEQ ID NO: 5) and amino acid (SEQ ID NO: 6) sequences of the construct contained in the plasmid with the KGF gene.

Фигура 5 показывает химически синтезированные OLIGO (олигонуклеотиды) (от OLIGO# 6 до OLIGO#11; SEQ ID NO:12-17 соответственно), применяемые для того, чтобы заменить последовательность ДНК между сайтом KpnI и сайтом EcoRI (от положения аминокислоты 46 до 85 SEQ ID NO:6) в конструкции, содержащейся в плазмиде с геном KGF, чтобы продуцировать конструкцию в плазмиде с геном KGF (dsd). Figure 5 shows chemically synthesized OLIGOs (oligonucleotides) (OLIGO # 6 to OLIGO # 11; SEQ ID NO: 12-17, respectively) used to replace the DNA sequence between the KpnI site and the EcoRI site (from amino acid position 46 to 85 SEQ ID NO: 6) in the construct contained in the KGF gene plasmid to produce the construct in the KGF gene plasmid (dsd).

Фигура 6 изображает химически синтезированные OLIGO (олигонуклеотиды) (от OLIGO# 12 до OLIGO#24; SEQ ID NO:18-30 соответственно), применяемые для синтеза KGF (оптимизированного по кодону). Figure 6 depicts the chemically synthesized OLIGO (oligonucleotides) (OLIGO # 12 to OLIGO # 24; SEQ ID NO: 18-30, respectively) used for the synthesis of KGF (codon optimized).

Фигура 7 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:31) и аминокислотную последовательности (SEQ ID NO:32) C(1,15)S, аналога KGF с заменами цистеина на серии в аминокислотных положениях 1 и 15 природного KGF. Figure 7 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 31) and amino acid sequences (SEQ ID NO: 32) C (1.15) S, a KGF analogue with cysteine substitutions in series at amino acid positions 1 and 15 of natural KGF.

Фигура 8 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:33) и аминокислотную последовательности (SEQ ID NO: 34) ΔN3/C(15)S, аналога KGF с делецией первых трех аминокислот на N-конце и заменой цистеина на серии в аминокислотном положении 15 природного KGF. Figure 8 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 33) and amino acid sequences (SEQ ID NO: 34) ΔN3 / C (15) S, an analogue of KGF with a deletion of the first three amino acids at the N-terminus and the replacement of cysteine in series at the amino acid position 15 of natural KGF.

Фигура 9 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:35) и аминокислотную (SEQ ID NO: 36) последовательности ΔN3/C(15)-, аналога KGF, имеющего делению из первых 3 аминокислот на N-конце и делению цистеина в аминокислотном положении 15 природного KGF. Figure 9 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 35) and amino acid (SEQ ID NO: 36) sequences of ΔN3 / C (15) -, a KGF analog having division of the first 3 amino acids at the N-terminus and division of cysteine at amino acid position 15 of the natural KGF.

Фигура 10 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO: 37) и аминокислотную (SEQ ID NO: 38) последовательности ΔN8/C(15)S, аналога KGF, имеющего делению из первых 8 аминокислот на N-конце и замену цистеина на серин в аминокислотном положении 15 природного KGF. Figure 10 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 37) and amino acid (SEQ ID NO: 38) sequences of ΔN8 / C (15) S, a KGF analog having division of the first 8 amino acids at the N-terminus and the substitution of cysteine for serine at the amino acid position 15 natural KGF.

Фигура 11 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:39) и аминокислотную (SEQ ID NO: 40) последовательности ΔN8/C(15)-, аналога KGF, имеющего делению из первых 8 аминокислот на N-конце и делению цистеина в аминокислотном положении 15 природного KGF. Figure 11 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 39) and amino acid (SEQ ID NO: 40) sequences of ΔN8 / C (15) -, a KGF analog having division of the first 8 amino acids at the N-terminus and division of cysteine at amino acid position 15 of the natural KGF.

Фигура 12 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:41) и аминокислотную (SEQ ID NO: 42) последовательности ΔN15, аналога KGF, имеющего делецию из первых 15 аминокислот на N-конце природного KGF. Figure 12 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 41) and amino acid (SEQ ID NO: 42) sequences of ΔN15, a KGF analog having a deletion of the first 15 amino acids at the N-terminus of natural KGF.

Фигура 13 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:43) и аминокислотную (SEQ ID NO: 44) последовательности ΔN16, аналога KGF, имеющего делецию первых 16 аминокислот на N-конце природного KGF. Figure 13 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 43) and amino acid (SEQ ID NO: 44) sequences of ΔN16, a KGF analog having a deletion of the first 16 amino acids at the N-terminus of natural KGF.

Фигура 14 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:45) и аминокислотную (SEQ ID NO: 46) последовательности ΔN17, аналога KGF, имеющего делецию первых 17 аминокислот на N-конце природного KGF. Figure 14 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 45) and amino acid (SEQ ID NO: 46) sequences of ΔN17, a KGF analog having a deletion of the first 17 amino acids at the N-terminus of natural KGF.

Фигура 15 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:47) и аминокислотную (SEQ ID NO: 48) последовательности ΔN18, аналога KGF, имеющего делецию первых 18 аминокислот на N-конце природного KGF. Figure 15 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 47) and amino acid (SEQ ID NO: 48) sequences of ΔN18, a KGF analog having a deletion of the first 18 amino acids at the N-terminus of natural KGF.

Фигура 16 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:49) и аминокислотную (SEQ ID NO: 50) последовательности ΔN19, аналога KGF, имеющего делецию первых 19 аминокислот на N-конце природного KGF. Figure 16 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 49) and amino acid (SEQ ID NO: 50) sequences of ΔN19, a KGF analog having a deletion of the first 19 amino acids at the N-terminus of natural KGF.

Фигура 17 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:51) и аминокислотную (SEQ ID NO: 52) последовательности ΔN20, аналога KGF, имеющего делецию первых 20 аминокислот на N-конце природного KGF. Figure 17 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 51) and amino acid (SEQ ID NO: 52) sequences of ΔN20, a KGF analog having a deletion of the first 20 amino acids at the N-terminus of natural KGF.

Фигура 18 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:53) и аминокислотную (SEQ ID NO: 54) последовательности ΔN21, аналога KGF, имеющего делецию первых 21 аминокислот на N-конце природного KGF. Figure 18 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 53) and amino acid (SEQ ID NO: 54) sequences of ΔN21, a KGF analog having a deletion of the first 21 amino acids at the N-terminus of natural KGF.

Фигура 19 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:55) и аминокислотную (SEQ ID NO: 56) последовательности ΔN22, аналога KGF, имеющего делецию первых 22 аминокислот на N-конце природного KGF. Figure 19 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 55) and amino acid (SEQ ID NO: 56) sequences of ΔN22, a KGF analog having a deletion of the first 22 amino acids at the N-terminus of natural KGF.

Фигура 20 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:57) и аминокислотную (SEQ ID NO: 58) последовательности ΔN23, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце природного KGF. Figure 20 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 57) and amino acid (SEQ ID NO: 58) sequences of ΔN23, a KGF analog having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus of natural KGF.

Фигура 21 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:59) и аминокислотную (SEQ ID NO: 60) последовательности ΔN24, аналога KGF, имеющего делецию первых 24 аминокислот на N-конце природного KGF. Figure 21 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 59) and amino acid (SEQ ID NO: 60) sequences of ΔN24, a KGF analog having a deletion of the first 24 amino acids at the N-terminus of natural KGF.

Фигура 22 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:61) и аминокислотную (SEQ ID NO:62) последовательности C(1,15)S/R(144)E, аналога KGF, имеющего замены цистеина на серин в положениях аминокислот 1 и 15 и замену аргинина на глутаминовую кислоту в положении 144 аминокислоты природного KGF. Figure 22 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 61) and amino acid (SEQ ID NO: 62) sequences of C (1.15) S / R (144) E, an analogue of KGF having cysteine to serine substitutions at amino acid positions 1 and 15 and replacement of arginine with glutamic acid at position 144 of the amino acid of natural KGF.

Фигура 23 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:63) и аминокислотную (SEQ ID NO:64) последовательности C(1,15)S/R(144)Q, аналога KGF, имеющего замены цистеина на серин в положениях 1 и 15 аминокислот и замену аргинина на глутамин в аминокислотном положении 144 природного KGF. Figure 23 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 63) and amino acid (SEQ ID NO: 64) sequences of C (1.15) S / R (144) Q, a KGF analog having cysteine to serine substitutions at positions 1 and 15 of amino acids and replacement of arginine with glutamine at amino acid position 144 of natural KGF.

Фигура 24 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:65) и аминокислотную (SEQ ID NO: 66) последовательности ΔN23/R(144)Q, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце и замену аргинина на глутамин в положении 144 аминокислоты природного KGF. Figure 24 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 65) and amino acid (SEQ ID NO: 66) sequences of ΔN23 / R (144) Q, a KGF analog having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus and replacing arginine with glutamine at the amino acid position 144 natural KGF.

Фигура 25 изображает количество остающегося растворимым белка при хранении природного KGF и C(1,15)S в 20 мМ фосфате натрия, 0.15 М NaCl, pH 7.0 при 37oС в течение 27 часов.Figure 25 depicts the amount of remaining soluble protein during storage of natural KGF and C (1.15) S in 20 mM sodium phosphate, 0.15 M NaCl, pH 7.0 at 37 ° C for 27 hours.

Фигура 26 изображает количество остающегося растворимым белка при хранении природного KGF, ΔN15 и C(1,15)S в 50 мМ NaPO4, 0.15 M NaCl, pH 7.0 при 37oС в течение 27 часов.Figure 26 depicts the amount of remaining soluble protein during storage of natural KGF, ΔN15 and C (1.15) S in 50 mM NaPO 4 , 0.15 M NaCl, pH 7.0 at 37 ° C for 27 hours.

Фигура 27 показывает количество растворимого белка природного KGF, C(1,15)S, C(1,15)S/R(144)E и C(1,15)S/R(144)Q, определенного методом вытеснительной ВЭЖХ по размеру частиц, в зависимости от времени термостатирования при 37oС.Figure 27 shows the amount of soluble protein of natural KGF, C (1.15) S, C (1.15) S / R (144) E and C (1.15) S / R (144) Q, as determined by size exclusion HPLC using particle size, depending on the thermostating time at 37 o C.

Фигура 28 показывает расчетную температуру (Тm) в зависимости от pH природного KGF, C(1,15)S, C(1,15)S/R(144)Q и C(1,15)S/R(144)E.Figure 28 shows the calculated temperature (T m ) as a function of the pH of natural KGF, C (1.15) S, C (1.15) S / R (144) Q, and C (1.15) S / R (144) E.

Фигура 29 представляет собой типичный график митогенной активности C(1,15)S, определенной измерением включения [3H]-тимидина в процессе синтеза ДНК и сравнением его со стандартной кривой природного KGF.Figure 29 is a typical graph of the mitogenic activity of C (1.15) S determined by measuring the incorporation of [ 3 H] -thymidine during DNA synthesis and comparing it with a standard curve of natural KGF.

Фигура 30 представляет собой типичный график митогенной активности ΔN15, определенной измерением включения [3H] -тимидина в процессе синтеза ДНК и сравнением его со стандартной кривой природного KGF.Figure 30 is a typical graph of mitogenic activity ΔN15 determined by measuring the incorporation of [ 3 H] -thymidine during DNA synthesis and comparing it with a standard curve of natural KGF.

Фигура 31 изображает типичный график митогенной активности ΔN23, определенной измерением включения [3H]-тимидина в процессе синтеза ДНК и сравнением его со стандартной кривой природного KGF.Figure 31 depicts a typical graph of mitogenic activity ΔN23 determined by measuring the incorporation of [ 3 H] -thymidine during DNA synthesis and comparing it with a standard curve of natural KGF.

Фигура 32 представляет собой типичный график митогенной активности ΔN23/R(144)Q, определенной измерением включения [3Н]-тимидина в процессе синтеза ДНК и сравнением его со стандартной кривой природного KGF.Figure 32 is a typical graph of the mitogenic activity of ΔN23 / R (144) Q determined by measuring the incorporation of [ 3 H] -thymidine during DNA synthesis and comparing it with a standard curve of natural KGF.

Фигура 33 представляет собой типичный график митогенной активности C(1,15)S/R(144)Q, определенной измерением включения [3Н]-тимидина в процессе синтеза ДНК и сравнением его со стандартной кривой природного KGF.Figure 33 is a typical graph of the mitogenic activity of C (1.15) S / R (144) Q determined by measuring the incorporation of [ 3 H] -thymidine during DNA synthesis and comparing it with a standard curve of natural KGF.

Фигура 34 изображает типичный график митогенной активности C(1,15)S/R(144)E, определенной измерением включения [3Н]-тимидина в процессе синтеза ДНК и сравнением его со стандартной кривой природного KGF.Figure 34 depicts a typical graph of the mitogenic activity of C (1.15) S / R (144) E determined by measuring the incorporation of [ 3 H] -thymidine during DNA synthesis and comparing it with a standard curve of natural KGF.

Фигура 35 изображает действие природного KGF, KGF-a, ΔN15, C(1,15)S и ΔN23 на химический состав сыворотки. Figure 35 depicts the effect of natural KGF, KGF-a, ΔN15, C (1.15) S and ΔN23 on the chemical composition of serum.

Фигура 36 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:77) и аминокислотную (SEQ ID NO: 78) последовательности C(1,15,40)S, аналога KGF, имеющего замену цистеина на серин в положениях аминокислот 1, 15 и 40 природного KGF. Figure 36 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 77) and amino acid (SEQ ID NO: 78) sequences of C (1,15,40) S, a KGF analog having cysteine to serine substitution at amino acid positions 1, 15 and 40 of natural KGF.

Фигура 37 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:79) и аминокислотную (SEQ ID NO: 80) последовательности C(1,15,102)S, аналога KGF, имеющего замену цистеина на серин в положениях аминокислот 1, 15 и 102 природного KGF. Figure 37 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 79) and amino acid (SEQ ID NO: 80) sequences of C (1,15,102) S, a KGF analog having cysteine to serine substitution at amino acid positions 1, 15 and 102 of natural KGF.

Фигура 38 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:81) и аминокислотную (SEQ ID NO:82) последовательности C(1,15,102,106)S, аналога KGF, имеющего замену цистеина на серин в положениях аминокислот 1, 15, 102 и 106 природного KGF. Figure 38 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 81) and amino acid (SEQ ID NO: 82) sequences of C (1,15,102,106) S, a KGF analog having cysteine to serine substitution at amino acid positions 1, 15, 102 and 106 of natural KGF.

Фигура 39 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:83) и аминокислотную (SEQ ID NO: 84) последовательности ΔN23/N(137)E, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце и замену аспарагина на глутаминовую кислоту в положении 137 аминокислоты природного KGF. Figure 39 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 83) and amino acid (SEQ ID NO: 84) sequences of ΔN23 / N (137) E, a KGF analogue having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus and replacing asparagine with glutamic acid at position 137 amino acids of natural KGF.

Фигура 40 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:85) и аминокислотную (SEQ ID NO: 86) последовательности ΔN23/K(139)E, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце и замену лизина на глутаминовую кислоту в положении 139 аминокислоты природного KGF. Figure 40 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 85) and amino acid (SEQ ID NO: 86) sequences of ΔN23 / K (139) E, a KGF analog having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus and replacing lysine with glutamic acid at position 139 amino acids of natural KGF.

Фигура 41 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:87) и аминокислотную (SEQ ID NО: 88) последовательности ΔN23/K(139)Q, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце и замену лизина на глутамин в положении 139 аминокислоты природного KGF. Figure 41 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 87) and amino acid (SEQ ID NO: 88) sequences of ΔN23 / K (139) Q, a KGF analogue having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus and replacing lysine with glutamine at the 139 amino acid position natural KGF.

Фигура 42 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:89) и аминокислотную (SEQ ID NO: 90) последовательности ΔN23/R(144)A, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце и замену аргинина на аланин в положении 144 аминокислоты природного KGF. Figure 42 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 89) and amino acid (SEQ ID NO: 90) sequences of ΔN23 / R (144) A, an analogue of KGF having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus and replacing arginine with alanine at position 144 amino acids natural KGF.

Фигура 43 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:91) и аминокислотную (SEQ ID NO: 92) последовательности ΔN23/R(144)E, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце и замену аргинина на глутаминовую кислоту в положении 144 аминокислоты природного KGF. Figure 43 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 91) and amino acid (SEQ ID NO: 92) sequences of ΔN23 / R (144) E, a KGF analogue having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus and replacing arginine with glutamic acid at position 144 amino acids of natural KGF.

Фигура 44 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:93) и аминокислотную (SEQ ID NO: 94) последовательности ΔN23/R(144)L, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце и замену аргинина на лейцин в положении 144 аминокислоты природного KGF. Figure 44 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 93) and amino acid (SEQ ID NO: 94) sequences of ΔN23 / R (144) L, a KGF analog having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus and replacing arginine with leucine at the amino acid position 144 natural KGF.

Фигура 45 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:95) и аминокислотную (SEQ ID NO: 96) последовательности ΔN23/K(147)E, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце и замену лизина на глутаминовую кислоту в положении 147 аминокислоты природного KGF. Figure 45 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 95) and amino acid (SEQ ID NO: 96) sequences of ΔN23 / K (147) E, a KGF analogue having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus and replacing lysine with glutamic acid at position 147 amino acids of natural KGF.

Фигура 46 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:97) и аминокислотную (SEQ ID NO: 98) последовательности ΔN23/K(147)Q, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце и замену лизина на глутамин в положении 147 аминокислоты природного KGF. Figure 46 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 97) and amino acid (SEQ ID NO: 98) sequences of ΔN23 / K (147) Q, a KGF analogue having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus and replacing lysine with glutamine at the 147 amino acid position natural KGF.

Фигура 47 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:99) и аминокислотную (SEQ ID NO: 100) последовательности ΔN23/К(153)Е, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце и замену лизина на глутаминовую кислоту в положении 153 аминокислоты природного KGF. Figure 47 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 99) and amino acid (SEQ ID NO: 100) sequences of ΔN23 / K (153) E, a KGF analogue having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus and replacing lysine with glutamic acid at position 153 amino acids of natural KGF.

Фигура 48 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:101) и аминокислотную (SEQ ID NO: 102) последовательности ΔN23/K(153)Q, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце и замену лизина на глутамин в положении 153 аминокислоты природного KGF. Figure 48 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 101) and amino acid (SEQ ID NO: 102) sequences of ΔN23 / K (153) Q, a KGF analogue having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus and replacing lysine with glutamine at the 153 amino acid position natural KGF.

Фигура 49 изображает нуклеотидную (SEQ ID NO:103) и аминокислотную (SEQ ID NO: 104) последовательности ΔN23/Q(152)E/K(153)E, аналога KGF, имеющего делецию первых 23 аминокислот на N-конце и замену глутамина на глутаминовую кислоту в положении 152 аминокислоты природного KGF и лизина на глутаминовую кислоту в положении 153 аминокислоты природного KGF. Figure 49 depicts the nucleotide (SEQ ID NO: 103) and amino acid (SEQ ID NO: 104) sequences of ΔN23 / Q (152) E / K (153) E, a KGF analogue having a deletion of the first 23 amino acids at the N-terminus and glutamine substitution glutamic acid at position 152 of the amino acid of natural KGF and lysine; glutamic acid at position 153 of the amino acid of natural KGF.

Фигура 50 изображает действие ΔN23 на вызванный стрептозотоцином диабет у крыс Sprague-Dawley. Figure 50 depicts the effect of ΔN23 on streptozotocin-induced diabetes in Sprague-Dawley rats.

Подробное описание изобретения
В соответствии с данным изобретением получены новые аналоги KGF. В настоящее время найдено, что четыре цистеиновых остатка природного KGF (Cys1 и Cys15, Cys102 и Cys106) участвуют в образовании двух дисульфидных мостиков. Cys40 не участвует в образовании внутримолекулярной дисульфидной связи. Следовательно, KGF содержит две малых дисульфидных петли, разделенных почти 90 аминокислотами. Ясно, что определение того, какие остатки цистеина участвуют в дисульфидных мостиках, позволяет определить, какие цистеиновые остатки свободны, чтобы образовывать нежелательные межмолекулярные сшивания или внутримолекулярные связи, которые приводят к тому, что белок приобретает нежелательную третичную структуру (например, конформацию, которая уменьшает активность белка).
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In accordance with this invention, new analogues of KGF. It has now been found that four cysteine residues of natural KGF (Cys 1 and Cys 15 , Cys 102 and Cys 106 ) are involved in the formation of two disulfide bridges. Cys 40 is not involved in the formation of an intramolecular disulfide bond. Therefore, KGF contains two small disulfide loops separated by nearly 90 amino acids. It is clear that determining which cysteine residues are involved in disulfide bridges allows one to determine which cysteine residues are free to form unwanted intermolecular crosslinking or intramolecular bonds that result in the protein acquiring an undesired tertiary structure (e.g., a conformation that reduces activity squirrel).

Удивительным является то, что, как было показано, модификация KGF с помощью делеций или замен аминокислотными остатками остатков цистеина, соответствующих положениям 1 и 15 KGF (положения 32 и 46 SEQ ID NO:2) дает аналог KGF со значительно повышенной устойчивостью (то есть уменьшаются проблемы, вызванные неподходящим раскручиванием, образованием межмолекулярных дисульфидных связей и агрегированием белковых молекул). Например, аналоги KGF обычно при очистке дают с большим выходом растворимый, правильный складчатый белок. Более того, после очистки он более устойчив в отношении рН, температуры и т. д. по сравнению с устойчивостью молекулы-предшественника. Хотя теоретически это не объяснено, полагают, что Cys1 и Cys15 KGF, помимо образования внутримолекулярного дисульфидного мостика и N-концевой дисульфидной петли, при определенных условиях также существуют в виде свободных цистеинов, которые способны образовывать межмолекулярные дисульфидные мостики, приводя к нестабильности белка и образованию агрегированных молекул. Более того, было обнаружено, что делеция N-концевой дисульфидной петли не является важной для рецепторного связывания или митогенной активности.It is surprising that, as shown, the modification of KGF by deletions or substitutions of amino acid residues of cysteine residues corresponding to positions 1 and 15 of KGF (positions 32 and 46 of SEQ ID NO: 2) gives an analogue of KGF with significantly increased resistance (i.e., decreases problems caused by improper unwinding, the formation of intermolecular disulfide bonds and the aggregation of protein molecules). For example, KGF analogues usually, when purified, give a high yield of soluble, regular folded protein. Moreover, after purification, it is more stable with respect to pH, temperature, etc., compared with the stability of the precursor molecule. Although not theoretically explained, it is believed that Cys 1 and Cys 15 KGF, in addition to the formation of an intramolecular disulfide bridge and N-terminal disulfide loop, under certain conditions also exist in the form of free cysteines, which are able to form intermolecular disulfide bridges, leading to protein instability and the formation of aggregated molecules. Moreover, it was found that a deletion of the N-terminal disulfide loop is not important for receptor binding or mitogenic activity.

Так как это употребляется в данном изобретении "KGF-аналог" или "полипептидный аналог KGF" означают любой из описанных природных и искусственных полипептидов, отличающихся по структуре от KGF вследствие модификации пептидной последовательности, соответствующей 24 аминокислотам N-конца KGF (аминокислоты от 32 до 55 SEQ ID NO:2), в которой Cys1 и Cys15 KGF (аминокислоты от 32 до 46 SEQ ID NO:2) заменены или удалены. Способ, каким остатки цистеина заменены или удалены, не важен и включает, например, включение полипептидных аналогов или одну или более делеций аминокислот и/или замены. Следовательно, данное изобретение представляет семейство новых белков - факторов роста кератиноцитов. Эго семейство содержит несколько групп белков.As used herein, “KGF analogue” or “KGF polypeptide analogue” means any of the described natural and artificial polypeptides that differ in structure from KGF due to modification of the peptide sequence corresponding to 24 amino acids of the N-terminus of KGF (amino acids 32 to 55 SEQ ID NO: 2) in which Cys 1 and Cys 15 KGF (amino acids 32 to 46 of SEQ ID NO: 2) are replaced or deleted. The method by which cysteine residues are replaced or removed is not important and includes, for example, the inclusion of polypeptide analogs or one or more deletions of amino acids and / or substitutions. Therefore, this invention represents a family of new proteins - keratinocyte growth factors. The ego family contains several groups of proteins.

Одна группа KGF аналогов включает молекулы, в которых остатки цистеина в положениях 1 и 15 KGF заменены на аминокислоты, включающие такие, которые не встречаются в природных белках. Стратегия получения аналогов с заменами включает применение сайт-направленного мутагенеза (Но et al. (1989), Gene, 77: 51-59; Innis et at. "PRC Protocols", Academic Press, Inc., San Diego, CA). [KGF аналоги, содержащие аминокислотные замены, обозначают остатком, обнаруженным в этом положении в зрелом белке (минус сигнальная последовательность), изображенном в SEQ ID NO:2, далее идет положение этой аминокислоты в скобках и новая аминокислота, Например, аналог, включающий замену цистеина на серин в аминокислотном положении 15 KGF (положение 46 SEQ ID NO:2), обозначает "C(15)S"]. Предпочтительно, чтобы цистеин заменялся на нейтральные аминокислоты, такие как глицин, валин, аланин, лейцин, изолейцин, тирозин, фенилаланин, гистидин, триптофан, серин, треонин и метионин, при этом серин, треонин и аланин являются предпочтительными из-за их химического сходства с цистеином. В Примере 1 подробно рассказывается о получении C(1,15)S с использованием синтеза частичного гена (в сочетании с другими рекомбинантными методами) с последующей рекомбинантной экспрессией в стабильно трансформированном бактериальном хозяине. One group of KGF analogues includes molecules in which cysteine residues at positions 1 and 15 of KGF are replaced by amino acids, including those that are not found in natural proteins. A substitution strategy for analogs involves the use of site-directed mutagenesis (But et al. (1989), Gene, 77: 51-59; Innis et at. "PRC Protocols", Academic Press, Inc., San Diego, CA). [KGF analogues containing amino acid substitutions are denoted by the residue found in this position in the mature protein (minus the signal sequence) depicted in SEQ ID NO: 2, followed by the position of this amino acid in brackets and a new amino acid, For example, an analogue that includes a cysteine substitution on serine at amino acid position 15 KGF (position 46 of SEQ ID NO: 2), means "C (15) S"]. Preferably, cysteine is replaced with neutral amino acids such as glycine, valine, alanine, leucine, isoleucine, tyrosine, phenylalanine, histidine, tryptophan, serine, threonine and methionine, with serine, threonine and alanine being preferred due to their chemical similarities with cysteine. Example 1 details the production of C (1.15) S using partial gene synthesis (in combination with other recombinant methods) followed by recombinant expression in a stably transformed bacterial host.

Другая группа аналогов KGF включает молекулы, у которых из KGF удалены цистеиновые остатки в положениях 1 и 15. Для получения таких аналогов KGF может применяться различная стратегия, такая как N-терминальное усечение и сайт-специфические делеции, или их сочетание. "N-терминальное (концевое) усечение" относится к такой модификации KGF, при которой удалены от 1 до 24 N-концевые аминокислотные остатки KGF (аминокислоты от 32 до 55 SEQ ID NO: 2), включая Cys1 и Cys15. [Аналоги KGF с усечением аминокислот обозначаются в виде остатка, удаленного в этом положении зрелого белка (минус сигнальная последовательность), изображенного в SEQ ID NO:2, начиная с сайта делении, и количества удаленных остатков. Например, аналог KGF с N-терминальным усечением 24 остатков KGF (остатки 1-55 SEQ ID NO:2) будет обозначаться "ΔN24" аналог] . Конкретно входят в эту группу ΔN23 аналоги природного KGF, в которых один или более аминокислотных остатков 41-154 (аминокислоты 72-185 SEQ ID NO:2), конкретно включающие аминокислотные остатки 123-133 (аминокислоты 154-164 SEQ ID NO:2), удалены или заменены нейтральным остатком и отрицательно заряженным остатком, отобранным с целью воздействовать на белок с пониженным положительным зарядом. Предпочтительными, остатками для модификации являются Arg41, Gln43, Lys55, Lys95, Lys128, Asn137, Gln138, Lys139, Arg144, Lys147, Gln152, Lys153 или Thr154, при этом более предпочтительными являются Gln138, Lys139, Arg144, Lys147, Gln152 или Lys153, а наиболее предпочтительным является Arg144. Также в эту группу входят ΔN23 аналоги природного KGF с петлеобразующими модификациями на участке петлеобразования Asn115-His116-Tyr117-Asn118-Thr119 (аминокислоты 146-150 SEQ ID NO: 2), предпочтительно включающими модификацию с изменением заряда аминокислотного остатка 116, более предпочтительна замена на Gly в положении 116. Далее в эту группу ΔN23 аналогов природного KGF входят таковые с одной или более аминокислотными заменами, делециями или присоединениями на участке 123-133 (аминокислоты 154-164 SEQ ID NO:2) природного KGF.Another group of KGF analogues includes molecules in which cysteine residues at positions 1 and 15 are removed from KGF. A different strategy, such as N-terminal truncation and site-specific deletions, or a combination thereof, can be used to obtain such KGF analogues. "N-terminal (terminal) truncation" refers to a modification of KGF in which 1 to 24 N-terminal amino acid residues of KGF (amino acids 32 to 55 of SEQ ID NO: 2), including Cys 1 and Cys 15 , are removed. [KGF analogs with truncation of amino acids are indicated as the residue removed at this position of the mature protein (minus the signal sequence) depicted in SEQ ID NO: 2, starting from the division site, and the number of residues removed. For example, an KGF analog with an N-terminal truncation of 24 KGF residues (residues 1-55 of SEQ ID NO: 2) will be denoted by “ΔN24” analog]. Specifically, the ΔN23 group includes analogues of natural KGF in which one or more amino acid residues 41-154 (amino acids 72-185 SEQ ID NO: 2), specifically including amino acid residues 123-133 (amino acids 154-164 SEQ ID NO: 2) removed or replaced by a neutral residue and a negatively charged residue selected to act on a protein with a reduced positive charge. Preferred residues for modification are Arg 41 , Gln 43 , Lys 55 , Lys 95 , Lys 128 , Asn 137 , Gln 138 , Lys 139 , Arg 144 , Lys 147 , Gln 152 , Lys 153 or Thr 154 , with more preferred being Gln 138 , Lys 139 , Arg 144 , Lys 147 , Gln 152 or Lys 153 , and Arg 144 is most preferred. This group also includes ΔN23 analogues of natural KGF with loop-forming modifications at the loop formation site of Asn 115 -His 116 -Tyr 117 -Asn 118 -Thr 119 (amino acids 146-150 SEQ ID NO: 2), preferably including modification with a change in charge of amino acid residue 116 , Gly substitution at position 116 is more preferred. Subsequently, this group ΔN23 of natural KGF analogues includes those with one or more amino acid substitutions, deletions or additions at site 123-133 (amino acids 154-164 of SEQ ID NO: 2) of natural KGF.

В Примере 1 подробно описано получение систематических усечений N-конца, проводимых с применением синтеза частичного гена в сочетании с другими рекомбинантными методами с последующей рекомбинантной экспрессией в стабильно трансформированном бактериальном хозяине. Такие поясняющие примеры усечений N-конца включают от ΔN15 до ΔN24. Более того, в Примере 3 подробно описывается экспрессия в культуральных клетках млекопитающих ДНК, кодирующей природный KGF и гликозилированные изоформы с гетерогенным N-концом, очистка предпочтительной гликозилированной изоформы, имеющей N-терминальное усечение аминокислот 1-23 зрелой формы природного KGF. Example 1 describes in detail the preparation of systematic N-terminal truncations carried out using partial gene synthesis in combination with other recombinant methods, followed by recombinant expression in a stably transformed bacterial host. Such illustrative examples of truncations of the N-terminus include ΔN15 to ΔN24. Moreover, Example 3 describes in detail the expression in culture cells of mammals of DNA encoding natural KGF and glycosylated isoforms with a heterogeneous N-terminus, purification of the preferred glycosylated isoform having N-terminal amino acid truncation 1-23 of the mature form of natural KGF.

Напротив, сайт-специфическая делеция относится к модификации KGF, в которой один или более аминокислотных остатков (например, Cys1 или Cys15) удаляются. Когда конкретно удалены Cys1 или Cys15 KGF, аналог короче KGF на одну аминокислоту. [KGF аналоги, имеющие делецию аминокислот, обозначают по остатку, находящемуся в этом положении в зрелом белке (минус сигнальная последовательность), изображенном на SEQ ID NO:2, далее следует положение этой аминокислоты в скобках и знак "минус". Например, аналог из этой группы, имеющий делению цистеина в положении 15 KGF (положение 36 SEQ ID NO:2), обозначается "С(15)-"]. Сайт-специфические делеции могут быть проведены с использованием сайт-направленного мутагенеза, как описано выше.In contrast, a site-specific deletion refers to a modification of KGF in which one or more amino acid residues (e.g., Cys 1 or Cys 15 ) are deleted. When Cys 1 or Cys 15 KGF has been specifically removed, the analog is shorter than KGF per amino acid. [KGF analogs having an amino acid deletion are denoted by the residue in this position in the mature protein (minus the signal sequence) depicted in SEQ ID NO: 2, followed by the position of this amino acid in brackets and the minus sign. For example, an analogue from this group having a cysteine division at position 15 of KGF (position 36 of SEQ ID NO: 2) is designated “C (15) -”]. Site-specific deletions can be carried out using site-directed mutagenesis, as described above.

Также входят в эту группу аналоги, в которых Cys1 и Cys15 KGF удалены усечением или делецией. Например, представитель KGF аналогов имеет усечение первых трех остатков на N-конце (Cys-Asn-Asp) KGF или усечение первых восьми аминокислот (Cys-Asn-Asp-Met-Thr-Pro-Glu-Gln) KGF вместе с делецией цистеина в положении 15 аминокислоты KGF (эти аналоги обозначаются ΔN3/C(15)- и ΔN8/C(15)- соответственно). Так как остаток метионина находится в природном KGF в четвертом и пятом положении аминокислоты, не требуется дополнительного метионинового кодона, чтобы стала возможной надлежащая инициация трансляции.Also included in this group are analogues in which Cys 1 and Cys 15 KGF are removed by truncation or deletion. For example, a representative of the KGF analogs has a truncation of the first three residues at the N-terminus (Cys-Asn-Asp) of KGF or a truncation of the first eight amino acids (Cys-Asn-Asp-Met-Thr-Pro-Glu-Gln) of KGF together with a deletion of cysteine in position 15 of the amino acid KGF (these analogues are denoted by ΔN3 / C (15) - and ΔN8 / C (15) - respectively). Since the methionine residue is in the natural KGF at the fourth and fifth positions of the amino acid, no additional methionine codon is required to enable proper translation initiation.

Еще одна группа включает молекулы, в которых остатки цистеина в положениях 1 и 15 KGF замещены с помощью усечения или замены. Например, представителями KGF аналогов являются ΔN3/C(15)S и ΔN8/C(15)S. Такие аналоги имеют усечение первых трех аминоконцевых остатков KGF или делецию первых восьми аминоконцевых остатков KGF вместе с заменой цистеина в аминокислотном положении 15 на другую аминокислоту, например серин. Another group includes molecules in which cysteine residues at positions 1 and 15 of KGF are substituted by truncation or substitution. For example, representatives of the KGF analogues are ΔN3 / C (15) S and ΔN8 / C (15) S. Such analogs have a truncation of the first three amino terminal KGF residues or a deletion of the first eight amino terminal KGF residues, together with the replacement of cysteine at amino acid position 15 with another amino acid, for example, serine.

Когда KGF аналоги получают биологическим путем, т.е. они являются продуктами клеточной экспрессии в противоположность продуктам синтеза в твердом состоянии, производными, полученными из природных продуктов с помощью протеолиза или энзимов и т.д., нуклеиновые кислоты, кодирующие такие полипептиды, будут иметь один или более нуклеотидов, отличных по сравнению с нуклеотидной последовательностью природного KGF. Такие полинуклеотиды могут экспрессировать и образующийся полипептид может очищаться любым из технологических методов рекомбинантной ДНК, известных специалистам. When KGF analogues are obtained biologically, i.e. they are cell expression products as opposed to solid state synthesis products derived from natural products by proteolysis or enzymes, etc., nucleic acids encoding such polypeptides will have one or more nucleotides different from the nucleotide sequence natural KGF. Such polynucleotides can be expressed and the resulting polypeptide can be purified by any of the recombinant DNA techniques known to those skilled in the art.

Последовательности ДНК, кодирующей аналоги KGF, полностью или частично могут, среди прочих, иметь включение кодонов, "предпочтительных" для экспрессии в выбранных "клетках-хозяевах" (например, "колоны для экспрессии в Е. coli"); наличие сайтов расщепления рестриктазами и наличие дополнительных инициационных (начальных), терминирующей или промежуточной нуклеотидных последовательностей (например, инициационный метиониновый кодон для экспрессии в Е. coli клетках) для облегчения построения легко экспрессируемых векторов. DNA sequences encoding KGF analogues may, in whole or in part, include the inclusion of codons that are “preferred” for expression in selected “host cells” (eg, “colony for expression in E. coli”); the presence of restriction enzyme cleavage sites and the presence of additional initiation (initial), termination or intermediate nucleotide sequences (for example, an initiation methionine codon for expression in E. coli cells) to facilitate the construction of easily expressed vectors.

Настоящее изобретение также предоставляет рекомбинантные молекулы или векторы для применения в способе экспрессии полипептидов. Такие векторы могут представлять собой ДНК или РНК и могут быть по природе кольцевыми (циклическими), линейными, одноцепочечными или двухцепочечными и могут быть природными или собранными из ряда компонентов, природных или синтетических. The present invention also provides recombinant molecules or vectors for use in a method for expressing polypeptides. Such vectors can be DNA or RNA and can be ring (cyclic), linear, single-stranded or double-stranded by nature and can be natural or assembled from a number of components, natural or synthetic.

Известно много примеров таких экспрессирующих векторов. Компоненты векторов, например репликоны, маркерные гены, энхансеры, промоторы, и тому подобное, могут быть получены из природных источников или синтезированы известными методами. В каждом случае экспрессирующие векторы, применимые в данном изобретении, должны содержать, по крайней мере, один элемент, контролирующий экспрессию, функционально ассоциированный с внедренной молекулой нуклеиновой кислоты, кодирующий полипептидный аналог KGF. Этот контролирующий элемент ответственен за регулирование экспрессии полипептида при участии молекул нуклеиновых кислот по данному изобретению. Применяемые контролирующие элементы включают, например, lac систему, trp систему, операторы и промоторы из фага λ, промотор гликолитических дрожжей, промотор гена кислой фосфатазы дрожжей, фактор α-спаривания дрожжей и промоторы, полученные из аденовируса, вируса Эпштейна-Барра, полиомы, обезьяньего вируса, а также таковые различных ретровирусов. Однако многие другие векторы и контролирующие элементы, подходящие для прокариотической и эукариотической экспрессии, известны в технике и могут применяться в практической деятельности по данному изобретению. Many examples of such expression vectors are known. The components of the vectors, for example replicons, marker genes, enhancers, promoters, and the like, can be obtained from natural sources or synthesized by known methods. In each case, the expression vectors useful in this invention must contain at least one expression control element operably associated with an inserted nucleic acid molecule encoding a KGF polypeptide analogue. This control element is responsible for regulating the expression of the polypeptide with the participation of the nucleic acid molecules of this invention. Used control elements include, for example, the lac system, trp system, operators and promoters from phage λ, the promoter of glycolytic yeast, the promoter of the gene for acid phosphatase of the yeast, α-mating factor of yeast and promoters derived from adenovirus, Epstein-Barr virus, polyoma, monkey virus, as well as those of various retroviruses. However, many other vectors and control elements suitable for prokaryotic and eukaryotic expression are known in the art and can be used in the practice of this invention.

Примеры соответствующих клонирующих векторов прокариот могут включать плазмиды из Е. coli (например, pBR322, col Е1, pUC и F-фактор), при этом предпочтительными плазмидами являются pCFM1156 (ATCC 69702), pCFM1656 (ATCC 69576) и pCFM3102 (описанные в разделе "Примеры", ниже). Другие подходящие экспрессирующие векторы, многочисленные типы которых, известные в практике экспрессии в клетках млекопитающих, насекомых, дрожжей, грибов и бактерий, также могут быть применены для этой цели. Трансфекция этих векторов в соответствующую клетку-хозяина может вызвать экспрессию полипептидов - аналогов KGF. Examples of suitable cloning vectors of prokaryotes may include plasmids from E. coli (e.g. pBR322, col E1, pUC and the F factor), with preferred plasmids being pCFM1156 (ATCC 69702), pCFM1656 (ATCC 69576) and pCFM3102 (described in " Examples ", below). Other suitable expression vectors, numerous types of which are known in the practice of expression in mammalian, insect, yeast, fungal and bacterial cells, can also be used for this purpose. Transfection of these vectors into the corresponding host cell can cause the expression of polypeptides - analogues of KGF.

Микроорганизмы-хозяева, применимые по данному изобретению, могут быть как прокариотическими, так и эукариотическими. Соответствующие прокариотические хозяева включают различные Е. coli (например, FM5, НВ101, DH5α, DH10 и МС1061), штаммы Pseudomonas, Bacillus, Streptomyces, при этом Е. coli является предпочтительным. Соответствующие эукариотические клетки-хозяева включают дрожжи и другие грибки, клетки насекомых, растительные клетки и животные клетки, такие как COS (например, COS-1 и COS-7) и CV-1 клеточной линии обезьян, линии 3Т3, образованные из Swiss, Balb-c или NIH клеток, HeLa и L-929 мышиные клетки, и СНО, ВНК и НаК клетки хомяка. В зависимости от того, что выступает в роли хозяина, рекомбинантные полидептиды, продуцированные в соответствии с этим (с данным изобретением), могут быть гликозилированы животными (млекопитающими) или другими эукариотическими углеводами или могут быть не гликозилированы. The host microorganisms useful in this invention can be either prokaryotic or eukaryotic. Suitable prokaryotic hosts include various E. coli (e.g. FM5, HB101, DH5α, DH10 and MC1061), strains of Pseudomonas, Bacillus, Streptomyces, with E. coli being preferred. Suitable eukaryotic host cells include yeast and other fungi, insect cells, plant cells, and animal cells such as COS (e.g., COS-1 and COS-7) and CV-1 monkey cell lines, 3T3 lines derived from Swiss, Balb -c or NIH cells, HeLa and L-929 mouse cells, and CHO, BHK and HAC cells of the hamster. Depending on what acts as a host, recombinant polypeptides produced in accordance with this (with this invention) may be glycosylated by animals (mammals) or other eukaryotic carbohydrates or may not be glycosylated.

Предпочтительный способ получения может меняться в зависимости от многих факторов и соображений; оптимальная для данной ситуации методика получения будет очевидна для опытного специалиста после минимального количества экспериментов. Конечный продукт экспрессии может быть затем очищен до состояния, близкого гомогенному, с применением известных в технике методик. Типичная методика получения с помощью прокариотических клеток включает разрушение клеточных стенок под высоким давлением или другими способами: центрифугирование или фильтрование с целью удаления осколков (остатков) клеток с последующей ионообменной хроматографией надосадочной жидкости или фильтрата и, наконец, хроматография на гидрофобном носителе. Если аналог экспрессирует в нерастворимом виде, другая методика очистки включает сначала растворение телец включения, содержащих аналоги, с последующей ионообменной хроматографией, затем развертывание (раскручивание) белка и, наконец, хроматографию на гидрофобном носителе. Примеры методик очистки раскрыты в заявке общего обладания U.S.S.N. 08/323,339, поданной 13 октября 1994 г.). В целом U.S.S.N. 08/323,339 раскрывает способ очистки факторов роста кератиноцитов, заключающийся в: а) получении раствора, содержащего KGF; b) связывании KGP из раствора по пункту (а) с катионообменной смолой; с) элюции KGF раствором элюата с катионообменной смолой; d) или пропускании элюирующего раствора по пункту (с) через соответствующую колонку для вытеснительной хроматографии по молекулярному весу или в процессе хроматографирования раствора элюата по пункту (с) на гидрофобном носителе; е) регенерации KGF с колонки для вытеснительной хроматографии по молекулярному весу или с гидрофобного носителя. The preferred method of preparation may vary depending on many factors and considerations; The optimal procedure for obtaining this situation will be obvious to an experienced specialist after a minimum number of experiments. The final expression product can then be purified to a state close to homogeneous, using methods known in the art. A typical method for producing prokaryotic cells involves the destruction of cell walls under high pressure or other methods: centrifugation or filtration to remove fragments of cells (cells), followed by ion exchange chromatography of the supernatant or filtrate, and finally chromatography on a hydrophobic medium. If the analog expresses in an insoluble form, another purification method involves first dissolving the inclusion bodies containing analogues, followed by ion exchange chromatography, then unfolding (unwinding) the protein, and finally chromatography on a hydrophobic carrier. Examples of purification techniques are disclosed in U.S.S.N. 08 / 323,339, filed October 13, 1994). Overall U.S.S.N. 08 / 323,339 discloses a method for purifying keratinocyte growth factors, which consists in: a) obtaining a solution containing KGF; b) binding of KGP from the solution according to (a) to a cation exchange resin; c) elution of KGF with a solution of an eluate with a cation exchange resin; d) or passing the eluting solution according to (c) through an appropriate column for molecular weight exclusion chromatography or during the chromatography of the eluate solution according to (c) on a hydrophobic medium; e) regeneration of KGF from a column for displacement chromatography by molecular weight or from a hydrophobic carrier.

Конечно, аналоги могут быть легко обследованы с целью оценки их физических свойств. В разделе Примеров приведены различные хорошо известные методы анализа стабильности, хотя специфический анализ, применяемый для испытания аналога, не является необходимым. Более того, уровень (величина) биологической активности (например, рецепторное связывание и/или сродство, митогенная активность, активность клеточной пролиферации и/или активность in vivo) может быть также определен различными методами, некоторые из которых представлены в разделе Примеров. Многие методы анализа хорошо известны и могут быть применены для быстрого обследования KGF аналогов с целью определения, обладают ли они или нет приемлемой биологической активностью. Один такой метод анализа специфически проверяет KGF аналоги на способность связываться с KGF рецептором (KGFR) с помощью конкурентного 125I-KGF связывания (Bottaro et al. (1990), J. Biol. Chem., 265:12767-12770; Ron et al. (1993), J. Biol. Chem., 268:2984-2988). Альтернативный способ анализа взаимодействий KGFR/KGF аналога включает применение таких методов, как (анализ) определение действительного (реального) времени биоспецифического взаимодействия (BIA) (Felder et al. (1993), Molecular and Cellular Biology, 13:1449-1455). Кроме этого, для определения способности аналогов KGF стимулировать синтез ДНК может быть применен митогенный анализ (Rubin et al. (1989), supra). Наконец, анализы клеточной пролиферации могут быть применены для определения способности KGF аналогов стимулировать пролиферацию клеток (Falco et al. (1988), Oncogene, 2:573-578). Используя любую из вышеупомянутых аналитических систем, можно быстро обследовать аналоги KGF на их биологическую активность.Of course, analogues can be easily examined to evaluate their physical properties. The Examples section provides various well-known stability analysis methods, although the specific analysis used to test the analog is not necessary. Moreover, the level (magnitude) of biological activity (for example, receptor binding and / or affinity, mitogenic activity, cell proliferation activity and / or in vivo activity) can also be determined by various methods, some of which are presented in the Examples section. Many assay methods are well known and can be used to quickly examine KGF analogues to determine if they have acceptable biological activity or not. One such assay specifically tests KGF analogues for their ability to bind to the KGF receptor (KGFR) using competitive 125 I-KGF binding (Bottaro et al. (1990), J. Biol. Chem., 265: 12767-12770; Ron et al . (1993), J. Biol. Chem., 268: 2984-2988). An alternative way to analyze the interactions of the KGFR / KGF analogue involves the use of methods such as (analysis) determining the actual (real) time of biospecific interaction (BIA) (Felder et al. (1993), Molecular and Cellular Biology, 13: 1449-1455). In addition, mitogenic analysis can be used to determine the ability of KGF analogues to stimulate DNA synthesis (Rubin et al. (1989), supra). Finally, cell proliferation assays can be used to determine the ability of KGF analogues to stimulate cell proliferation (Falco et al. (1988), Oncogene, 2: 573-578). Using any of the aforementioned assay systems, one can quickly examine KGF analogues for their biological activity.

В предпочтительном варианте воплощения изобретения данное изобретение касается (относится, описывает) тех аналогов KGF, которые сохраняют полную (т. е. , по меньшей мере, практически такую же) in vitro и in vivo биологическую активность природного KGF. Примерами аналогов KGF с такими свойствами, определенными с помощью одного или более вышеприведенных анализов, являются C(1,15)S, ΔN3/C(15)S, ΔN3/C(15)-, ΔN8/C(15)S, ΔN8/C(15)-, ΔN15, ΔN16, ΔN17, ΔN18, ΔN19, ΔN20, ΔN21, ΔN22, ΔN23, ΔN24 или ΔN23/R(144)Q. In a preferred embodiment, the invention relates to (relates to, describes) those KGF analogues that retain the full (i.e., at least substantially the same) in vitro and in vivo biological activity of natural KGF. Examples of KGF analogues with such properties determined using one or more of the above analyzes are C (1,15) S, ΔN3 / C (15) S, ΔN3 / C (15) -, ΔN8 / C (15) S, ΔN8 / C (15) -, ΔN15, ΔN16, ΔN17, ΔN18, ΔN19, ΔN20, ΔN21, ΔN22, ΔN23, ΔN24 or ΔN23 / R (144) Q.

Аналоги KGF могут быть дополнительно модифицированы так, что в их составе будут дополнительные химические остатки, обычно не входящие в пептид. Такие производные остатки (частицы) могут повышать растворимость, абсорбцию, период биологического полураспада и тому подобные свойства KGF аналога. Или же частицы (остатки) могут устранять или уменьшать нежелательные побочные эффекты белка и тому подобное. Частицы (остатки), способные опосредовать такие эффекты, раскрыты, например, в REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES, 18th ed. , Mack Publishing Co., Easton, PA (1990). Ковалентные модификации могут быть введены в молекулу реакцией нацеленных аминокислотных остатков пептида с образующим органические производные агентом, который способен реагировать с отобранными боковыми цепями или концевыми остатками (Т.Е. Creighton (1983), PROTEINS: STRUCTURE AND MOLECULE PROPERTIES, W.H. Freeman and Co. , San Francisco, pp. 79-86). Полиэтиленгликоль ("PEG") является одним из химических соединений, примененных для приготовления терапевтических белковых продуктов. Было показано, что присоединение остатков полиэтиленгликоля предохраняет некоторые белки от протеолиза, Sada et al. (1991), J. Fermentation Bioengineering, 71:137-139, и способы присоединения некоторых остатков полиэтиленгликоля доступны. См. Патент США 4,179,337, Davis et al., "Non-Immunogenic Polypeptides", выдан 18 декабря 1979 г.; и Патент США 4,002,531, Royer, "Modifying enzymes with Polyethylene Glycol and Product Produced Thereby", выдан 11 января 1977. Обзор см. Abuchowski et al., в Enzymes as Drugs. (Holcerberg and Roberts (eds.) pp.367-383 (1981)). Различные способы были использованы для присоединения молекул полиэтиленгликоля к белку. Обычно молекулы полиэтиленгликоля связываются с белком с помощью реакционноспособной группы, находящейся в белке. Аминогруппы, такие как таковые остатков лизина или на N-конце, удобны (применимы) для такого присоединения. Например, Royer (Патент США 4,002,531, см. выше) утверждает, что для присоединения молекул полиэтиленгликоля к энзиму было применено восстановительное алкилирование. ЕП 0 539 167, опубликованный 28 апреля 1993 г., Wright, "Peg Imidates and Protein Derivates Thereof" утверждает, что пептиды и органические соединения со свободной(ыми) аминогруппой(ами) модифицируются имидатами PEG или соответствующих растворимых в воде органических полимеров. Пат. США 4,904,584, Shaw, выдан 27 февраля 1990 г., относит модификацию ряда остатков лизина в белках за счет присоединения молекул полиэтиленгликоля с помощью реакционноспособных аминогрупп. KGF analogs can be further modified so that they contain additional chemical residues, usually not included in the peptide. Such derivative residues (particles) may increase solubility, absorption, biological half-life, and the like of the KGF analogue. Or particles (residues) can eliminate or reduce unwanted side effects of protein and the like. Particles (residues) capable of mediating such effects are disclosed, for example, in REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES, 18th ed. , Mack Publishing Co., Easton, PA (1990). Covalent modifications can be introduced into the molecule by the reaction of targeted amino acid residues of the peptide with an organic derivative forming agent that is capable of reacting with selected side chains or terminal residues (i.e. Creighton (1983), PROTEINS: STRUCTURE AND MOLECULE PROPERTIES, WH Freeman and Co. , San Francisco, pp. 79-86). Polyethylene glycol ("PEG") is one of the chemical compounds used to formulate therapeutic protein products. The addition of polyethylene glycol residues has been shown to protect some proteins from proteolysis, Sada et al. (1991), J. Fermentation Bioengineering, 71: 137-139, and methods for attaching certain polyethylene glycol residues are available. See US Patent 4,179,337, Davis et al., "Non-Immunogenic Polypeptides", issued December 18, 1979; and US Patent 4,002,531, Royer, "Modifying enzymes with Polyethylene Glycol and Product Produced Thereby", issued January 11, 1977. For a review, see Abuchowski et al., in Enzymes as Drugs. (Holcerberg and Roberts (eds.) Pp. 367-383 (1981)). Various methods have been used to attach polyethylene glycol molecules to a protein. Typically, polyethylene glycol molecules bind to a protein using a reactive group located in the protein. Amino groups, such as those of lysine residues or at the N-terminus, are convenient (applicable) for such attachment. For example, Royer (US Pat. No. 4,002,531, supra) claims that reductive alkylation has been used to attach polyethylene glycol molecules to the enzyme. EP 0 539 167, published April 28, 1993, Wright, "Peg Imidates and Protein Derivates Thereof" states that peptides and organic compounds with free amino group (s) are modified with PEG imidates or corresponding water soluble organic polymers. Pat. USA 4,904,584, Shaw, issued February 27, 1990, relates the modification of a number of lysine residues in proteins by addition of polyethylene glycol molecules using reactive amino groups.

Еще в одном варианте воплощения данное изобретение описывает однократное введение единицы: медицинской рецептуры, которая может быть безопасно введена парентерально или орально для лечения заболевания у теплокровных животных (таких как человек). Такие медицинские рецептуры могут быть в форме лиофилизованного или иным способом дегидратированного терапевтического или диагностического средства, которое может быть воссоздано прибавлением физиологически приемлемого растворителя. Растворителем может быть любая среда, такая как стерилизованная вода, физиологический раствор, раствор глюкозы или других водных углеводов (например, полиолов, таких как маннит, ксилит или глицерин), который способен растворять сухую композицию, совместим с выбранным путем введения и не действует отрицательно на активное начало и на применяемые стабилизаторы воссоздания. В специфическом (конкретном) воплощении настоящее изобретение предлагает набор для однократного введения дозы лекарства. Набор содержит как первую упаковку с сухим белком, так и вторую упаковку с водной рецептурой, содержащей стабилизатор воспроизведения. Что касается концентрации белка в растворе, объема раствора в каждой упаковке и вместимости (всех) упаковок (взаимосвязанные параметры, которые могут соответственным образом модифицироваться в зависимости от заданной концентрации активного начала в единице конечной дозы), то они могут меняться в интервале, хорошо известном специалистам. In yet another embodiment, the invention describes a single administration of a unit: a medical formulation that can be safely administered parenterally or orally to treat the disease in warm-blooded animals (such as humans). Such medical formulations may be in the form of a lyophilized or otherwise dehydrated therapeutic or diagnostic agent, which may be reconstituted by the addition of a physiologically acceptable solvent. The solvent can be any medium, such as sterilized water, physiological saline, a solution of glucose or other aqueous carbohydrates (for example, polyols such as mannitol, xylitol or glycerin), which is capable of dissolving a dry composition that is compatible with the chosen route of administration and does not adversely affect active principle and on the used recovery stabilizers. In a specific embodiment, the present invention provides a kit for a single dose of a drug. The kit contains both a first pack of dry protein and a second pack of an aqueous formulation containing a reproduction stabilizer. As for the protein concentration in the solution, the volume of the solution in each package and the capacity of (all) packages (interrelated parameters that can be modified accordingly depending on the given concentration of the active principle in a unit of the final dose), they can vary in the interval well known to specialists .

KGF аналоги по данному изобретению могут быть применены как терапевтические и диагностические агенты, так и как реагенты для исследования. Таким образом, аналоги KGF могут быть применены для in vitro и/или in vivo диагностических проб с целью количественного определения KGF в образце ткани или органа или определения и/или выделения клеток, которые экспрессируют KGFR (Bottaro et al. (1990), J. Biol. Chem., 265:12767-12770; Ron et al. (1993), J. Biol. Chem., 268:2984-2988). При анализе тканей или органов радиоактивность в результате связывания 125I-KGF аналога с KGFR меньше по сравнению со значением на стандартной кривой связывания 125I-KGF аналога вследствие связывания немеченого природного KGF с KGFR. Подобным образом 125I-KGF аналог может быть применен для определения наличия KGFR в различных типах клеток.KGF analogues of this invention can be used as therapeutic and diagnostic agents, as well as reagents for research. Thus, KGF analogs can be used for in vitro and / or in vivo diagnostic tests to quantify KGF in a tissue or organ sample or to detect and / or isolate cells that express KGFR (Bottaro et al. (1990), J. Biol. Chem., 265: 12767-12770; Ron et al. (1993), J. Biol. Chem., 268: 2984-2988). In the analysis of tissues or organs, the radioactivity resulting from the binding of 125 I-KGF analog to KGFR is less than the value on the standard curve of binding of 125 I-KGF analog due to the binding of unlabeled natural KGF to KGFR. Similarly, the 125 I-KGF analogue can be used to determine the presence of KGFR in various types of cells.

Данное изобретение также рассматривает применение аналога KGF для получения антител против пептида, эти антитела также связаны с природным KGF. В данном воплощении изобретения антитела являются по происхождению моноклональными или поликлональными и получаются с применением KGF аналога. Образующиеся антитела связываются преимущественно с природным KGF, предпочтительно когда этот белок находится в своей природной (биологически активной) конформации. Эти антитела могут быть применены для определения или очистки природного KGF. The present invention also contemplates the use of a KGF analog to produce antibodies against a peptide, these antibodies are also associated with natural KGF. In this embodiment of the invention, the antibodies are monoclonal or polyclonal in origin and are prepared using the KGF analogue. The resulting antibodies bind mainly with natural KGF, preferably when this protein is in its natural (biologically active) conformation. These antibodies can be used to determine or purify natural KGF.

Более того, данное изобретение рассматривает использование аналогов KGF для открытия KGF-связывающих молекул с высоким и низким сродством, имеющих терапевтическое применение, например, для эффективной доставки KGF или в качестве ингибитора активности KGF. Терапевтическая устойчивость аналогов KGF важна для идентификации таких связывающих молекул в физиологических условиях (т. е. при 37oС), так как их сродство к KGF может сильно зависеть от температуры и может быть непредсказуемо, исходя из сродства при 4oС.Moreover, the present invention contemplates the use of KGF analogues for the discovery of high and low affinity KGF-binding molecules having therapeutic applications, for example, for efficient delivery of KGF or as an inhibitor of KGF activity. The therapeutic stability of KGF analogues is important for the identification of such binding molecules under physiological conditions (i.e., at 37 ° C), since their affinity for KGF can be very temperature dependent and can be unpredictable based on the affinity at 4 ° C.

Для применения in vivo KGF аналоги могут составляться в рецептуре с добавками. Такие добавки включают буферы, носители, стабилизаторы, наполнители, консерванты, тонизирующие агенты, антиоксиданты и тому подобное (например, агенты, коррелирующие вязкость, или (сухие) разбавители). Выбор специфических добавок зависит от формы хранения (т.е. жидкая или лиофилизованная) и способа введения аналога KGF. Соответствующие рецептуры, известные в технике, можно найти в REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES (последнее издание), Mack Publishing Company, Easton, PA. For in vivo use, KGF analogues may be formulated with additives. Such additives include buffers, carriers, stabilizers, fillers, preservatives, tonicity agents, antioxidants, and the like (e.g., viscosity correlating agents, or (dry) diluents). The choice of specific additives depends on the storage form (i.e., liquid or lyophilized) and the route of administration of the KGF analogue. Suitable formulations known in the art can be found at REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES (latest edition), Mack Publishing Company, Easton, PA.

Аналоги KGF могут применяться в терапевтически действенных количествах для тканей, специфически характеризующихся как имеющие поражение или имеющие клинический недостаток нефибробластных эпителиальных клеток. Области, в которых аналоги KGF могут с успехом применяться, включают, но не ограничиваются этим: стимуляцию, пролиферацию и дифференцировку придаточных структур, таких как фолликулы волос, потовые железы, сальные железы у больных с ожогами и другими поражениями всего или части слоя; ускоренная реэпителизация повреждений, вызванных врожденным буллезным эпидермолизом, который является дефектом сращивания (плотного соединения) эпидермиса с расположенной ниже дермой, приводит часто к открытым болезненным водяным пузырям (волдырям), которые могут вызвать сильное болезненное состояние; предотвращение вызванного химиотерапией облысения и лечение характерного для мужчин облысения или ускоренной потери волос у мужчин и женщин; лечение язвы желудка и двенадцатиперстной кишки; лечение воспалительных заболеваний пищеварительного тракта, таких как болезнь Крона (поражающая первоначально тонкую кишку) и язвенный колит (поражающий первоначально толстую кишку); предотвращение или снижение токсичности в кишках во время облучения и химиотерапии вследствие лечения (например, предварительного или последующего) с целью защиты или регенерации клеток или для того и другого; стимуляция образования слизи в желудочно-кишечном тракте; стимулирование пролиферации и дифференцировки пневмоцитов II типа, что может помочь при лечении или предотвращении таких заболеваний, как гиалиново-мембранная болезнь новорожденных (т.е. синдром нарушения дыхания у младенцев и бронхо-легочная дисплазия); стимуляция пролиферации и дифференцировки эпителия бронхиол и/или альвеол при остром и хроническом (поражении) заболевании легких или недостаточности вследствие нарушения дыхания (включая высокое содержание кислорода), эмфиземе, применением поражающих легкие химиотерапевтических средств; травме при искусственном дыхании и других, поражающих легкие обстоятельствах; повышение функции печени с целью лечения или предотвращения цирроза печени, внезапного поражения печени, поражения, вызванного острым вирусным гепатитом и/или токсическими поражениями печени; стимуляция регенерации клеток роговицы (корнеальных), например, при лечении корнеального поражения (абрации); стимуляция регенерации эпителиальных клеток с целью лечения прогрессирующего заболевания десен; стимуляция регенерации эпителиальных клеток барабанных перепонок при лечении болезни среднего уха и лечение или предотвращение случаев сахарного диабета или в качестве вспомогательного средства при трансплантации клеток островков (инсуляторных). KGF analogs can be used in therapeutically effective amounts for tissues specifically characterized as having lesion or having a clinical deficiency of non-fibroblast epithelial cells. Areas in which KGF analogues can be used successfully include, but are not limited to: stimulation, proliferation, and differentiation of accessory structures such as hair follicles, sweat glands, sebaceous glands in patients with burns and other lesions of all or part of the layer; accelerated re-epithelialization of injuries caused by congenital bullous epidermolysis, which is a defect in the fusion (tight connection) of the epidermis with the dermis below, often leads to open painful water bubbles (blisters), which can cause a severe painful condition; preventing chemotherapy-induced baldness and treating male-pattern baldness or accelerated hair loss in men and women; treatment of stomach ulcers and duodenal ulcers; treatment of inflammatory diseases of the digestive tract, such as Crohn's disease (initially affecting the small intestine) and ulcerative colitis (initially affecting the large intestine); prevention or reduction of toxicity in the intestines during irradiation and chemotherapy due to treatment (for example, preliminary or subsequent) to protect or regenerate cells or both; stimulation of mucus in the gastrointestinal tract; stimulating the proliferation and differentiation of type II pneumocytes, which can help in the treatment or prevention of diseases such as hyaline membrane disease of newborns (i.e., respiratory distress syndrome in infants and bronchopulmonary dysplasia); stimulation of proliferation and differentiation of the epithelium of bronchioles and / or alveoli in acute and chronic (damage) lung disease or insufficiency due to respiratory failure (including high oxygen content), emphysema, the use of chemotherapeutic drugs affecting the lungs; trauma due to artificial respiration and others affecting mild circumstances; increased liver function to treat or prevent cirrhosis, sudden liver damage, damage caused by acute viral hepatitis and / or toxic liver damage; stimulation of the regeneration of corneal cells (corneal), for example, in the treatment of corneal lesions (abration); stimulation of the regeneration of epithelial cells in order to treat progressive gum disease; stimulation of regeneration of tympanic membrane epithelial cells in the treatment of middle ear disease and the treatment or prevention of cases of diabetes mellitus or as an aid in transplantation of islet cells (insulator).

Больному, нуждающемуся в пролиферации нефибробластных эпителиальных клеток, можно вводить эффективное количество KGF аналога. "Эффективное количество" представляет собой такое количество KGF аналога, которое требуется, чтобы добиться заданной (нужной) реакции у больного, подвергаемого лечению, и, таким образом, определяется обычно лечащим врачом. Факторы, влияющие на количество вводимого аналога KGF, включают возраст и общее состояние больного, заболевание, подвергаемое лечению, и т.д. Типичные дозы лежат в интервале от 0,001 мг/кг веса тела до 500 мг/кг веса тела. An effective amount of the KGF analogue may be administered to a patient in need of proliferation of non-fibroblast epithelial cells. An “effective amount” is the amount of KGF analogue that is required to achieve the desired response in a patient being treated, and is thus determined usually by the attending physician. Factors affecting the amount of KGF analog administered include the age and general condition of the patient, the disease being treated, etc. Typical doses range from 0.001 mg / kg body weight to 500 mg / kg body weight.

Аналог KGF может безопасно вводиться парентерально (например, via IV, IТ, IM, SC или IP путем), перорально или наружно теплокровным животным (таким как человек). Аналоги KGF могут применяться путем однократного или многократного введения в зависимости от заболевания и состояния больного. В некоторых случаях аналог KGF может вводиться как дополнение к другой терапии и также с другими фармацевтическими препаратами. The KGF analogue can be safely administered parenterally (for example, via IV, IT, IM, SC, or IP), orally or externally to warm-blooded animals (such as humans). KGF analogues can be used by single or multiple administration depending on the disease and condition of the patient. In some cases, the KGF analogue may be administered as an adjunct to other therapies and also with other pharmaceuticals.

Следующие примеры включены, чтобы полнее проиллюстрировать настоящее изобретение. Понятно, что в представленных методиках могут быть сделаны модификации без отхода от духа данного изобретения. The following examples are included to more fully illustrate the present invention. It is understood that modifications may be made in the presented techniques without departing from the spirit of the present invention.

ПРИМЕРЫ
Стандартные способы для многих процедур, описанных в следующих примерах, или соответствующие альтернативные процедуры приведены в широко известных учебниках по молекулярной биологии, таких как, например, Molecular Cloning, Second Edition, Sambrook et al., Cold Spring Harbor Laboratory Press (1987) и Current Protocols in Molecular Biology, Ausabel et al., Green Publishing Associates/Wiley-Interscience, New York (1990).
EXAMPLES
The standard methods for many of the procedures described in the following examples, or the corresponding alternative procedures are given in well-known textbooks on molecular biology, such as, for example, Molecular Cloning, Second Edition, Sambrook et al., Cold Spring Harbor Laboratory Press (1987) and Current Protocols in Molecular Biology, Ausabel et al., Green Publishing Associates / Wiley-Interscience, New York (1990).

Пример 1: Получение ДНК, кодирующей KGF и аналоги KGF
Клонирование полноразмерного гена KGF человека (кодирующего полипептид с последовательностью природного KGF) было проведено как с помощью полимеразной цепной реакции (PCR) РНК из животной клетки, так и с помощью PCR синтезированных химически (E. coli, оптимизированных по кодону) олигонуклеотидов ("OLIGO"). Обе процедуры описаны ниже:
Была осуществлена PCR амплификация с применением РНК, выделенной из клеток, о которых известно, что они продуцируют полипептид. Сначала клетки из клеточной линии фибробластов человека AG1523A (полученных из Human Genetic Mutant Cell Culture Repository Institute For Medical Research, Camden, New Jersey) разрушали с помощью гуанидинтиоцианата с последующей экстракцией (в соответствии со способом Chomyzinski et al. (1987), Anal. Biochem., 172: 156). Используя стандартный протокол обратной транскриптазы для тотальной РНК, получили кДНК KGF. PCR (PCR#1) амплификацию гена KGF проводили, применяя KGF в качестве матрицы кДНК KGF, и праймеры OLIGO#1 и OLIGO#2, которые кодируют последовательности ДНК непосредственно на 5' и 3' концах гена KGF [Model 9600 Thermocycler (Perkin-Elmer Cetus, Norwalk, CT); 28 циклов; каждый цикл состоит из денатурации в течение одной минуты при 94oС, гибридизации (отжиге) в течение двух минут при 60oС и элонгации в течение трех минут при 72oС]. Малую аликвоту PCR#1 продукта затем использовали в качестве матрицы для второй PCR (PCR#2) амплификации KGF, идентичной по условиям циклов описанным выше, за исключением того, что гибридизацию проводят при 50oС. Для экспрессирующего клонирования гена KGF загруженные (вставленные) PCR праймеры были использованы для создания соответствующих сайтов рестрикции по обоим концам гена KGF. Для модифицикации ДНК KGF продукта из PCR#2 с целью включения MluI и BamHI сайтов рестрикции на 5' и 3' концах гена были применены OLIGO# 3 и OLIGO#4 соответственно [PCR#3; 30 циклов; каждый цикл состоит из одной минуты при 94oС (денатурация); двух минут при 60oС для гибридизации и трех минут при 72oС для элонгации]. Эта ДНК была соответствующим образом разрезана с помощью MluI и BamHI, экстрагирована фенолом и высаждена этанолом. Затем она вновь была суспендирована и
лигирована (с применением Т4 лигазы) в плазмиду pCFM1156 (Фигура 2А), которая содержала "RSH" сигнальную последовательность с целью создания конструкции RSH-KGF (фигура 3).
Example 1: Obtaining DNA encoding KGF and KGF analogues
Cloning of the full-sized human KGF gene (encoding a polypeptide with the natural KGF sequence) was carried out using both the polymerase chain reaction (PCR) of RNA from an animal cell and PCR synthesized chemically (E. coli optimized by codon) oligonucleotides ("OLIGO" ) Both procedures are described below:
PCR amplification was performed using RNA isolated from cells that are known to produce a polypeptide. First, cells from the human fibroblast cell line AG1523A (obtained from the Human Genetic Mutant Cell Culture Repository Institute For Medical Research, Camden, New Jersey) were destroyed using guanidine thiocyanate, followed by extraction (according to the method of Chomyzinski et al. (1987), Anal. Biochem ., 172: 156). Using the standard reverse transcriptase protocol for total RNA, KGF cDNA was obtained. PCR (PCR # 1) amplification of the KGF gene was performed using KGF as the KGF cDNA template, and OLIGO # 1 and OLIGO # 2 primers, which encode DNA sequences directly at the 5 'and 3' ends of the KGF gene [Model 9600 Thermocycler (Perkin- Elmer Cetus, Norwalk, CT); 28 cycles; each cycle consists of denaturation for one minute at 94 ° C, hybridization (annealing) for two minutes at 60 ° C and elongation for three minutes at 72 ° C]. A small aliquot of PCR # 1 product was then used as a template for a second PCR (PCR # 2) KGF amplification identical to the cycle conditions described above, except that hybridization was carried out at 50 ° C. For expressing cloning of the KGF gene, loaded (inserted) PCR primers were used to create the corresponding restriction sites at both ends of the KGF gene. OLIGO # 3 and OLIGO # 4, respectively, were used to modify the KGF DNA of the KGF product from PCR # 2 to include MluI and BamHI restriction sites at the 5 'and 3' ends of the gene, respectively [PCR # 3; 30 cycles; each cycle consists of one minute at 94 o C (denaturation); two minutes at 60 o C for hybridization and three minutes at 72 o C for elongation]. This DNA was appropriately cut with MluI and BamHI, extracted with phenol and precipitated with ethanol. Then she was again suspended and
ligated (using T4 ligase) to plasmid pCFM1156 (Figure 2A), which contained the "RSH" signal sequence to create the RSH-KGF construct (Figure 3).

Продукты лигирования были преобразованы (по способу Hanahan (1983), J. Mol. Biol., 166:557) в штамм FM5 Е. coli (ATCC:53911) и помещены в LB+kanamycin при 28oС. Было отобрано несколько трансформантов и выращено в малом количестве жидких культур, содержащих 20 μг/мл канамицина. Плазмиду RSH-KGF отделили от клеток каждой культуры и ДНК секвенировали. Из-за внутреннего сайга NdeI в гене KGF невозможно было непосредственное клонирование последовательности природного гена в заданный экспрессирующий вектор с упомянутыми сайтами рестрикции NdeI и BamHI. Это было выполнено с помощью лигирования трех частей. Плазмиду RSH-KGF разрезали уникальными сайтами рестрикции BsmI и SstI, и фрагмент ДНК ~3 kpb (содержащий 3' конец гена KGF) выделяли с последующим электрофорезом на 1% агарозном геле. Проводили PCR (PCR# 4), как описано для PCR#3, за исключением замены OLIGO#3 на OLIGO#5. ДНК KGF продукт затем разрезали NdeI и BsmI и выделяли фрагмент ДНК 311 pb с последующим электрофорезом на 4% агарозном геле. Третий отрезок лигирования представлял собой фрагмент ДНК 1.8 kpb pCFM1156, разрезанной NdeI и SstI с последующим электрофорезом на 1% агарозном геле. После лигирования (Т4), трансформации, (селекции) отбора с помощью канамицина и секвенирования ДНК, как описано выше, был отобран клон, содержащий конструкцию, изображенную на Фигуре 4, и плазмиду, обозначенную KGF. Из-за внутреннего сайта связывания рибосомы, которая продуцирует усеченный продукт, последовательность ДНК KGF между уникальными сайтами KpnI и EcoRI была замещена на химически синтезированные OLIGO (от OLIGO#6 до OLIGO#11) с целью свести к минимуму применения внутреннего сайта инициации (Фигура 5) (см. последовательность 1 в конце описания).The ligation products were converted (according to the method of Hanahan (1983), J. Mol. Biol., 166: 557) to E. coli strain FM5 (ATCC: 53911) and placed in LB + kanamycin at 28 ° C. Several transformants and grown in a small amount of liquid cultures containing 20 μg / ml kanamycin. Plasmid RSH-KGF was separated from the cells of each culture and DNA was sequenced. Due to the internal NdeI saiga in the KGF gene, it was not possible to directly clone the natural gene sequence into a given expression vector with the mentioned restriction sites NdeI and BamHI. This was accomplished by ligation of three parts. The RSH-KGF plasmid was cut with unique BsmI and SstI restriction sites, and a ~ 3 kpb DNA fragment (containing the 3 'end of the KGF gene) was isolated, followed by electrophoresis on a 1% agarose gel. PCR (PCR # 4) was performed as described for PCR # 3, except for replacing OLIGO # 3 with OLIGO # 5. The KGF DNA product was then cut with NdeI and BsmI and a 311 pb DNA fragment was isolated, followed by electrophoresis on a 4% agarose gel. The third ligation segment was a 1.8 kpb DNA fragment of pCFM1156, cut with NdeI and SstI followed by electrophoresis on a 1% agarose gel. After ligation (T4), transformation, (selection) selection using kanamycin and DNA sequencing as described above, a clone was selected containing the construct shown in Figure 4 and the plasmid designated KGF. Due to the internal ribosome binding site that produces the truncated product, the KGF DNA sequence between the unique KpnI and EcoRI sites was replaced by chemically synthesized OLIGOs (from OLIGO # 6 to OLIGO # 11) in order to minimize the use of the internal initiation site (Figure 5 ) (see sequence 1 at the end of the description).

OLIGO были фосфорилированы Т4 полинуклеотидкиназой и затем денатурированы при нагревании. Однонитевые (ss) OLIGO образовывали фрагмент ds ДНК при медленном снижении температуры до комнатной. Затем была применена Т4 лигаза для ковалентного связывания внутренних липких концов и целого фрагмента ds OLIGO с KGF плазмидой, разрезанной KpnI и EcoRI. Новая плазмида обозначена KGF(dsd). OLIGOs were phosphorylated with T4 polynucleotide kinase and then denatured by heating. Single-stranded (ss) OLIGO formed a ds DNA fragment with a slow decrease in temperature to room temperature. Then, T4 ligase was used to covalently bind the internal sticky ends and the whole ds OLIGO fragment to a KGF plasmid cut with KpnI and EcoRI. The new plasmid is designated KGF (dsd).

Полностью Е. coli оптимизированный по кодону ген KGP был конструирован с помощью PCR амплификации химически синтезированных OLIGO от #12 до #24 (см. последовательность 2). The fully E. coli codon-optimized KGP gene was constructed using PCR amplification of chemically synthesized OLIGOs from # 12 to # 24 (see sequence 2).

OLIGO от #12 до #24 были замыслены так, чтобы последовательность полной ДНК, кодирующей природный KGF, была представлена OLIGO либо нити "Ватсон", либо нити "Крик" и PCR амплификация даст последовательность заданной двухнитевой ДНК (Фигура 6) [PCR#5, Model 9600 thermocycler (Perkin-Elmer Cetus); 21 цикл, причем каждый цикл состоит из денатурации при 94oС в течение 31 секунды, гибридизации при 50oС в течение 31 секунды и элонгации при 73oС в течение 31 секунды; после 21 цикла PCR была завершена после конечной стадии элонгации в течение 7 минут]. После PCR амплификации фрагмент ДНК был разрезан XbaI и BamHI и фрагмент 521 pb был лигирован в экспрессирующую плазмиду pCFM1156, разрезанную теми же энзимами. PCR#5 использовала внешние праймеры (100 пмоль/100 μл r•n) OLIGO#12 и OLIGO#13 и 1 μл/100 μл r•n KGF матрицы, полученной лигированием (с помощью Т4 лигазы) от OLIGO#14 до OLIGO#19 (от OLIGO# 15 до OLIGO#18 были фосфорилированы Т4 полинуклеотидкиназой) с использованием от OLIGO#20 до OLIGO#24 в качестве вспомогательных олигонуклеотидов (Jayaraman et at. (1992), Biotechniques, 12:392) для лигирования. Была построена конструкция KGF (оптимизированный по кодону).OLIGOs # 12 to # 24 were designed so that the complete DNA sequence encoding the natural KGF was represented by OLIGO either the Watson strand or the Scream strand and PCR amplification would give the sequence of the desired double-stranded DNA (Figure 6) [PCR # 5 Model 9600 thermocycler (Perkin-Elmer Cetus); 21 cycles, each cycle consisting of denaturation at 94 ° C for 31 seconds, hybridization at 50 ° C for 31 seconds and elongation at 73 ° C for 31 seconds; after 21 cycles, the PCR was completed after the final stage of elongation for 7 minutes]. After PCR amplification, the DNA fragment was cut with XbaI and BamHI and the 521 pb fragment was ligated into the expression plasmid pCFM1156, cut with the same enzymes. PCR # 5 used external primers (100 pmol / 100 μl r • n) OLIGO # 12 and OLIGO # 13 and 1 μl / 100 μl r • n KGF matrix obtained by ligation (using T4 ligase) from OLIGO # 14 to OLIGO # 19 (from OLIGO # 15 to OLIGO # 18 were phosphorylated with T4 polynucleotide kinase) using OLIGO # 20 to OLIGO # 24 as auxiliary oligonucleotides (Jayaraman et at. (1992), Biotechniques, 12: 392) for ligation. The KGF construct (codon optimized) was built.

Все описанные здесь аналоги KGF составлены частично из последовательностей ДНК, обнаруженных в KGF (dsd), или KGF (оптимизированном по кодону), или из их комбинации. Последовательности дополнительно модифицированы внедрением в соответствующие сайты рестрикции последовательностей ДНК, которые кодируют аминокислоты (особенного) конкретного аналога KGF, полученного с применением одного или более вышеописанных методов синтеза фрагмента ДНК. Любой из аналогов может быть получен полностью (во всей полноте) с помощью вышеописанных методов. Однако, как часть общего OLIGO дизайна, где можно, применялись Е. coli, оптимизированные в отношении кодона, хотя наличие Е. coli, оптимизированных по кодону, в любом из изученных генов в части или в целом незначительно увеличило выход белка, который можно было получить из культуральных бактериальных клеток. Фигуры от 7 до 24 и от 37 до 50 представляют соответствующие примеры конструкций нуклеотидной и аминокислотной последовательности конкретного аналога KGF: C(1,15)S (Фигура 7); ΔN3/C(15)S (Фигура 8); ΔN3/C(15) (Фигура 9); ΔN8/C(15)S (Фигура 10); ΔN8/C(15) (Фигура 11); ΔN15 (Фигура 12); ΔN16 (Фигура 13); ΔN17 (Фигура 14); ΔN18 (Фигура 15); ΔN19 (Фигура 16); ΔN20 (Фигура 17); ΔN21 (Фигура 18); ΔN22 (Фигура 19); ΔN23 (Фигура 20); ΔN24 (Фигура 21); C(1,15)S/R(144)E (Фигура 22); C(1,15)S/R(144)Q (Фигура 23); DN23/R(144)Q (Фигура 24); C(1,15,40)S (Фигура 36); C(1,15,102)S (Фигура 37); С(1,15,102,106)S (Фигура 38); DN23/N(137)E (Фигура 39); DN23/K(139)E (Фигура 40); DN23/K(139)Q (Фигура 41); DN23/R(144)A (Фигура 42); DN23/R(144)E (Фигура 43); DN23/R(144)L (Фигура 44); DN23/K(147)E (Фигура 45); DN23/K(147)Q (Фигура 46); DN23/K(153)E (Фигура 47); DN23/K(153)Q (Фигура 48) и DN23/Q(152)/K(153)E (Фигура 49). Все конструкции аналогов KGF, описанные здесь, представляли собой подтвержденную последовательность ДНК. All of the KGF analogues described herein are composed in part of DNA sequences found in KGF (dsd), or KGF (codon optimized), or a combination thereof. The sequences are further modified by the introduction of DNA sequences at the corresponding restriction sites that encode the amino acids of a (specific) specific KGF analog obtained using one or more of the methods described above for synthesizing a DNA fragment. Any of the analogues can be obtained completely (in its entirety) using the above methods. However, as part of the overall OLIGO design, where applicable, E. coli optimized for the codon was used, although the presence of E. coli optimized for the codon in any of the studied genes, in part or in whole, slightly increased the protein yield that could be obtained from cultured bacterial cells. Figures 7 to 24 and 37 to 50 represent corresponding examples of nucleotide and amino acid sequence constructs of a particular KGF analogue: C (1.15) S (Figure 7); ΔN3 / C (15) S (Figure 8); ΔN3 / C (15) (Figure 9); ΔN8 / C (15) S (Figure 10); ΔN8 / C (15) (Figure 11); ΔN15 (Figure 12); ΔN16 (Figure 13); ΔN17 (Figure 14); ΔN18 (Figure 15); ΔN19 (Figure 16); ΔN20 (Figure 17); ΔN21 (Figure 18); ΔN22 (Figure 19); ΔN23 (Figure 20); ΔN24 (Figure 21); C (1.15) S / R (144) E (Figure 22); C (1.15) S / R (144) Q (Figure 23); DN23 / R (144) Q (Figure 24); C (1.15.40) S (Figure 36); C (1.15.102) S (Figure 37); C (1.15.102.106) S (Figure 38); DN23 / N (137) E (Figure 39); DN23 / K (139) E (Figure 40); DN23 / K (139) Q (Figure 41); DN23 / R (144) A (Figure 42); DN23 / R (144) E (Figure 43); DN23 / R (144) L (Figure 44); DN23 / K (147) E (Figure 45); DN23 / K (147) Q (Figure 46); DN23 / K (153) E (Figure 47); DN23 / K (153) Q (Figure 48) and DN23 / Q (152) / K (153) E (Figure 49). All KGF analog constructs described herein represented a confirmed DNA sequence.

Пример 2: Продуцирование в Е. coli
А. Экспрессия аналогов KGF
При клонировании генов аналогов KGF были применены три различных экспрессирующих плазмиды. Они представляли собой pCFM1156 (АТСС 69702), pCFM1656 (АТСС 69576) и pCFM3102 (Фигуры 2А, 2В и 2С соответственно). Плазмида р3102 может быть получена из плазмиды pCFM1156 путем ряда сайт-направленных основных изменений с помощью PCR перекрывающегося олигонуклеотидного мутагенеза. Начиная с сайта BglII (плазмида pCFM1656 bp #180) непосредственно 5

Figure 00000001
-конца до промотора плазмидной репликации, РсорB, и до генов плазмидной репликации, изменения пар оснований, см. в последовательности 3.Example 2: Production in E. coli
A. Expression of KGF analogues
When cloning genes for KGF analogues, three different expression plasmids were used. They were pCFM1156 (ATCC 69702), pCFM1656 (ATCC 69576) and pCFM3102 (Figures 2A, 2B and 2C, respectively). Plasmid p3102 can be obtained from plasmid pCFM1156 by a series of site-directed major changes using PCR overlapping oligonucleotide mutagenesis. Starting from the BglII site (plasmid pCFM1656 bp # 180) directly 5
Figure 00000001
-end to the promoter of plasmid replication, P CORB , and to the genes of plasmid replication, changes in base pairs, see sequence 3.

Как видно, pCFM1156, pCFM1656 и pCFM3102 очень похожи друг на друга и содержат много одинаковых сайтов рестрикции. Плазмиды выбирали исходя из удобства, и компоненты векторов ДНК могут быть легко изменены в целях новых конструкций. Хозяин, применявшийся для общего (всего) клонирования, представлял собой штамм FM5 Е. coli (ATCC:53911) и трансформации проводили (по способу Hanahan (1983), supra) или с помощью электроэлюции с применением Gene PulserТм аппарата для трансфекции (BioRad Laboraties, Inc., Hercules, CA) в соответствии с инструкциями производителя.As can be seen, pCFM1156, pCFM1656, and pCFM3102 are very similar to each other and contain many identical restriction sites. Plasmids were selected on the basis of convenience, and the components of the DNA vectors can be easily changed in order to new designs. The host used for general (total) cloning is a strain FM5 E. coli (ATCC: 53911) and the transformations were carried out (according to the method Hanahan (1983), supra) or by electroelution using a Gene Pulser TM apparatus for transfection (BioRad Laboraties , Inc., Hercules, CA) in accordance with the manufacturer's instructions.

Сначала был инициирован малый свежевыращенный инокулят заданных рекомбинантных клеток Е. соli, содержащий заданную конструкцию на одном из трех pCFM векторов, переносом 0.1 мл соответствующего штамма исходного продукта, замороженного в глицерине, в 2 л сосуд, содержащий 500 мл бульона Лурия. Культуру встряхивали (трясли) при 30oС в течение 16 часов, после чего культуру перенесли в 15 л ферментер, содержащий 8 л партию стерильной среды (Tsai, et al. (1987), J. Industrial Microbiol., 2:181-187).First, a small freshly grown inoculum of the given recombinant E. coli cells was initiated, containing the desired design on one of the three pCFM vectors, transferring 0.1 ml of the corresponding strain of the starting product frozen in glycerol into a 2 L vessel containing 500 ml of Luria broth. The culture was shaken (shaken) at 30 ° C. for 16 hours, after which the culture was transferred to a 15 L fermenter containing an 8 L batch of sterile medium (Tsai, et al. (1987), J. Industrial Microbiol., 2: 181-187 )

Ферментацию с периодической подпиткой начали с Подпитки # 1 в качестве среды (Tsai, et al. (1987), supra). Когда OD600 достигло 35, индуцировали экспрессию заданного аналога KGF быстрым подъемом температуры культуры до 42oС с целью денатурировать CI (белок) - репрессор. Вместо Подпитки 1 дали Подпитку 2, начальная скорость прибавления ее составляла 300 мл/час. Подпитка 2 содержала 175 г/л триптиказпептона, 87.5 г/л дрожжевого экстракта и 260 г/л глюкозы. Через один час при 42oС температуру культуры снизили до 36oС и затем эту температуру поддерживали в течение 6 часов.Batch-fed fermentation was started with Feed # 1 as medium (Tsai, et al. (1987), supra). When the OD600 reached 35, expression of the desired KGF analog was induced by rapidly raising the temperature of the culture to 42 ° C. in order to denature the CI (protein) repressor. Instead of make-up 1, they gave make-up 2, the initial rate of addition was 300 ml / hour. Make-up 2 contained 175 g / L trypticase peptone, 87.5 g / L yeast extract and 260 g / L glucose. After one hour at 42 ° C., the temperature of the culture was reduced to 36 ° C. and then this temperature was maintained for 6 hours.

Затем ферментацию прекратили и клетки собирали центрифугированием в пластиковые емкости, помещенные внутри 1 л сосудов в центрифуге. Клетки высаждали центрифугированием при 400 об/мин в течение 60 минут, после чего надосадочную жидкость удаляли и клеточную пасту замораживали при -90oС.Then the fermentation was stopped and the cells were collected by centrifugation in plastic containers placed inside 1 l of vessels in a centrifuge. Cells were planted by centrifugation at 400 rpm for 60 minutes, after which the supernatant was removed and the cell paste was frozen at -90 o C.

После экспрессии различных аналогов KGF в Е. coli природные KGF, C(1,15)S, C(1,15)S/R(144)E, C(1,15)S/R(144)Q, ΔN15, ΔN23 и ΔN23/R(144)Q белки очищали, используя следующие приемы. Клеточную пасту после ферментации с высокой плотностью клеток суспендировали при 4oС в 0.2 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.5 в виде 10-20% раствора (вес в объеме), используя смеситель с высоким сдвигом. Взвешенные клетки затем лизировали, трижды пропуская раствор через гомогенизатор (APV Gaulin, Inc., Everett, MA). Вытекающий гомогенат охлаждали до 4-8oС, применяя соответствующий теплообменник. Примеси удаляли, центрифугируя лизат в центрифуге J-6BТM (Beckman Instruments, Inc., Brea, СА), снабженной ротором JS 4.2 со скоростью 4200 об/мин в течение 30-60 минут при 4oС. Надосадочные жидкости осторожно декантировали и наносили на предварительно подготовленную колонку на 450 мл (5 см • 23 см) со смолой S-Sepharose Fast FlowТM (Pharmacia), уравновешанной 0.2 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.5 при 4oС. Далее колонку промывали пятью ее объемами (2250 мл) 0.4 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.5 при 4oС. Заданный белок элюировали, промывая колонку 5 л 0.5 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.5. Собирали фракции по 50 мл и в вытекающей жидкости постоянно контролировали А280. Фракции, в которых по А280 обнаруживали наличие элюированного материала, анализировали затем с помощью SDS-PAGE на 14% геле для подтверждения наличия заданного полипептида.After the expression of various KGF analogues in E. coli, natural KGF, C (1.15) S, C (1.15) S / R (144) E, C (1.15) S / R (144) Q, ΔN15, ΔN23 and ΔN23 / R (144) Q proteins were purified using the following techniques. After fermentation with high cell density, the cell paste was suspended at 4 ° C. in 0.2 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.5 as a 10-20% solution (weight in volume) using a high shear mixer. The weighed cells were then lysed by passing the solution three times through a homogenizer (APV Gaulin, Inc., Everett, MA). The effluent homogenate was cooled to 4-8 ° C. using an appropriate heat exchanger. The impurities were removed by centrifuging the lysate in a J-6B TM centrifuge (Beckman Instruments, Inc., Brea, CA) equipped with a JS 4.2 rotor at a speed of 4200 rpm for 30-60 minutes at 4 ° C. The supernatants were carefully decanted and applied on a pre-prepared column of 450 ml (5 cm • 23 cm) with S-Sepharose Fast Flow ™ resin (Pharmacia), balanced with 0.2 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.5 at 4 ° C. The column was then washed with five volumes ( 2250 ml) 0.4 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.5 at 4 ° C. The desired protein was eluted by washing with a 5 L column of 0.5 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.5. Fractions of 50 ml were collected and A 280 was constantly monitored in the effluent . Fractions in which the presence of eluted material was detected at A 280 were then analyzed using SDS-PAGE on a 14% gel to confirm the presence of a given polypeptide.

Затем фракции, содержащие белки, представляющие интерес, объединяли и разбавляли равным объемом дистиллированной воды. Затем разбавленный образец наносили на предварительно подготовленную колонку на 450 мл (5 см • 23 см) с S-Sepharose Fast Flow, уравновешенной 0.4 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 6.8 при 4oС. Колонку промывали 2250 мл 0.4 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 6.8 и белок элюировали, применяя 20 объемов колонки, в линейном градиенте концентрации от 0.4 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 6.8 до 0.6 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 6.8. Опять собирали фракции по 50 мл при постоянном контроле A280 в вытекающей жидкости. Фракции, содержащие белок (определяемый 14% SDS-PAGE), объединяли с последующим концентрированием через YM-10 мембрану (молекулярный вес сечения мембраны 10 000) в 350 мл сосуде с перемешиванием (Amicon, Inc., Mayberry, MA) до объема 30-40 мл.Then the fractions containing the proteins of interest were pooled and diluted with an equal volume of distilled water. Then, the diluted sample was applied to a 450 ml (5 cm x 23 cm) pre-prepared column with S-Sepharose Fast Flow equilibrated with 0.4 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 6.8 at 4 ° C. The column was washed with 2250 ml 0.4 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 6.8 and protein were eluted using 20 column volumes, in a linear concentration gradient from 0.4 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 6.8 to 0.6 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 6.8. Again, 50 ml fractions were collected with constant monitoring of A 280 in the effluent. Protein-containing fractions (defined by 14% SDS-PAGE) were pooled, followed by concentration through a YM-10 membrane (molecular weight 10,000 cross-sectional membrane) in a 350 ml stirred vessel (Amicon, Inc., Mayberry, MA) to a volume of 30- 40 ml

Концентрат затем наносили на предварительно сделанную колонку 1300 мл (4.4•85 см) со смолой Superdex-75ТМ (Pharmacia), уравновешенной с колоночным буфером, содержащим 1X PBS (физиологический раствор, "забуференный" фосфатом, Дальбекко, "D-PBS", не содержащий кальция и магния) или 0.15 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.0. После нанесения образца на колонку белок элюировали гель-фильтрацией, используя буфер для колонки. Затем собирали фракции по 10 мл и таковые, содержащие аналог (обнаруженный с помощью 14% SDS-PAGE), объединяли. Обычно концентрация белка была примерно 5-10 мг/мл в конечном объеме. Все вышеописанные операции проводили при 4-8oС, если не указано иначе.The concentrate was then applied to a pre-made column of 1300 ml (4.4 x 85 cm) with Superdex-75 TM resin (Pharmacia), balanced with column buffer containing 1X PBS (physiological saline, buffered with phosphate, Dalbecco, "D-PBS", not containing calcium and magnesium) or 0.15 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.0. After applying the sample to the column, the protein was eluted by gel filtration using a column buffer. Then, 10 ml fractions were collected and those containing the analogue (detected using 14% SDS-PAGE) were combined. Typically, the protein concentration was about 5-10 mg / ml in the final volume. All the above operations were carried out at 4-8 o C, unless otherwise indicated.

Альтернативная операция очистки была применена для очистки природного KGF, C(1,15)S и ΔN23. Процедура включает следующие стадии и, если не указано иначе, температура растворов и материалов поддерживалась 23±5oС.An alternative purification operation has been used to purify natural KGF, C (1.15) S and ΔN23. The procedure includes the following stages and, unless otherwise indicated, the temperature of the solutions and materials was maintained 23 ± 5 o C.

По завершении стадии бактериальной ферментации клеточную культуру охлаждали до 4-8oС и клетки собирали центрифугированием или подобным образом. Исходя из ожидаемого выхода белка на единицу веса клеточной пасты и нужного количества очищенного белка, суспендировали соответствующее количество клеточной пасты в пятикратном (по весу) количестве раствора мягкого буфера 20 мМ NaPO4, 0.2 М NaCl, pH 7.5. Клетки диспергировали до гомогенного раствора, используя смеситель с высоким сдвигом. Температуру дисперсии клеточной пасты поддерживали при 4-8oС во время гомогенизации.At the end of the bacterial fermentation step, the cell culture was cooled to 4-8 ° C and the cells were harvested by centrifugation or the like. Based on the expected protein yield per unit weight of the cell paste and the required amount of purified protein, the corresponding amount of cell paste was suspended in five times (by weight) the amount of soft buffer solution 20 mM NaPO 4 , 0.2 M NaCl, pH 7.5. Cells were dispersed to a homogeneous solution using a high shear mixer. The temperature of the dispersion of the cell paste was maintained at 4-8 o C during homogenization.

Затем клетки лизировали под давлением, например, дважды пропуская дисперсию клеточной пасты через гомогенизатор клеток с подходящим размером сечения. Гомогенат сохраняли охлажденным при 5±3oС. Для осветления клеточного лизата применяли устройство для объемного фильтра, снабженное фильтром с достаточной площадью поверхности, уравновешенным соответствующим объемом 0.2 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.5. Уравновешивание и осветление (чистка) проводились при 5±3oС. Прежде чем проводить очистку, применяли соответствующее количество подходящего ускорителя фильтрования, чтобы предварительно покрыть фильтр и тщательно смешать с лизатом, после чего лизат осветляли, пропуская раствор через фильтрованный аппарат. Фильтр промывали 0.2 М NaCl, 20 мМ NaPO4, рH 7.5. Фильтрат и промывные воды собирали в охлажденный сосуд подходящей емкости, при этом температура везде поддерживалась ниже 10oС.Cells were then lysed under pressure, for example, by passing a cell paste dispersion twice through a cell homogenizer with a suitable cross-sectional size. The homogenate was kept cooled at 5 ± 3 ° C. To clarify the cell lysate, a volumetric filter device was used, equipped with a filter with a sufficient surface area balanced with an appropriate volume of 0.2 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.5. Balancing and clarification (cleaning) was carried out at 5 ± 3 ° C. Before cleaning, an appropriate amount of a suitable filtering accelerator was used to pre-coat the filter and mix thoroughly with the lysate, after which the lysate was clarified by passing the solution through a filtered apparatus. The filter was washed with 0.2 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.5. The filtrate and washings were collected in a chilled vessel of a suitable capacity, while the temperature was everywhere kept below 10 o C.

После фильтрования лизат пропускали через предварительно подготовленную колонку с SP-Sepharose Fast Flow с соотношением, по крайней мере, 1 мл смолы на 2 г клеточной пасты. Колонку с SP-Sepharose Fast Flow уравновешивали с холодным (5±3oС) 0.2 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.5. Температуру колонки поддерживали при температуре ниже 10oС. Отфильтрованный лизат (5±3oС) затем (загружали) наносили на ионообменную колонку, при этом поглощение элюата при 280 нм (A280) постоянно проверяли. После нанесения образца колонку промывали холодным 0.2 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.5 с последующим промыванием 0.3 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.5 при 23±5oC.After filtration, the lysate was passed through a pre-prepared column of SP-Sepharose Fast Flow with a ratio of at least 1 ml of resin per 2 g of cell paste. The column with SP-Sepharose Fast Flow was balanced with cold (5 ± 3 ° С) 0.2 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.5. The column temperature was maintained at a temperature below 10 o C. The filtered lysate (5 ± 3 o C) was then (loaded) applied onto an ion-exchange column, while the absorption of the eluate at 280 nm (A 280 ) was constantly checked. After applying the sample, the column was washed with cold 0.2 M NaCl, 20 mm NaPO 4 , pH 7.5, followed by washing with 0.3 M NaCl, 20 mm NaPO 4 , pH 7.5 at 23 ± 5 o C.

Чтобы элюировать заданный белок, применяли хроматографию в линейном градиенте концентрации от 0.2-1 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.5. Весь продукт собирали в нескольких фракциях в зависимости от А280 элюата. После элюции эти фракции объединяли и объем замечали.To elute the target protein, a linear concentration gradient chromatography of 0.2-1 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.5 was used. The entire product was collected in several fractions depending on A 280 eluate. After elution, these fractions were combined and the volume was noticed.

Чтобы окислить свободные сульфгидрильные группы, осуществляли стадию окисления. В случае белков с измененными частицами цистеина, по сравнению с природным KGF, окисляющий агент (например, цистаминдигидрохлорид или другой пригодный окислитель, например цистин, окисленный глутатион или двухвалентную медь) добавляли до конечной концентрации 1-20 мМ и доводили pH до 7-9.5, при этом в случае применения цистаминдигидрохлорида предпочтительно pH 9.0±0.3. Окисление проводили при 10-30oС в течение соответствующего времени. В случае природного KGF белка окисление проводили, добавляя соответствующее количество (NH4)2SO4, такое как 1-2 М (NH4)2SO4, доводя pH до 7,5±0,5 и поддерживая температуру при 23±5oС в течение необходимого периода времени.In order to oxidize free sulfhydryl groups, an oxidation step was carried out. In the case of proteins with altered cysteine particles, compared with natural KGF, an oxidizing agent (for example, cystamindihydrochloride or another suitable oxidizing agent, for example cystine, oxidized glutathione or divalent copper) was added to a final concentration of 1-20 mM and the pH was adjusted to 7-9.5, in the case of the use of cystamindihydrochloride, preferably pH 9.0 ± 0.3. Oxidation was carried out at 10-30 o C for the appropriate time. In the case of natural KGF protein, oxidation was carried out by adding an appropriate amount of (NH 4 ) 2 SO 4 , such as 1-2 M (NH 4 ) 2 SO 4 , adjusting the pH to 7.5 ± 0.5 and maintaining the temperature at 23 ± 5 o C for the required period of time.

После окисления рН раствора доводили до между 6.5 и 9.5. Если необходимо, к раствору добавляли твердый (NH4)2SO4 до конечной концентрации 2 М. Чтобы удалить частицы, раствор пропускали через соответствующие осветляющие фильтры.After oxidation, the pH of the solution was adjusted to between 6.5 and 9.5. If necessary, solid (NH 4 ) 2 SO 4 was added to the solution to a final concentration of 2 M. To remove particles, the solution was passed through appropriate clarification filters.

Отфильтрованный окисленный продукт затем подвергали хроматографии на гидрофобном носителе (HIC). Носитель в HIC представлял собой смолу Butyl-650M ToyopearlTM (Tosohaas, Inc., Montgomeryville, PA). Раствор, содержащий белок, наносили на колонку, которую предварительно уравновешивали 2 М (NH4)2SO4, 0.15 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.0. После нанесения образца колонку промывали 2 М (NH4)2SO4, 0.15 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.0. Заданный белок затем элюировали, применяя хроматографию в понижающемся линейном градиенте концентрации (NH4)2SO4 от 2.0 М в 0.15 М NaCl, 20 мМ NaPO4, pH 7.0. Когда заданный белок начал элюировить, что видно по увеличению A280 элюата, собирали фракции. Затем аликвоту каждой фракции анализировали SDS-PAGE. Затем фракции, содержащие заданный белок, объединяли, тщательно перемешивали и определяли общий объем, а также концентрацию белка в нем.The filtered oxidized product was then subjected to hydrophobic support chromatography (HIC). The carrier in the HIC resin represented Butyl-650M Toyopearl TM (Tosohaas, Inc., Montgomeryville, PA). The solution containing the protein was applied to a column, which was previously balanced with 2 M (NH 4 ) 2 SO 4 , 0.15 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.0. After applying the sample, the column was washed with 2 M (NH 4 ) 2 SO 4 , 0.15 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.0. The desired protein was then eluted using chromatography in a decreasing linear concentration gradient of (NH 4 ) 2 SO 4 from 2.0 M in 0.15 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.0. When the target protein began to elute, as can be seen from the increase in A 280 eluate, fractions were collected. An aliquot of each fraction was then analyzed by SDS-PAGE. Then the fractions containing the desired protein were combined, thoroughly mixed and the total volume, as well as the concentration of protein in it, was determined.

Объединенный HIC элюат, содержащий белок, концентрировали и заменяли буфер для элюции. Обычно белки концентрировали до 5.0-10.0 мг/мл. Проводили ультрафильтрование, используя ультрафильтрационную систему, снабженную системой кассет PTGC PelliconТM (Millipore, Inc., Bedford, MA) с мембраной с подходящим уровнем отсечения.The combined HIC protein-containing eluate was concentrated and the elution buffer was replaced. Typically, proteins were concentrated to 5.0-10.0 mg / ml. Ultrafiltration was performed using an ultrafiltration system equipped with a PTGC Pellicon ™ cartridge system (Millipore, Inc., Bedford, MA) with a membrane with a suitable cut-off level.

После концентрирования образец был подвергнут диафильтрации против соответствующего буфера. То, что было удержано (ретентат) на стадии концентрирования, подвергали диафильтрации против 0.15 М NaCl, 20 мМ NaPO4, рН 7.0 до тех пор, пока электропроводность ретентата не стала составлять примерно 5% электропроводности раствора 0.15 М NaCl, 20 мМ NaPO4, рН 7.0.After concentration, the sample was diafiltered against an appropriate buffer. What was retained (retentate) at the concentration stage was diafiltered against 0.15 M NaCl, 20 mM NaPO 4 , pH 7.0 until the conductivity of the retentate was approximately 5% of the conductivity of the 0.15 M NaCl solution, 20 mM NaPO 4 , pH 7.0.

Кроме того, чтобы удалить осадки и бактериальный эндотоксин, который может присутствовать, концентрированный, диафильтрованный, содержащий белок образец пропускали через 0.1 мм фильтр PosidyneФ (Pall, Inc., Cortland, NY). После определения концентрации белка в растворе и исходя из нужной концентрации конечной массы продукта раствор разбавляли 0.15 М NaCl, 20 мМ фосфата натрия, рН 7.0 до заданной конечной концентрации. Затем проводили завершающее асептическое фильтрование через 0.22 мм фильтр и полученная масса продукта переносилась в емкости с противопожарной защитой на хранение (при примерно 5oС) для дальнейшего применения (для рецептур).In addition, to remove sediment and bacterial endotoxin that may be present, a concentrated, diafiltered, protein containing sample was passed through a 0.1 mm Posidyne® filter (Pall, Inc., Cortland, NY). After determining the concentration of protein in the solution and based on the desired concentration of the final mass of the product, the solution was diluted with 0.15 M NaCl, 20 mm sodium phosphate, pH 7.0 to a given final concentration. Then, final aseptic filtration was performed through a 0.22 mm filter and the resulting product mass was transferred to storage tanks with fire protection (at about 5 ° C) for further use (for formulations).

В. Анализ
Анализ проводили, применяя Е. coli, - полученные природный KGF; C(1,15)S; C(1,15)S/R(144)Q; DN15; DN23 и DN23/R(144)Q.
B. Analysis
The analysis was carried out using E. coli - obtained natural KGF; C (1.15) S; C (1.15) S / R (144) Q; DN15; DN23 and DN23 / R (144) Q.

Токсичность
Исследования полипептидов на токсичность показали, что они не являются токсичными.
Toxicity
Toxicity studies of polypeptides have shown that they are not toxic.

Конформационная устойчивость
Полипептиды сравнивали по их устойчивости при хранении, температуре перехода термического раскручивания (Тm) и устойчивости в широком интервале рН.
Conformational stability
Polypeptides were compared by their storage stability, thermal unwinding transition temperature (T m ), and stability over a wide pH range.

Устойчивость при хранении
Фигура 25 сравнивает природный KGF и С(1,15)S после хранения в 2 мМ NaPO4, 0.15 NaCl, рН 7.0 при 37oС в течение 27 часов. C(1,15)S содержал значительно более высокое содержание растворимого белка в сравнении с природным KGF.
Storage stability
Figure 25 compares the natural KGF and C (1.15) S after storage in 2 mM NaPO 4 , 0.15 NaCl, pH 7.0 at 37 ° C for 27 hours. C (1.15) S contained a significantly higher soluble protein content compared to natural KGF.

На Фигуре 26 сравнивается устойчивость природного KGF, ΔN15 (не показано) и C(1,15)S в PBS и в 50 мМ NaPO4, 0.15 NaCl, pH 7.0 после хранения при 37oС в течение 18 часов. Регенерация растворимого белка значительно выше в насыщенном растворе фосфата, чем в PBS. ΔN15 так же, как и C(1,15)S проявил значительно повышенную устойчивость по сравнению с природным KGF. ΔN15 и C(1,15)S также дали ~100% возврат (регенерацию) в насыщенном фосфате, как ожидалось по результатам с природным KGF.Figure 26 compares the stability of natural KGF, ΔN15 (not shown) and C (1.15) S in PBS and in 50 mM NaPO 4 , 0.15 NaCl, pH 7.0 after storage at 37 ° C for 18 hours. The regeneration of soluble protein is significantly higher in saturated phosphate solution than in PBS. ΔN15, like C (1.15) S, showed significantly increased stability compared to natural KGF. ΔN15 and C (1.15) S also gave ~ 100% recovery (regeneration) in saturated phosphate, as expected from the results with natural KGF.

Однако был проведен единичный предварительный опыт по сравнению устойчивости при хранении С(1,15,40)S и C(40)S (который кодируется основаниями от 201 до 684 SEQ ID NO:1, за исключением того, что Ser40 кодируется AGA); и С(1,15,102)S и C(102)S (который кодируется основаниями от 201 до 684 SEQ ID NO:1, за исключением того, что Ser102 кодируется AGA). Результаты (не показаны) указывают на низкую устойчивость (т.е. меньше растворимого белка после хранения при 37oС). Однако количество растворимого, правильно скрученного С(1,15,40)S белка, который очищался от культуральной среды, было больше, чем таковое C(40)S; это предполагает, что С(1,15,40)S может, в действительности, быть более устойчивым и что результаты примера сравнения недоказательны, неубедительны. Данное изобретение предпочтительно включает аналог KGF, имеющий замены, иные, нежели в Cys40, Cys102, Cys106, и более предпочтительно, исключает С(1,15,40)S, C(1,15,102)S и С(1,15,102,106)S.However, a single preliminary experiment was conducted comparing the storage stability of C (1,15,40) S and C (40) S (which is encoded with bases from 201 to 684 SEQ ID NO: 1, except that Ser 40 is encoded by AGA) ; and C (1,15,102) S and C (102) S (which is encoded with bases from 201 to 684 of SEQ ID NO: 1, except that Ser 102 is encoded by AGA). Results (not shown) indicate low stability (i.e., less soluble protein after storage at 37 ° C. ). However, the amount of soluble, correctly twisted C (1,15,40) S protein that was purified from the culture medium was greater than that of C (40) S; this suggests that C (1,15,40) S can, in fact, be more stable and that the results of the comparison example are unproven, unconvincing. The present invention preferably includes a KGF analog having substitutions other than Cys 40 , Cys 102 , Cys 106 , and more preferably excludes C (1,15,40) S, C (1,15,102) S and C (1, 15,102,106) S.

Способность природного KGF, C(1,15)S, ΔN23, C(1,15)S/R(144)E, C(1,15)S/R(144)Q и ΔN23/R(144)Q предотвращать образование агрегированных молекул при повышенных температурах также была изучена. Образцы, содержащие 0.5 мг/мл белка, были приготовлены в D-PB8. Аликвоты 0.5 мл каждого образца были помещены в стеклянные пробирки 1-типа на 3 мл. Пробирки закрывали резиновыми пробками и закрепляли сверху 13 мм запирающими алюминиевыми колпачками. Затем эти пробирки помещали в термостат при 37oС. Через заранее определенные временные интервалы пробирки вынимали и анализировали потерю (уменьшение) растворимого белка. Видимые осадки (частицы) удаляли центрифугированием по 250 мл каждого образца через 0.22 мм Spin-ХФ фильтровальную установку (Costar, Cambridge, MA). Растворимый белок в отфильтрованном растворе анализировали соответствующим образом вытеснительной хроматографией HPLC по размеру. Количество растворимого белка определяли, интегрируя площадь HPLC пика и изображая графически результат, как функцию времени термостатирования при 37oС. Результаты для природного KGF, С(1,15)S, C(1,15)S/R(144)E и C(1,15)S/R(144)Q и ΔN23/R(144)Q приведены на Фигуре 26 (данные для ΔN23 и ΔN23/R(144)Q не показаны).The ability of natural KGF, C (1,15) S, ΔN23, C (1,15) S / R (144) E, C (1,15) S / R (144) Q and ΔN23 / R (144) Q to prevent the formation of aggregated molecules at elevated temperatures has also been studied. Samples containing 0.5 mg / ml protein were prepared in D-PB8. Aliquots of 0.5 ml of each sample were placed in 1 ml 3-ml glass tubes. The tubes were closed with rubber stoppers and fixed on top of 13 mm with aluminum locking caps. Then these tubes were placed in a thermostat at 37 o C. At predetermined time intervals, the tubes were removed and analyzed the loss (decrease) of soluble protein. Visible sediments (particles) were removed by centrifugation of 250 ml of each sample through a 0.22 mm Spin-HF filter unit (Costar, Cambridge, MA). Soluble protein in the filtered solution was analyzed by size exclusion chromatography by HPLC. The amount of soluble protein was determined by integrating the HPLC peak area and plotting the result as a function of thermostating time at 37 ° C. Results for natural KGF, C (1.15) S, C (1.15) S / R (144) E and C (1.15) S / R (144) Q and ΔN23 / R (144) Q are shown in Figure 26 (data for ΔN23 and ΔN23 / R (144) Q are not shown).

По этим кинетическим кривым затем оценивали период полураспада - потери половины растворимого, мономерного белка. Таблица 1 показывает период полураспада для оставшегося после хранения при 37oС растворимого KGF для этих белков.These kinetic curves were then used to estimate the half-life — the loss of half of the soluble, monomeric protein. Table 1 shows the half-life of soluble KGF for these proteins remaining after storage at 37 ° C.

Как видно из Таблицы 1 и Фигуры 27, природный KGF образовывал агрегированные молекулы быстрее всего с периодом потери половины растворимости (полураспада) 0.6 дней. C(1,15)S/R(144)Q, ΔN23/R(144)Q и C(1,15)S/R(144)E проявили значительное повышение периода полураспада - потери половины растворимости - до 13.3, 22.3 и 38 дней соответственно. As can be seen from Table 1 and Figure 27, natural KGF formed aggregated molecules most rapidly with a half-life of 0.6 days. C (1.15) S / R (144) Q, ΔN23 / R (144) Q and C (1.15) S / R (144) E showed a significant increase in half-life - loss of half solubility - to 13.3, 22.3 and 38 days respectively.

Термическое раскручивание
Термическое раскручивание контролировали методом кругового дихроизма (CD) при 230 нм, применяя J-720ТМ спектрополяриметр (Jasco, Inc., Easton, MD), снабженный системой контроля температуры РТС-343 типа Пельтье. Для CD анализа готовили отдельные образцы, содержащие 0.1 мг/мл анализируемого полипептида в D-PBS (Life Technologies, Inc., Grand Island, NY). Около 2.5 мл каждого образца помещали во флуоресцентную кювету (Hellma Cells, Inc., Jamaica, NY) из прямоугольных пластинок кварца SuprasilТМ длиной 10 мм (Heraeus Quarzschmelze, GmbH, Hanau, Germany). Кювету затем помещали в систему температурного контроля Peltier в спектрополяриметре. Термическое раскручивание проводили со скоростью 50oС/час. За изменениями эллиптичности следили при 230 нм, чтобы показать развертывание. Тm каждого образца оценивали, определяя температуру, при которой 50% белковых молекул в растворе были развернутыми (ракрученными) (Biophysical Chemistry, Cantor and Schimmel (eds), W. H. Freeman and Co. San Francisco (1980). Определенные Tm для каждого из трех белков перечислены в Таблице 2.
Thermal unwinding
Thermal unwinding was monitored by the circular dichroism (CD) method at 230 nm using a J-720 TM spectropolarimeter (Jasco, Inc., Easton, MD) equipped with a Peltier type RTS-343 temperature control system. Separate samples containing 0.1 mg / ml of the analyzed polypeptide in D-PBS (Life Technologies, Inc., Grand Island, NY) were prepared for CD analysis. About 2.5 ml of each sample was placed in a fluorescent cuvette (Hellma Cells, Inc., Jamaica, NY) from 10 mm long Suprasil TM rectangular quartz plates (Heraeus Quarzschmelze, GmbH, Hanau, Germany). The cuvette was then placed in a Peltier temperature control system in a spectropolarimeter. Thermal unwinding was carried out at a speed of 50 o C / hour. Changes in ellipticity were monitored at 230 nm to indicate deployment. T m of each sample was evaluated by determining the temperature at which 50% of the protein molecules in the solution were unfolded (curled) (Biophysical Chemistry, Cantor and Schimmel (eds), WH Freeman and Co. San Francisco (1980). Defined T m for each of three proteins are listed in Table 2.

Как показывают эти результаты, у С(1,15)S и ΔN15 Тm повышена на 1oС по сравнению с природным KGF. У ΔN23 Тm повышена еще на один градус. Однако замена R144Q на C(1,15)S/R(144)Q или ΔN23 увеличивает Тm больше чем на 6oС и больше чем на 7oС по сравнению с природным KGF. Более того, C(1,15)S/R(144)E больше чем на 9oС более устойчив, чем природный KGF.As these results show, in C (1.15) S and ΔN15 T m is increased by 1 o C compared with natural KGF. At ΔN23 T m increased one more degree. However, replacing R144Q with C (1.15) S / R (144) Q or ΔN23 increases T m by more than 6 ° C and more than 7 ° C compared to natural KGF. Moreover, C (1.15) S / R (144) E is more than 9 ° C more stable than natural KGF.

pH
Устойчивость в кислой среде C(1,15)S/R(144)Q и C(1,15)S/R(144)E также сравнивали с таковой природного KGF, доводя D-PBS до различных значений рН добавлением концентрированных HCl или NaOH. Примерно 2.35 мл D-PBS с различными значениями рН смешивали со 100 мл раствора 2.45 мг/мл KGF-белка в кварцевой кювете. Эти образцы термически развертывали со скоростью 50oС/час и контролировали методом CD при 230 нм. Фигура 28 показывает Тm как функцию рН для природного KGF, C(1,15)S, C(1,15)S/R(144)Q и C(1,15)S/R(144)E. В исследуемом интервале рН C(1,15)S, C(1,15)S/R(144)Q и C(1,15)S/R(144)E всегда имели более высокую Тm, чем природный KGF.
pH
Acid stability C (1.15) S / R (144) Q and C (1.15) S / R (144) E were also compared with that of natural KGF, adjusting D-PBS to various pH values by adding concentrated HCl or NaOH. Approximately 2.35 ml of D-PBS with different pH values were mixed with 100 ml of a 2.45 mg / ml KGF protein solution in a quartz cuvette. These samples were thermally deployed at a speed of 50 o C / hour and controlled by CD at 230 nm. Figure 28 shows T m as a function of pH for natural KGF, C (1.15) S, C (1.15) S / R (144) Q, and C (1.15) S / R (144) E. In the studied pH range, C (1.15) S, C (1.15) S / R (144) Q and C (1.15) S / R (144) E always had a higher T m than natural KGF.

In vitro биологическая активность
In vitro митогенную активность определяли так же, как функцию концентрации белка и половины максимальных концентраций, измеряя потребление [3H] -тимидина клетками Balb/MK (по способам Rubin et al. (1989), supra). Обычно отношение концентраций каждого из аналогов KGF определяли, применяя in vitro биологический анализ. Каждый KGF аналог затем разбавляли и анализировали (на) биологическую активность, используя Balb/MK митогенный анализ. Сначала образцы разбавляли в среде для биопроб, состоящей на 50% из приготовленной потребителем минимальной поддерживающей среды Игла (

Figure 00000002
MEM), 50% приготовленного потребителем F12, 5 мг/мл трансферрина, 5 нг/мл селенита натрия, 0.0005% HSA и 0.005% Tween 20. Образцы KGF затем помещали в 96-луночные планшеты Falcon Primeria, засеянные клетками Balb/MK. В ходе синтеза ДНК измеряли [3H] -тимидин и преобразовывали в концентрацию (находили концентрацию) природного KGF на входе сравнением со стандартной кривой природного KGF. Результаты представлены на Фигурах от 29 до 34. Как видно из Фигур, анализируемые аналоги KGF, описанные на Фигурах от 28 до 33, имеют активность, сравнимую с природным KGF.In vitro biological activity
In vitro, mitogenic activity was determined in the same way as a function of protein concentration and half maximum concentrations by measuring the consumption of [ 3 H] -thymidine by Balb / MK cells (according to the methods of Rubin et al. (1989), supra). Typically, the concentration ratio of each of the KGF analogues was determined using in vitro biological analysis. Each KGF analog was then diluted and analyzed (for) biological activity using a Balb / MK mitogenic assay. First, the samples were diluted in a bioassay medium, consisting of 50% of the minimum support medium Eagle prepared by the consumer (
Figure 00000002
MEM), 50% consumer-prepared F12, 5 mg / ml transferrin, 5 ng / ml sodium selenite, 0.0005% HSA and 0.005% Tween 20. KGF samples were then placed in Falcon Primeria 96-well plates seeded with Balb / MK cells. During DNA synthesis, [ 3 H] -thymidine was measured and converted to the concentration (found concentration) of natural KGF at the input by comparison with the standard curve of natural KGF. The results are presented in Figures from 29 to 34. As can be seen from the Figures, the analyzed KGF analogues described in Figures from 28 to 33 have activity comparable to natural KGF.

Пример 3: Продуцирование в клеточной культуре млекопитающих
Этот пример описывает экспрессию, выделение и характеристику двух биологически активных форм рекомбинантного KGF (rKGF), полученных в экспрессирующей системе млекопитающих.
Example 3: Production in Mammalian Cell Culture
This example describes the expression, isolation and characterization of two biologically active forms of recombinant KGF (rKGF) obtained in a mammalian expression system.

Ген KGF человека был выделен PCR амплификацией кДНК, полученной из фибробластных клеток нормальной дермы человека (Clonetec, Inc., San Diego, CA). После получения кДНК с помощью ревертазы для амплификации гена KGF была применена PCR (полимеразная цепная реакция). Для амплификации гена из кДНК были использованы OLIGO#25 и OLIGO#26, a OLIGO#27 и OLIGO#28 были применены, чтобы поместить сайты рестрикции Hind III и Bgl II по концам фрагмента второй PCR амплификацией, как показано на Фигурах 1а и 1б (последовательность 4 см. в конце текста). The human KGF gene was isolated by PCR amplification of cDNA obtained from normal human dermis fibroblast cells (Clonetec, Inc., San Diego, CA). After obtaining cDNA using revertase, PCR (polymerase chain reaction) was used to amplify the KGF gene. For amplification of the gene from cDNA, OLIGO # 25 and OLIGO # 26 were used, and OLIGO # 27 and OLIGO # 28 were used to place the Hind III and Bgl II restriction sites at the ends of the fragment of the second PCR amplification, as shown in Figures 1a and 1b ( 4 cm sequence at the end of the text).

После клонирования и подтверждения последовательности ДНК была использована ДНК KGF гена. Амплификацию провели, применяя OLIGO#29 и OLIGO#30 (последовательность 5 см. в конце текста). After cloning and DNA sequence confirmation, the KGF gene DNA was used. Amplification was performed using OLIGO # 29 and OLIGO # 30 (5 cm sequence at the end of the text).

Смысловой праймер OLIGO#29 содержал сайт XbaI и консенсусная последовательность трансляции Козака (5'-ССАСС-3') "выше" (upstream) стартового кодона, ATG. Антисмысловой праймер OLIGO#30 включал SalI сайт клонирования и дополнительный терминирующий кодон. После 18 циклов PCR амплификации (30 с денатурации при 94oС, 40 с гибридизации (обжига) при 55oС и 40 с элонгации при 73oС) продукт гидролитически расщепляли XbaI и SalI и лигировали с подобным же образом гидролизованной ДНК pDSRα2 (по методикам Bourdrel et al. (1993), Protein Exp. and Purif., 4:130-140 и Lu et al. (1992), Arch. Biochem. Biophys. , 298:150-158). Это привело к плазмиде KGF/pDSRα2, которая поместила ген KGF человека между последовательностями SV40 раннего промотора и α-FSH полиаденилирования. Были выбраны два клона и секвенирование ДНК подтвердило конструкцию заданного вектора.The OLIGO # 29 sense primer contained the XbaI site and the Kozak consensus translation sequence (5'-CCACC-3 ') of the upstream start codon, ATG. The antisense primer OLIGO # 30 included a SalI cloning site and an additional termination codon. After 18 cycles of PCR amplification (30 s of denaturation at 94 ° C, 40 s of hybridization (firing) at 55 ° C and 40 s of elongation at 73 ° C), the product was hydrolytically digested with XbaI and SalI and ligated with a similarly hydrolyzed pDSRα2 DNA (by methods of Bourdrel et al. (1993), Protein Exp. and Purif., 4: 130-140 and Lu et al. (1992), Arch. Biochem. Biophys., 298: 150-158). This led to the plasmid KGF / pDSRα2, which placed the human KGF gene between the SV40 sequences of the early promoter and α-FSH polyadenylation. Two clones were selected and DNA sequencing confirmed the design of the desired vector.

Две микрограммы ДНК KGF/pDSRα2 были затем переведены в линейную форму с помощью RvuI. Клетки яичников китайского хомячка (СНО), посеянные на день раньше в чашках для культивирования 0.8•106 клеток/60 мм, были подвергнуты трансфекции обработанной ДНК с применением стандартного метода осаждения фосфатом кальция (Bourdrel et al., supra). Через две недели были отобраны индивидуальные колонии и перенесены в 24-луночные планшеты. Кондиционированные среды считаются бессывороточными, когда клетки сольются, и их аликвоты анализируют с помощью вестерн-блотирования, применяя реактив поликлональной кроличьей антисыворотки против E. coli - экспрессируемого KGF человека.Two micrograms of KGF / pDSRα2 DNA were then linearized using RvuI. Chinese hamster ovary cells (CHO), seeded a day earlier in culture dishes of 0.8 x 10 6 cells / 60 mm, were transfected with treated DNA using the standard calcium phosphate precipitation method (Bourdrel et al., Supra). Two weeks later, individual colonies were selected and transferred to 24-well plates. Conditioned media are considered serum-free when the cells merge, and aliquots of them are analyzed by Western blotting using a polyclonal rabbit antiserum reagent against human E. coli expressed KGF.

Вестерн-блотирование осуществляли, пропуская образцы через 12.5% (вес/объем) SDS полиакриламидные гели с последующим электроблотированием в течение 1 часа при 400 мА на нитроцеллюлозные мембраны, применяя аппарат для переноса в полусухом виде (Hoefer Scientific Instruments, San Francisco, CA). 20 мМ Tris, 150 мМ глицина, 20% метанола служили в качестве буфера для переноса. Нитроцеллюлозные листы были блокированы термостатированием с 10% нормальной козьей сывороткой в PBS. В качестве первичного антитела применяли кроличью антисыворотку, полученную против Е. coli-продуцированного KGF. Для употребления ее разбавляли 1/10 000 в 1% нормальной козьей сыворотке в PBS и термостатировали с заблокированными нитроцеллюлозными листами в течение 12 часов при комнатной температуре, после чего избыток антитела удаляли трижды, по 30 мин отмывая в PBS. Затем нитроцеллюлозные мембраны термостатировали в 100 мл 1% нормальной козьей сыворотки в PBS, содержащем VectastainТМ биотинилированную козью антикроличью IgG (вторичное антитело, Vector Labs. Burlingame, CA) в течение 30 минут при комнатной температуре. После трех десятиминутных отмываний в PBS термостатировали в течение 30 минут при комнатной температуре в 100 мл 1% раствора нормальной козьей сыворотки, содержащей стрептавидин и биотинилированную пероксидазу, приготовленный в соответствии с рекомендациями изготовителя (Vector Labs). После трех промываний в PBS KGF-материал перекресной реакции визуализовали термостатированием в смеси 60 μл 30% (вес/объем) Н2О2 в 100 мл PBS и 50 мг 4-хлорнафтола в 20 мл метанола. Реакцию прекращали, выливая через 10 минут в воду.Western blotting was performed by passing samples through 12.5% (w / v) SDS polyacrylamide gels, followed by electro-blotting for 400 hours at 400 mA onto nitrocellulose membranes using a semi-dry transfer apparatus (Hoefer Scientific Instruments, San Francisco, CA). 20 mM Tris, 150 mM glycine, 20% methanol served as transfer buffer. Nitrocellulose sheets were blocked by incubation with 10% normal goat serum in PBS. A rabbit antiserum obtained against E. coli-produced KGF was used as the primary antibody. For consumption, it was diluted 1/10 000 in 1% normal goat serum in PBS and incubated with blocked nitrocellulose sheets for 12 hours at room temperature, after which excess antibody was removed three times, washing in PBS for 30 minutes. Then, nitrocellulose membranes were thermostated in 100 ml of 1% normal goat serum in PBS containing Vectastain goat anti-rabbit IgG biotinylated (secondary antibody, Vector Labs. Burlingame, CA) for 30 minutes at room temperature. After three ten-minute washes in PBS, they were incubated for 30 minutes at room temperature in 100 ml of a 1% solution of normal goat serum containing streptavidin and biotinylated peroxidase, prepared in accordance with the manufacturer's recommendations (Vector Labs). After three washes in PBS, the KGF cross-reaction material was visualized by incubation in a mixture of 60 μl 30% (w / v) H 2 O 2 in 100 ml of PBS and 50 mg of 4-chloronaphthol in 20 ml of methanol. The reaction was stopped by pouring into water after 10 minutes.

Анализ блотов показал, что KGF-специфическое антитело, ассоциировано с тремя отличными полосами белков, причем две близки по молекулярному весу примерно к 25-29 kDa, а одна достигает молекулярного веса примерно в 17 kDa по сравнению с ожидаемым молекулярным весом примерно 18.8 для зрелого белка из 163 аминокислот. Кроме того, несколько высоко экспрессирующих клонов, секретирующих более чем 2.0 мг rKGF на литр, судя по вестерн-анализу, было отобрано и помещено во вращающиеся бутыли (по методу Lu et al., supra) с целью получения больших объемов бессывороточной кондиционированной среды для очистки KGF катионообменной хроматографией и гель-фильтрацией, как показано ниже. Blot analysis showed that a KGF-specific antibody is associated with three distinct protein bands, two of which are close in molecular weight to about 25-29 kDa, and one reaches a molecular weight of about 17 kDa compared to the expected molecular weight of about 18.8 for mature protein of 163 amino acids. In addition, several highly expressing clones secreting more than 2.0 mg of rKGF per liter, according to Western analysis, were selected and placed in rotating bottles (according to the method of Lu et al., Supra) in order to obtain large volumes of serum-free conditioned cleaning medium KGF cation exchange chromatography and gel filtration, as shown below.

KGF из 3 л бессывороточной кондиционированной среды очищали, помещая среду непосредственно на катионообменную колонку (5•24 см), заполненную 450 мл сульфоэтильной S-Sepharose Fast Flow (Pharmacia), предварительно уравновешенную с 20 мМ фосфата натрия, рН 7.5. После промывания пятью объемами колонки 20 мМ фосфата натрия, 0.2 М NaCl, рН 7.5, rKGF элюировали, применяя 20 объемов колонки в линейном градиенте концентрации от 0.2 до 1.0 М NaCl в 20 мМ фосфата натрия, рН 7.5. Собирали фракции по 50 мл при постоянном контроле A280. Белок KGF обнаруживали, анализируя аликвоты каждой фракции SDS-PAGE. SDS-PAGE проводили в электрофоретической системе (Novex, San Diego, CA), применяя готовые 14% трисглициновые гели (по методу Laemmli (1970), Nature, 227:680-685). Образцы смешивали с невосстанавливающимся образцом SDS буфера, не нагревая перед нанесением. Белки определяли, окрашивая либо Кумасси синим, либо серебром. Два поздно элюируемых пика, по-видимому, содержали полосы белка, соответствующие 25-29 kDa и 17 kDa, определенные по вестерн-блоту. Фракции, содержащие каждый из этих пиков, по отдельности концентрировали до объема менее 1 мл и подвергали гель-фильтрации.KGF from 3 L of serum-free conditioned medium was purified by placing the medium directly on a cation exchange column (5 x 24 cm) filled with 450 ml of sulfoethyl S-Sepharose Fast Flow (Pharmacia), pre-equilibrated with 20 mM sodium phosphate, pH 7.5. After washing with five column volumes, 20 mM sodium phosphate, 0.2 M NaCl, pH 7.5, rKGF was eluted using 20 column volumes in a linear concentration gradient from 0.2 to 1.0 M NaCl in 20 mM sodium phosphate, pH 7.5. 50 ml fractions were collected with constant monitoring of A 280 . KGF protein was detected by analyzing aliquots of each SDS-PAGE fraction. SDS-PAGE was performed in an electrophoretic system (Novex, San Diego, CA) using ready-made 14% trisglycine gels (according to the method of Laemmli (1970), Nature, 227: 680-685). Samples were mixed with a non-reducing sample SDS buffer without heating prior to application. Proteins were determined by staining with either Coomassie blue or silver. Two late eluting peaks apparently contained protein bands corresponding to 25-29 kDa and 17 kDa determined by western blot. Fractions containing each of these peaks were individually concentrated to a volume of less than 1 ml and subjected to gel filtration.

Для гель-фильтрации применяли колонки со смолой Superdex-75ТМ (HR 10/30, Pharmacia), предварительно уравновешенные с PBS, рН 7.2, и калиброванные по следующим известным стандартам молекулярных весов (BioRad, San Francisco, CA): тироглобулин (670 kDa), g-глобулин (158 kDa), овальбулин (44 kDa), миоглобин (17 kDa) и витамин В-12 (1.4 kDa). Эти стадии очистки дают примерно 2000-кратную очистку rKGF, при этом включается специфический материал 17 kDa и 30 kDa, как таковой, определяемый окрашиванием серебром.For gel filtration, columns with Superdex-75 TM resin (HR 10/30, Pharmacia), pre-equilibrated with PBS, pH 7.2, and calibrated according to the following well-known molecular weight standards (BioRad, San Francisco, CA): tyroglobulin (670 kDa) were used. ), g-globulin (158 kDa), ovalbulin (44 kDa), myoglobin (17 kDa) and vitamin B-12 (1.4 kDa). These purification steps give an approximately 2,000-fold purification of rKGF, with the inclusion of a specific material of 17 kDa and 30 kDa, as such, as determined by silver staining.

На примере материала с более высоким молекулярным весом rKGF элюировался как основной симметричный пик (по А280), который был назван KGF-a. Анализом SDS-PAGE меньшего количества этого материала, 3 μг/дорожка вместо 6 μг/дорожки, были разрешены две полосы с разницей молекулярных весов 1-2 kDa. На примере материала с более низким молекулярным весом, названного KGF-b, гель-фильтрация дала белковый препарат с ожидаемой подвижностью. Как для KGF-a, так и для KGF-b, общий выход после очистки был примерно 30-40%.Using an example of a material with a higher molecular weight, rKGF was eluted as the main symmetric peak (A 280 ), which was named KGF-a. By SDS-PAGE analysis of a smaller amount of this material, 3 μg / lane instead of 6 μg / lane, two bands were allowed with a molecular weight difference of 1-2 kDa. Using an example of a lower molecular weight material called KGF-b, gel filtration gave a protein preparation with the expected mobility. For both KGF-a and KGF-b, the overall yield after purification was approximately 30-40%.

Были также проанализированы аминокислотные последовательности KGF-a и KGF-b. Эти анализы проводили на автоматическом секвенаторе (Модель 477А или 470А, Applied Biosystem, Inc., Foster City, СА), снабженном 120А непрерывным РТН-аминокислотным анализатором и системой сбора данных Model 900A (по методу Lu et al. (1991), J. Biol. Chem., 266:8102-8107). Секвенирование Эдмана показало в KGF-a основную N-концевую последовательность X1-N-D-M-T-P-E-Q-M-A-T-N-V-X2-X3-S- (SEQ ID NO: 75). Минорная последовательность, начиная с третьей N-концевой аминокислоты, аспартиковой кислоты, также присутствовала в 1.6% всех белковых последовательностей. Х1, Х2 и Х3 не были отнесены из-за отсутствия фенилтиогидантоинил (РТН) аминокислотных сигналов при секвенировании. N-концевая аминокислотная последовательность KGP, предсказанная исходя из последовательности кДНК, указывает, что X1 и Х3 представляют собой остатки Cys и Х2 означает аспарагин. Отсутствие X1 и Х3 показывает, что эти цистеины могут образовывать дисульфидные мостики. Исходя из последовательности согласованного N-связанного гликозилирования Asn-X-Ser, отсутствие предсказанного остатка Asn, соответствующего Х2, указывает, что это есть сайт потенциального N-связанного гликозилирования.The amino acid sequences of KGF-a and KGF-b were also analyzed. These analyzes were performed on an automated sequencer (Model 477A or 470A, Applied Biosystem, Inc., Foster City, CA) equipped with a 120A continuous PTH amino acid analyzer and Model 900A data acquisition system (according to the method of Lu et al. (1991), J. Biol. Chem., 266: 8102-8107). Edman sequencing showed in KGF-a the main N-terminal sequence of X 1 -NDMTPEQMATNVX 2 -X 3 -S- (SEQ ID NO: 75). A minor sequence, starting from the third N-terminal amino acid, aspartic acid, was also present in 1.6% of all protein sequences. X 1 , X 2 and X 3 were not assigned due to the lack of phenylthiohydantoinyl (PTH) amino acid signals during sequencing. The KGP N-terminal amino acid sequence predicted from the cDNA sequence indicates that X 1 and X 3 are Cys and X 2 are asparagine. The absence of X 1 and X 3 indicates that these cysteines can form disulfide bridges. Based on the sequence of matched N-linked glycosylation of Asn-X-Ser, the absence of the predicted Asn residue corresponding to X 2 indicates that this is a potential N-linked glycosylation site.

Интересно, что N-концевое секвенирование KGF-b показало N-концевую аминокислотную последовательность S-Y-D-Y-M-E-G-G-D-I-R-V- (SEQ ID NO:76), это говорит, что именно N-концевая процессированная (усеченная) форма KGF расщеплялась протеолитически по Arg23-Ser24 пептидной связи.Interestingly, the N-terminal sequencing of KGF-b showed the N-terminal amino acid sequence of SYDYMEGGDIRV- (SEQ ID NO: 76), which suggests that it was the N-terminal processed (truncated) form of KGF that was cleaved proteolytically by the Arg 23 -Ser 24 peptide bond .

Для дополнительной характеристики очищенных KGF-а и KGF-b белок подвергали действию гликозидаз (нейраминидазы, О-гликаназы и/или N-гликаназы), применяя известные методики (Sasaki et al. (1987), J. Biol. Chem., 262:12059-12076); Takeuchi et al. (1988), J. Biol. Chem., 263:3657-3663); Zsebo at al. (1990), Cell, 63: 195-201). Эти данные указывают, что KGF-a содержит N- и O-соединенные углеводы, хотя форма KGF-a с более низким молекулярным весом, возможно, содержит только N-связанный сахар. Обработка гликозидазой не вызвала уменьшения молекулярного веса KGF-b, это указывает на то, что молекула не является гликозилированной. To further characterize purified KGF-a and KGF-b, the protein was exposed to glycosidases (neuraminidases, O-glycanases and / or N-glycanases) using known methods (Sasaki et al. (1987), J. Biol. Chem., 262: 12059-12076); Takeuchi et al. (1988), J. Biol. Chem., 263: 3657-3663); Zsebo at al. (1990), Cell, 63: 195-201). These data indicate that KGF-a contains N- and O-linked carbohydrates, although a lower molecular weight form of KGF-a may contain only N-linked sugar. Glycosidase treatment did not cause a decrease in the molecular weight of KGF-b, which indicates that the molecule is not glycosylated.

Гликозилированный образец KGF-a дополнительно охарактеризован масс-спектроскопией эндопротеиназ Glu-C-пептидов, описанных выше. Выяснение углеводной структуры гликопептида эффузионным методом масс-спектрометрического анализа было успешно применено к другим белкам (Huddleston et al. (1993), Anal. Сhem. , 65: 877-884; Carr et al. (1993), Prot. Sci., 2:183-196). Как подтверждено выделением негликозилированного полипептида, Thr22, по-видимому, является частично гликозилированным. Аналогичный масс-спектрометрический анализ Asn14 позволил предположить микрогетерогенность при гликозилировании с би-, три- и тетраантенными структурами с меняющимися степенями сиалилирования.A glycosylated KGF-a sample is further characterized by mass spectroscopy of the endoproteinases of Glu-C peptides described above. Elucidation of the carbohydrate structure of a glycopeptide by effusion mass spectrometric analysis has been successfully applied to other proteins (Huddleston et al. (1993), Anal. Chem., 65: 877-884; Carr et al. (1993), Prot. Sci., 2 : 183-196). As confirmed by the isolation of the non-glycosylated polypeptide, Thr 22 appears to be partially glycosylated. A similar mass spectrometric analysis of Asn 14 suggested microheterogeneity during glycosylation with bi-, tri-, and tetraantenna structures with varying degrees of sialylation.

В таблице 3А суммированы данные о концентрации KGF, стимулирующей [3H] -тимидиновое включение кератиноцитов с половиной максимальной скорости (по методу Rubin et al. (1989), supra). Взаимодействие KGF рецептором изучали, используя препараты мембран из выделенного KGF рецептора, приготовленные из кератиноцитов эпидермы мышей Balb/MK (по методике, описанной Massague (1983), J. Biol. Chem. , 258:13614-13620). Конкретно, различные формы KGF разбавляли 50 мМ Tris-HCl, pH 7.5, содержащим 0.2% бычьего сывороточного альбумина так, чтобы интервал концентраций был от 0.8 нг до 100 нг на 50 μл. Они термостатировались по отдельности с препаратом мембраны (75 нг/мл) и 125I-меченым E. соli-образованным KGF (1.5 нг). Рецептурное связывание и эксперименты с конкурентными процессами проводили при 4oС в течение 16 часов, после чего образцы вынимали, центрифугировали и дважды промывали вышеуказанным разбавленным буфером для удаления несвязанного и неспецифически связанного меченого KGF. Образцы затем считали на остаточную радиоактивность. Конкурентные кривые рецепторного связывания между образцами KGF и меченым KGF были построены как график соотношения (процента) неконкурентности к концентрации каждого образца KGF. Таблица 3В суммирует концентрацию KGF, необходимую, чтобы достигнуть 60% неконкурентности против меченого Е. соli-образованного KGF, выраженную в нг/мл.Table 3A summarizes the concentration of KGF that stimulates the [ 3 H] -thymidine incorporation of keratinocytes at half the maximum rate (according to the method of Rubin et al. (1989), supra). The interaction of the KGF receptor was studied using membrane preparations from the isolated KGF receptor prepared from keratinocytes of the epidermis of Balb / MK mice (as described by Massague (1983), J. Biol. Chem., 258: 13614-13620). Specifically, various forms of KGF were diluted with 50 mM Tris-HCl, pH 7.5, containing 0.2% bovine serum albumin so that the concentration range was from 0.8 ng to 100 ng per 50 μl. They were thermostated separately with a membrane preparation (75 ng / ml) and 125 I-labeled E. coli-formed KGF (1.5 ng). Prescription binding and competition experiments were carried out at 4 ° C. for 16 hours, after which the samples were removed, centrifuged and washed twice with the above diluted buffer to remove unbound and non-specifically bound labeled KGF. Samples were then counted for residual radioactivity. Competitive receptor binding curves between KGF samples and labeled KGF were constructed as a graph of the ratio (percentage) of non-competitiveness to the concentration of each KGF sample. Table 3B summarizes the concentration of KGF necessary to achieve 60% non-competitiveness against labeled E. coli-formed KGF, expressed in ng / ml.

Как показано на таблице 3А, KGF-a и KGF-b стимулируют сравнимое [3H]-тимидиновое включение, при этом скорость, равная половине максимальной, стимулируется примерно 30 нг/мл любого аналога. Таким образом, укорочение (усечение) не уменьшает биологической активности молекулы. Однако два аналога имеют активность примерно в 3 раза ниже, чем Е. coli-образованный полноразмерный KGF. Как показано на таблице 3В, эксперименты по неконкурентности с помощью радиорецепторного анализа показали, что Е. coli-образованный KGF, KGF-a и KGF-b обладают сходной активностью рецепторного связывания.As shown in Table 3A, KGF-a and KGF-b stimulate comparable [ 3 H] -thymidine incorporation, with a rate equal to half the maximum being stimulated by approximately 30 ng / ml of any analogue. Thus, shortening (truncation) does not reduce the biological activity of the molecule. However, two analogues have an activity of about 3 times lower than E. coli-formed full-sized KGF. As shown in Table 3B, non-competitive experiments using radioreceptor analysis showed that E. coli-formed KGF, KGF-a and KGF-b have similar receptor binding activity.

Пример 4: In vivo биологический анализ полипептидов KGF, продуцированных в Е. сoli и клеточной культуре млекопитающих
Было показано, что однократная доза KGF подкожно приводит к зависящему от дозы повышению сывороточного холестерина у мышей в течение 24 часов. Природный KGF, KGF-a, C(1,15)S, ΔN15 и ΔN23 также оценивались с точки зрения способности повышать содержание холестерина в сыворотке в зависимости от дозы.
Example 4: In vivo biological analysis of KGF polypeptides produced in E. coli and mammalian cell culture
It has been shown that a single dose of KGF subcutaneously leads to a dose-dependent increase in serum cholesterol in mice within 24 hours. Natural KGF, KGF-a, C (1.15) S, ΔN15 and ΔN23 were also evaluated in terms of their ability to increase serum cholesterol depending on the dose.

Каждая подопытная группа содержала пять женских особей мышей Balb/c (18-20 г), полученных из CRL. Белок разбавляли 0.9% физиологическим раствором, чтобы конечный объем инъекции был равен 100 μл/мышь. Каждой мыши вводили однократно подкожную инъекцию в следующих дозах (Табл. 4). Each experimental group contained five female Balb / c mice (18-20 g) obtained from CRL. The protein was diluted with 0.9% saline so that the final injection volume was 100 μl / mouse. Each mouse was given a single subcutaneous injection in the following doses (Table 4).

Через 24 часа после инъекции мышей умерщвляли и обескровливали через кардиальный прокол. Образцы крови обрабатывали для определения сывороточного холестерина. 24 hours after injection, the mice were sacrificed and bled through a cardiac puncture. Blood samples were processed to determine serum cholesterol.

Как показано на Фигуре 34 было найдено, что каждый испытуемый KGF аналог повышает холестерин в сыворотке в зависимости от дозы. Далее, не обнаружено видимой разницы биоактивности между любыми испытуемыми KGF аналогами. As shown in Figure 34, it was found that each test KGF analogue increases serum cholesterol depending on the dose. Further, no apparent difference in bioactivity was found between any KGF analogs tested.

In vivo модель диабета
Химически-индуцированные (вызванные) модели сахарного диабета у различных видов животных традиционно использовались для изучения заболевания и его лечения. Стрептозотоцин вызывает диабет у мыши, крысы, хомяка, собаки и обезьяны, хотя больше всего практикуются исследования на крысах и мышах. Jonod et al., Proc. Soc. Exp., Pio. Med. 126:210-205 (1967); Rerup, Pharm. Pev. 22: 485-518 (1970); Rossini et al., P.N.A.S. 74:2485-2489 (1977) и Ar'Rajab and Ahren, Pancreas 8:50-57 (1977). У крыс дозы стрептозотоцина от 45 до 70 мг/кг в виде однократной дозы внутривенно вызывают стойкое заболевание. Дозы ниже 45 мг/кг вызывают (кратко)временное болезненное состояние, которое обратимо. В течение одного дня после введения стрептозотоцина индуцируется состояние гипергликемии. Содержание инсулина в крови остается существенно неизменным по сравнению с нормальными крысами; однако общее содержание инсулина и С-пептида в поджелудочной железе резко уменьшается. Крысы проявляют классические признаки и симптомы диабета у людей: повышенное содержание глюкозы в крови (гипергликемия), глюкозы в моче (глюкозурия), повышенная жажда (полидипсия), повышенное выделение мочи (полиурия), повышенный аппетит (гиперфагия).
In vivo diabetes model
Chemically-induced (induced) diabetes mellitus patterns in various animal species have traditionally been used to study the disease and its treatment. Streptozotocin causes diabetes in mice, rats, hamsters, dogs, and monkeys, although studies on rats and mice are most commonly practiced. Jonod et al., Proc. Soc. Exp., Pio. Med. 126: 210-205 (1967); Rerup, Pharm. Pev. 22: 485-518 (1970); Rossini et al., PNAS 74: 2485-2489 (1977) and Ar'Rajab and Ahren, Pancreas 8: 50-57 (1977). In rats, doses of streptozotocin from 45 to 70 mg / kg as a single dose intravenously cause persistent disease. Doses below 45 mg / kg cause a (briefly) temporary painful condition that is reversible. Within one day after the administration of streptozotocin, a state of hyperglycemia is induced. The insulin content in the blood remains substantially unchanged compared to normal rats; however, the total content of insulin and C-peptide in the pancreas decreases sharply. Rats show the classic signs and symptoms of diabetes in humans: elevated blood glucose (hyperglycemia), glucose in the urine (glucosuria), increased thirst (polydipsia), increased urine output (polyuria), increased appetite (hyperphagia).

Исследования, описанные в этом открытии, проводились с моделью диабета, вызванной стрептозотоцином у крыс Sprague-Dawley. Мужские особи крыс весом 200-260 грамм применялись в исследованиях. Диабет вызывали однократной внутривенной инъекцией стрептозотоцина в количестве 50 мг стрептозотоцина в буфере цитрата натрия на 1 кг веса тела. Недиабетические контрольные крысы получали однократную внутривенную инъекцию буфера цитрата натрия в целях контроля. KGF вводили ежедневно в виде подкожной инъекции. Доза KGF была от 3 до 5 мг/кг/день в зависимости от эксперимента. В первом эксперименте KGF-терапию начали за два дня до индуцирования диабета и продолжали после индуцирования диабета, всего восемь инъекций. Во втором и третьем экспериментах KGF-терапию начали через день после индукции диабета стрептозотоцином. В четвертом эксперименте семидневный курс KGF-терапии был начат семь дней спустя после введения стрептозотоцина, и животные продолжали его еще 12 недель. Во всех экспериментах, кроме четвертого, в качестве конечных показателей при анализе использовалось содержание глюкозы в крови, содержание глюкозы в моче и диурез. Кроме того, в некоторых экспериментах определяли потребление воды, содержание С-пептидов в моче или общее содержание инсулина и С-пептидов в поджелудочной железе. В четвертом эксперименте единственным анализируемым конечным показателем было содержание глюкозы в крови. Из-за того, что большая часть инсулина удаляется (изымается) из кровотока печенью, определение концентраций периферического инсулина отражает скорее события постгепатического метаболизма (обмен веществ после печени), нежели секрецию инсулина из поджелудочной железы. Поэтому в качестве периферического маркера секреции инсулина часто используют определение С-пептида. С-пептид образуется при процессинге проинсулина в инсулин. Инсулин и С-пептид секретируются бета-клетками в эквимолярных соотношениях и только малое количество С-пептида экстрагируется печенью. The studies described in this discovery were conducted with a model of diabetes caused by streptozotocin in Sprague-Dawley rats. Male rats weighing 200-260 grams were used in research. Diabetes was caused by a single intravenous injection of streptozotocin in an amount of 50 mg of streptozotocin in sodium citrate buffer per 1 kg of body weight. Non-diabetic control rats received a single intravenous injection of sodium citrate buffer for control purposes. KGF was administered daily as a subcutaneous injection. The dose of KGF was from 3 to 5 mg / kg / day, depending on the experiment. In the first experiment, KGF therapy was started two days before the induction of diabetes and continued after the induction of diabetes, a total of eight injections. In the second and third experiments, KGF therapy was started a day after the induction of diabetes by streptozotocin. In the fourth experiment, a seven-day course of KGF therapy was started seven days after the administration of streptozotocin, and the animals continued it for another 12 weeks. In all experiments, except the fourth, blood glucose, urine glucose, and urine output were used as final indicators in the analysis. In addition, in some experiments, water intake, C-peptide content in urine, or total insulin and C-peptide content in the pancreas were determined. In the fourth experiment, the only end-point analyzed was blood glucose. Due to the fact that most of the insulin is removed (withdrawn) from the bloodstream by the liver, the determination of peripheral insulin concentrations reflects events of posthepatic metabolism (metabolism after the liver) rather than the secretion of insulin from the pancreas. Therefore, the definition of C-peptide is often used as a peripheral marker for insulin secretion. C-peptide is formed by processing proinsulin into insulin. Insulin and C-peptide are secreted by beta cells in equimolar ratios and only a small amount of C-peptide is extracted by the liver.

В этом исследовании изучалось действие KGF на вызванный стрептозотоцином диабет у крыс Sprague-Dawley. В день 0 группы крыс были подвергнуты действию либо 45, либо 50 мг/кг стрептозотоцина (STZ). После этого ежедневно контролировалось содержание глюкозы в крови не натощак с целью определения тяжести инсуляторного поражения (поражения островковых клеток). На 5 день получавшие SIZ животные помещались в одну из двух групп (20/группа) в зависимости от величины (размера) гипергликемии. Определяющим (разделяющим) значением было содержание глюкозы в крови 300 мг/мл. Группа не получавших SIZ животных служила в качестве контрольной. На 7 день 10-и животным из каждой группы с гипергликемией начали давать ΔN23 (3 мг/кг/день) или PBS в виде подкожной инъекции и давали всего в течение 7 дней. Ежедневно, или через день, или через неделю контролировали содержание глюкозы в крови; данные представлены на Фигуре 51. Нужно отметить, что у получавших SIZ животных из обеих групп, принимавших ΔN23, наблюдались значительные спады содержания глюкозы в крови в течение периода приема ΔN23. Важно, что среднее падение содержания глюкозы в крови, наблюдавшееся у получавших SIZ животных, из группы с начальным содержанием глюкозы в крови <300 мг/дл стабилизировалось около 150 мг/дл, тогда как падение содержания глюкозы в крови, наблюдавшееся в группе с его начальным значением <300 мг/дл было только (кратко)временным. Нужно отметить, что шкала не является линейной относительно дней. This study examined the effects of KGF on streptozotocin-induced diabetes in Sprague-Dawley rats. On day 0, rat groups were exposed to either 45 or 50 mg / kg of streptozotocin (STZ). After that, the fasting blood glucose was monitored daily to determine the severity of an insulator lesion (islet cell lesion). On day 5, animals receiving SIZ were placed in one of two groups (20 / group) depending on the size (size) of hyperglycemia. The determining (separating) value was the blood glucose content of 300 mg / ml. A group of animals not receiving SIZ served as a control. On day 7, 10 animals from each group with hyperglycemia were given ΔN23 (3 mg / kg / day) or PBS as a subcutaneous injection and were given for a total of 7 days. Blood glucose was monitored daily, or every other day, or after a week; the data are presented in Figure 51. It should be noted that SIZ treated animals from both groups treated with ΔN23 showed significant decreases in blood glucose during the period of taking ΔN23. It is important that the average drop in blood glucose observed in SIZ-treated animals from the group with an initial blood glucose <300 mg / dl stabilized at about 150 mg / dl, while the drop in blood glucose observed in the group with its initial a value of <300 mg / dl was only (briefly) temporary. It should be noted that the scale is not linear with respect to days.

Хотя данное изобретение было описано как в общем, так и для предположительных вариантов воплощения, в свете списанного выше понятно, что специалистам могут встретиться другие вариации и модификации. Although the present invention has been described both generally and for presumptive embodiments, in light of the foregoing, it is understood that other variations and modifications may occur to those skilled in the art.

Claims (32)

1. Аналог природного фактора роста кератиноцитов, соответствующий аминокислотам 32-194 последовательности SEQ ID NO:2, с сигнальной последовательностью или без нее, обозначаемый "KGF", отличающийся тем, что данный аналог содержит последовательность KGF с модификациями одной или нескольких аминокислот 32-55 последовательности SEQ ID NO:2, при том, что остаток цистеина в положении 32 последовательности SEQ ID NO:2 и остаток цистеина в положении 46 последовательности SEQ ID NO:2 делетированы или заменены другой аминокислотой. 1. An analogue of natural keratinocyte growth factor corresponding to amino acids 32-194 of the sequence SEQ ID NO: 2, with or without a signal sequence, designated "KGF", characterized in that this analogue contains a KGF sequence with modifications of one or more amino acids 32-55 SEQ ID NO: 2, with the cysteine residue at position 32 of SEQ ID NO: 2 and the cysteine residue at position 46 of SEQ ID NO: 2 deleted or replaced with another amino acid. 2. Аналог по п.1, отличающийся тем, что остаток цистеина в положении 32 последовательности SEQ ID NO:2 и остаток цистеина в положении 46 последовательности SEQ ID NO:2 делетированы. 2. The analogue according to claim 1, characterized in that the cysteine residue at position 32 of SEQ ID NO: 2 and the cysteine residue at position 46 of SEQ ID NO: 2 are deleted. 3. Аналог по п.1, отличающийся тем, что аминокислоты 32-55 последовательности SEQ ID NO:2 делетированы. 3. The analogue according to claim 1, characterized in that amino acids 32-55 of the sequence SEQ ID NO: 2 are deleted. 4. Аналог по п.1, отличающийся тем, что остаток цистеина в положении 32 последовательности SEQ ID NO:2 делетирован, а остаток цистеина в положении 46 последовательности SEQ ID NO:2 заменен другой аминокислотой. 4. The analogue according to claim 1, characterized in that the cysteine residue at position 32 of the sequence SEQ ID NO: 2 is deleted, and the cysteine residue at position 46 of the sequence SEQ ID NO: 2 is replaced by another amino acid. 5. Аналог по п. 1, отличающийся тем, что аминокислоты до четырнадцати первых N-терминальных аминокислот делетированы, а остаток цистеина в положении 46 последовательности SEQ ID NO: 2 заменен другой аминокислотой. 5. The analogue according to claim 1, characterized in that the amino acids up to the fourteen first N-terminal amino acids are deleted, and the cysteine residue at position 46 of the sequence SEQ ID NO: 2 is replaced by another amino acid. 6. Аналог по п.1, отличающийся тем, что остаток цистеина в положении 32 последовательности SEQ ID NO:2 и остаток цистеина в положении 46 последовательности SEQ ID NO:2 заменены другой аминокислотой. 6. The analogue according to claim 1, characterized in that the cysteine residue at position 32 of SEQ ID NO: 2 and the cysteine residue at position 46 of SEQ ID NO: 2 are replaced by another amino acid. 7. Аналог по одному из пп.4-6, отличающийся тем, что остаток цистеина заменен аминокислотными остатками, выбранными из остатков аланина, лейцина или серина. 7. An analogue according to one of claims 4 to 6, characterized in that the cysteine residue is replaced by amino acid residues selected from alanine, leucine or serine residues. 8. Аналог по п.7, отличающийся тем, что остаток цистеина заменен остатком серина. 8. The analogue according to claim 7, characterized in that the cysteine residue is replaced by a serine residue. 9. Аналог по любому из пп.1-8, дополнительно содержащий изменяющие заряд замены одной или более аминокислот в положениях от 72 до 185 последовательности SEQ ID NO:2 нейтральным или отрицательно заряженным аминокислотным остатком. 9. An analogue according to any one of claims 1 to 8, further comprising charge changing substitutions of one or more amino acids at positions 72 to 185 of the sequence SEQ ID NO: 2 with a neutral or negatively charged amino acid residue. 10. Аналог по любому из пп.1-9, в котором по меньшей мере один остаток аминокислоты в петлеобразующей последовательности аминокислот Asn146-Thr150 в последовательности SEQ ID NO:2 заменен остатком другой аминокислоты.10. An analogue according to any one of claims 1 to 9, in which at least one amino acid residue in the loop forming amino acid sequence of Asn 146 -Thr 150 in the sequence of SEQ ID NO: 2 is replaced by a residue of another amino acid. 11. Аналог по любому из пп.9-10, отличающийся тем, что аминокислоты 32-54 последовательности SEQ ID NO:2 делетированы. 11. An analogue according to any one of paragraphs.9-10, characterized in that amino acids 32-54 of the sequence SEQ ID NO: 2 are deleted. 12. Аналог по п.1, отличающийся тем, что аналог выбран из группы, включающей в себя С (1,15) S (что соответствует SEQ ID NO:32, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); С(1,15,40) S (что соответствует SEQ ID NO:78, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); С(1,15,102)S (что соответствует SEQ ID NO:80, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); С(1,15,102,106)S (что соответствует SEQ ID NO:82, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN15 (что соответствует SEQ ID NO:42, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN16 (что соответствует SEQ ID NO:44, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN17 (что соответствует SEQ ID NO: 46, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN18 (что соответствует SEQ ID NO:42, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN19 (что соответствует SEQ ID NO:50, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN20 (что соответствует SEQ ID NO: 52, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN21 (что соответствует SEQ ID NO:54, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN22 (что соответствует SEQ ID NO: 56, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN23 (что соответствует SEQ ID NO: 58, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN24 (что соответствует SEQ ID NO:60, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN3/C(15)S (что соответствует SEQ ID NO:34, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN3/C(15) (что соответствует SEQ ID NO:36, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN8/C(15)S (что соответствует SEQ ID NO: 38, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN8/C(15) (что соответствует SEQ ID NO:40, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); C(1,15)S/R(144)E (что соответствует SEQ ID NO:62, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); C(1,15)S/R(144)Q (что соответствует SEQ ID NO:64, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN23/H(116)G (что соответствует аминокислотам 54-194 SEQ ID NO:62), при этом остаток гистидина в положении 147 заменен остатком глицина; ΔN23/N(137)E (что соответствует SEQ ID NO:84, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN23/K(139)E (что соответствует SEQ ID NO: 86, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN23/K(139)Q (что соответствует SEQ ID NO:88, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN23/R(144)A (что соответствует SEQ ID NO:90, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN23/R(144)E (что соответствует SEQ ID NO:92, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN23/R(144)L (что соответствует SEQ ID NO: 94, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN23/K(147)E (что соответствует SEQ ID NO:96, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN23/K(147)Q (что соответствует SEQ ID NO:98, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN23/N(153)E (что соответствует SEQ ID NO:100, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN23/NK(153)Q (что соответствует SEQ ID NO:102, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным); ΔN23/Q(152)E/K(153)E (что соответствует SEQ ID NO:104, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным) или ΔN23/R(144)Q (что соответствует SEQ ID NO:66, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным). 12. The analogue according to claim 1, characterized in that the analogue is selected from the group consisting of C (1.15) S (which corresponds to SEQ ID NO: 32, the first methionine residue being considered as “0” and is optional) ; C (1.15.40) S (which corresponds to SEQ ID NO: 78, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); C (1.15.102) S (which corresponds to SEQ ID NO: 80, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); C (1,15,102,106) S (which corresponds to SEQ ID NO: 82, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN15 (which corresponds to SEQ ID NO: 42, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN16 (which corresponds to SEQ ID NO: 44, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN17 (which corresponds to SEQ ID NO: 46, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN18 (which corresponds to SEQ ID NO: 42, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN19 (which corresponds to SEQ ID NO: 50, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN20 (which corresponds to SEQ ID NO: 52, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN21 (which corresponds to SEQ ID NO: 54, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN22 (which corresponds to SEQ ID NO: 56, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN23 (which corresponds to SEQ ID NO: 58, while the first methionine residue is considered the residue "0" and is optional); ΔN24 (corresponding to SEQ ID NO: 60, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN3 / C (15) S (which corresponds to SEQ ID NO: 34, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN3 / C (15) (which corresponds to SEQ ID NO: 36, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN8 / C (15) S (which corresponds to SEQ ID NO: 38, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN8 / C (15) (which corresponds to SEQ ID NO: 40, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); C (1.15) S / R (144) E (corresponding to SEQ ID NO: 62, the first methionine residue being considered as “0” and optional); C (1.15) S / R (144) Q (which corresponds to SEQ ID NO: 64, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN23 / H (116) G (which corresponds to amino acids 54-194 of SEQ ID NO: 62), wherein the histidine residue at position 147 is replaced by a glycine residue; ΔN23 / N (137) E (which corresponds to SEQ ID NO: 84, while the first methionine residue is considered the residue "0" and is optional); ΔN23 / K (139) E (which corresponds to SEQ ID NO: 86, while the first methionine residue is considered the residue "0" and is optional); ΔN23 / K (139) Q (which corresponds to SEQ ID NO: 88, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN23 / R (144) A (which corresponds to SEQ ID NO: 90, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN23 / R (144) E (which corresponds to SEQ ID NO: 92, the first methionine residue being considered as “0” and is optional); ΔN23 / R (144) L (which corresponds to SEQ ID NO: 94, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN23 / K (147) E (which corresponds to SEQ ID NO: 96, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN23 / K (147) Q (which corresponds to SEQ ID NO: 98, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN23 / N (153) E (which corresponds to SEQ ID NO: 100, with the first methionine residue being considered as “0” and optional); ΔN23 / NK (153) Q (which corresponds to SEQ ID NO: 102, wherein the first methionine residue is considered the residue "0" and is optional); ΔN23 / Q (152) E / K (153) E (which corresponds to SEQ ID NO: 104, with the first methionine residue being considered as "0" and optional) or ΔN23 / R (144) Q (which corresponds to SEQ ID NO : 66, with the first methionine residue being considered as “0” and optional). 13. Аналог по п.12, отличающийся тем, что он является ΔN16, что соответствует SEQ ID NO:44, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным. 13. The analogue according to claim 12, characterized in that it is ΔN16, which corresponds to SEQ ID NO: 44, while the first methionine residue is considered the residue "0" and is optional. 14. Аналог по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что он имеет сигнальную последовательность или аминотерминальный остаток метионина. 14. An analogue according to any one of claims 1 to 13, characterized in that it has a signal sequence or an amino terminal methionine residue. 15. Аналог по п.14, отличающийся тем, что указанная сигнальная последовательность представлена аминокислотами 1-31 последовательности SEQ ID NO: 2. 15. The analogue of claim 14, wherein said signal sequence is represented by amino acids 1-31 of the sequence SEQ ID NO: 2. 16. Аналог по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что он ковалентно соединен с химическим остатком. 16. An analogue according to any one of claims 1 to 15, characterized in that it is covalently linked to a chemical residue. 17. Аналог по п.16, отличающийся тем, что указанный химический остаток является полиэтиленгликолем. 17. The analogue of claim 16, wherein said chemical residue is polyethylene glycol. 18. Аналог природного фактора роста кератиноцитов, соответствующий аминокислотам 32-194 последовательности SEQ ID NO:2, с сигнальной последовательностью или без нее, являющийся ΔN23, что соответствует SEQ ID NO:58, при этом первый остаток метионина считается остатком "0" и является необязательным и ковалентно соединенный с химическим остатком. 18. The analogue of the natural keratinocyte growth factor corresponding to amino acids 32-194 of the sequence SEQ ID NO: 2, with or without a signal sequence, is ΔN23, which corresponds to SEQ ID NO: 58, while the first methionine residue is considered the residue "0" and is optional and covalently linked to a chemical residue. 19. Аналог по п.18, отличающийся тем, что указанный химический остаток является полиэтиленгликолем. 19. The analogue of claim 18, wherein said chemical residue is polyethylene glycol. 20. Аналог по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что он лиофилизирован. 20. An analogue according to any one of claims 1 to 19, characterized in that it is lyophilized. 21. Фармацевтическая композиция, стимулирующая рост эпителиальных клеток, содержащая терапевтически эффективное количество аналога природного фактора роста кератиноцитов по любому из пп.1-20 и фармацевтически приемлемый носитель. 21. A pharmaceutical composition that stimulates the growth of epithelial cells, containing a therapeutically effective amount of an analogue of the natural keratinocyte growth factor according to any one of claims 1 to 20 and a pharmaceutically acceptable carrier. 22. Фармацевтическая композиция по п.21, предназначенная для стимуляции образования нефибробластных эпителиальных клеток. 22. The pharmaceutical composition according to item 21, designed to stimulate the formation of nephibroblast epithelial cells. 23. Фармацевтическая композиция по п.22, отличающаяся тем, что указанные нефибробластные эпителиальные клетки выбраны из придаточных структур, клеток поджелудочной железы, клеток печени, клеток слизистого эпителия респираторного и желудочно-кишечного трактов, клеток роговицы или эпителиальных клеток внутреннего уха. 23. The pharmaceutical composition according to claim 22, wherein said non-fibroblastic epithelial cells are selected from adnexal structures, pancreatic cells, liver cells, mucosal epithelial cells of the respiratory and gastrointestinal tracts, corneal cells or inner ear epithelial cells. 24. Фармацевтическая композиция по п.21, предназначенная для профилактики или лечения болезненного состояния, к которому относятся ожоги и другие повреждения кожи по всей толщине или частичные; буллезный эпидермолиз; облысение, вызванное химиотерапией; облысение по мужскому типу; прогрессивная утрата волос у мужчин и женщин; язвы желудка и двенадцатиперстной кишки; такие воспалительные заболевания кишечника, как болезнь Крона и язвенный колит; токсические поражения кишечника при радиотерапии и химиотерапии; гиалиново-мембранная болезнь; острые или хронические повреждения легких; цирроз печени; скоротечная печеночная недостаточность; острый вирусный гепатит; токсические повреждения печени; абразия роговицы; прогрессирующие заболевания десен; повреждения барабанной перепонки или сахарный диабет. 24. The pharmaceutical composition according to item 21, intended for the prevention or treatment of a disease condition, which includes burns and other skin lesions throughout the thickness or partial; bullous epidermolysis; chemotherapy-induced baldness; male pattern baldness; progressive hair loss in men and women; ulcers of the stomach and duodenum; inflammatory bowel diseases such as Crohn's disease and ulcerative colitis; toxic intestinal lesions during radiotherapy and chemotherapy; hyaline membrane disease; acute or chronic lung damage; cirrhosis of the liver; transient liver failure; acute viral hepatitis; toxic liver damage; corneal abrasion; progressive gum disease; damage to the eardrum or diabetes. 25. Рекомбинантная молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая аналог по любому из пп.1-15. 25. Recombinant nucleic acid molecule encoding an analogue according to any one of claims 1 to 15. 26. Экспрессионный вектор, содержащий молекулу нуклеиновой кислоты по п. 25, функционально связанную с регуляторными элементами. 26. An expression vector comprising a nucleic acid molecule according to claim 25, operably linked to regulatory elements. 27. Штамм микроорганизма Esherichia coli FM5 (АТСС 53911), трансформированный вектором по п.26, предназначенный для получения аналога природного фактора роста кератиноцитов. 27. The strain of the microorganism Esherichia coli FM5 (ATCC 53911), transformed with the vector according to p. 26, designed to obtain an analog of natural keratinocyte growth factor. 28. Способ получения аналога природного фактора роста кератиноцитов, включающий выращивание клетки-хозяина, трансформированной вектором, содержащим нуклеиновую кислоту по п.25 в условиях, делающих возможной экспрессию кодируемого аналога, с последующим выделением образовавшегося аналога. 28. A method of producing an analog of natural keratinocyte growth factor, comprising growing a host cell transformed with a vector containing the nucleic acid of claim 25 under conditions that allow the expression of the encoded analog to be possible, followed by isolation of the resulting analog. 29. Способ по п.28, отличающийся тем, что клетка-хозяин представляет собой клетку E.coli. 29. The method according to p, characterized in that the host cell is an E. coli cell. 30. Способ по п.28, отличающийся тем, что клетка-хозяин представляет собой клетку млекопитающего, предпочтительно клетку яичника китайского хомячка. 30. The method according to p, characterized in that the host cell is a mammalian cell, preferably a Chinese hamster ovary cell. 31. Способ стимулирования образования нефибробластных эпителиальных клеток, заключающийся в контактировании таких клеток с эффективным количеством аналога природного роста кератиноцитов по п.1. 31. A method of stimulating the formation of non-fibroblast epithelial cells, which consists in contacting such cells with an effective amount of an analogue of natural keratinocyte growth according to claim 1. 32. Способ по п.31, отличающийся тем, что указанные нефибробластные клетки выбраны из придаточных структур, клеток поджелудочной железы, клеток печени, клеток слизистого эпителия респираторного и желудочно-кишечного трактов, клеток роговицы или эпителиальных клеток внутреннего уха. 32. The method according to p, characterized in that said nephibroblast cells are selected from adnexal structures, pancreatic cells, liver cells, mucosal epithelial cells of the respiratory and gastrointestinal tracts, corneal cells or epithelial cells of the inner ear.
RU97105822A 1994-10-13 1995-10-12 Analog of keratinocyte growth natural factor (versions), pharmaceutical composition, analog-encoding recombinant molecule of nucleic acid, expression vector, escherichia coli strain transformed by vector, method of analog preparing and method of stimulation of formation of nonfibroblastic epithelial cells RU2198180C2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US32334094A 1994-10-13 1994-10-13
US08/323,475 1994-10-13
US08/323,340 1994-10-13
US08/487,825 1995-06-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97105822A RU97105822A (en) 1999-05-20
RU2198180C2 true RU2198180C2 (en) 2003-02-10

Family

ID=23258796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97105822A RU2198180C2 (en) 1994-10-13 1995-10-12 Analog of keratinocyte growth natural factor (versions), pharmaceutical composition, analog-encoding recombinant molecule of nucleic acid, expression vector, escherichia coli strain transformed by vector, method of analog preparing and method of stimulation of formation of nonfibroblastic epithelial cells

Country Status (4)

Country Link
IL (1) IL115608A0 (en)
RU (1) RU2198180C2 (en)
UA (1) UA63877C2 (en)
ZA (1) ZA958656B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2343158C2 (en) * 2004-01-27 2009-01-10 Ньювело, Инк. Gastrointestinal proliferative factor and its applications

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2035513C1 (en) * 1993-06-23 1995-05-20 Институт цитологии и генетики СО РАН RECOMBINANT PLASMID DNA PG21 ENCODING HUMAN β-INTERFERON IN PLANTS

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2035513C1 (en) * 1993-06-23 1995-05-20 Институт цитологии и генетики СО РАН RECOMBINANT PLASMID DNA PG21 ENCODING HUMAN β-INTERFERON IN PLANTS

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
L.A.BARE et al., Effect of cystein substitutions on the mifogenic activity and stability of rKGF, Bioch. Bioph. Res. Comm., 1994, v.205, p.872-879. *
RON et al., Expression of biologically active rKGF, J. Biologic. Chemistry, 1993, v.268, № 4, p.2984-2988. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2343158C2 (en) * 2004-01-27 2009-01-10 Ньювело, Инк. Gastrointestinal proliferative factor and its applications

Also Published As

Publication number Publication date
ZA958656B (en) 1996-07-10
UA63877C2 (en) 2004-02-16
IL115608A0 (en) 1996-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4426646B2 (en) Epidermal keratinocyte growth factor analogs
US6191106B1 (en) Muteins of epidermal growth factor exhibiting enhanced binding at low pH
CN109535243B (en) Human hepatocyte growth factor mutant and its application
EP0785950B1 (en) Keratinocyte growth factor analogs
EP2012812A2 (en) Medicaments and proteins based on tgf-beta monomers for the treatment of wounds
US5858977A (en) Method of treating diabetes mellitus using KGF
KR20080106450A (en) Proteins, Nucleic Acids, and Pharmaceuticals
SK43097A3 (en) Method for purifying keratinocyte growth factors
CZ98097A3 (en) Acid fibroblast growth factor analogs exhibiting increased stability and biological activity
RU2198180C2 (en) Analog of keratinocyte growth natural factor (versions), pharmaceutical composition, analog-encoding recombinant molecule of nucleic acid, expression vector, escherichia coli strain transformed by vector, method of analog preparing and method of stimulation of formation of nonfibroblastic epithelial cells
EP0820507B1 (en) Ndf peptides
AU5068502A (en) Analogs of keratinocyte growth factor
AU2813399A (en) Analogs of keratinocyte growth factor, nucleic acids encoding such analogs, processes of making and methods of using
PL184188B1 (en) Method of stimulating non-fibroblast epithelium cells

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20100507

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111013