Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

BG60506B2 - Human recombinant interleukin-2-mutien - Google Patents

Human recombinant interleukin-2-mutien Download PDF

Info

Publication number
BG60506B2
BG60506B2 BG096074A BG9607492A BG60506B2 BG 60506 B2 BG60506 B2 BG 60506B2 BG 096074 A BG096074 A BG 096074A BG 9607492 A BG9607492 A BG 9607492A BG 60506 B2 BG60506 B2 BG 60506B2
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
mutein
ifn
interleukin
dna
amino acid
Prior art date
Application number
BG096074A
Other languages
Bulgarian (bg)
Inventor
David Mark
Leo Lin
Shi-Da Lu
Original Assignee
Chiron Corporation
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
Priority claimed from US07/386,207 external-priority patent/USRE33653E/en
Application filed by Chiron Corporation filed Critical Chiron Corporation
Publication of BG60506B2 publication Critical patent/BG60506B2/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Мутеините се използват при диагностика и лечение на вирусни, бактериални, протозойни и гъбични инфекции. С тях се усилва клетъчно посредстваната цитотоксичност и се подпомага възстановяването на имунните функции, включително и при състояния на придобита имунна недостатъчност. Мутеините се получават при бактериална експресия на мутантни гени, които кодират за мутеини, синтезирани от гените за родителските протеини чрез олигонуклеотидно насочена мутагенеза. Характерно за мутеините на биологично активни протеини като ifn и il-2 е, че цистеинови остатъци, които не са съществени за биологичната им активност, се изпускат или заместват с други аминокиселини, с което се елиминират места за образуване на неправилни дисулфидни връзки в молекулата. 10 претенции, 17 фигуриMuteins are used in the diagnosis and treatment of viral, bacterial, protozoal and fungal infections. They enhance cell-mediated cytotoxicity and support the recovery of immune functions, including in conditions of acquired immune deficiency. The muteins are produced by bacterial expression of mutant genes that code for muteins synthesized from the genes for the parental proteins by oligonucleotide-directed mutagenesis. Characteristic of the muteins of biologically active proteins such as ifn and il-2 is that cysteine residues, which are not essential for their biological activity, are omitted or replaced with other amino acids, thereby eliminating sites for the formation of improper disulfide bonds in the molecule. 10 claims, 17 figures

Description

1. Област на техниката.1. Field of technology.

Това изобретение е в общата област на рекомбинантната ДНК технология. По-специално, то се отнася до мутационни променени биологично активни протеини, които се различават от техните родителски аналози по едно или повече заместваниу^елеции на цистеинови остатъци.This invention is within the general field of recombinant DNA technology. In particular, it refers to mutationally altered biologically active proteins that differ from their parent analogs by one or more substituted cysteine residue elements.

2. Предшестващо състояние на техниката.2. BACKGROUND OF THE INVENTION

Биологично активните протеини, които са получени микробиологично чрез рекомбинантна ДНК технология, означавана по-нататък като рДНК, могат да съдържат цистеинови остатъци, които са несъществени за тяхната активност, но са свободни да образуват нежелани интермолекулярни или интрамолекулярни връзки. Такъв протеин е микробно продуциран човешки бета интерферон (IFN-/?) В хода на получаване на IFN-/S по метода рДНК се наблюдава, че се образуват димери и олигомери на микробиално продуциран IFN-/3 от екстракти от Е. coli, съдържащи високи концентрации IFN- β . Това образуване на мултимери прави пречистването и сепарирането на IFN-/? твърде трудоемко и отнемащо време. Налагат се няколко допълнителни операции при процеса за пречистване и изолиране като редукция на протеина по време на пречистването и повторно окисляване за възстановяване на неговата изходна конформация, като с това се повишава възможността за образуване на некоректна дисулфидна връзка. Установено е освен това, че микробиално продуцираният IFN-Д проявява трайно ниска специфична активност, което се дължи може би на образуването на мултимери или на случайни интрамолекулярниодисулфидни мостове. Поради това е желателно да може да се променят микробиално продуцираните биологично активни протеини като 1FN- β по начин, който оказва нежелано влияние върху тяхната активност, но намалява или елиминира способността им да причиняват интермолекулярно или интрамолекулярни връзки, при което протеинът придобива нежелана третична структура, (т.е. една конформация, която намалява неговата активност) .Biologically active proteins that are obtained microbiologically by recombinant DNA technology, hereinafter referred to as rDNA, may contain cysteine residues that are not essential for their activity but are free to form unwanted intermolecular or intramolecular bonds. Such a protein is microbially produced human beta interferon (IFN-?). During the preparation of IFN- / S by the rDNA method, dimers and oligomers of microbially produced IFN- / 3 have been observed to form E. coli extracts containing high concentrations of IFN-β. This formation of multimers makes purification and separation of IFN-? too time consuming and time consuming. Several additional operations are required in the purification and isolation process as a reduction of the protein during purification and re-oxidation to restore its initial conformation, thereby increasing the possibility of an incorrect disulfide bond. In addition, microbially produced IFN-D has been shown to exhibit persistently low specific activity, possibly due to the formation of multimers or random intramolecular iodide disulfide bridges. It is therefore desirable to modify microbially produced biologically active proteins such as 1FN-β in a way that has an undesirable effect on their activity but diminishes or eliminates their ability to cause intermolecular or intramolecular bonds, whereby the protein acquires an unwanted tertiary structure, (i.e., a conformation that reduces its activity).

Настоящето изобретение сс отнася до получаване методи на директна мутагенеза на мутационно променени биологично активни протеини (такива протеини се наричат “мутеини-Речник по генетика и цитогенетика, 4то изд.Шпрингер, 1976, които запазват активността на родителските аналози, обаче не притежават способността да образуват интермолекулярни връзки или нежелани интрамолекулярни дисулфидни мостове. В тази връзка Separd et al., Nature (1981) 294:563-565 описват един мутеин на IFN- β , в който цистеинът в позиция 141 от неговата аминокиселинна последователност (има три цистеина в естествения човешки интерферон-бета в позиции 17, 31 и 141, Gene (1980) 10:11-15 и Nature (1980) 285:542-547) е заместен от тирозин. Този мутеин е получен чрез бактериална експресия на хибриден ген, получен от частичен IFN-β сДНК клон, имащ G—> А преминаване при нуклеотид 485 на IFN-/J гена. При мутеина липсва биологичната активност на природния IFN- β , което води до извода, че заместеният цистеин е бил съществен за активността.The present invention relates to the preparation of methods for the direct mutagenesis of mutationally altered biologically active proteins (such proteins are called Muteins-Glossary of Genetics and Cytogenetics, 4th ed. Springer, 1976, which do not retain the activity of parental analogues but do not possess the ability to form parental analogs intermolecular bonds or unwanted intramolecular disulfide bridges In this connection, Separd et al., Nature (1981) 294: 563-565 describe an IFN-β mutein in which cysteine at position 141 of its amino acid sequence (has three cysteines in the natural human interferon-beta at positions 17, 31 and 141, Gene (1980) 10: 11-15 and Nature (1980) 285: 542-547) is replaced by tyrosine This mutein is obtained by bacterial expression of hybrid a gene derived from a partial IFN-β cDNA clone having a G> A crossing at IFN- / J gene nucleotide 485. The mutein lacks the biological activity of native IFN-β, leading to the conclusion that substituted cysteine was essential for activity.

Методите за насочена мутагенеза са добре известни и са разгледани от Lather u Lecoq, Genetic Engineering Academic Press (1983) стр.31-50. Олигонуклеотидно насочената мутагенеза е специално разгледана от Smith and Gillam, Genetic Engineering:Principles and Methods, Plenum Press (1981) 3:1-32.Methods for targeted mutagenesis are well known and have been reviewed by Lather u Lecoq, Genetic Engineering Academic Press (1983) pp.31-50. Oligonucleotide-directed mutagenesis has been specifically addressed by Smith and Gillam, Genetic Engineering: Principles and Methods, Plenum Press (1981) 3: 1-32.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Една страна на изобретениетоо мутеин на биологично активен протеин, който има поне един цистеинов остатък, свободен да образува дисулфидна връзка и несъществен за споменатата биологична активност, като в мутеина най-малко един от споменатите цистеинови остатъци е премахнат или заместен от друга аминокиселина.One side of the invention is a biologically active protein mutein that has at least one cysteine residue free to form a disulfide bond and is insignificant for said biological activity, with at least one of said cysteine residues removed or substituted by another amino acid in the mutein.

Друга страна на изобретението се отнася до синтетични структурни гени, имащи ДНК последователности, които са специално моделирани (гени) за кодиране на описания синтетичен мутеин. Част от този аспект са експресионни вектори, които включват такива структурни гени, гостоприемникови клетки или микроорганизми, трансформирани с такива вектори, и процеси за получаване на синтетичен мутеин чрез култивиране на такива трансформанти или техни прогени и възстановя2 ване на мутеина от културата. В случая с мутеини, които имат терапевтично приложение, терапевтичните средства, съдържащи терапевтично активни количества мутеини и терапевтичните методи, са друга страна на изобретението.Another aspect of the invention relates to synthetic structural genes having DNA sequences that are specifically modeled (genes) for encoding the synthetic mutein described. Part of this aspect are expression vectors that include such structural genes, host cells, or microorganisms transformed with such vectors, and processes for producing a synthetic mutein by culturing such transformants or their progeny and restoring the mutein from culture. In the case of muteins having therapeutic use, therapeutic agents containing therapeutically active amounts of muteins and therapeutic methods are another aspect of the invention.

Изобретението се отнася и до метод за предотвратяване на образуването на нежелана дисулфидна връзка в протеин, който има един или повече цистеинови остатъци, свободни да образуват такава връзка, мутационно променяне на протеина чрез делеция на цистеинов остатък (остатъци) или заместването им с други аминокиселини.The invention also relates to a method of preventing the formation of an unwanted disulfide bond in a protein having one or more cysteine residues free to form such a link, mutationally altering the protein by deletion of the cysteine residue (residues) or substituting them with other amino acids.

Друга една страна на изобретението е метод за получаване на описания синтетичен структурен ген чрез олигонуклеотидно насочена мутагенеза, обхващаща следните етапи:Another aspect of the invention is a method of producing the synthetic structural gene described by oligonucleotide-directed mutagenesis, comprising the following steps:

а) хибридизация на едноверижна ДНК, обхващащ верига от структурен ген, кодиращ родителския протеин, с мутантен олигонуклеотиден праймер, комплементарен към една зона на веригата, включваща кодона за цистеина, които трябва да бъде премахнат или заместен или в някои случаи безсмислен триплет, сдвоен с кодона, освен в случай на несъвпадане на този кодон или безсмислен триплет, което определя делеция на кодона или триплет, кодиращ споменатата друга аминокиселина;a) hybridization of single-stranded DNA, spanning a strand of a structural gene encoding the parent protein, with a mutant oligonucleotide primer complementary to one strand of the strand including the cysteine codon, which must be removed or substituted or in some cases meaningless triplet, the codon, except in the case of a mismatch of that codon or meaningless triplet, which determines the deletion of the codon or triplet encoding said other amino acid;

б) разширяване на праймера с ДНК полимераза за образуване на мутационен хетеродуплекс иb) extension of the primer with DNA polymerase to form a mutational heteroduplex; and

в) репликация на мутационния хетеродуплекс.c) replication of the mutational heteroduplex.

Мутантният олигонуклеотиден праймер, използван в този процес е друга страна на изобретението.The mutant oligonucleotide primer used in this process is another aspect of the invention.

Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures

Фигура 1 е диаграма на аминокиселинната последователност на IFN- β.Figure 1 is a diagram of the amino acid sequence of IFN-β.

Фигура 2 е схема, илюстрираща получаването на мутантен на IFN-/5 ген чрез олигонуклеотидно насочена мутагенеза.Figure 2 is a diagram illustrating the production of a mutant IFN- / 5 gene by oligonucleotide-directed mutagenesis.

Фигура 3 показва диаграма на плазмид р Игр, включващ IFN- β гена.Figure 3 shows a diagram of a plasmid p Igr including the IFN-β gene.

Фигура 4 е диаграма на клониращия вектор М13тр8 фаг.Figure 4 is a diagram of the cloning vector M13tr8 phage.

Фигура 5 е рестрикционна карта на клон М13-0 1.Figure 5 is a restriction map of clone M13-0 1.

Фигура 6 е гелен отпечатък на секвенцията на мутантен IFN-/9 serl7 ген, показващ промяна в единична база в кодиращата зона.Figure 6 is a gel footprint of the sequence of a mutant IFN- / 9 serl7 gene showing a single base change in the coding region.

Фигура 7 е диаграма на изразяващия плазмид рТгрЗ.Figure 7 is a diagram of the expression plasmid pTrP3.

Фигура 8(a) показва Hinfl ограничен клон pSY2501, а фигура 8 (б)-резултантните две 169 Ьр и 28 Ьр фрагмента на същия.Figure 8 (a) shows the Hinf1 restricted clone pSY2501, and Figure 8 (b) the resultant two 169 bp and 28 bp fragments thereof.

Фигура 9 е рестрикционна карта на клон PSY2501.Figure 9 is a restriction map of clone PSY2501.

Фигура 10 показва кодиращата ДНК последователност за мутеин IFN-/3 ser|7 със съответната аминокиселинна последователност на същата.Figure 10 shows the DNA coding sequence for the mutein IFN- / 3 ser | 7 with the corresponding amino acid sequence thereof.

Фигура 11 показва единична протеинова верига 18,000 далтона, отговаряща на IFN-yS ^г17 в частта на клонове pSY2501 и ρ β 1 trp.Figure 11 shows a single protein chain of 18,000 daltons corresponding to IFN- γS ^ d17 in the clone portion of pSY2501 and ρ β 1 trp.

Фигура 12 е диаграма на плазмида pLWl, който съдържа човешкия интерлевкин-2 (1L2) ген под контрола на E.coli trp промотор.Figure 12 is a diagram of the plasmid pLW1 that contains the human interleukin-2 (1L2) gene under the control of the E. coli trp promoter.

Фигура 13 е рестрикционна карта на фагов клон M13-1L2.Figure 13 is a restriction map of phage clone M13-1L2.

Фигура 14 е рестрикционна карта на плазмида pLW46.Figure 14 is a restriction map of plasmid pLW46.

Фигури 15(a) и 15(6) показват съответно нуклеотидната последователност на кодиращата верига на клон pLW46 и съответната аминокиселинна последователност на мутеина IL-2, означен IL-2Figures 15 (a) and 15 (6) show, respectively, the nucleotide sequence of the pLW46 coding chain and the corresponding amino acid sequence of mutein IL-2, designated IL-2

Фигури 16 е диаграма на плазмида pLW32.16 is a diagram of the plasmid pLW32.

Фигура 17 е диаграма на плазмида pLW55.Figure 17 is a diagram of plasmid pLW55.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящето изобретение се отнася до мутеини на биологично активни протеини, в които несъществени за биологичната активност цистеинови остатъци са умишлено премахнати или заместени с други аминокиселини за премахване възможността за интермолекулярно омрежване или образуване на неправилна интрамолекулярна дисулфидна връзка; мутантни гени, кодиращи за такива мутеини; и начини за получаване на такива мутеини.The present invention relates to muteins of biologically active proteins in which non-essential cysteine residues are intentionally deleted or substituted with other amino acids to eliminate the possibility of intermolecular cross-linking or formation of an intramolecular disulfide bond; mutant genes encoding for such muteins; and methods of producing such muteins.

Протеини, които могат да бъдат мутационно променяни съгласно изобретението, се идентифицират според наличната информация за цистеиновото съдържание на биологично активни протеиниеини и по ролята на тези цистеинови остатъци по отношение на активността и третичната структура. Протеини, за които няма такава информация в литературата, могат за бъдат определени чрез систематично променяне на всеки от цистеиновите остатъци на протеина по методите, които са описани, и определяне на биологичната активност на резултантните мутеини и тяхната склонност да образуват нежелани интермолекулярни или интрамолекулярни дисулфидни връзки. В съответствие с това, въпреки че в изобретението е специално описано и онагледено с примери подолу получаването на мутеините на IFN- и IL-2, трябва да бъде разбрано, че същите методи могат да се прилагат за всеки друг биологично активен протеин, съдържащ функционално несъществен цистеинов остатък, който прави протеина чувствителен към образуването на нежелани дисулфидни връзки. Примери за протеини, различни от IFN-/? и IL-2, които са кандидати за мутационно променяне според изобретението, са лимфотоксини (фактор на туморната некроза), стимулиращ колонии фактора-1 и 1FN-/? 1. Кандидат протеините имат обикновено нечетен брой цистеинови остатъци.Proteins that can be mutationally modified according to the invention are identified according to the available information on the cysteine content of biologically active proteins and the role of these cysteine residues in terms of activity and tertiary structure. Proteins for which no such information is available in the literature can be determined by systematically altering each of the cysteine residues of the protein by the methods described and determining the biological activity of the resultant muteins and their tendency to form unwanted intermolecular or intramolecular disulpholecular disulfide molecules. . Accordingly, although the invention specifically describes and exemplifies the preparation of IFN- and IL-2 muteins below, it should be understood that the same methods can be applied to any other biologically active protein containing functionally insignificant a cysteine residue that makes the protein sensitive to the formation of unwanted disulfide bonds. Examples of proteins other than IFN-? and IL-2, which are candidates for mutational alteration according to the invention, are lymphotoxins (tumor necrosis factor) stimulating colonies of factor-1 and 1FN-? 1. Candidate proteins typically have an odd number of cysteine residues.

В случая с IFN-j3 е известно от литературата, че и гликозилирания и негликозилирания интерферон показват качествено сходни специфични активности и това, че гликозилните групи не са включени във и не допринасят за биологичната активност на IFN- β . Но бактериално продуциран IFN-/? , който е негликозилиран, проявява постоянно количествено по-малка специфична активност, отколкото природния IFN-/? , който е гликозилиран. За IFN-/? е известно, че има три цистеинови остатъка в позиции 17, 31 и 141. Цистеин 141 е определен от Shepard et al (виж по-горе), като есенциален за биологическа активност. При IFN-/3 , който съдържа четири цистеинови остатъка, има две интрамолекулярни S-Sвръзки: една между cys 29 u cys 138 и друга между cys 1 u cys 98. Като се основаваме на хомоложността между 1FN- β u IFN- a s cys 141 от 1FN-/3 би могъл да бъде включен в интрамолекулна -S-S- връзка със cys 31, оставяйки cys 17 свободен за интрамолекулярно омрежване. Чрез отстраняване на cys 17 или заместването му с различна аминокиселина може да се определи дали той е съществен за биологичната активност и неговата роля в образуването на -SS-връзка. Ако cys 17 не е съществен за биологичната активност на протеина, резултантният протеин е отстранен или заместен cys 17 може да прояви специфична активност, близка до тази на природния IFN-/3 и би могло също да се улесни изолирането и пречистването на протеина.In the case of IFN-β3, it is known from the literature that both glycosylated and non-glycosylated interferon exhibit qualitatively similar specific activities and that glycosyl groups are not involved in and do not contribute to the biological activity of IFN-β. But bacterially produced IFN-? , which is non-glycosylated, exhibits consistently less specific activity than natural IFN-? which is glycosylated. For IFN- /? it is known that there are three cysteine residues at positions 17, 31 and 141. Cysteine 141 has been identified by Shepard et al (see above) as essential for biological activity. For IFN- / 3, which contains four cysteine residues, there are two intramolecular S-S bonds: one between cys 29 and cys 138 and the other between cys 1 and cys 98. Based on the homology between 1FN- β and IFN- as cys 141 of 1FN- / 3 could be incorporated into the intramolecular -SS- bond with cys 31, leaving cys 17 free for intramolecular cross-linking. By removing cys 17 or replacing it with a different amino acid, it can be determined whether it is essential for biological activity and its role in the formation of the -SS bond. If cys 17 is not essential to the biological activity of the protein, the resulting protein removed or substituted cys 17 may exhibit specific activity close to that of native IFN- / 3 and could also facilitate protein isolation and purification.

Чрез използване на олигонуклеотидно насочена мутагенсза със синтетичен олигонуклеотиден праймер, който е комплементарен към зоната на IFN-/? гена при кодона за evs 17, но който съдържа единична или множествени промени на бази в този кодон, може да бъде получен един ген, което има като резултат заместването на cys 17 с някоя друга аминокиселина по избор. Когато се желае делеция в олигонуклеотидният праймер, липсва кодон за cys 17. Превръщането на cys 17 в неутрална аминокиселина като глицин, валин, аланин, левцин, изолевцин, тирозин, фенилаланин, хистидин, триптофан, серин, треонин и метионин е предпочитаният подход. Серин и треонин са най-предпочитаните заместители поради тяхната химическа аналогия с цистеина. Когато цистеинът е премахнат, зрелият мутеин е една аминокиселина по-къс от природния родитепротеин или микробиално продуцирания IFN-/?By using an oligonucleotide directed mutagenesis with a synthetic oligonucleotide primer that is complementary to the IFN-? the gene at the codon for evs 17, but which contains single or multiple changes of bases in that codon, one gene can be obtained, which results in the substitution of cys 17 with another amino acid of choice. When a deletion in the oligonucleotide primer is desired, a codon for cys 17 is lacking. Conversion of cys 17 to a neutral amino acid such as glycine, valine, alanine, leucine, isoleucine, tyrosine, phenylalanine, histidine, tryptophan, serine, threonine and threonine. Serine and threonine are the most preferred substituents because of their chemical analogy to cysteine. When cysteine is removed, the mature mutein is one amino acid shorter than the native parent protein or microbially produced IFN-?

За човешкия IL-2 се съобщава, че има три цистеинови остатъка, разположени в позиции 58, 105 и 125 на протеина. Както в случая с IFN-Д , IL-2 е в агрегатирана олигомерна форма, когато е изолиран от бактериални клетки и трябва да бъде редуциран с редуциращи агенти, за да се получи добър добив от бактериални екстракти. Освен това пречистеният редуциран 1L-2 протеин е нестабилен и лесно се реокислява при съхраняване до една олигомерна неактивна форма. Наличието на три цистеина означава, че след реокисляване, протеинът може случайно да образува един от трите възможни интрамолекулярни дисулфидни моста, като само един от тях е правилният, т.е. какъвто е в природната молекула. Тъй като дисулфидната структура на природния IL-2 протеин не е известна, е възможно да се използва изобретението за създаване на мутации в колоните 58, 105 и 125 на IL-2 гена и да се определи кои цистеинови остатъци са съществени за активността и поради това е най-вероятно да бъдат включени при естественото образуване на дисулфидна връзка (мост). В същата връзка цистеиновияу остатък, който не е съществен за активността, може да бъде модифициран за да се предотврати образуването на неправилни интрамолекулярни дисулфидни мостове и да се сведе до минимум вероятността за образуване на интермолекулярни дисулфидни мостове чрез от4 страняване или заместване на свободен цистеинов остатък.Human IL-2 has been reported to have three cysteine residues located at positions 58, 105 and 125 of the protein. As in the case of IFN-E, IL-2 is in aggregated oligomeric form when isolated from bacterial cells and must be reduced with reducing agents to obtain a good yield of bacterial extracts. In addition, the purified reduced 1L-2 protein is unstable and readily re-oxidized when stored to one oligomer inactive form. The presence of three cysteines means that after re-oxidation, the protein may accidentally form one of the three possible intramolecular disulfide bridges, with only one of them being correct, i.e. as it is in a natural molecule. As the disulfide structure of the natural IL-2 protein is unknown, it is possible to use the invention to create mutations in columns 58, 105 and 125 of the IL-2 gene and to determine which cysteine residues are essential for the activity and therefore are most likely to be involved in the natural formation of a disulfide bond (bridge). In the same connection, the cysteine residue, which is not essential for the activity, can be modified to prevent the formation of irregular intramolecular disulfide bridges and to minimize the likelihood of formation of intermolecular disulfide bridges by eliminating or replacing the free cysteine axis.

Големината на олигонуклеотидния праймер се определя от изискването за стабилна хибридизация на праймера до зоната на гена, в която ще бъде индуцирана мутацията, и от ограниченията на известните методи за синтезиране на олигонуклеотиди.Факторите, които трябва да се имат предвид при проектиране на олигонуклеотиди за използване при олигонуклеотидно насочена мутагенеза (например обща големина, големина на частта, граничеща смястото на мутация), са описани от Smith u Gillam. Общата дължина на олигонуклеотида трябва да е такава, че да оптимизира стабилна, уникална хибридизация на мястото на мутация, като 5’ и 3' от мястото на мутацията трябва да са с достатъчна големина за избягване редактиране на мутацията от екзонуклеазната активност на ДНК полимеразата. Използвани за мутагенеза олигонуклеотиди съгласно изобретението съдържат обикновено от 12 до 24 бази, за предпочитане около 14 до 20, и по-добре от 15 до 18 бази. Обикновено те съдържат най-малко около три бази 3' от променения или липсващ кодон.The size of the oligonucleotide primer is determined by the requirement for stable hybridization of the primer to the region of the gene in which the mutation will be induced, and by the limitations of known oligonucleotide synthesis methods. Factors to consider when designing oligonucleotides for use for oligonucleotide-directed mutagenesis (eg total size, size of the portion bordering the mutation site) have been described by Smith and Gillam. The total length of the oligonucleotide should be such as to optimize stable, unique hybridization at the mutation site, and the 5 'and 3' of the mutation site should be of sufficient size to avoid editing the mutation by the exonuclease activity of the DNA polymerase. Oligonucleotides used for mutagenesis according to the invention typically contain from 12 to 24 bases, preferably from about 14 to 20, and more preferably from 15 to 18 bases. Generally, they contain at least about three bases 3 'of the modified or missing codon.

Методът за получаване на модифициран IFN-/5 ген най-общо включва индуциране на специфична по място мутагенеза в IFN-/1 гена при кодон 17 (TGT), като се използва синтетичен нуклеотиден праймер, който изпуска кодона или го променя така, че той да кодира за друга аминокиселина. Когато треонин замества цистеина и праймерът е хибридизиран до безсмислената верига 1FN-/1 гена, предпочитаният нуклеотиден праймер е GCAATTTTCAGACTCAG (подчертаването означава променения кодон). Когато се желае премахване на цистеина, предпочитаният праймер еThe method of producing a modified IFN- / 5 gene generally involves inducing site-specific mutagenesis in the IFN- / 1 gene at codon 17 (TGT) using a synthetic nucleotide primer that omits the codon or alters it so that it to code for another amino acid. When threonine replaces cysteine and the primer is hybridized to the nonsense strand of the 1FN- / 1 gene, the preferred nucleotide primer is GCAATTTTCAGACTCAG (highlighting means codon altered). When cysteine removal is desired, the preferred primer is

AGCAATTTTCAGCAGAAGCTCCTG, който изпуска TGT кодона за cys. Когато цистеинът се замества със серии, се избира един 17-нуклеотиден праймер, GCAATTTTCAGAGTCAG, включващ AGT кодон за серин. Преминаването Т—> А при първата база в cys 17 кодон резултира в променяне на цистеина до серин. Трябва да се отбележи, че когато се въвеждат делеции, трябва да бъде подържана подходяща рамка за ДНК последователността за експресия на желания протеин.AGCAATTTTCAGCAGAAGCTCCTG that releases the TGT codon for cys. When cysteine is replaced by a series, one 17-nucleotide primer, GCAATTTTCAGAGTCAG including the AGT codon for serine, is selected. Crossing T -> A at first base in cys 17 codon results in a change in cysteine to serine. It should be noted that when deletions are introduced, an appropriate framework for the DNA sequence for expression of the desired protein must be maintained.

Праймерът се хибридизира до сдновсрижен фаг, като Μ13, fd, или X174, в който е клонирана една верига на IFN-β гена. Трябва да сс отбележи, че фагьт може да носи смислената или безсмислената верига на гена. Когато фагьт носи безсмислената верига, праймерът е идентичен с тази част на смислената верига, която съдържа кодона, който ще мутира, освен при несъвпадение с кодона, който определя премахването на кодона или триплет който кодира за друга аминокиселина. Когато фагьт носи смислената верига, праймерът е комплементарен към тази част на смислената верига, съдържаща кодона, който мутира, освен при подходящо несъвпадение , в триплета, сдвоен с кодона, който трябва да бъде премахнат. Условията, които трябва да се използват при хибридизирането, са описани от Smith u Gillam. Температурата обикновено е от 0 до 70°С, по-специално от 10 до 50°С. След хибридизирането праймерът се разширява върху фаговата ДНК чрез реакция с ДНК полимераза 1, Т4 ДНК полимераза, обратима транкриптаза или друга подходяща ДНК полимераза. Получената dsДHK се преобразува в затворена кръгова dsflHK чрез третиране с ДНК лигаза, например Т4 ДНК лигаза. ДНК молекулите, съдържащи едноверижни зони, могат да бъдат разрушени чрез S, ендонуклеазно третиране.The primer is hybridized to a shear phage, such as Μ13, fd, or X174, in which one strand of the IFN-β gene is cloned. It should be noted that the phage may carry the sense or meaningless strand of the gene. When the phage carries a nonsense chain, the primer is identical to that part of the sense chain that contains the codon it will mutate, except for the non-codon that determines the removal of the codon or triplet that codes for another amino acid. When the phage carries the sense strand, the primer is complementary to that portion of the sense strand containing the codon that mutates, except for a suitable mismatch, in the triplet paired with the codon to be removed. The conditions to be used for hybridization are described by Smith and Gillam. The temperature is typically from 0 to 70 ° C, in particular from 10 to 50 ° C. After hybridization, the primer is expanded to phage DNA by reaction with DNA polymerase 1, T 4 DNA polymerase, reversible transcriptase or other suitable DNA polymerase. The resulting dsDHK is transformed into closed circular dsflHK by treatment with DNA ligase, for example T 4 DNA ligase. DNA molecules containing single-stranded zones can be destroyed by S, endonuclease treatment.

Олигонуклеотидно насочената мутагенеза може да се използва за получаване на мутантен 1L-2 ген, който кодира един мутеин имащ IL-2 активност, но в който cys 125 е променен в серин 125. Предпочитаният олигонуклеотиден праймер използва за получаване на мутантния IL-2 ген, когато фагьт носи чувствителната нишка на гена, е GATGATGCTTCTGAGAAAAGGTAATC. Този олигонуклеотид има С—> G промяна в средната база, върху тройката, която е сдвоена с кодон 125 на IL-2 гена.Oligonucleotide-directed mutagenesis can be used to produce a mutant 1L-2 gene that encodes a mutein having IL-2 activity, but in which cys 125 is changed to serine 125. The preferred oligonucleotide primer is used to produce the mutant IL-2 gene. when the phage carries the sensitive strand of the gene, it is GATGATGCTTCTGAGAAAAGGTAATC. This oligonucleotide has a C-> G change in the mean base, on the triplet that is coupled to the codon 125 of the IL-2 gene.

Тогава резултиращият мутационен хетеродуплекс се използва за трансформиране на компетентен гостоприемников микроорганизъм или клетка.The resulting mutational heteroduplex is then used to transform a competent host microorganism or cell.

Реплицирането на хетеродуплекса чрез гостоприемника дава потомство от двете нишки. След реплициране мутантният ген може да се изолира от прогените на мутантната верига, да се включи в един подходящ експресионен вектор и векторът да се използва за трансформиране на подходящ микроорганизъм или клетка гостоприемник. Предпочитани вектори са плазмидите pBR322, pCRl и техни варианти, синтетични вектори и други подобни. Подходящи микроорганизми - гостоприемници са E.coli, Pseudomonas, Bacillus subtilis. Bacillus thuringicnsis, различни щамове дрожди, Bacillus thermophius, животински клетки, например от мишка, плъх или от яйчници на китайски хамстер (СНО), растителни клетки и растения гостоприемници, животински и растителни гостоприемници и други. Когато избраният гостоприемник е трансформиран с вектора, се въвеждат също подходящи промотор операторни последователности, за да се изрази мутеинът. Гостоприемниците могат да бъдат прокариотни или еукариотни клетки (методи за инсерция на ДНК в еукариотни клетки са описани в РСТ заявки №№ US 81/00239 и US81/00240, 1981). Предпочитаните гостоприемници са Е. coli и СНО клетки. Получените съгласно изобретението мутеини могат да са гликозилирани или негликозилирани в зависимост от гликозилирането на природния родителски протеин и микроорганизмът гостоприемник, използван за получаване на мутеина. Ако е необходимо, негликозилираният мутеин, получен когато Е. coli или Bacillus са микроорганизми- гостоприемници, може да бъде евентуално гликозилиране ин витро чрез химическо, ензимно или друг вид модифициране, известно на специалистите.Replicating the heteroduplex through the host gives offspring from both strands. After replication, the mutant gene can be isolated from the mutant strand progeny, incorporated into a suitable expression vector, and used to transform the appropriate microorganism or host cell. Preferred vectors are plasmids pBR322, pCR1 and variants thereof, synthetic vectors and the like. Suitable host microorganisms are E. coli, Pseudomonas, Bacillus subtilis. Bacillus thuringicnsis, various strains of yeast, Bacillus thermophius, animal cells, such as mouse, rat or Chinese Hamster (CHO) ovaries, plant cells and host plants, animal and plant hosts, and the like. When the selected host is transformed with the vector, suitable promoter operator sequences are also introduced to express the mutein. The hosts can be prokaryotic or eukaryotic cells (methods for inserting DNA into eukaryotic cells are described in PCT Application Nos. US 81/00239 and US81 / 00240, 1981). The preferred hosts are E. coli and CHO cells. The muteins produced according to the invention may be glycosylated or non-glycosylated depending on the glycosylation of the native parent protein and the host microorganism used to produce the mutein. If necessary, the non-glycosylated mutein obtained when E. coli or Bacillus are host microorganisms may possibly be glycosylated in vitro by chemical, enzymatic or other modification known to those skilled in the art.

При предпочитаното приложение на изобретението по отношение на IFN-/? цистеиновият остатък в позиция 17 на аминокиселинната последователност на IFN-Д, показана на фигура 1, се променя в серии чрез Т—> А преминаване при първата база на кодон 17 на смислената верига на ДНК последователността, която кодира за зрял IFN-/7. Сайт-специфичната мутагенеза се индуцира чрез използване на синтетичен 17-нуклеотиден праймер GCAATTTTCAGAGTCAG, който е идентичен с една 17-нуклеотидна последователност от смислената верига на IFN-/? в участъка на кодов 17, с изключение на единично несъвпадение на бази при първата база на кодон 17. Несъвпадението е при нуклеотид 12 в праймера. Генетичният код е дегенерирал и много от аминокиселините може да са кодирани от повече от един кодон. Основният код за серин например е шесткратен дегенерат, такъв че кодони те TCT, TCG, TCC, TCA, AGT u ACG кодират за серин. AGT кодонът е избран за удобство. По подобен начин треонин се кодира от всеки един от кодоните ACT, АСА, АСС и ACG. Посочено е, че когато един кодон е специфичен за определена аминокиселина, включва всичките дегенерирали кодони, които кодират тази аминокиселина. 17-мерът е хибридизиран до едноверижна ДНК на фага М13, който носи безсмислената верига на IFNгена. Олигонуклеотидният праймер тогава се разширява върху ДНК чрез ДНК полимераза I-фрагмент на Klenow и получената dsflHK се преобразува в затворена кръгова ДНК с Т4 лигаза. Репликацията на получения мутационен хетеродуплекс дава клонове от ДНК веригата съдържаща несъвпадението. Мутантните клонове могат да бъдат идентифицирани и скринирани по наличието или липсата на специфични рестрикционни сайтове, резистентност или чувствителност към антибиотици, или чрез други методи, известни на специалистите. Когато цистеинът е заместен със серин, Т—> А преминаването, показано на фигура 2, има като резултат създаването на нов Hinfi рестрикционен сайт в структурния ген. Мутантният клон се идентифицира чрез използване на олигонуклеотиден праймер като индикатор при хибридизационния скрининг на мутантните фагови плаки. Праймерът ще има единично несъвпадение, когато хибридизира до родителя, но ще има точно съвпадение, когато хибридизира до мутантната фагова ДНК, както е показано на фигура 2. Условията на хибридизацията могат следователно да са такива, че олигонуклеотидния праймер да хибридизира с предимство до мутантната ДНК, а не до родителската ДНК. Новополученият Hinfl сайт също служи като средство за потвърждаване на мутацията на единичната база в 1FN-/? гена.In the preferred application of the invention with respect to IFN-? the cysteine residue at position 17 of the amino acid sequence of IFN-D shown in Figure 1 is altered in series by a T-> A transition at the first base of codon 17 of the sense strand of the DNA sequence that codes for mature IFN- / 7. Site-specific mutagenesis is induced using a synthetic 17-nucleotide primer GCAATTTTCAGAGTCAG, which is identical to a 17-nucleotide sequence of the IFN-? in the region of code 17, except for a single base mismatch at the first codon 17 base. The mismatch is at nucleotide 12 in the primer. The genetic code is degenerate and many of the amino acids can be encoded by more than one codon. The basic code for serine, for example, is six times degenerate, such that the codons they TCT, TCG, TCC, TCA, AGT and ACG encode for serine. The AGT codon was chosen for convenience. Similarly, threonine is encoded by each of the codons ACT, ACA, ACC and ACG. It has been stated that when a codon is specific for a particular amino acid, it includes all the degenerate codons that encode that amino acid. The 17-mer is hybridized to single-stranded DNA of phage M13, which carries the nonsense IFN gene strand. The oligonucleotide primer is then extended on the DNA using DNA polymerase I-Klenow fragment and the resulting dsflHK is converted to closed circular DNA with T 4 ligase. Replication of the resulting mutational heteroduplex yields clones from the DNA strand containing the mismatch. Mutant clones can be identified and screened for the presence or absence of specific restriction sites, antibiotic resistance or sensitivity, or by other methods known to those skilled in the art. When cysteine is substituted with serine, the T -> A transition shown in Figure 2 results in the creation of a new Hinfi restriction site in the structural gene. The mutant clone is identified by using an oligonucleotide primer as an indicator in the hybridization screening of the mutant phage plates. The primer will have a single mismatch when it hybridizes to the parent, but there will be an exact match when it hybridizes to the mutant phage DNA, as shown in Figure 2. The conditions of hybridization may therefore be such that the oligonucleotide primer will hybridize to the mutant DNA. , not to the parent DNA. The newly acquired Hinfl site also serves as a means of confirming the single base mutation in 1FN- /? gene.

М13 фагова ДНК, носеща мутиралия ген, се изолира и разпределя в подходящи експресионни вектори като плазмид рТгрЗ и Е. coli щам ММ294 се трансформира с вектора. Подходящите хранителни среди за култивиране на трансформантите и на техните прогони са известни на специалистите в тази област. Изразеният мутеин на IFN-Д се изолира, пречиства и охарактеризира.M13 phage DNA carrying the mutated gene was isolated and distributed in appropriate expression vectors such as plasmid pTrP3 and E. coli strain MM294 transformed with the vector. Suitable culture media for the transformation of transformants and their runs are known to those skilled in the art. The expressed IFN-D mutein is isolated, purified and characterized.

Примери за изпълнение на изобретението поясняват изобретението и го илюстрират.Embodiments of the invention illustrate the invention and illustrate it.

Те не ограничават неговия обхват. Примери от 1 до 11 описват получаването на мутеин на IFN-/? . Примери от 12 до 20 описват получаването на мутеин на IL-2.They do not limit its scope. Examples 1 to 11 describe the preparation of IFN-? . Examples 12 to 20 describe the production of IL-2 mutein.

Пример 1. Клониране на IFN-/? ген в М13 вектор.Example 1. Cloning of IFN-? gene in M13 vector.

Използването на М13 фагов вектор като източник на едноверижна ДНК матрица е описано от Temple et al, Nature (1982) 296:537540. Плазмидът ρ β ltrp (фигура 3), съдържащ IFN-/? гена, под контрола на E.coli trp промотор се смила с рестрикционните ензими Hindlll и Xholl. M13mp8 (Messing, Third Cleveland Symposium on Macromolecules:Recombinant DNA 143-153, (1983) репликативната форма (RF) на ДНК (фигура 4) се смила с рестрикционните ензими Hindlll и Bam HI и се смесва с ρ β ltrp ДНК, която е смляна преди това с Hind III и Xho II. Сместа се лигира с Т4 ДНК лигаза и лигираната ДНК се трансформира в компетентни клетки от Е. coli щам JM103 и се разстила върху Xgal индикаторни плочки (Messing, et al., Nucleic Acids Res (1981) 9:309321). Плаките, съдържащи рекомбинантен фаг (бели плаки), се взимат с игла, инокулират се в прясна култура на JM103 и са минипрепарати на RF молекули, получени от инфектираните клетки (H.D.Birnboim and J. Doly, Nucleic Acid Res (1979) 7:1513-1523). RF молекулите се смилат c различни рестрикционни ензими за идентифициране на клоновете, съдържащи IFN-/? инсърт. Рестрикционната карта на един такъв клон (М13- β 1)е показана на фигураThe use of the M13 phage vector as a source of single stranded DNA template is described by Temple et al, Nature (1982) 296: 537540. The plasmid ρ β ltrp (Figure 3) containing IFN-? The gene under the control of the E. coli trp promoter was digested with the Hindlll and Xholl restriction enzymes. M13mp8 (Messing, Third Cleveland Symposium on Macromolecules: Recombinant DNA 143-153, (1983) DNA replication form (RF) (Figure 4) was digested with Hindlll and Bam HI restriction enzymes and mixed with ρ β ltrp DNA, which is digested beforehand with Hind III and Xho II. The mixture was ligated with T 4 DNA ligase and the ligated DNA was transformed into competent cells of E. coli strain JM103 and plated onto Xgal indicator plates (Messing, et al., Nucleic Acids Res ( 1981) 9: 309321) Plates containing recombinant phage (white plates) are taken with a needle, inoculated into fresh culture of JM103 and are mini-preparations of RF molecules obtained from infected cells (HDBirnb oim and J. Doly, Nucleic Acid Res (1979) 7: 1513-1523) RF molecules are digested with different restriction enzymes to identify clones containing IFN-? insert. Restriction map of one such clone (M13-β 1 ) is shown in Figure

5. Едноверижна (SS) фагова ДНК се получава от клона М13- β 1 да служи като матрица за сайт специфична мутагенеза при използване на синтетичен олигонуклеотид.5. Single-stranded (SS) phage DNA was obtained from clone M13-β 1 to serve as template for site-specific mutagenesis using a synthetic oligonucleotide.

Пример 2. Сайт, специфична мутагенеза. Четиридесет пикомола от синтетичния олигонуклеотид GCAATTTTCAGAGTCAG (праймер) се обработва с Т4 киназа в присъствието на 0,1 mM аденозин трифосфат (АТФ), 50 mM хидроксиметиламинометан хидрохлорид (трие солна киселина) pH 8,0, 10 mM магнезиев двухлорид, 5 тМ дитиотреитол (DTT) и 9 единици Т4 киназа в 50 μΐ при 37°С за 1 час. Киназираният праймер (12 пикомола) се хибридизира до 5 μξ, ss М13-/? 1 ДНК в 50 μ\ смес, която съдържа 50 mM натриев хлорид, 10 mM трие солна киселина с pH 8,0, 10 mM магнезиев двухлорид и 10 тМ β -меркаптоетанол, чрез загряване при 67°С за 5 минути и 42°С за 25 минути. Загряната смес се охлажда върху лед и след това се добавят 50 μ 1 реакционна смес, съдържаща по 0,5 тМ от дезоксинуклеотид трифосфат (dNTP), 80 mM трис-солна киселина с pH 7,4, 8 тМ магнезиев двухлорид, 100 тМ натриев хлорид, 9 единици ДНК полимераза 1, на Klenow фрагмент, 0,5 тМ АТФ и 2 единици Т4 ДНК лигаза, инкубиране при 37°С за 3 часа и при 25°С за 2 часа. Реакцията завършва с екстракция с фенол и преципитация с етанол. ДНК се разтваря в 10 тМ трис-солна киселина с pH 8,0, 10 шМ етилендиаминтетраацетна киселина (ЕДТА), 50 % захароза и 0,05 % бромофенил синьо и се подлага на електрофореза върху 0,8 % агарозен гел в присъствието на 2 /zg/ml етидиумбромид. ДНК ивиците, отговарящи на RF формите на Ml3-/3 1, се елуират от гелните срезове по перхлоратния метод (Davis et al., “Advanced Bacterial Genetics” стр. 178-179 (1980). Елуираната ДНК се използва за трансформиране на компетентни JM103 клетки, култивирани едно денонощие, и ssHHK се изолира от настоящата течност на културата. Тази ss4HK се използва като матрица във втори цикъл на разширяване на праймера, гелно пречистените RF форми на ДНК се трансформират в компетентни JM103 клетки, разстилат се върху агарни плочки и се инкубират за едно денонощие за получаване на фагови плаки.Example 2. Site specific mutagenesis. Forty picomoles of the synthetic oligonucleotide GCAATTTTCAGAGTCAG (primer) were treated with T 4 kinase in the presence of 0.1 mM adenosine triphosphate (ATP), 50 mM hydroxymethylaminomethane hydrochloride (trie hydrochloric acid) pH 8.0, 10 mM magnesium pH 8.0, 10 mM magnesium (DTT) and 9 units of T 4 kinase in 50 μΐ at 37 ° C for 1 hour. The kinase primer (12 picomoles) was hybridized to 5 μξ, ss M13- /? 1 DNA in 50 μ \ mixture containing 50 mM sodium chloride, 10 mM tris hydrochloric acid with pH 8.0, 10 mM magnesium dichloride and 10 mM β-mercaptoethanol by heating at 67 ° C for 5 minutes and 42 ° C in 25 minutes. The heated mixture was cooled on ice and then 50 μl of reaction mixture containing 0.5 mM of deoxynucleotide triphosphate (dNTP), 80 mM trisolic acid with pH 7.4, 8 mM magnesium dichloride, 100 mM sodium was added. chloride, 9 units of DNA polymerase 1, Klenow fragment, 0.5 mM ATP and 2 units of T 4 DNA ligase, incubated at 37 ° C for 3 hours and at 25 ° C for 2 hours. The reaction was terminated by phenol extraction and ethanol precipitation. The DNA was dissolved in 10 mM Tris-hydrochloric acid with pH 8.0, 10 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 50% sucrose and 0.05% bromophenyl blue and electrophoresed on 0.8% agarose gel in the presence of 2 / wg / ml ethidium bromide. DNA bands corresponding to the RF forms of Ml3- / 3 1 are eluted from the gel sections by the perchlorate method (Davis et al., Advanced Bacterial Genetics, pp. 178-179 (1980). Eluted DNA is used to transform competent JM103 cells cultured overnight and ssHHK was isolated from the current culture fluid.This ss4HK was used as a template in the second primer extension cycle, the gel purified RF forms of DNA were transformed into competent JM103 cells, spread on agar plates and were incubated overnight to obtain phage plates.

Пример 3. Сайт, специфична мутагенеза. Експериментът от пример 2 се повтаря, с изключение на това, че използваният за променяне на кодон 17 на IFN-/3 гена от такъв, който кодира за цистеин в такъв, който кодира за треонин синтетичен олигонуклеотиден праймер е GCAATTTTCAGACTCAG.Example 3. Site specific mutagenesis. The experiment of Example 2 was repeated, except that the gene used to modify codon 17 of the IFN- / 3 gene from one that encodes for cysteine into one that encodes a threonine synthetic oligonucleotide primer is GCAATTTTCAGACTCAG.

Пример 4. Сайт, специфична делеция.Example 4. Site specific deletion.

Експериментът от пример 2 се повтаря, с изключение на това, че използваният за делеция на кодон 17 от IFN-/3 гена олигонуклеотиден праймер е AGCAATTTTCAGCAGAAGCTCCTG.The experiment of Example 2 was repeated, except that the oligonucleotide primer used for deletion of codon 17 of the IFN- / 3 gene was AGCAATTTTCAGCAGAAGCTCCTG.

Пример 5. Скрининг и идентифициране на мутирали плаки.Example 5. Screening and identification of mutated plaques.

Блюда, съдържащи мутирали Ml3-/3 1 плаки (пример 1), и две блюда, съдържащи немутирали Ml3-/3 1 фагови плаки, се охлаждат до 4°С и плаките от всяко блюдо се пренасят върху два нитроцелулозни филтърни кръга чрез поставяне на сух филтър върху агарната плочка за пет минути за първия филтър и 15 минути за втория филтър. След това фил60506 трите сс поставят върху дебели филтърни хартии, напоени в 0,2 нормален натриев хидроксид, 1,5 М натриев хлорид и 0,2 % Triton Х-100 за пет минути и се неутрализират чрез поставяне върху филтърна хартия, напоена с 0,5 М трис-солна киселина с pH 7,5 и 1,5 М натриев хлорид за следващи пет минути. Филтрите се измиват по подобен начин два пъти върху филтри, напоени в 2xSSC (стандартен физиологически цитрат), изсушават се и се изпичат във вакуумна пещ при 80°С за два часа. Двойните филтри се прехибридизират при 55°С за четири часа с 10 ml за филтър ДНК хибридизационен буфер (5xSSC) с pH 7,0, 4 х разтвор на Denhardt (поливинилпиролидин, фикол и говежди серумен албумин, 1 х = 0,02 % от всеки), 0,1 % натриев додецилеулфат (SDS), 50 тМ натриев фосфатен буфер с pH 7,0 и 100 /rg/ml ДНК от денатурирана сперма от пъстърва. Белязан с 32Р индикатор се приготвя чрез киназиране на олигонуклеотидния праймер с белязана с32Р АТФ. Филтрите се хибридизират до 3,5x10 cpm/ml от белязания с32Р праймер в 5 mi за филтър от ДНК хибридизационен буфер при 55°С за 24 часа. Филтрите се промиват при 55°С за 30 минути, всеки в промивен буфер, съдържащ 0,1 % SDS и намаляващи количества от SSC. Филтрите се промиват в началото с буфер, съдържащ 2 х SSC, и контролните филтри, съдържащи немутирали М131 плаки, се проверяват за наличност на някаква радиоактивност с Гайгеров брояч. Концентрацията на SSC се понижава стъпаловидно и филтрите се промиват докато не остане откриваема радиоактивност върху контролните филтри с немутирали М13- β 1 плаки. Най-ниската концентрация на SSC, която е използвана е 0,1 х SSC. Филтрите се изсушават на въздух и се авторадиографират при -70°С за 2-3 дни. 480 плаки на мутирал М13- β 1 и 100 немутирали контролни плаки се скринират с киназираната олигонуклеотидна проба. Никоя от контролните плаки не хибридизира с пробата, докато мутиралите М13- β\ плаки хибридизират с индикатора.Plates containing mutated Ml3- / 3 1 plaques (Example 1) and two dishes containing non-mutated Ml3- / 3 1 phage plates were cooled to 4 ° C and plates of each plate were transferred to two nitrocellulose filter circles by placing dry filter on agar plate for five minutes for the first filter and 15 minutes for the second filter. The fil60506 was then applied to three filter papers on thick filter paper soaked in 0.2 normal sodium hydroxide, 1.5 M sodium chloride and 0.2% Triton X-100 for five minutes and neutralized by placing on filter paper impregnated with 0 , 5 M Tris-hydrochloric acid with pH 7.5 and 1.5 M sodium chloride over the next five minutes. The filters were similarly washed twice on filters soaked in 2xSSC (standard physiological citrate), dried and baked in a vacuum oven at 80 ° C for two hours. The double filters were re-hybridized at 55 ° C for four hours with 10 ml for filter DNA hybridization buffer (5xSSC) with pH 7.0, 4 x Denhardt solution (polyvinylpyrrolidine, ficol and bovine serum albumin, 1 x = 0.02% of each), 0.1% sodium dodecileulphate (SDS), 50 mM sodium phosphate buffer with pH 7.0 and 100 / rg / ml DNA from trout denatured semen. The 32 P labeled indicator was prepared by kinase of the oligonucleotide primer labeled with 32 P ATP. The filters were hybridized to 3.5x10 cpm / ml from 32 P labeled primers in 5 mi for DNA hybridization buffer filter at 55 ° C for 24 hours. The filters were washed at 55 ° C for 30 minutes, each in a wash buffer containing 0.1% SDS and reducing amounts of SSC. The filters were washed initially with a buffer containing 2 x SSC, and control filters containing unmutated M131 plates were checked for radioactivity with a Geiger counter. The concentration of SSC was reduced stepwise and the filters were washed until no radioactivity was detected on the control filters with unmutated M13-β1 plates. The lowest SSC concentration used is 0.1 x SSC. The filters are air-dried and autoradiographically at -70 ° C for 2-3 days. 480 plates of mutated M13-β1 and 100 non-mutated control plates were screened with the kinase oligonucleotide probe. None of the control plates hybridized with the sample, whereas the mutated M13-β1 plates hybridized with the indicator.

Една от петте мутирали плаки M13-/J 1 (M13-SY2501) се отделя и се инокулира в култура на JM103. От настоящата течност се получава збДНК, а от утайката-двойноверижна (ds)flHK. SSflHK се използва като матрица за дидезокси-секвениране на клона с М13 универсален праймер. Резултатът от анализа на последователността е показан на фигура 6 и потвърждава, че TGT evs кодонът е превърнат в ATG ser кодон.One of the five M13- / J1 mutant plates (M13-SY2501) was separated and inoculated into JM103 culture. From the current liquid was obtained cbDNA and from the precipitate double-stranded (ds) flHK. SSflHK was used as a matrix for dideoxy sequencing of the M13 universal primer clone. The result of the sequence analysis is shown in Figure 6 and confirms that the TGT evs codon has been converted to an ATG ser codon.

Пример 6. Експресия на мутирал IFN-/?Example 6. Expression of Mutated IFN-?

в Е. coli.in E. coli.

PF ДНК от Μ13-SY2501 се смила с рестрикционните ензими Hind III и XhoII и 520 bp инсерционен фрагмент се пречиства върху 1 % агарозен гел. Плазмидът рТгрЗ, съдържащ E.coli trp промотора (фигура 7), се смила с ензимите Hind III u BamHI, смесва се с пречистен M13-SY2501 ДНК фрагмент и се лигира в присъствие на Т« лигаза. Лигираната ДНК се трансформира в Е. coli щам ММ294. Резистентните на ампицилинтрансформанти се скринират за чувствителност към тетрациклин. Плазмидни ДНК от пет ампицилинови резистенти, [тетрациклин]тетрациклин чувствителни клона се смилат с Hinfl за скрининг за наличност на M13-SY2501 инсърт. Фигура 8а показва Hinfl рестрикционната карта на един от клоновете (pSY2501) и я сравнява с Hinf I картата на оригиналния IFN- β клон р β trp. Има един допълнителен Hinfl сайт в pSY2501, разделящ 197 bp IFN-/? вътрешния фрагмент на 169 Ьр фрагмент и 28 Ьр фрагмент (фигура 86). Рестрикционната карта на клона pSY2501 е посочена на фигура 9. Цялата ДНК последователност на мутантния 1FN- β ген е показана на фигура 10, заедно с очакваната аминокиселинна последователност.PF DNA of Μ13-SY2501 was digested with Hind III and XhoII restriction enzymes and the 520 bp insertion fragment was purified on a 1% agarose gel. Plasmid pTrP3 containing the E. coli trp promoter (Figure 7) was digested with the Hind III and BamHI enzymes, mixed with the purified M13-SY2501 DNA fragment and ligated in the presence of T1 ligase. The ligated DNA was transformed into E. coli strain MM294. Ampicillin-resistant transformants are screened for tetracycline sensitivity. Plasmid DNAs from five ampicillin-resistant [tetracycline] tetracycline-sensitive clones were digested with Hinfl for screening for M13-SY2501 insertion. Figure 8a shows the Hinf1 restriction map of one of the clones (pSY2501) and compares it with the Hinf I map of the original IFN-β clone p β trp. Is there an additional Hinfl site in pSY2501 separating 197 bp IFN- /? the inner fragment of the 169 bp fragment and the 28 bp fragment (Figure 86). The restriction map of clone pSY2501 is shown in Figure 9. The entire DNA sequence of the mutant 1FN-β gene is shown in Figure 10, together with the expected amino acid sequence.

Плазмидът, означен като клон pSY2501, е депозиран в Колекцията на земеделски изследователски култури (NRRL), Лаборатория по ферментация, Северен регионален изследователски център, Администрация по наука и обучение, М-во на земеделието, 1815 North University St., Peoria, 111.60604 на 30 март 1983 година и е означен с номера СМСС №1533 и NRRL № В-15356.The plasmid, designated clone pSY2501, has been deposited with the Agricultural Research Collection (NRRL), Fermentation Laboratory, North Regional Research Center, Administration of Science and Training, Agricultural Ministry, 1815 North University St., Peoria, 111.60604 on March 30, 1983 and is designated by IASB No. 1533 and NRRL No. B-15356.

Култури на pSY2501 и p/?ltrp, които включват техни прогени, се култивират до оптическа гъстота (OD.J от 1,0. Свободен от клетки екстракт се получава и се изследва IFNβ антивирусната активност върху GM2767 клетки чрез микротитрационно изследване. Екстракти от клон pSY2501 проявяват три до четири пъти по-голяма активност отколкото ρβ ltrp (таблица 1), което показва че клонът pSY2501 е или синтезирал повече протеин, проявяващ IFN-/? активност, или че полученият протеин има по-висока специфичнаCultures of pSY2501 and p / ltrp, which include their progeny, were cultured to optical density (OD.J of 1.0. Cell-free extract obtained and tested IFNβ antiviral activity on GM2767 cells by microtiter assay. pSY2501 exhibited three to four times more activity than ρβ ltrp (Table 1), indicating that the pSY2501 clone either synthesized more protein exhibiting IFN-? activity, or that the resulting protein had a higher specificity

Таблица АTable A

активност. activity. Таблица I Table I Екстракт Антивируснаактивност(един/мл) Anti-viral activity extract (one / ml) pSY2501 pSY2501 6 х 10' 6 x 10 ' р/91 trp p / 91 trp 1 х 10' 1 x 10 ' ptrp3 (контрола) ptrp3 (control) 30 30

С цел да се определи дали клонът pSY2501 синтезира няколко пъти повече активен протеин екстрактите от двата клона се подлагат на електрофореза върху SDS полиакриламиден гел заедно с контролен екстракт, а гелът се оцветява с комази синьо, за да се проявят протеините. Както е показано на фигура 11, има само една протеинова ивица, отговаряща на около 18 000 далтона протеин, който е наличен в екстрактите на клонове pSY2501 и p/Jltrp, но не в контролния екстракт на ptrp3. За този протеин, който има молекулно тегло от около 20 000 далтона, но показва гел-миграционна картина на 18 000 далтона протеин, е доказано по-рано, че е IFN-/3 при пречистване на този протеин от екстракти на ру31 trp. Тъй като в екстрактите на р/?1 trp, се съдържа по-малко от този протеин специфичната активност на протеина в екстракти от клон pSY2501 е по-висока, отколкото тази в клон p/Jltrp.In order to determine whether clone pSY2501 synthesized several times more active protein, extracts from both clones were electrophoresed on an SDS polyacrylamide gel together with a control extract, and the gel was stained with goat blue to express the proteins. As shown in Figure 11, there is only one protein band corresponding to about 18,000 daltons of protein, which is present in the extracts of clones pSY2501 and p / Jltrp but not in the control extract of ptrp3. This protein, which has a molecular weight of about 20,000 daltons but shows a gel migration pattern of 18,000 daltons, has previously been shown to be IFN- / 3 by purification of this protein from ru31 trp extracts. As the p /? 1 trp extracts contain less of this protein, the specific activity of the protein in the extracts of clone pSY2501 is higher than that of the clone p / Jltrp.

Пример 7. Плазмидът pSY2501 се трансформира в компетентен субвариант на щам ММ294 на E.coli, означен ММ294-1. Пробен образец от получения трансформант е депозиран в Американската колекция за типове култури 12301 Parklawn Dr., Rockville, Md. 20852 в САЩ на 18 ноември 1983 под АТСС № 39 517.Example 7. The plasmid pSY2501 was transformed into a competent sub-variant of E. coli strain MM294, designated MM294-1. A sample of the transformant obtained was deposited with the American Type Culture Collection 12301 Parklawn Dr., Rockville, Md. 20852 in the United States on November 18, 1983 under ATCC No. 39 517.

Пример 8. Продукция на IFN- β scr|7 Example 8. Production of IFN-β scr | 7

IFN- β се възстановява от E.coli, които са били трансформирани за продуциране на 1FN- . E.coli се култивират в следната хранителна среда (виж таблицата) до OD от ΙΟΙ! при 600 nm (сухо тегло 8,4 g/1).IFN-β is recovered from E. coli that have been transformed to produce 1FN-. E. coli are cultured in the following culture medium (see table) up to an OD of ΙΟΙ! at 600 nm (dry weight 8.4 g / l).

Съставка Ingredient Концентрация Concentration nh4clnh 4 cl 20 mM 20 mM K,SO4 K, SO 4 16,1 mM 16.1 mM кн2ро4 kn 2 ro 4 7,9 mM 7.9 mM Na,HPO4 Na, HPO 4 12,2 mM 12.2 mM MgSO4.7H2OMgSO 4 .7H 2 O 3 mM 3 mM Na3 цитрат.2Н2ОNa 3 citrate. 2H 2 O 1,5 mM 1.5 mM MnSO,.4H Ο MnSO, .4H Ο 30 μΜ 30 μΜ ZnSO4.7H2OZnSO 4 .7H 2 O 30 μΜ 30 μΜ CuSO,.5H Ο CuSO, .5H Ο 3 μΜ 3 μΜ L-триптофан L-tryptophan 70 mg/L 70 mg / L FeSO..7H,O FeSO..7H, O 72 μΜ 72 μΜ Тиамин HCI Thiamine HCI 20 mg/L 20 mg / L Глюкоза Glucose 40 μg/L 40 μg / L

Добив от 9.91 (9,9 kg) от трансформирани E.coli се охлажда до 20°С и се концентрира чрез пропускане през филтър с напречно протичане при средно налягане от около 110 кра и постоянна скорост на протичане на филтрата от 260 ml/min при тегло на филтрата 8,8 kg. Концентратът (приблизително 1 I) се източва в съд и се охлажда до 15°С. Клетките в концентрата се разрушават чрез пропускане на концентрата през хомогенизатор MantonGaulin при 5° С и около 69 000 кра. Хомогенизаторът се промива с един литър буфериран с фосфат физиологичен разтвор, pHThe yield of 9.91 (9.9 kg) of transformed E. coli was cooled to 20 ° C and concentrated by passing through a filter with a transverse flow at an average pressure of about 110 K and a constant flow rate of the filtrate of 260 ml / min at filtrate weight 8.8 kg. The concentrate (approximately 1 I) was drained into a vessel and cooled to 15 ° C. Cells in the concentrate were destroyed by passing the concentrate through a MantonGaulin homogenizer at 5 ° C and about 69,000 Kg. The homogenizer is washed with one liter of phosphate buffered saline, pH

7,4 (PBS) и промивната течност се добавя към хомогенизата за получаване на краен обем от два литра. Това количество се подлага на непрекъснато центрофугиране при 12 000 х g и скорост на протичане 50 ml/min. Утайката се сепарира от настоящата течност и се суспендира повторно в четири литра PBS, съдържащ 2 % SDS. Тази суспензия се разбърква при стайна температура за 15 минути, след което вече няма видим суспендиран материал. След това разтворът се екстрахира с 2-бутанол при обемно съотношение бутанол към разтвор 1:1. Това екстрахиране се извършва в сепаратор течна -течна фаза при скорост на протичане от 200 ml/min. След това органичната фаза се сепарира и изпарява до сухо, при което се получават 21,3 g протеин. Той се ресуспендира в дестилирана вода при обемно съотношение 1:10.7.4 (PBS) and the washing liquid was added to the homogenization to obtain a final volume of two liters. This amount is subjected to continuous centrifugation at 12,000 x g and a flow rate of 50 ml / min. The precipitate was separated from the current liquid and resuspended in four liters of PBS containing 2% SDS. This suspension was stirred at room temperature for 15 minutes, after which no more suspended material was visible. The solution was then extracted with 2-butanol at a volume ratio of butanol to a solution of 1: 1. This extraction is carried out in a liquid-liquid phase separator at a flow rate of 200 ml / min. The organic phase was then separated and evaporated to dryness to give 21.3 g of protein. It is resuspended in distilled water at a volume ratio of 1:10.

Възстановеният продукт се изследва за активност на човешки IFN-/3 чрез изследване за защита срещу вирусен цитопатичен ефект (СРЕ). Изследването се извършва в микротитрационни плочки. Петдесет микролитра минимална есенциална среда е поставена във всяка ямка, като в първата ямка се поставят 25 μΐ от пробния образец, а в следващите ямки се правят серийно 1:3 обемни разреждания. Във всяка плочка се включва вирус (Vesicular stomatitus), клетки (човешка фибробластна линия GM-2767) и сравнителни IFN-β контроли. Използваният за сравняване 1FN-/? е 100 единици на ml. След това плочките се облъчват с ултравиолетови лъчи за 10 минути. След облъчването ΙΟΟμΙ от клетъчната суспензия (1,2 х 10s клетки/ml) се добавя към всяка ямка и плочките се инкубират 18-24 часа. Вирусна суспензия в количество плако-образуваща единица за клетка се добавя към всяка ямка освен контролата. Тогава плочките се инкубират, докато вирусната контрола покаже 100 % СРЕ. Това става нормално 18 до 24 часа след добавянето на вирусен разтвор. Резултатите от изследването се интерпретират по отношение разположението на ямката с 50 % СРЕ спрямо сравнителната IFN-/J контрола. От тази гледна точка се определя титърът за интерферон за всички проби върху плочката. Специфичната активност на възстановения продукт се определя на 5 х 10’ единици/mg.The reconstituted product was tested for human IFN- / 3 activity by a viral cytopathic effect (CPE) assay. The test is carried out in microtiter plates. Fifty microlitres of minimum essential medium was placed in each well, placing 25 μΐ of the sample in the first well and serial 1: 3 volume dilutions in the next wells. Virus (Vesicular stomatitus), cells (human fibroblast GM-2767 line) and comparative IFN-β controls were included in each plate. Used for comparison 1FN- /? is 100 units per ml. The tiles are then irradiated for 10 minutes. After irradiation, ΙΟΟμΙ of the cell suspension (1.2 x 10 s cells / ml) was added to each well and the plates incubated for 18-24 hours. A viral suspension in the amount of a plate-forming unit per cell was added to each well except the control. The plates were then incubated until the viral control showed 100% CPE. This happens normally 18 to 24 hours after the addition of the viral solution. The test results are interpreted with respect to the location of the well with 50% CPE relative to the comparative IFN- / J control. From this point the interferon titer is determined for all the samples on the plate. The specific activity of the recovered product was determined to be 5 x 10 'units / mg.

Пример 9. Кисела преципитация и хроматографско пречистване.Example 9. Acid precipitation and chromatographic purification.

Процесът от пример 8 се повтаря, с изключение на това, че след екстрахиране и сепариране на водната и органичната фаза и смесването на органичната фаза с PBS при обемно съотношение 3:1 pH на сместа се понижава до около 5 чрез добавяне на ледена оцетна киселина. Полученият преципитат се сепарира чрез центрофугиране при 10 000 до 17 000 х g за 15 минути и утайката се разтваря повторно в 10 тегловни %/обем SDS и 10 тМ буфер натриев ацетат, pH 5,5, и се загрява на 80°С за пет минути.The process of Example 8 was repeated, except that after extraction and separation of the aqueous and organic phases and mixing of the organic phase with PBS at a volume ratio of 3: 1 the pH of the mixture was reduced to about 5 by the addition of glacial acetic acid. The resulting precipitate was separated by centrifugation at 10,000 to 17,000 xg for 15 minutes and the residue was redissolved in 10 wt% / volume SDS and 10 mM sodium acetate buffer, pH 5.5, and heated at 80 ° C for five minutes.

След това разтворът се поставя в Brownlee RP-300, 10 μΜ “Aquapore колона” при използване на система с Бекманов градиент. Буфер А е 0,1 % трифлуорооцетна киселина (TFA) в Н2О; буфер В е 0,1 % TFA в ацетонитрил. Откриването става по ултравиолетовата абсорбция при 280 nm. Програмата за разтваряне е линеен градиент на 0°о буфер В към 100 % буфер В за три часа. Фракциите, съдържащи най-високи активности интерферон, се отделят и специфичната активност на събрания интерферонов препарат се отчита да е 9,0 х 107 до 3,8 х 10’ международни единици за милиграм протеин, сравнено с 2 х 10’ единици/mg за природния IFN-/? .The solution was then placed on a Brownlee RP-300, 10 μΜ Aquapore column using a Beckman gradient system. Buffer A is 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) in H 2 O; buffer B is 0.1% TFA in acetonitrile. Detection was performed by ultraviolet absorption at 280 nm. Program for dissolving a linear gradient of 0 ° o buffer B to 100% buffer B for three hours. The fractions containing the highest interferon activity were separated and the specific activity of the interferon collected was reported to be 9.0 x 10 7 to 3.8 x 10 'international units per milligram protein compared to 2 x 10' units / mg for natural IFN- /? .

Пример 10. Биохимическа характеристика на IFN-Й ' ser 17EXAMPLE 10 Biochemical Characteristics of IFN-J 'ser 17

Аминокиселинният състав се определя след 24-72 часова хидролиза на 40 /zg проби от IFN-/1 в 200 μΐ от 5,7 N солна киселина, 0,1 % фенол при 108°С. Пролин и цистсин се определят по същия начин след окисляване с перформна киселина, в този случай фенолът се отстранява при хидролизата. Триптофанът се анализира след 24 часа хидролиза на 400 pg пробен образец в 5,7 N солна киселина, 10 % меркаптооцетна киселина (без фенол). Анализът се извършва в Beckman 121 MB анализатор на аминокиселини при използване на единична колона с АА10 смола.The amino acid composition was determined after 24-72 hours hydrolysis of 40 / g samples of IFN- / 1 in 200 μΐ of 5.7 N hydrochloric acid, 0.1% phenol at 108 ° C. Proline and cystine are determined in the same way after oxidation with perfluoric acid, in which case phenol is removed upon hydrolysis. Tryptophan was analyzed after 24 hours hydrolysis of 400 µg sample in 5.7 N hydrochloric acid, 10% mercaptoacetic acid (without phenol). The analysis was performed in a Beckman 121 MB amino acid analyzer using a single AA10 resin column.

Аминокиселинният състав, изчислен от представителните 24-, 48- и 72-часови хидролизи на пречистен 1FN- мг 17, съвпада с този очакван на база ДНК последователността на клониран lFN-ген, с изключение на липсващия N-краен метионин.The amino acid composition calculated from representative 24-, 48- and 72-hour hydrolyses of purified 1FN- mg 17 matches the expected DNA-based sequence of the cloned 1FN gene, except for the missing N-terminal methionine.

Аминокиселинната последователност на първите 58 остатъка от аминокиселинния край на пречистен IFN се определя върху 0,7 mg проба в Beckman 890 С секвенатор с 0,1 М буфер Quadrol.The amino acid sequence of the first 58 residues of the amino acid end of purified IFN was determined on a 0.7 mg sample in a Beckman 890 C sequencer with 0.1 M Quadrol buffer.

РТН аминокиселини се определят чрез обратно фазова HPLC върху Altex ultrasphere ODS колона (4,6 х 250 mm) при 45°С, елуиране за 1,3 мин с 40 % буфер А и 8,4 мин с 40 до 70 % буфер В, при което буфер А е 0,0115 М натриев ацетат, 5 % тетрахидрофуран (THF) pH 5,11, а буфер В е 10 % THF в ацетонитрил.PTH amino acids were determined by reverse phase HPLC on an Altex ultrasphere ODS column (4.6 x 250 mm) at 45 ° C, eluting for 1.3 min with 40% buffer A and 8.4 min with 40 to 70% buffer B, wherein buffer A is 0.0115 M sodium acetate, 5% tetrahydrofuran (THF) pH 5.11, and buffer B is 10% THF in acetonitrile.

N-крайната аминокиселинна последователност на IFN-/3 иг 17 съвпада с очакваната на база ДНК последователността, с изключение на липсата на N-краен метионин.The N-terminal amino acid sequence of IFN- / 3 and 17 coincides with the expected DNA-based sequence, except in the absence of the N-terminal methionine.

Пример 11. Алтернативна продукция на IFN-β иг 17 и метод за пречистване.Example 11. Alternative production of IFN-β ig 17 and purification method.

E.coli, трансформирани с pSY2501, се култивират в следната среда:E. coli transformed with pSY2501 are cultured in the following medium:

Таблица БTable B

Съставка Ingredient Приблиз. изходна концентрация Approx. starting concentration Na3 цитрат.2Н2ОNa 3 citrate. 2H 2 O 3 mM 3 mM КН2РО4 KN 2 PO 4 30 тМ 30 tM (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 14 тМ 14 tM MgSO4.7H2OMgSO 4 .7H 2 O 46 μΜ 46 μΜ ZnSO4.7H2OZnSO 4 .7H 2 O 46 μ Μ 46 μ Μ CuSO..5H,O CuSO..5H, O 1-2 μΜ 1-2 μΜ L-триптофан L-tryptophan 351 μΜ 351 μΜ FeSO4.7H2OFeSO 4 .7H 2 O 74 Μ 74 Μ Тиамин Thiamine 0,002 % 0,002% Глюкоза Glucose 0,5 % 0.5%

При нужда се добавят Dow Corning пеногасител- 25% разтвор гликол, 50 % разтвор глюкоза и 5-N калиев хидроксид.If necessary, add Dow Corning defoaming agent - 25% glycol solution, 50% glucose solution and 5-N potassium hydroxide.

Температурата се поддържа на 37 ± 1°С, pH на 6,5 ± 0,1 с натриев хидроксид и разтвореният кислород-на 30 % насищане на въздуха. Измерванията на оптическата плътност и остатъчната глюкоза се извършват на 14 часа и приблизително през интервали от 1 час след това. Добив се събира, когато консумацията на глюкоза достигне 40 ± 6 g/1 (OD при 680 nm= 10 - 11).The temperature was maintained at 37 ± 1 ° C, pH 6.5 ± 0.1 with sodium hydroxide and dissolved oxygen at 30% air saturation. Optical density and residual glucose measurements are taken at 14 hours and at approximately 1 hour intervals thereafter. Yield is collected when glucose consumption reaches 40 ± 6 g / l (OD at 680 nm = 10 - 11).

Събраният материал се концентрира приблизително трикратно чрез циркулирането му през микропорест филтър с напречно протичане под налягане. Концентрираните клетки се диафилтрират срещу дейонизирана вода, докато събраният материал се концентрира 4-5 пъти. Тогава клетките се разрушават чрез прекарване през хомогенизатор Manton Gaulin при около 4,1 до 5,5 кра. След началното преминаване се добавя SDS-натриево-фосфатен буфер до крайна концентрация от 2 % SDS, 0,08 м натриев фосфат и хомогенизирането продължава един час. Тогава се добавя твърд DTT до крайна концентрация от 50 mM и хомогенизатът се загрява до 90 ± 5°С за 10 минути. Получената клетъчна суспензия се екстрахира с 2-бутанол при обемно съотношение на 2-бутанол към суспензия 1:1 в статичен миксер. Тогава сместа се центрофугира и се събира богатата на 2-бутанол фаза.The collected material is concentrated about three times by circulating through a microporous cross-flow filter. The concentrated cells were diafiltered against deionized water, while the collected material was concentrated 4-5 times. The cells are then destroyed by passing through a Manton Gaulin homogenizer at about 4.1 to 5.5 wt. After the initial passage, SDS sodium phosphate buffer was added to a final concentration of 2% SDS, 0.08 m sodium phosphate and homogenization continued for one hour. Solid DTT was then added to a final concentration of 50 mM and the homogenate heated to 90 ± 5 ° C for 10 minutes. The resulting cell suspension was extracted with 2-butanol at a volume ratio of 2-butanol to a 1: 1 suspension in a static mixer. The mixture was then centrifuged and the 2-butanol-rich phase was collected.

Богата на 2-бутанол фаза се размесва сThe 2-butanol-rich phase is mixed with

2,5 обема от 0,1 % SDS в буфериран с фосфат физиологичен разтвор (PBS). Добавя се твърд DTT до крайна концентрация от 2 mM. pH на сместа се наглася на 6,2 ± 0,1 с ледена оцетна киселина и тази смес се центрофугира. Получената утайка се събира и ресуспендира в PBS + 10 % SDS с pH установено на 8,5±0,1 с l-Ν натриев хидроксид. Твърд DTT се добавя до крайна концентрация от 100 mM и суспензията се загрява до 90 ± 5°С за 10 минути. След това суспензията се охлажда до -25°С, pH се наглася на 5,5 ± 0,1 с ледена оцетна киселина и разтворът се филтрира.2.5 volumes of 0.1% SDS in phosphate buffered saline (PBS). Solid DTT was added to a final concentration of 2 mM. The pH of the mixture was adjusted to 6.2 ± 0.1 with glacial acetic acid and the mixture was centrifuged. The resulting precipitate was collected and resuspended in PBS + 10% SDS with a pH set to 8.5 ± 0.1 with 1-Ν sodium hydroxide. Solid DTT was added to a final concentration of 100 mM and the suspension was heated to 90 ± 5 ° C for 10 minutes. The suspension was then cooled to -25 ° C, the pH adjusted to 5.5 ± 0.1 with glacial acetic acid, and the solution filtered.

Тогава разтворът се поставя в SephacrylThe solution was then placed in Sephacryl

S-200 предколона и фракциите, проявяващи най-високи активности на интерферон, се събират на едно място и се концентрират чрез ултрафилтрация. Концентратът се окислява чрез добавяне на еквимоларни количества протеин и йодособензоена киселина в реакционен съд, съдържащ 2 ш.М натриев пирофосфат, 0,1 % SDS и 1 mM EDTA. По време на окисляването pH се поддържа на 9,0 ± 0,1 с 0,5-1Чнатриев хидроксид и се наглася на 5,5 ± 0,2, когато окисляването е завършено. След окисляването концентратът се подлага отново на ултрафилтрация с разделяне при 10 Kdal молекулно тегло.The S-200 precolumn and the fractions exhibiting the highest interferon activity were collected in one place and concentrated by ultrafiltration. The concentrate was oxidized by adding equimolar amounts of protein and iodobenzoic acid to a reaction vessel containing 2 µM sodium pyrophosphate, 0.1% SDS, and 1 mM EDTA. During oxidation, the pH was maintained at 9.0 ± 0.1 with 0.5-1 sodium hydroxide and adjusted to 5.5 ± 0.2 when oxidation was complete. After oxidation, the concentrate is again subjected to ultrafiltration by separation at 10 Kdal molecular weight.

Концентратът се поставя в главната Sephacryl S-200 колона и фракциите се анализират чрез SDS- PAGE за определяне на тези, които не съдържат замърсители с високо молекулно тегло. Тези фракции се отделят и пропускат през ултрафилтрационното устройство. Филтрираният концентрат се фракционира върху Sephadex G-75 колона. Прави се SDSPAGE анализ на фракциите за определяне на тези, които не съдържат замърсители с ниско или високо молекулно тегло. Тези фракции се отделят за обезсолване.The concentrate was placed in the main Sephacryl S-200 column and fractions were analyzed by SDS-PAGE to determine those containing no high molecular weight contaminants. These fractions are separated and passed through the ultrafiltration device. The filtered concentrate was fractionated on a Sephadex G-75 column. SDSPAGE analysis of fractions was performed to determine those that did not contain low or high molecular weight pollutants. These fractions are separated for desalination.

Sephadex G-25 колона, калибрирана с 1 mM натриев хидроксид, се зарежда със събраните от Sephadex G-25 колоната фракции при използване на дестилирана вода, нагласена на pH 10,8-11 с 50 % натриев хидроксид. Пречистеният продукт се събира до празна проба. Този обезсолен, пречистен 1FN- β мутеин, може да бъде приготвен по познати начини за терапевтично приложение.A Sephadex G-25 column calibrated with 1 mM sodium hydroxide was charged to the fractions collected by the Sephadex G-25 column using distilled water, adjusted to pH 10.8-11 with 50% sodium hydroxide. The purified product is collected to a blank. This desalinated, purified 1FN-β mutein can be prepared by known routes for therapeutic use.

Биологични тестове на IFN-Й * ser ПIFN-J * ser P Biological Tests

Антигснно сравняване.Antigene comparison.

1FN-/J се сравнява антигснно с IFN-/? продуциран от диплоидни фибробласти при използване на вирусни неутрализационни тестове. Един поливалентен антисерум за IFN-/3 от диплоидни фибробласти се получава в зайци. Този антисерум блокира антивирусната активност както на диблоиден фибробластен IFN-Д така и на 1FN-/J при вирусните неутрализационни тестове, което показва че двата протеина са антигенно неразличими.1FN- / J is compared antigenically with IFN- /? produced by diploid fibroblasts using viral neutralization tests. A polyvalent IFN- / 3 antiserum from diploid fibroblasts is obtained in rabbits. This antiserum blocks the antiviral activity of both dibloid fibroblast IFN-D and 1FN- / J in viral neutralization assays, indicating that the two proteins are antigenically indistinguishable.

Антивирусна активностAntivirus activity

Пречистен IFN-/?Kr 17 се сравнява по антивирусна активност с естествено продуцирания IFN-/?. Инхибирането на репликацията на вируса на везикулярния стоматит в диплоидни кожни фибробласти (HS27F) е неразличимо от това на природната молекула. Подобно, инхибирането на вируса херпес симплекс тип I в HS27F фибробласти от естествени и мутантни протеини е сравнимо.Purified IFN-? Kr17 is compared in antiviral activity with naturally produced IFN- ?. Inhibition of vesicular stomatitis virus replication in diploid skin fibroblasts (HS27F) is indistinguishable from that of the natural molecule. Similarly, the inhibition of herpes simplex virus type I in HS27F fibroblasts of natural and mutant proteins is comparable.

Антипролиферативна активност Антипролиферативната активност на IFN-/?ser |7 за непрекъснати клетъчни линии се сравнява с тази на естествено продуциран 1FN-/? .Anti-proliferative activity The anti-proliferative activity of IFN-? ser | 7 for continuous cell lines compares to that of naturally produced 1FN-? .

Т24 клетки, произхождащи от транзиционален клетъчен карцином, се третират с 200 единици/ml от протеините. Растежът на клетките се инхибира значимо (р<0,02) и от двата 5 протеина.T24 cells derived from transitional cell carcinoma were treated with 200 units / ml of protein. Cell growth was significantly inhibited (p <0.02) by both 5 proteins.

Стимулиране на естествени килърни (NK) клеткиStimulation of natural killer (NK) cells

Способността на IFN-/?scr 17 да стимулира NK клетка (спонтанна клетъчна цитоток10 сичност) се подлага на тест. Сепарирани с Ficoll-hypaque човешки периферни мононуклеарни клетки (РМС) или обогатени с NK лимфоцитни препарати (лишени от моноците чрез пластична адхезия и от ОКТЗ-положителни 15 Т-клетки чрез третиране с ОКТЗ антитяло плюс комплемент) се инкубират едно денонощие в хранителна среда, съдържаща различни концентрации IFN-/?ser р. Белязани с * * * * * * * * * * * 51Сг клетки-мишени се инкубират с ефекторните клетки (при съотношение на ефекторни клетки към мишенни клетки = 50:1) за 2 до 4 часа. NK клетъчната цитотоксичност се определя чрез измерване количеството на маркираното вещество в средата. Резултатите от този тест са показани в следващата таблица:IFN- /? scr 17 to stimulate an NK cell (spontaneous cell cytotoxicity) was tested. Separated with Ficoll-hypaque human peripheral mononuclear cells (PMC) or NK enriched lymphocytic preparations (devoid of monocytes by plastic adhesion and OKT3-positive 15 T cells by treatment with OKT3 antibody plus complement) were incubated overnight in culture medium, containing different concentrations of IFN-? ser p . * * * * * * * * * * * * * 51 Cr target cells are incubated with effector cells (at effector cells to target cells ratio = 50: 1) for 2 to 4 hours. NK cell cytotoxicity is determined by measuring the amount of labeled substance in the medium. The results of this test are shown in the following table:

Таблица ВTable C

Клетка Ефекторна NK клетъчна цитотоксичност при интерферон (специфично мишена клетка процентно освобождаване на51 Cr-SFM) 1FN (единици/ml)Cell Effective NK cell cytotoxicity by interferon (specifically target cell percentage release of 51 Cr-SFM) 1FN (units / ml)

0 0 10 10 30 30 100 100 300 300 Т24 T24 PMC PMC 7,23 ± 5,1 7.23 ± 5.1 23,1 ± 4,4 23.1 ± 4.4 24,4 ±1,1 24.4 ± 1.1 34,1 ±2,5 34.1 ± 2.5 50,0 ±2,0 50.0 ± 2.0 Chang Chang PMC PMC 4,7 ±0,5 4.7 ± 0.5 7,2 ±0,8 7.2 ± 0.8 9,5 ±1,7 9.5 ± 1.7 15,9 ±1,3 15.9 ± 1.3 21,9 ±1,4 21.9 ± 1.4 Chang Chang NK Enr NK Enr 19,2 ±4,6 19.2 ± 4.6 39,4 ±4,1 39.4 ± 4.1 ND ND 54,2 ± 6,1 54.2 ± 6.1 ND ND К562 K562 NK Enr NK Enr 41,0± 4,6 41.0 ± 4.6 48,4 ±3,6 48.4 ± 3.6 ND ND 62,2 ±3,5 62.2 ± 3.5 ND ND

Както е показано клетките-мишени се убиват по-ефективно от третираните с IFN|7 клетки, отколкото от нетретирани клетки.As shown in target cell killing more efficiently than treated with IFN | 7 cells than in untreated cells.

Клинични опитиClinical trials

Фаза I на клиничните опити е за потвърждаване безопасността на IFN- кг|7 за хора.Phase I of the clinical trials is to confirm the safety of IFN- kg | 7 in humans.

Тези резултати включват прилагането на протеин на пациенти мускулно и венозно в дози в обхвата между 1 х 105 единици (1 g протеин) до 400 х 10‘ единици. В началната фаза I на клиничните опити не се появяват никакви нежелани ефекти.These results include administration of the protein to patients intramuscularly and intravenously at doses ranging from 1 x 10 5 units (1 g protein) to 400 x 10 'units. No adverse effects occurred in the initial phase I of the clinical trials.

Както е посочено, препаратите на βκί 17 проявяват специфична активност на равнище, твърде близко или по-добро от това на естествения IFN- β . 1FN-/1 ,, няма свободни сулфхидрилни групи, обаче показва една -S-S-връзка между единствените останали цистеини в позиции 31 и 141. Протеинът не образува лесно олигомери и съществува основно в мономерна форма. IFN-/? яг17, получен съгласно изобретението може да бъде използван самостоятелно или като смес от различните форми за приготвяне на фармацевтично приемливи препарати в инертни, нетоксични, непредизвикващи алергии, физиологично поносими носители за клинично и терапевтично приложение при терапия на рака или при състояния, при които е необходима терапия с интерферон и при вирусни инфекции като от херпес симплекс вирус I и II, вирусен хепатит В, вирусни простуди и вирусни ринити. Носителите включват, но не се ограничават, с дестилирана вода, физиологичен разтвор, Рингеров разтвор, разтвор на Ханк и други подобни. Нетоксични стабилизатори и улесняващи разтварянето добавки като декстроза, HSA (човешки серумен албумин) и други подобни могат евентуално да бъдат включени. Терапевтичните състави може да се прилагат орално или парентерално, например венозно, мускулно, интраперитонеално и подкожно. Препарати на модифициран IFN-/3 съгласно изобретението могат също да се използват за локално прилагане в подходящи носители, използвани обикновено за такива цели. 1FN-/3 мутеинът може да се прилага или локално или системно, самостоятелно, смесен или в комбинация с други терапевтични средства като ацикловир за профилактични или лечебни цели. Дозата, в която се прилага мутеинът при хора, ще зависи от това, дали се прилага непрекъснато (включително интермитиращо) или като болус. Когато се прилага непрекъснато, количествата обикновено са пониски, отколкото прилаганите като болус. Дозата обикновено е от около 1 х 10s до 1 х 10’ единици, за предпочитане около 1 χ 106 до 1 х 10’.As indicated, the preparations of β κί 17 exhibit specific activity at a level very close to or better than that of natural IFN-β. 1FN- / 1, there are no free sulfhydryl groups, however, shows an -SS bond between the only remaining cysteines at positions 31 and 141. The protein does not easily form oligomers and exists mainly in the monomeric form. IFN- /? jag17 obtained according to the invention can be used alone or as a mixture of various forms for the preparation of pharmaceutically acceptable preparations in inert, non-toxic, non-invasive allergies, physiologically acceptable carriers for clinical and therapeutic use in cancer therapy or in conditions in which it is required interferon therapy and viral infections such as herpes simplex virus I and II, viral hepatitis B, viral colds and viral rhinitis. Carriers include, but are not limited to, distilled water, saline, Ringer's solution, Hank's solution, and the like. Non-toxic stabilizers and solubilizers such as dextrose, HSA (human serum albumin) and the like may be optionally included. The therapeutic compositions may be administered orally or parenterally, for example intravenously, intramuscularly, intraperitoneally and subcutaneously. The modified IFN- / 3 formulations of the invention can also be used for topical administration in suitable carriers commonly used for such purposes. The 1FN- / 3 mutein can be administered either topically or systemically, alone, mixed or in combination with other therapeutic agents such as acyclovir for prophylactic or curative purposes. The dose at which mutein is administered to humans will depend on whether it is administered continuously (including intermittently) or as a bolus. When administered continuously, the amounts are usually lower than those administered as a bolus. The dose is typically from about 1 x 10 s to 1 x 10 'units, preferably about 1 x 10 6 to 1 x 10'.

Принципните предимства на описания мутеин на IFN-/3 са в елиминирането на една свободна сулфхидрилна група в позиция 17 на IFN-/3 , като с това се принуждава протеинът да образува правилни дисулфидни връзки между cys 31 r cys 141 и да приеме конформация, необходима за пълна биологическа активност. Повишената специфична активност на 1FN-/3 позволява използването на по-малки дози при терапевтично прилагане. Поради делеция на цистеина в позиция 17 и елиминиране на свободната SH-група, 1FN-/3 ser |7 протеинът не образува димери и олигомери така лесно както микробиално продуцираният IFN-/?. Това улеснява пречистването на протеина и повишава стабилността му.The principal advantages of the IFN- / 3 mutein described are the elimination of a free sulfhydryl group at IFN- / 3 position 17, thereby forcing the protein to form the correct disulfide bonds between cys 31 r cys 141 and to adopt the conformation required for full biological activity. The increased specific activity of 1FN- / 3 allows the use of smaller doses for therapeutic use. Due to the deletion of cysteine at position 17 and the elimination of the free SH group, the 1FN- [3 ser | 7 protein does not form dimers and oligomers as easily as the microbially produced IFN- ?. This facilitates the purification of the protein and increases its stability.

Пример 12. Нуклеотидната последователност за сДНК клон, кодиращ за човешкиExample 12. The nucleotide sequence for a cDNA clone encoding for a human

1L.-2, методите за получаване на II.-2 сДНК банки и скрининг на същите за IL-2 са описани от Taniguchi et al., Nature, (1983) том 24.1L.-2, methods for producing II.-2 cDNA banks and screening for IL-2 are described by Taniguchi et al., Nature, (1983) Volume 24.

стр. 308.page 308.

сДНК банки обогатени с потенциални 1L-2 сДНК клонове, се получават от обогатена с 1L-2 и РНК [фракция], получена от индуцирани периферни кръвни лимфоцити (PBL), и от клетки на Jurkat по обичайните методи. Обогатяването на тРНК с информация за IL2 се извършва чрез фракциониране на тРНК и идентифициране на фракцията, имаща IL-2 тРНК активност, чрез инжектиране на фракциите в ооцити на Xenopus laevis и изследване на ооцитните лизати за IL-2 активност върху НТ-2 клетки (Watson, J. Exp. Med, (1979) 150:1570-1519 u Gillis et al., Immun. (1978) 120:2027-2032.cDNA banks enriched with potential 1L-2 cDNA clones were obtained from 1L-2 enriched and RNA [fraction] obtained from induced peripheral blood lymphocytes (PBL) and from Jurkat cells by conventional methods. Enrichment of mRNA with IL2 information is performed by fractionating the mRNA and identifying the fraction having IL-2 mRNA activity, injecting fractions into oocytes of Xenopus laevis and examining oocyte lysates for IL-2 activity on HT-2 cells ( Watson, J. Exp. Med, (1979) 150: 1570-1519 in Gillis et al., Immun. (1978) 120: 2027-2032.

Пример 13. Скрининг и идентифициране на 1L-2 сДНК клоновеExample 13. Screening and identification of 1L-2 cDNA clones

1L-2 сДНК банките се скринират чрез метод за хибридизиране на колонии. Всяка микротитрационна плочка се реплицира в двойна нитроцелулозна филтърна хартия (S S тип ВА85) и колониите се култивират при 37°С за 14-16 часа върху L агар, съдържащ /rg/ml ампицилин. Колониите се лизират и ДНК се фиксира към филтъра чрез последователно третиране 5 минути с 500 тМ натриев хидроксид,1L-2 cDNA banks are screened by colony hybridization method. Each microtiter plate was replicated in double nitrocellulose filter paper (S S type BA85) and colonies were cultured at 37 ° C for 14-16 hours on L agar containing / rg / ml ampicillin. The colonies were lysed and DNA was fixed to the filter by successive treatment for 5 minutes with 500 mM sodium hydroxide,

1,5 М натриев хлорид и се промива два пъти по 5 минути с 5 х стандартен физиологичен цитрат (SSC). Филтрите се изсушават с въздух и се изпичат при 80°С за 2 часа. Двойните филтри се прехибридизират при 42°С за 6-8 часа с 10 ml за филтър ДНК хибридизационен буфер (50 % формамид, 5 х SSC. pH 7,0, 5 х разтвор на Denhardt (поливинилпиролидин, фикол и говежди серумен албумин, 1 х = 0,2 % от всеки) 50 тМ натриев фосфатен буфер с pH 7.0, 0,2 % SDS, 20 /zg/ml Poly U и 50 pg ДНК от денатурирана сперма на пъстърва.1.5 M sodium chloride and washed twice for 5 minutes with 5 x standard physiological citrate (SSC). The filters were air-dried and baked at 80 ° C for 2 hours. The double filters were re-hybridized at 42 ° C for 6-8 hours with 10 ml for filter DNA hybridization buffer (50% formamide, 5 x SSC. PH 7.0, 5 x Denhardt solution (polyvinylpyrrolidine, ficol and bovine serum albumin, 1 x = 0.2% of each) 50 mM sodium phosphate buffer with pH 7.0, 0.2% SDS, 20 µg / ml Poly U and 50 µg of denatured trout semen.

Една белязана 32Р 20-мерна олигонуклеотидна проба се получава въз основа на 1L2 генна последователност, описана от Taniguchi et al.(виж по-горе). Нуклеотидната последователност на пробата еA labeled 32 P 20-dimensional oligonucleotide probe was prepared based on the 1L2 gene sequence described by Taniguchi et al. (See above). The nucleotide sequence of the sample is

GTGGCCTTCTTGGGCATGTA.GTGGCCTTCTTGGGCATGTA.

Пробните образци се хибридизират при 42°С за 24 до 36 часа с 5 ml/филтър от ДНК хибридизационен буфер, съдържащ 32Р олигонуклеотидната проба. Филтрите се промиват два пъти по 30 минути всеки път при 50°С с 2 x SSC, 0,1 % SDS и след това два пъти с 1 х SSC и 0,1 % SDS при 50°С за 90 минути, изсушават се въздушно и се авторадиографират при -70°С за 2-3 дни. Положителните клонове се идентифицират и повторно скринират с пробата клонове с пълна дължина и потвърждават чрез изготвяне на карта с рестрикционни ензими и се сравнява с последователността на IL-2 сДНК клона, описан от Taniguchi et al., виж по-горе.Samples were hybridized at 42 ° C for 24 to 36 hours with 5 ml / filter of DNA hybridization buffer containing 32 P oligonucleotide probe. The filters are washed twice for 30 minutes each time at 50 ° C with 2 x SSC, 0.1% SDS and then twice with 1 x SSC and 0.1% SDS at 50 ° C for 90 minutes, air-dried and autoradiographs at -70 ° C for 2-3 days. Positive clones were identified and re-screened with the sample by full-length clones and confirmed by restriction enzyme mapping and compared to the IL-2 cDNA clone sequence described by Taniguchi et al., See above.

Пример 14. Клониране на IL-2 ген в М13 векторExample 14. Cloning of an IL-2 gene into an M13 vector

1L-2 генът се клонира в М13тр9 по начина, описан в пример 1, при използване на плазмид pLWl (фигура 12), съдържащ 1L-2 гена под контрола на E.coli trp промотор. Един пробен образец от pLWl е депозиран в Американската колекция типове култури през август 1983 и е означен с АТСС номер 39 405. Рестрикционната карта на един клон (означен M13-IL 2), съдържащ IL-2 инсърт е показан на фигура 13. Ендоверижна фагова ДНК се получава от клон M13-1L 2, за да служи като матрица за олигонуклеотидно насочена мутагенеза.The 1L-2 gene was cloned into M13tr9 as described in Example 1 using plasmid pLWl (Figure 12) containing the 1L-2 gene under the control of the E. coli trp promoter. One sample of pLW1 was deposited with the American Type Culture Collection in August 1983 and is designated ATCC No. 39 405. The restriction map of one clone (designated M13-IL 2) containing IL-2 insert is shown in Figure 13. End-chain phage DNA is derived from clone M13-1L 2 to serve as an template for oligonucleotide-directed mutagenesis.

Пример 15. Олигонуклеотидно насочена мутагенезаExample 15. Oligonucleotide-directed mutagenesis

Както е посочено, IL-2 съдържа цистеинов остатък в аминокиселинни позиции 58, 105 и 125. Въз основа на нуклеотидната последователност на частите на IL-2 гена, които съдържат кодоните за тези три цистеинови остатъка, три олигонуклеотидни праймера се определят и синтетизират за мутация на кодоните за тези остатъци до кодони за серии. Олигонуклеотидите са с последователностите: CTTCTAGAGACTGCAGATGTTTC (DM27) за промяна на cys 58;As indicated, IL-2 contains a cysteine residue at amino acid positions 58, 105 and 125. Based on the nucleotide sequence of the portions of the IL-2 gene that contains the codons for these three cysteine residues, three oligonucleotide primers are identified and synthesized for mutation of codons for these residues to codons for series. The oligonucleotides are as follows: CTTCTAGAGACTGCAGATGTTTC (DM27) for cys 58 change;

CATCAGCATACTCAGACATGAATG (DM28) за промяна на cys 105 и GATGATGCTCTGAAAAGGTAATC (DM29) за промяна на cys 125.CATCAGCATACTCAGACATGAATG (DM28) for modification of cys 105 and GATGATGCTCTGAAAAGGTAATC (DM29) for modification of cys 125.

Четиридесет пикомола от всеки олигонуклеотид се киназират поотделно в присъствието на 0,1 mM АТФ, 50 тМ трис-солна киселина, рН 8,0, 10 mM магнезиев двухлорид, 5 mM DTT и 9 единици от Т4 киназа в 50 μ 1 при 37°С. Всеки от киназираните праймери (10 пикомола) се хибридизира до 2,6μ g на ssM13IL-2 ДНК в 15 μ\ смес, съдържаща 100 mM натриев хлорид, 20 тМ трис-солна киселина, рН 7,9, 20 mM магнезиев двухлорид и 20тМ /Тмеркаптостанол, чрез загряване при 67С за 5 минути и 42®С за 25 минути. Загретите смеси се охлаждат върху лед и тогава се нагласят до краен обем от 25μ 1 на реакционната смес, съдържаща 0,5 mM от всеки dNTP, 17 mM трис-солна киселина, рН 7,9, 17 mM магнезиев двухлорид, 83 тМ натриев хлорид, 17 тМ /?-меркаптоетанол, 5 единици ДНК полимсраза I фрагмент на Klenow, 0,5 mM АТР и 2 единици Т4 ДНК лигаза, инкубирана при 37°С за 5 часа. Реакциите се прекъсват чрез загряване до 80°С и реакционните смеси се използват за трансформиране на компетентни JM103 клетки, разстилани върху агарни плочки и инкубирани едно денонощие за получаване на фагови плаки.Forty picomoles of each oligonucleotide were kinased individually in the presence of 0.1 mM ATP, 50 mM trisolic acid, pH 8.0, 10 mM magnesium dichloride, 5 mM DTT, and 9 units of T 4 kinase in 50 μ 1 at 37 ° C. Each of the kinase primers (10 picomoles) was hybridized to 2.6µg of ssM13IL-2 DNA in a 15µl mixture containing 100 mM sodium chloride, 20 mM trisolic acid, pH 7.9, 20 mM magnesium dichloride and 20mM / Tmercaptostanol by heating at 67C for 5 minutes and 42C for 25 minutes. The heated mixtures were cooled on ice and then adjusted to a final volume of 25μ 1 of the reaction mixture containing 0.5 mM of each dNTP, 17 mM trisolic acid, pH 7.9, 17 mM magnesium dichloride, 83 mM sodium chloride , 17 mM / l - mercaptoethanol, 5 units of Klenow polymorphase I fragment, 0.5 mM ATP and 2 units of T 4 DNA ligase incubated at 37 ° C for 5 hours. The reactions were interrupted by heating to 80 ° C and the reaction mixtures used to transform competent JM103 cells spread on agar plates and incubated overnight to obtain phage plates.

Пример 16. Скрининг и идентифициране на мутантни фагови плакиExample 16. Screening and identification of mutant phage plates

Плочки, съдържащи мутирали M13-IL 2 плаки, и две плочки, съдържащи немутирали M13-IL 2 фагови плаки, се охлаждат до 4° и фаговите плаки от всяка плочка се пренасят върху два нитроцелулозни филтърни кръга чрез разстилане на сух филтър върху агарната плочка пет минути за първия филтър и 15 минути за втория филтър. След това филтрите се поставят върху дебела филтърна хартия, напоена в 0,2-N натриев хидроксид, 1,5 М натриев хлорид и 0,2 % Triton за пет минути и се неутрализира чрез разстилане върху филтърна хартия, напоена с 0,5 М трис-солна киселина рН 7,5, 1,5 М натриев хлорид за следващи пет минути. Филтрите се промиват по същия начин два пъти върху филтри, напоени с 2 х SSC, изсушават се и се изпичат във вакуумна пещ при 80°С за 2 часа. Двойните филтри се прехибридизират при 42°С за 4 часа с 10 ml за филтър ДНК хибридизационен буфер (5 х SSC, рН 7,0, 4 х разтвор на Denhardt [поливинилпиролидин] поливинилпиролидон, фикол и говежди серумен албумин, 1х=0,02% от всеки), 0,1 % SDS, 50 тМ буфер натриев фосфат, рН 7,0 и 100^g ДНК от денатурирана сперма на пъстърва. Приготвят се 32Р-белязани индикатори чрез киназиране на олигонуклеотидните праймери в белязана АТФ. Филтрите се хибридизират до 0,1 х 105 срт/ ml на белязаните 32Р праймери в пет милилитра на литър ДНК хибридизационен буфер при 42°С за 8 часа. Филтрите се промиват два пъти при 50°С за 30 минути, всеки в промивен буфер съдържащ 0,1 % SDS и 2 х SSC, и два пъти при 50С за 30 минути, всеки с 0,1 °о SDS и 0.2 х SSC. Филтрите се изсушават на въздух и се авторадиографират при -70С за два до три дни.Plates containing mutated M13-IL 2 plates and two plates containing non-mutated M13-IL 2 phage plates were cooled to 4 ° and phage plates from each plate were transferred to two nitrocellulose filter circles by spreading a dry filter on agar plate five minutes for the first filter and 15 minutes for the second filter. The filters were then placed on thick filter paper soaked in 0.2-N sodium hydroxide, 1.5 M sodium chloride and 0.2% Triton for five minutes and neutralized by spreading on filter paper soaked in 0.5 M Tris-hydrochloric acid pH 7.5, 1.5 M sodium chloride over the next five minutes. The filters were washed in the same way twice on filters soaked in 2 x SSC, dried and baked in a vacuum oven at 80 ° C for 2 hours. The double filters were re-hybridized at 42 ° C for 4 hours with 10 ml for filter DNA hybridization buffer (5 x SSC, pH 7.0, 4 x Denhardt [polyvinylpyrrolidine] polyvinylpyrrolidone solution, ficol and bovine serum albumin, 1x = 0.02 % of each), 0.1% SDS, 50 mM sodium phosphate buffer, pH 7.0 and 100 µg of denatured trout semen DNA. 32 P-labeled indicators were prepared by kinating the oligonucleotide primers into labeled ATP. The filters were hybridized to 0.1 x 10 5 cpm / ml of the labeled 32 P primers in five milliliters per liter of DNA hybridization buffer at 42 ° C for 8 hours. The filters were washed twice at 50 ° C for 30 min each in wash buffer containing 0,1% SDS and 2 x SSC, and twice at 50C for 30 minutes each with 0,1 ° v SDS and 0.2 x SSC. The filters are air-dried and autoradiographically at -70C for two to three days.

Тъй като олигонуклеотидните праймери DM28 и DB29 са предназначени да създават един нов Ddel рестрикционен сайт в мутантните клонове (фигура 14), RF-ДНК от известен брой клонове, които хибридизират с всеки от трите киназирани праймери, се смилат с рестрикционния ензим Ddel. Една от мутантните M13-IL 2 плаки, която хибридизира с праймера DM28 и има нов Ddel рестрикционен сайт (M13-LW44), се взима с игла и се инокулира в култура на JM103, като ssflHK се получава от надстоящата течност на културата, dsRF-ДНК се получава от клетъчната маса. По подобен начин една плака, която хибридизира с праймера DM29, се взима с игла (M13-LW46) и от нея се получава ssflHK и RF-ДНК. Олигонуклеотидният праймер DM27 се смила за създаване на нов PstI рестрикционен сайт вместо Ddel сайта. Поради това плаките, които хибридизират до този праймер, се скринират за наличност на нов PstI сайт. Една такава фагова плака се идентифицира (M13-LW42) и от нея се получават ssflHK и RF-ДНК. ДНК от тези три клона се секвенират за потвърждаване, че мишенният TGT кодон за цистеин е превърнат в ТСТ кодон за серин.As the oligonucleotide primers DM28 and DB29 are designed to create a new Ddel restriction site in the mutant clones (Figure 14), RF-DNA from a number of clones that hybridize to each of the three kinase primers is digested with the Ddel restriction enzyme. One of the mutant M13-IL 2 plaques, which hybridizes to the DM28 primer and has a new Ddel restriction site (M13-LW44), is taken with a needle and inoculated into JM103 culture, with ssflHK obtained from the culture supernatant, dsRF- DNA is derived from the cell mass. Similarly, a plate that hybridizes to the DM29 primer is taken with a needle (M13-LW46) to produce ssflHK and RF-DNA. The DM27 oligonucleotide primer was milled to create a new PstI restriction site instead of the Ddel site. Therefore, the plates that hybridize to this primer are screened for availability on a new PstI site. One such phage plaque is identified (M13-LW42) to produce ssflHK and RF-DNA. The DNAs from these three clones were sequenced to confirm that the target TGT codon for cysteine was converted to the TST codon for serine.

Пример 17. Реклониране на мутантен IL2 ген за експресия на Е. coliExample 17. Reclamation of a mutant IL2 gene for expression of E. coli

RF-ДНК от M13-LW42, M13-LW44 и M13-LW46 се смила, всяка с рестрикционните ензими Hind III u Ban II и инсерционните фрагменти се пречистват от 1 % агарозен гел. По подобен начин плазмидът рТгрЗ (фигура 7) се смила с Hindlll u Banll, като големият плазмиден фрагмент, съдържащ trp промотора, се пречиства върху агарозен гел и тогава се лигира с всеки от инсерционните фрагменти, изолирани otM13-LW42, M13-LW44u M13-LW46. Лигираните плазмиди се трансформират в компетентни E.coli щам К|2 ММ294. Плазмидните ДНК от тези трансформанти се анализират чрез изготвяне на карти с рестрикционен ензим за потвърждаване наличността на плазмидите pLW42,pLW44 u pLW46. Фигура 14 е рекстрикционна карта на pLW46. Когато всеки от тези отделни клонове се култивира в отсъствие на триптофан за индуциране на trp промотора, и клетки свободни от екстракт, се анализират върху SDS-полиакриламидни гелове, се установява, че и трите клона pLW42, pLW44 u pLW46 синтезират 14,5 kd протеин, сходен с този, установяван в позитивната контрола, pLW21, за която е установено, чс продуцира един 14,4 kd IL-2 протеин. Когато същите екстракти се подложат на изследване за IL-2 активност върху миши НТ-2 клетки, само клоновете pLW21 (положителна контрола) и pLW46 проявяват значителна IL-2 активност (таблица II), което показва, че cys 58 и cys 105 са съществени за биологичната активност и промяната им в серини (pLW42 и pLW44 съответно) води до загуба на биологичната активност. Cys 125, от друга страна, не е съществен за биологичната активност, защото промяната му в ser 125 (pLW46) не оказва влияние върху биологичната активност.The RF DNAs of M13-LW42, M13-LW44 and M13-LW46 were digested, each with Hind III and Ban II restriction enzymes and the insertion fragments purified from a 1% agarose gel. Similarly, the plasmid pTrP3 (Figure 7) was digested with HindIII and Banll, the large plasmid fragment containing the trp promoter purified on an agarose gel and then ligated with each of the insertion fragments isolated otM13-LW42, M13-LW44u LW46. The ligated plasmids were transformed into competent E. coli strain K | 2 MM294. Plasmid DNAs from these transformants were analyzed by preparation of restriction enzyme maps to confirm the availability of plasmids pLW42, pLW44, and pLW46. Figure 14 is a restriction map of pLW46. When each of these individual clones was cultured in the absence of tryptophan to induce the trp promoter and cells free of the extract were analyzed on SDS polyacrylamide gels, all three clones pLW42, pLW44 and pLW46 were found to synthesize 14.5 kd protein , similar to that established in the positive control, pLW21, which was found to produce one 14.4 kd IL-2 protein. When the same extracts were tested for IL-2 activity on murine HT-2 cells, only the pLW21 (positive control) and pLW46 clones displayed significant IL-2 activity (Table II), indicating that cys 58 and cys 105 were significant for biological activity and their change in serines (pLW42 and pLW44, respectively) leads to a loss of biological activity. Cys 125, on the other hand, is not significant for biological activity because its change to ser 125 (pLW46) has no effect on biological activity.

Таблица 2Table 2

Клонове ИЛ-2 активност (μ/ml) Clones of IL-2 activity (μ / ml) pIL2-7 (отрицателна pIL2-7 (negative контрола) control) I I pLW21 (положителна pLW21 (positive контрола) control) 113 000 113 000 pLW42 pLW42 660 660 pLW44 pLW44 1 990 1 990 pLW46 pLW46 123 000 123 000

Фигура 15а показва нуклеотидната последователност на кодираща верига на клон pLW46. В сравнение с кодиращата верига на естествения човешки IL-2 ген клон pLW46 има единична промяна на база G—> С при нуклеотид 374. Фигура 156 показва съответната аминокиселинна Последователност на 1L-2 мутеин, кодиран от pLW46. Мутеинът е означен desаланин (ala) IL-2serl2J. При сравняване с природния IL-2 мутеинът съдържа серин вместо цистеин в позиция 125, начален N-краен метионин (който е променен) и му липсва началния N-краен аланин на естествената молекула.Figure 15a shows the nucleotide sequence of the pLW46 clone coding chain. Compared to the coding chain of the natural human IL-2 gene, clone pLW46 has a single G-> C base change at nucleotide 374. Figure 156 shows the corresponding amino acid sequence of the 1L-2 mutein encoded by pLW46. The mutein is designated desalanin (ala) IL-2 serl2J . When compared to native IL-2, the mutein contains serine instead of cysteine at position 125, the initial N-terminal methionine (which is altered) and lacks the native N-terminal alanine of the natural molecule.

Един пробен образец Е. coli К|2 щам ММ294, трансформиран с pLW46, е депозиран в Американската колекция типове култу ри на 26 септември 1983 и е означен като АТСС номер 39 452.One sample of E. coli K | 2 strain MM294 transformed with pLW46 was deposited with the American Culture Type Collection on September 26, 1983 and designated ATCC No. 39 452.

Примери 18 и 19 описват получаването на един алтернативен и предпочитан вектор за експресия на аланил (ala) IL-2 r ser125Examples 18 and 19 describe the preparation of an alternative and preferred vector for the expression of alanyl (ala) IL-2 r ser125

Пример 18. Получаване на AIa-IL-2 експресионен вектор pLW32Example 18. Preparation of AIa-IL-2 Expression Vector pLW32

Един кодон (GCG) за аланин се включва (инсерция) непосредствено след началния кодон на IL-2 гена на pLWl чрез олигонуклеотидно насочената мутагенеза по следния начин. Олигонуклеотидният праймер 5GAAGTAGGCGCCATAAG-3' се киназира, хибридизира се до ssM13-lL-2 ДНК и се разширява по общия метод, описан в пример 15, за образуване на мутантен хетеродуплекс. В допълнение към инсерцията на GCG кодона мутагенезата поражда един нов Narl рестрикционен сайт в гена. Хетеродуплексът се преобразува в затворен кръгов хетеродуплекс и кръговите хетеродуплекси се използват за трансформиране на компетентни JM103 клетки, разстилат се върху агарни плочки и се инкубират както в пример 15. Плочките се скринират за идентифициране на мутантните M13-IL 2 по метода от пример 16. Един мутантен фаг, идентифициран като M13-LW32, се подбира за допълнително клониране и от него се получава RF-ДНК. Фигура 16 е диаграма на плазмида pLW32.One codon (GCG) for alanine is inserted (insertion) immediately after the start codon of the IL-2 gene of pLW1 by oligonucleotide-directed mutagenesis as follows. The 5GAAGTAGGCGCCATAAG-3 'oligonucleotide primer is kinase, hybridized to ssM13-lL-2 DNA and expanded by the general method described in Example 15 to form a mutant heteroduplex. In addition to the insertion of the GCG codon, mutagenesis gives rise to a new Narl restriction site in the gene. The heteroduplex was converted into a closed circular heteroduplex and the circular heteroduplexes were used to transform competent JM103 cells, spread on agar plates and incubated as in Example 15. The plates were screened to identify the mutant M13-IL 2 by the method of Example 16. E a mutant phage identified as M13-LW32 was selected for further cloning to produce RF DNA. Figure 16 is a diagram of the plasmid pLW32.

Пример 19. Получаване на Ala-IL-2serl2J експресионен клон pLW55Example 19. Preparation of Ala-IL-2 serl2J expression clone pLW55

RF-ДНК от M13-LW46 (примери 16 и 17) се смила с Xbal и PstI и 530 Ьр фрагмент, съдържащ карбокси-крайния кодиращ участък на IL-2scrl2j гена, се пречиства от агарозен гел. По подобен начин pLW32 се смила с Xbal и PstI и големият фрагмент, състоящ се от плазмидния вектор и ala-IL-2 N-крайната кодираща последователност, се пречиства. Двата пречистени ДНК фрагмента се събират на едно място и се лигират с Т4 ДНК лигаза. Лигираната ДНК се трансформира в компетентни Е. coli К-12 щам ММ294. Тетрациклин резистентните трансформанти се анализират чрез изготвяне на картг с рестрикционен ензим за наличност на плазмид, съдържащ alalL-2scr|2, ген, идентифициран като pLW55, който има нов Ddel сайт, неустановявано в pLW32. Фигура 17 е диаграма на pLW55. Установява се, че свободни от клетки екстракти от бактериални култури, съдържащи pLW55, проявя ват повече от 10’ единици IL-2 активност на милилитър при изследване на НТ-2 клетки. J. Watson (виж по-горе) и S. Gillis (виж по-горе). Ala-IL-2wrl2J протеинът е идентичен с IL2seri25 молекулата, показана на фигура 15(6), с изключение на това, че първата включва началния N-краен аланин на естествената молекула.The RF DNA of M13-LW46 (Examples 16 and 17) was digested with Xbal and PstI and a 530 bp fragment containing the carboxy-terminal coding region of the IL-2 scrl2j gene was purified from agarose gel. Similarly, pLW32 was digested with Xbal and PstI and the large fragment consisting of the plasmid vector and the ala-IL-2 N-terminal coding sequence was purified. The two purified DNA fragments are collected in one place and ligated with T 4 DNA ligase. The ligated DNA was transformed into competent E. coli K-12 strain MM294. Tetracycline resistant transformants were analyzed by preparation of a restriction enzyme cartridge for the presence of a plasmid containing alalL-2 scr | 2 , a gene identified as pLW55, which has a new Ddel site not detected in pLW32. Figure 17 is a diagram of pLW55. Cell-free bacterial extracts containing pLW55 were found to exhibit more than 10 'units of IL-2 activity per milliliter in HT-2 cell assay. J. Watson (see above) and S. Gillis (see above). The Ala-IL-2 wrl2J protein is identical to the IL2 ser i25 molecule shown in Figure 15 (6), except that the first includes the native N-terminal alanine of the natural molecule.

Пробен образец от Е. coli К-12 щам ММ294 трансформиран с pLW55 е депозиран в Американската колекция типове култури на 18 ноември 1983 и е означен с АТСС N° 39 516.A sample of E. coli K-12 strain MM294 transformed with pLW55 was deposited with the American Culture Type Collection on November 18, 1983 and is designated ATCC No. 39 516.

Пример 20. Получаване и пречистване на Ala-IL-2 ...Example 20. Preparation and purification of Ala-IL-2 ...

ser125ser125

Е. coli, трансформирани с pLW55, сеE. coli transformed with pLW55 is se

култивират във ферментатор, съдържащ след- cultured in a fermenter containing the following ната среда: environment: Таблица D Table D (NK4)2SO4 (NK 4 ) 2 SO 4 150 тМ 150 tM КН2РО4 KN 2 PO 4 21,6 тМ 21.6 tM Na3 цитратAt 3 citrate 155 тМ 155 tM ZnSO4.7H2OZnSO 4 .7H 2 O 30 μΜ 30 μΜ MnSO4.H2OMnSO 4 .H 2 O 30 μΜ 30 μΜ CuSO4.5H2OCuSO 4 .5H 2 O ΙμΜ ΙμΜ pH, поддържано 6,50 със стерилен 2,5 pH maintained 6.50 with sterile 2.5 N натриев хидроксид. N sodium hydroxide. Стерилни добавки (след автоклавиране) Sterile additives (after autoclaving) MgSO4.7H2OMgSO 4 .7H 2 O 3 тМ 3 tM FeSO4 FeSO 4 100 μΜ 100 μΜ Л-триптофан L-tryptophan 14 mg/1 14 mg / l Тиаменсолна киселина Thiamensolic acid 20 mg/1 20 mg / l Глюкоза Glucose 5 g/1 5 g / l Тетрациклин Tetracycline 5 mg/1 5 mg / l Етанол Ethanol 2 % 2% Казаминокиселини Casino acids 2 % 2%

Dow Corning пеногасител, 20 % разтвор на полипропилен гликол, 50 % глюкоза и 5 N калиев хидроксид се добавя при нужда.Dow Corning defoamer, 20% polypropylene glycol solution, 50% glucose and 5 N potassium hydroxide are added as needed.

pH на ферментатора се поддържа на 6,8 с 5-N калиев хидроксид. Остатъчната глюкоза се поддържа между 5-10 g/Ι, разтвореният кислород на 40 % и температурата на 37±1°С. Казаминокиселините (20 % щок разтвор) до концентрация от 2 % се добавя, когато OD6g0 е около 10. Събиране на материал се прави три часа след като OD е достигнало 20.The pH of the fermenter was maintained at 6.8 with 5-N potassium hydroxide. The residual glucose was maintained between 5-10 g / Ι, the dissolved oxygen at 40% and the temperature at 37 ± 1 ° C. Casino acids (20% stock solution) to a concentration of 2% are added when OD 6g0 is about 10. Material collection is done three hours after OD has reached 20.

Събраният материал се концентрира и хомогенизира както в пример 11. След топ линно третиране е DTT материалът се центрофугира и получената пастообразна утайка се екстрахира с уреа до крайна концентрация 4М. Суспензията се центрофугира и към твърдата утайка се добавя SDS до концентрация 5 О/ о ·The collected material was concentrated and homogenized as in Example 11. After heat treatment, DTT material was centrifuged and the resulting paste residue was extracted with urea to a final concentration of 4M. The suspension is centrifuged and SDS is added to the solid precipitate to a concentration of 5 O ·

Разтворът се прилага в Sephacryl S-200 колона и се отделят фракциите, съдържащи 1L-2 (според SDS-PAGE). Отделените фракции се прилагат в Whatman М-40 колона, запълнена с 18 микронов Vydac С4 силикагел с големина на порите 300 А, калибрирана с 0,1 % TFA. IL-2-мутеинът се елуира с градиент от 40 % до 60 % 2-пропанол, съдържащ 0,1 % TFA за 160 минути. Фракциите, проявяващи най-високи 1L-2 активности, се събират на едно място и се установява че имат специфични активности, сравними с тези на природния 1L-2.The solution was applied to a Sephacryl S-200 column and the fractions containing 1L-2 separated (according to SDS-PAGE). The separated fractions were applied to a Whatman M-40 column filled with 18 micron Vydac C 4 silica gel with a pore size of 300 A calibrated with 0.1% TFA. The IL-2 mutein was eluted with a gradient of 40% to 60% 2-propanol containing 0.1% TFA for 160 minutes. The fractions exhibiting the highest 1L-2 activities were pooled and found to have specific activities comparable to those of native 1L-2.

Мутеини на 1L-2, в които цистеинът в позиция 125, е заместен с друга аминокиселина , като мутеинът lL-2serl2J запазват активността си. Те може поради това да се включват в състави и да се използват по същия начин като естествения IL-2. Съответно на това, такива 1L-2 мутеини се използват за диагностика и лечение (локално или системно) на бактериални, вирусни, паразитни, протозойни и гъбични инфекции, за усилване на клетъчно-опосредствена цитотоксичност, за стимулиране на лимфокиназно активирани активни килърни клетки, за опосредстване възстановяването на имунната функция на лимфоцити, за повишаване на алоантигенната реактивност, за улесняване възстановяването на имунната функция при състояния на придобита имунна недостатъчност, за възстановяване на нормална имунофункция при възрастни хора и животни, за провеждане на диагностични изследвания като тези, използващи ензимно усилване, радиобелязане, радиография и други методи, известни на специалистите в тази област, за следене на равнището на IL-2 при болестни състояния, за иницииране на растеж на Т-клетки ин витро за терапевтични и диагностични цели за блокиране на рецепторни места за лимфокини и при различни други приложения в терапията, диагностиката и изследователската работа. Различните терапевтични и диагностични приложения на човешкия IL-2 са изследвани и описани от Rosenberg et al., Mazumder et al., Grimm et al. IL-2 мутеините може да се използват самостоятелно или в комбинация с други имунологично подходящи В или Т клетки или други терапевтични средства. Примери за подходящи клетки са В или Т клетки, естествени килърни клетки и други подобни, а примерни терапевтични реагенти, които могат да бъдат използвани в комбинация е полипептидите съгласно изобретението, са различни интерферони, по-специално гама интерферон. растежен фактор за В клетки, IL- и други подобни. За терапевтично или диагностично приложение те може да се приготвят с нетоксични, непредизвикващи алергии, физиологично поносими носители като дестилирана вода, Рингеров разтвор, разтвор на Ханк, физиологичен разтвор и други подобни. Прилагането на 1L-2 мутеините при хора или животни може да става перорално или интраперитонеално, мускулно или подкожно, както е подходящо според лекаря. Количеството 1L-2 мутеин, което се прилага, обикновено е между 1 χ 104 и 2 х 10’ единици.1L-2 muteins, in which the cysteine at position 125 is replaced by another amino acid, while the mutein 1L-2 serl2J retains its activity. They may therefore be incorporated into compositions and used in the same way as natural IL-2. Accordingly, such 1L-2 muteins are used to diagnose and treat (locally or systemically) bacterial, viral, parasitic, protozoal and fungal infections, to enhance cell-mediated cytotoxicity, to stimulate lymphokinase-activated active killer cells, to mediate the restoration of the immune function of lymphocytes, to enhance alloantigen reactivity, to facilitate the restoration of immune function in conditions of acquired immune deficiency, to restore normal immunofunction in the elderly and animals to perform diagnostic studies such as those using enzymatic amplification, radiolabeling, radiography and other methods known to those skilled in the art, to monitor IL-2 levels in disease states, to initiate growth of In vitro T cells for therapeutic and diagnostic purposes for blocking receptor sites for lymphokines and in various other applications in therapy, diagnosis and research. Various therapeutic and diagnostic uses of human IL-2 have been studied and described by Rosenberg et al., Mazumder et al., Grimm et al. IL-2 muteins can be used alone or in combination with other immunologically appropriate B or T cells or other therapeutic agents. Examples of suitable cells are B or T cells, natural killer cells and the like, and exemplary therapeutic reagents that can be used in combination are the polypeptides of the invention are various interferons, in particular gamma interferon. growth factor for B cells, IL- and the like. For therapeutic or diagnostic use, they may be prepared with non-toxic, non-allergenic, physiologically acceptable carriers such as distilled water, Ringer's solution, Hank's solution, saline and the like. Administration of the 1L-2 muteins to humans or animals may be orally or intraperitoneally, intramuscularly or subcutaneously, as appropriate by the physician. The amount of 1L-2 mutein to be administered is usually between 1 x 10 4 and 2 x 10 'units.

Модификации на описаните начини за приложение на изобретението, които са познати за специалистите в областта на генното инженерство, химията на протеините, медицината и сродни области, също са включени в обхвата на следващите претенции.Modifications to the disclosed embodiments of the invention known to those of skill in the field of genetic engineering, protein chemistry, medicine, and related fields are also encompassed within the scope of the following claims.

Claims (10)

Патентни претенцииClaims 1. Човешки рекомбинантен интерлевкин-1. Human recombinant interleukin- 2 мутеин е изпуснат, в даден случай заместен с неутрална аминокиселина, цистеин в позиция 125, номерирана съгласно природния човешки интерлевкин-2, проявяващ биологичната активност на природния човешки интерлевкин-2 mutein is omitted, optionally substituted by a neutral amino acid, cysteine at position 125, numbered according to natural human interleukin-2, exhibiting the biological activity of natural human interleukin- 2.2. 2. Мутеин съгласно претенция I, където неутралната аминокиселина е серин.The mutein of claim I, wherein the neutral amino acid is serine. 3. Човешки рекомбинантен аланин-интерлевкин-2-серин 12J мутеин.3. Human recombinant alanine-interleukin-2- serine 12J mutein. 4. Човешки рекомбинантен des-аланииинтерлевкин-2-серин |2J мутеин.4. Human recombinant des-alanylinterleukin-2- serine 2J mutein. 5. Човешки рекомбинантен интерлевкин-5. Human recombinant interleukin- 2- мутеин, с биологична активност на естествения човешки интерлевкин-2, който има аминокиселинна последователност, показана на фигура 15 (Ь) с или без N-краен метионин.2- mutein, with the biological activity of natural human interleukin-2, which has the amino acid sequence shown in Figure 15 (b) with or without the N-terminal methionine. 6. Мутеин съгласно претенции 1, 2, 3, 4 или 5, който е негликозилиран.A mutein according to claims 1, 2, 3, 4 or 5 which is non-glycosylated. 7. Състав за диагностика или терапевтично лечение (локално или системно) на бактериални, вирусни, паразитни, протозойни и гъбични инфекции, за усилване на клетъчно опосредствана цитотоксичност, за стимулира- 5 не на лимфокинно активирана килърна клетъчна активност, за опосредстване възстановяването на имунната функция на лимфоцити, за усилване алоантигенната реактивност, за улесняване възстановяването на имунната фун- 10 кция при състояния на придобита имунна недостатъчност, за възстановяване на нормална имунофункция при възрастни хора и животни, за разработване на диагностични изследвания като тези, използващи ензимно 15 усилване, радиобелязане, радиография за следене на равнищата на интерлевкин-2 при болестни състояния, за иницииране растежа на Т-клетки in vitro за диагностични и терапевтични цели за блокиране на рецепторни места 20 за лимфокини, характеризиращ се с това, че включва (а) ефективно количество рекомбинантен човешки интерлевкин-2 мутеин, в който цистеиновият остатък в позиция 125, номери- 25 рана съгласно естествения човешки интерлевкин-2, е [отстранен] заместен с неутрална аминокиселина, като споменатият мутеин проявява биологичната активност на природния човешки интерлевкин-2; и (б) инертен, непредизвикващ алергии, фармацевтично приемлив носител.7. Composition for the diagnosis or therapeutic treatment (local or systemic) of bacterial, viral, parasitic, protozoal and fungal infections, to enhance cell-mediated cytotoxicity, to stimulate lymphokine-activated killer cell activity, to mediate the restoration of function and lymphocytes, to enhance alloantigen reactivity, to facilitate the restoration of immune function in conditions of acquired immune deficiency, to restore normal immune function in the elderly, and animals to develop diagnostic studies such as those using enzyme 15 amplification, radiolabeling, radiography to monitor interleukin-2 levels in disease states, to initiate T-cell growth in vitro for diagnostic and therapeutic purposes to block receptor sites 20 for lymphokines, characterized in that it comprises (a) an effective amount of recombinant human interleukin-2 mutein in which the cysteine residue at position 125, numbered 25 wound according to natural human interleukin-2, is [removed] substituted tral amino acid, said mutein exhibits the biological activity of native human interleukin-2; and (b) an inert, non-allergenic, pharmaceutically acceptable carrier. 8. Състав съгласно претенция 7, характеризиращ се с това, че мутеинът е аланииинтерлевкин-2-(.с[)и|| |2, или des-аланин-интерлевкин-2-.сри11123, а носителят е от групата, състояща се от дестилирана вода, Рингеров разтвор, разтвор на Ханк и физиологичен разтвор.Composition according to claim 7, characterized in that the mutein is alanylinterleukin-2- ( . With [) and || 2 , or des-alanine-interleukin-2-. The carrier is from the group consisting of distilled water, Ringer's solution, Hank's solution and saline. 9. Състав характеризиращ се с това, че включва (а) рекомбинантен човешки интерлевкин-2 мутеин, в който цистеиновият остатък в позиция 125, номерирана съгласно естествения човешки интерлевкин-2, е [отстранен или]заместен с неутрална аминокиселина и който проявява биологичната активност на природния човешки интерлевкин-2 и (б) един полипептид избран от групата, състояща се от гама интерферон, растежен фактор за В-клетки и IL-1.A composition comprising (a) a recombinant human interleukin-2 mutein in which the cysteine residue at position 125 numbered according to natural human interleukin-2 is [removed or] substituted with a neutral amino acid and exhibits biological activity of natural human interleukin-2 and (b) a polypeptide selected from the group consisting of interferon gamma, a growth factor for B cells and IL-1. 10. Състав съгласно претенция 9, ха- рактеризиращ се с това, че мутеинът е аланин-интерлевкин-2 или des аланим-инг серии 115 терлевкин-2 г серии 125Composition according to claim 9, characterized in that the mutein is alanine-interleukin-2 or des alanine-in g series 115 terleukin-2 g series 125 Приложение: 17 фигури.Attachment: 17 figures. 5 10 15205 10 1520 MetSerTyrAsnLeu LeuGlyPheLeuGln ArgSerSerAsnPhe GlnCysGlnLysLeu 25 30 3540MetSerTyrAsnLeu LeuGlyPheLeuGln ArgSerSerAsnPhe GlnCysGlnLysLeu 25 30 3540 LeuTrpGlnLeuAsn GlyArgLeuGluTyr CysLeulysAspArg MetAsnPheAspIle 45 50 5560LeuTrpGlnLeuAsn GlyArgLeuGluTyr CysLeulysAspArg MetAsnPheAspIle 45 50 5560 ProGluGluIleLys GlnteuGlnGInPhe GlnLysGluAspAla AlaLeuThrlleTyr 65 70 7580ProGluGluIleLys GlnteuGlnGInPhe GlnLysGluAspAla AlaLeuThrlleTyr 65 70 7580 GluMetLeuGlnAsn IlePheAl allePhe ArgGlnAspSerSer SerThrGlyTrpAsn 85 90 95100GluMetLeuGlnAsn IlePheAl allePhe ArgGlnAspSerSer SerThrGlyTrpAsn 85 90 95100 GluThrlleValGlu AsnLeuLeuAlaAsn YalTyrHIsGlnlle AsnHIsLeuLysThr 105 110 115120GluThrlleValGlu AsnLeuLeuAlaAsn YalTyrHIsGlnlle AsnHIsLeuLysThr 105 110 115120 ValLeuGluGluLys LeuGluLysGluAsp PheThrArgGlyLys LeuMetSerSerLeu 125 130 135140ValLeuGluGluLys LeuGluLysGluAsp PheThrArgGlyLys LeuMetSerSerLeu 125 130 135140 HIsleulysArgTyr TyrGlyArglleLeu HisTyrLeuLysAla LysGluTyrSerHIs 145 150 155160HIsleulysArgTyr TyrGlyArglleLeu HisTyrLeuLysAla LysGluTyrSerHIs 145 150 155160 CysAlaTrpThrlle Vai ArgValGluIle LeuAgAsnPheTyr PhelleAsnArgLeuCysAlaTrpThrlle Vai ArgValGluIle LeuAgAsnPheTyr PhelleAsnArgLeu 165 170 175180165 170 175180 ThrGlyTyrLeuArg Asn—ThrGlyTyrLeuArg Asn—
BG096074A 1989-07-26 1992-03-16 Human recombinant interleukin-2-mutien BG60506B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/386,207 USRE33653E (en) 1983-04-15 1989-07-26 Human recombinant interleukin-2 muteins

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG60506B2 true BG60506B2 (en) 1995-06-30

Family

ID=23524613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG096074A BG60506B2 (en) 1989-07-26 1992-03-16 Human recombinant interleukin-2-mutien

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG60506B2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE33653E (en) Human recombinant interleukin-2 muteins
US4588585A (en) Human recombinant cysteine depleted interferon-β muteins
US4853332A (en) Structural genes, plasmids and transformed cells for producing cysteine depleted muteins of biologically active proteins
EP0192811B1 (en) Cysteine-depleted muteins of biologically active proteins, their preparation, formulations containing them, and structural genes, vectors and organisms, and their production, suitable for use in the preparation of said muteins
US4959314A (en) Cysteine-depleted muteins of biologically active proteins
US4737462A (en) Structural genes, plasmids and transformed cells for producing cysteine depleted muteins of interferon-β
US4914033A (en) Structure and properties of modified interferons
US4753795A (en) Modified (80-113) beta interferons
US5004689A (en) DNA sequences, recombinant DNA molecules and processes for producing human gamma interferon-like polypeptides in high yields
HU202287B (en) Process for producing human immune interferon
EP0098862A1 (en) Interferon-alpha 76
JPH057996B2 (en)
EP0099389A1 (en) Interferon-alpha 54
EP0098863A1 (en) Interferon-alpha 61
WO1989000582A2 (en) Human granulocyte-macrophage colony stimulating factor and muteins thereof
EP0098864A1 (en) Interferon-alpha 74
BG60506B2 (en) Human recombinant interleukin-2-mutien
BG60510B2 (en) Structural genes, plasmides and transformed cells for the production of cystein-poor muteins of biologically active proteins
FI87233B (en) Gene which codes for a mutein
NO306951B1 (en) DNA sequence encoding a modified human IFM (beta) and method for its preparation