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JPH08506487A - 全合成親和性試薬 - Google Patents

全合成親和性試薬

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JPH08506487A
JPH08506487A JP6518106A JP51810694A JPH08506487A JP H08506487 A JPH08506487 A JP H08506487A JP 6518106 A JP6518106 A JP 6518106A JP 51810694 A JP51810694 A JP 51810694A JP H08506487 A JPH08506487 A JP H08506487A
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ザ ユニバーシティー オブ ノース キャロライナ アット チャペル ヒル
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Abstract

(57)【要約】 全合成アフィニティ一試薬(Totally Synthetic Affinity Reagent:TSAR)と称する新規なおよび/または改良された異種機能性結合融合蛋白を調製する新規な方法が開示される。TSARは少なくとも二つの機能領域:リガンドに親和性を有する結合ドメインおよび化学的にまたは生物学的に活性である第二のエフェクターペプチド部分を含む、連結した多機能性蛋白、ポリペプチドまたはペプチドである。一態様では、多機能性蛋白、ポリペプチドまたはペプチドは、結合ドメインと第二の活性ペプチド部分の間にリンカーペプチド部分をさらに含む。リンカーペプチドは酵素または化学的手段による切断を受けやすいかまたは受けにくい。新規なおよび/または改良された異種機能性結合試薬、ならびに種々のin vitroおよびin vivo用途への該試薬の使用方法もまた開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 全合成親和性試薬 本出願は、1993年2月1日に提出され、現在放棄された出願08/013,416の継続 出願である1993年12月30日提出のの一部継続出願(代理人記録番号:1101-154) であって、これらの開示内容はすべて参照文献によってここに含められる。 1.発明の利用分野 本発明は、一般に、選択したリガンドに対する結合特異性及び所望の親和性を 有するタンパク質、ポリペプチド及び/又はペプチド指定全合成親和性試薬(To tally Synthetic Affinity Reagents:TSARs)のための大型タンパク質、ポリペ プチド及び/又はペプチドライブラリーを作製及びスクリーニングするための方 法に関する。本発明はさらに、本発明の方法にしたがって同定される新規のTSAR s、並びに同一結合特異性を有する結合ドメイン又はその一部を包含する組成物 に関する。 2.発明の背景 ランダムペプチドライブラリーの構築のためには2つの異なるアプローチがあ る。第一のアプローチによれば、ペプチドは幾つかのフォーマットでin vitroで 化学的に合成された。例えば、Fodor,S.,et al.,1991,Science 251:767-77 3は、個々の顕微鏡スライド上に短鎖ペプチドの公知の列を合成するための複雑 な手段、光化学及びコンピューター処理在庫管理の使用を記載する。Houghten, R.,et al.,1991,Nature 354:84-86は、各ペプチド中の一次及び二次残基が 別々に且つ特異的に限定される遊離ヘ キサペプチドの混合物を記載する。Lam,K.,et al.,1991,Nature 354:82-84 は、コレクション中の各ビーズがその上にアミノ酸残基の単一無作為配列を固定 したペプチドのライブラリーを固相スプリット合成計画が産生した”一ビーズ一 ペプチド”アプローチを記載する。殆どの部分に関しては、化学合成系は、一般 に約10アミノ酸より小さい、特に約6−8アミノ酸の短鎖ペプチドの列の生成に 充てられた。直接アミノ酸シーケンシングは、単独で又はペプチド合成計画の複 合記録保持と組み合わせて必要とされる。組換え体DNA法を用いる第二のアプ ローチによれば、ペプチドは可溶性融合タンパク質又はウイルスキャプシド融合 タンパク質としてin vivoに発現された。第二のアプローチを以下に簡単に考察 する。 第二のアプローチによる多数のペプチドライブラリーは、M13ファージを用い た。M13は、過去20年間分子生物学実験室における馬車馬的存在であった線状バ クテリオファージである。ウイルス粒子は、一本鎖環状DNA分子として、6つ の異なるキャプシドタンパク質及びウイルスゲノムの1つのコピーで構成される 。M13 DNAが大腸菌E.coliのような宿主細胞中に一旦導入されると、それ は二本鎖環状DNAに変換される。ウイルスDNAは、ウイルス粒子中に見出さ れる一本鎖DNAを生成するのに用いられる複製の二次オリジンを保有する。ウ イルスの形態形成中、一本鎖DNA及びウイルスタンパク質の整然とした集合が 認められ、ウイルス粒子はだいたい分泌のような工程で細胞から押し出される。 M13ウイルスは他のバクテリオファージ(例えばλ)のように溶原性でも溶解性 でもない;細胞は、一旦感染を受ける と、慢性的にウイルスを放出する。この特徴により、感染培養におけるウイルス の高力価、即ち1012 pfu/mlが達成される。 M13ファージのゲノムは、〜8000ヌクレオチドの長さであり、完全にシーケン シングされた。ウイルスキャプシドタンパク質、即ちタンパク質III(pIII)は 細菌の感染に関与する。大腸菌では、F因子にコードされるピリンpillinタンパ ク質はpIIIタンパク質と相互作用し、ファージ取込みに関与する。したがってM 13ウイルスに対する大腸菌宿主はすべて、それらがF因子を保有するために雄性 であると考えられる。数人の研究者は、406アミノ酸長鎖pIIIキャプシドタンパ ク質が2つのドメインを有するということを突然変異分析から確定した。C末端 はタンパク質をウイルス被膜とをつなぎ止め、一方pIIIのN末端の部分は大腸菌 ピリンpillinタンパク質との相互作用に不可欠である(Crissman,J.W.and Smi th,O.P.,1984,Virology 132:445-455)。pIIIタンパク質のN末端はウイル ス感染に必要であることが示されているが、しかし成熟タンパク質の最N末端は 変化を耐容する。1985年、George Smithはウイルス被膜表面に異種タンパク質を 発現するための実験系としてバクテリオファージM13のpIIIタンパク質の使用を 報告する実験を発表した(Smith,G.P.,1985,Science 228:1315-1317)。M1 3ファージpIII遺伝子表示系は抗体エピトープをマッピングするのに有用なもの であることが、2つのグループによって、後に別々に認識された。De la Cruz, V.,et al.,(1988,J.Biol.Chem.263:4318-4322)は、Plasmodium falcip arum表面被膜タンパク質を遺伝子III中にクローン化し、発現して、ポリクロー ナル抗体との免疫反応性に関して組換え 体ファージを試験した。Parmley,S.F.及びSmith,G.P.(1988,Gene 73:305 -318)は、遺伝子IIIにおいて大腸菌β-ガラクトシダーゼ遺伝子のセグメントを クローン化し、発現して、抗β-ガラクトシダーゼモノクローナル抗体のエピト ープを保有する組換え体を同定した。後者の著者はさらに、組換え体ファージの 混合物をビオチニル化モノクローナル抗体とともにインキュベートして、ファー ジ-抗体複合体をストレプタビジン-被覆プラスチックプレートで特異的に回収す る”バイオパニングbiopanning”と呼ばれる工程を記載した。 1989年、Parmley,S.F.とSmith,G.P.,(1989,Adv.Exp.Med.Biol.251 :215-218)は、pIII遺伝子中にクローン化された短鎖合成DNAセグメントが エピトープのライブラリーを示すことを示唆した。これらの著者は、直鎖エピト ープはしばしば長さが〜6アミノ酸であるために、考えうるすべてのヘキサペプ チドを発現するための無作為組換え体DNAライブラリーを用いて抗体と結合す るエピトープを単離し得ると推論した。 scottとSmith(Scott,J.K.and Smith,G.P.,1990,Science 249:386-390 )は、M13の表面におけるヘキサペプチドの”エピトープライブラリー”の構築 及び発現を記載する。33塩基対Bgl I消化オリゴヌクレオチド配列をSfi I消化 ファージfd-tet、即ちfUSE5 RF中に挿入して、ライブラリーを作った。33塩基 対断片は、無作為又は”縮退”コード配列(NNK)6(ここでNはG、A及び Cを表し、KはG及びTを表す)を含有する。著者は、ライブラリーが4x107 個の異なるヘキサペプチドを発現する2x108個の組換え体から成る;理論的に 、このライブラリー は6.4x107個の考え得るペプチドの69%を発現した(206)、いうことを述べた 。Cwirla等(Cwirla,S.E.,et al.,1990,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:6 378-6382)もM13 fdファージの遺伝子pIII融合体として発現されるヘキサペプ チドの多少似ているライブラリーを記載した。1991年12月26日にDowerとCwirla が発表したWQ91/19818は、五量体〜八量体無作為アミノ酸配列の同様のライブラ リーを記載する。 Devlin et al.,1990,Science,249:404-406は、オリゴヌクレオチド合成の ための(NNS)コード計画(ここでSはG又はCである)を用いて生成される 約15残基のペプチドライブラリーを記載する。 Christian等は、デカペプチドを発現するファージ表示ライブラリーを記載し た(Christian,R.B.,et al.,1992,J.Mol.Biol.227:711-718)。自己相 補的3’末端を有する縮退コドン〔NN(G/T)〕10を包含するオリゴヌクレ オチドにより出発DNAを生成した。この配列は、ヘアピンを形成する際には、 相補的鎖を生成するためにT4DNAポリメラーゼにより用いられる自己プライ ミング複製部位を生じる。scottとSmith(上記)が記載したfUSE5ベクター中に クローニングするために、5’末端及びヘアピンのSfiI部位で二本鎖DNAを 切断した。 他の研究者は、ファージ粒子の表面における非ウイルスDNAの発現のために 他のウイルスキャプシドタンパク質を用いた。タンパク質pIIIは主なウイルスキ ャプシドタンパク質であって、そのC末端でM13ウイルス粒子の一本鎖DNAと 相互作用する。それは50アミノ酸長であり、約2,700コピー/粒子で存在する。タ ンパク質のN末端は露呈され、挿入を耐容するが、しかし大型挿入物はウイルス 粒子中への融合pIIIタンパク質の集合を乱すことが報告されている(Cesareni, G.,1992,FEBS Lett.307:66-70)。pIII融合タンパク質の負の作用を最小限 にするために、ファージミド系が用いられた。ファージミドを保有する細菌細胞 はヘルパーファージに感染されて、野性型と融合pVIIIキャプシド分子の混合物 を有するウイルス粒子を分泌する。遺伝子VIIIは、M13ウイルス粒子の表面にペ プチドを発現するための部位としても役立った。Plasmodium falciparum主表面 抗原の異なるセグメントに対応する4及び6アミノ酸配列を線状バクテリオファ ージfdの匹敵する遺伝子中にクローン化し、発現させた(Greenwood,J.,et al.,1991,J.Mol.Biol.220:821-827)。 Lenstra(1992,J.Immunol.Meth.152:149-157)は、細菌発現ベクター中 のβガラクトシダーゼタンパク質との融合タンパク質として無作為ヘキサ又はオ クタペプチドを発現するためのそれらの3’末端の8ヌクレオチド長回文配列を 有する約17又は23縮退塩基のオリゴヌクレオチドをアニーリングすることを包含 する困難な工程によるライブラリーの構築を記載する。次にクレノウKlenowDN AポリメラーゼでDNAを二本鎖形態に変換し、ベクター中に盲端結紮して、Hi ndIII断片として放出した。次にこれらの断片を截断βガラクトシダーゼのC末 端で発現ベクター中にクローン化して、107組換え体を生成した。次にコロニー を溶解して、ニトロセルロースフィルターにブロッティングして(104/フィルタ ー)、いくつかの異なるモノクローナル抗体との免疫反応性に関してスクリーン グした。何度もスクリーングし て多数のクローンを単離し、シーケンシングした。 選択されたリガンドに対する結合親和性を有するペプチドを同定するための使 用が示唆されたペプチドのライブラリーを生成するための上記の方法とは全く異 なって、オリゴヌクレオチドの合成及びアッセンブリーのための本発明の計画は 、以前のいかなる慣用的ライブラリーよりもサイズの大きい、即ち長さの長い予 測されないアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を産生する。 挿入オリゴヌクレオチドの長さは好ましくは15未満、最も好ましくは約6〜8 アミノ酸をコードする短さを維持すべきであるという当業界での慣用的教示とは 全く反対に、本発明人は、約22より大きなアミノ酸をコードするライブラリーが 構築され得るのみならず、TSAR又はタンパク質、ポリペプチド及び/又は種々の リガンドに対する結合特異性を有するタンパク質を同定するためにこのようなラ イブラリーが有益にスクリーングされ得るということを見出した。 さらに、より長さの長い本発明のライブラリーの挿入合成オリゴヌクレオチド は、可能性のある結合タンパク質/ペプチドにおける、並びにペプチドの結合ド メインの実際の結合部分の側面に位置する配列における二次及び/又は三次構造 の開発の機会を提供する。このような複雑な構造的特徴は、短鎖長オリゴヌクレ オチドを用いる場合にのみ、実行可能である。 当業界で理解されているように、ペプチドライブラリーにより発現去れるオリ ゴヌクレオチドにおけるTAG(停止)コドン頻度を低減する必要がある。当業 者は、サプレッーtDNA遺伝子を保有する宿主を用いてこの問題を解決するこ とを予期し得る 。しかしながら、慣用的教示に対比して、本発明者は意外にも、無作為ペプチド をコードするオリゴヌクレオチドのTAG停止コドン発現を回避するには抑制は 100%有効であるわけではないことを発見した。無作為ペプチドをコードする長 鎖のオリゴヌクレオチドを発現する場合、この問題は非常に重大になる。本発明 は、有用なライブラリーの生成に及ぼすこのような問題の負の影響を有効に且つ 効率よく最小限にする。 本出願の第二項におけるあらゆる参考文献の引用又は確認は、このような参考 文献が本発明に対する従来技術として有用であるということの承認と解釈される ものではない。 3.発明の概要 本発明は、選択されたリガンドと結合するTSARと呼ばれるタンパク質/ポ リペプチド及び/又はペプチドを同定するための方法及び組成物、即ちライブラ リーを提供する。本発明で用いる場合、TSARは、少なくとも2つの異なる機 能的領域を含む鎖状体化異種機能性タンパク質、ポリペプチド及び/又はペプチ ドを包含するよう意図される。異種機能性TSAR分子の一領域はリガンドに対 する親和性を有する結合ドメインであって、1)特異的条件下でのその結合強度 、2)特異的条件下でのその結合安定性、及び3)選択配位子に対するその選択 特異性を特徴とする。異種機能性TSAR分子の第二の領域は、生物学的又は化 学的に活性で、発現及び/又は検出及び/又はTSARsの精製を増強するエフ ェクタードメインである。 本発明の一態様によれば、TSARは任意の別のリンカードメイン又は結合ド メインとエフェクタードメインとの間の領域を含 有する。リンカー領域は、(1)結合及びエフェクタードメイン間の構造的スペ ーサー領域として、(2)結合及びエフェクタードメインを連結を解く又は分離 するための助けとして、あるいは(3)発現ベクターによる結合ドメイン及び/ 又はTSARの表示のための構造的助けとして役立つ。 本発明はさらに、新規のTSAR試薬、及び選択されたリガンドに対する特異 性を全て有するTSARの結合ドメイン又はその一部を包含する組成物、並びに TSAR及びTSARの結合ドメイン又はTSAR結合ドメインの結合特異性を 保持するその一部を包含する組成物を用いる方法を提供する。 本発明の方法によれば、組換え体ベクターのライブラリーを精製又は構築して 複数の異種機能性融合タンパク質、ポリペプチド及び/又はペプチドTSARs を発現する。好ましい態様では、TSARをライブラリーの組換え体ベクターの 表面に発現させる。 本発明は、選択されたリガンドと結合するタンパク質、ポリペプチド及び/又 はペプチドを同定するための方法であって、(a)予測できないヌクレオチドを 1つ又はそれ以上の連続した配列で並んでいる予測できないヌクレオチドを包含 するオリゴヌクレオチドによりコードされる結合ドメイン(この場合、予測でき ないヌクレオチドの総数は約60以上且つ約600又はそれ未満である);並びに( b)結合ドメインの発現又は検出を高めるタンパク質又はペプチドであるオリゴ ヌクレオチド配列によりコードされるエフェクタードメインを包含する複数の異 種機能性融合タンパク質を発現する組換え体ベクターのライブラリーを、リガン ド結合へ導く条件下で複数の異種機能性融合タンパク質を選択された リガンドと接触させ、リガンドと結合する融合タンパク質を単離することにより スクリーニングすることから成る方法を包含する。あるいは本発明は、(a)( i)予測できないヌクレオチドを1つ又はそれ以上の連続した配列で並んでいる 予測できないヌクレオチドを包含するオリゴヌクレオチドによりコードされる結 合ドメイン(この場合、予測できないヌクレオチドの総数は約60以上且つ約600 又はそれ未満である);並びに(ii)結合ドメインの発現又は検出を高めるタ ンパク質又はペプチドをコードするオリゴヌクレオチド配列によりコードされる エフェクタードメインを包含する複数の異種機能性融合タンパク質を発現するベ クターのライブラリーを生成し、(b)リガンド結合を促す条件下で複数の異種 機能性融合タンパク質を選択されたリガンドと接触させ、リガンドと結合する融 合タンパク質を単離することによりベクターのライブラリーをスクリーニングす ることから成る選択されたリガンドと結合するタンパク質及び/又はペプチドを 同定する方法を包含する。さらに本発明の方法は、結合ドメインのアミノ酸配列 を推定するために同定される異種機能性融合タンパク質の結合ドメインをコード するヌクレオチド配列を確定することから成る。 本発明の一態様にしたがって複数のタンパク質、ポリペプチド及び/又はペプ チドTSARを発現する組換え体ベクターのライブラリーを調製するために、以 下の計画にしたがってin vitroでヌクレオチドの一本鎖組を合成し、組み立てる 。 合成ヌクレオチド配列は、変化しないヌクレオチド位置と変化する又は予測で きないヌクレオチド位置とを有するよう意図され る。非変異ヌクレオチドはヌクレオチド配列の特定の部位に位置して、合成オリ ゴヌクレオチドのアッセンブリー及びクローニングに際して助けとなる。変異ヌ クレオチドの組の5’末端で、非変異ヌクレオチドは有効な制限酵素切断部位を コードする。3’末端非変異ヌクレオチド位置は、6、9又は12ヌクレオチドの 相補的対であって、2つの合成一本鎖組のヌクレオチドを一緒にアニーリングし 、二本鎖DNA(本明細書では合成二本鎖オリゴヌクレオチドと呼ぶ)に変換す る助けとなる。 本発明のライブラリーを構築するために用いられる予測できないオリゴヌクレ オチドの合成及びアッセンブリーのための計画は、m+n変異体、式(NNB) n+m(ここでBはG、T又はCであり、n及びmは各々20≦n+m≦200又は20〜 200の予測できないコドンが複数のタンパク質、ポリペプチド及び/又はペプチ ドをコードする合成二本鎖オリゴヌクレオチド中に組み込まれるような整数であ る)の予測できないヌクレオチド配列を含む。 本発明の一態様は、選択されたリガンドと結合するタンパク質、ポリペプチド 及び/又はペプチドを同定するための方法であって、以下の: (a)式 5’X(NNB)nJZ3’の一次ヌクレオチド配列を式3’Z’ OU(NNV)mY5’ (ここでX及びYはX≠Yであるような制限酵素認識部位であり; NはA、C、G又はTであり; BはG、T又はCであり; VはG、A又はCであり; nは10≦n≦100であるような整数であり; mは10≦n≦100であるような整数であり; Z及びZ’は各々Z及びZ’が互いに相補的であるような6、9又 は12ヌクレオチドの配列であり; JはA、C、G、Tであるか又は無しであり; OはA、C、G、Tであるか又は無しであり; UはG、A、C又は無しであるが、但しJ、O又はUのいずれかが なしである場合には、J、O及びUはすべてない)の二次ヌクレオチド配列とア ニーリングして、アニール化ヌクレオチド配列を二本鎖オリゴヌクレオチドに変 換することによりアッセンブリーされる二本鎖オリゴヌクレオチドによりコード される結合ドメイン、並びに (b)複数の異種機能性融合タンパク質をリガンド結合へ導く条件下で選択の 上記のリガンドと接触させて、上記のリガンドを結合する異種機能性融合タンパ ク質を単離することにより、結合ドメインの発現又は検出を高めるタンパク質又 はペプチドをコードするオリゴヌクレオチド配列によりコードされるエフェクタ ードメインを含有する複数の異種機能性融合タンパク質を発現するベクターのラ イブラリーをスクリーニングすることから成る方法を提供する。 本発明はさらに、半剛性コンホメーション構造を構成するよう意図される複数 の異種機能性融合タンパク質を発現するベクターのライブラリーを作製するため の方法を包含する。これは、変異ヌクレオチドの連続配列を截断する別の非変異 残基を合成ヌクレオチド配列中に組み込むことにより達成される。これらの別の 非 変異ヌクレオチド配列は、発現異種機能性融合タンパク質の結合ドメインに構造 を賦与するアミノ酸をコードするよう意図される。好ましい態様において、別の 非変異ヌクレオチドはシステイン残基をコードする。ライブラリーが酸化環境で 発現される場合、少なくとも1つのジスルフィド結合が形成され、それにより各 々の異種機能性融合タンパク質に少なくとも1つのループ又はクローバー型コン ホメーションでさえも形成され得る。 本発明はさらに、選択されたリガンドと結合するタンパク質、ポリペプチド及 び/又はペプチドを調製するための方法であって、本発明のベクターのライブラ リーをスクリーニングすることにより同定されるアミノ酸配列を化学的に又は組 換え技術により合成することから成る方法を包含する。 3.1.発明の目的及び効果 本発明は、再現可能、迅速、簡単、有効及び相対的に安価な結合分子の同定方 法を提供する。さらに本発明は多様なタンパク質、ポリペプチド及び/又はペプ チド分子の大型ライブラリーを作製し、スクリーニングする方法を提供する。し たがって本発明は、選択されたリガンドに対する新規の且つ改良された結合特異 性、親和性及び安定性を有するものを同定するために有効にスクリーニングされ る複数の長鎖タンパク質、ポリペプチド及び/又はペプチドを生じる大型ライブ ラリーを作製する迅速且つ容易な方法を提供する。本発明の方法及び組成物を用 いて得られる結合特性の相違点は、天然結合分子又はその一部分を模倣するか又 は置換するために、広範囲の適用に用いられる。 特異的遺伝子及び公知の配列の単離に頼る方法に対比して、本 発明は、遺伝子を精製又は単離する必要がないし、TSARを生成するために結 合配列の部分の機能についての詳細な知識もリガンド結合に関与するアミノ酸も 必要としないという利点を有する。唯一の要件は、そのリガンドに対する親和性 を有するTSARを見出すためにTSARライブラリーをスクリーニングするの に必要なリガンドを有することである。TSARはin vitroでスクリーニングさ れるため、TSAR/リガンド相互作用に伴う溶媒要件は、水性溶媒に限定され ない。したがってin vivoで見出されたものとは異なる非生理学結合相互作用が 利用される。 本発明の計画にしたがって、48個の異なるコドンを用いて、変異ヌクレオチド は20個の天然アミノ酸すべてをコードする。これは64個の異なるコドンが用いら れる天然に見出されるよりもやや低い変動性を示すが、しかし変異ヌクレオチド を意図する本発明の計画は有益に、他の式のヌクレオチドを用いるもののような 慣用的計画におけるよりも大きな変動性を提供する。 ここに教示したNNB計画の使用は、内部停止コドンを有する組換え体の数を 最小にすることにより特に有益である。この差異は、長鎖ペプチドが発現される 場合には大きくなる。挿入オリゴヌクレオチドのサイズが大きい、例えば約20コ ドン以上である場合には、これは特に重要になる。例えば本明細書に教示した方 法を用いると、100コドンのオリゴヌクレオチドにおいては、停止コドンを有 ない 、即ちオープンリーディングフレームを有する確率は、(47/48)100又は約 12%であり、一方(NNS)又は(NNK)法を用いた場合は、このような確率 は(31/32)100又は約4%に過ぎない。NNN案を用いうるが、しかし停止コド ンを有す る組換え体の数の増大は認められず、即ち停止コドンを有さない頻度は(61/64 )100又は約1%未満である。 NNB案は、TSARがサプレッサーtRNA遺伝子を欠く宿主中で発現され る場合、別の柔軟性を提供する。即ち、NNB案は強い分子遺伝子操作を施され た宿主生物に限定されず、したがって宿主選択に際してより大きな柔軟性を提供 する。 コドントリプレットの使用により総じて停止コドンを回避しうるが、しかしそ の場合は各宿主に対するコドンの理想的好みを知る必要がある。NNBは宿主範 囲により大きな柔軟性を提供するOさらにコドントリプレット形態でのオリゴヌ クレオチドは市販されていず、トリプレットを合成するための化学的手順は厄介 である。 さらに本発明の案は、ライブラリーにしばしば見出されるようなGCヌクレオ チドが豊富な合成オリゴヌクレオチドの使用を避ける。このようなオリゴヌクレ オチドは適切にアッセンブルし、シーケンシングするのが難しい。 おそらく最も有意には、オリゴヌクレオチドの合成及びアッセンブリーのため の本発明の案は、いかなる従来の慣用的ライブラリーよりもサイズが大きい予測 できないアミノ酸配列をコードするオリゴヌクレオチドの配列を提供する。本発 明により構築した場合、本発明の合成二本鎖オリゴヌクレオチドは、TSAR結 合ドメインに制限酵素部位をコードする長さが少なくとも約77-631のヌクレオチ ド、相補的部位、及び約20-200の予測不可能アミノ酸を包含する。好ましい態様 によれば、n及びmは10以上、又は50又はそれ未満である。したがって合成二本 鎖オリゴヌクレオチ ドは、TSAR結合ドメインにおいて少なくとも77-331ヌクレオチドを包含し、 約20-100の予測できないアミノ酸をコードする。特定の実施例においては、合成 オリゴヌクレオチドはTSAR結合ドメインでそれぞれ20、24及び36の予測でき ないアミノ酸と、27、35及び42アミノ酸をコードする。 挿入オリゴヌクレオチドの長さを好ましくは15未満、最も好ましくは約6-8ア ミノ酸をコードする短さに維持すべきであるという当業界での慣用的教示とは全 く反対に、本発明人は、約22より大きなアミノ酸をコードするライブラリーが構 築され得るのみならず、TSARs又はタンパク質、ポリペプチド及び/又は種々の 配位子に対する結合特異性を有するタンパク質を同定するためにこのようなライ ブラリーが有益にスクリーニングされ得るということを見出した。 さらに、より長さの長い本発明のライブラリーの挿入合成オリゴヌクレオチド は、可能性のある結合タンパク質/ペプチドにおける、並びにペプチドの結合ド メインの実際の結合部分の側面に位置する配列における二次及び/又は三次構造 の展開の機会を提供する。このような複雑な構造的展開は、短鎖長オリゴヌクレ オチドを用いる場合にのみ、実行可能である。 さらに本発明は半剛性構造又は配座が結合ドメイン中に特異的に意図される方 法を提供する。 TSARsは新規の物質に対する結合親和性の発生及び公知の物質に対する異 なる結合親和性の発生が望ましい系に特に有用である。 TSAR又はTSAR(又は同一結合特異性を有するその部分 )の結合ドメインを包含する組成物は、結合親和性を有するペプチド又はポリペ プチドを使用するあらゆるin vivo又はin vitro適用に用い得る。したがってT SAR又はTSAR組成物は、細胞表面受容体、ウイルス受容体、酵素、レクチ ン、インテグリン、アドヘジョン、Ca++結合タンパク質、金属結合タンパク質 、DNA又はRNA結合タンパク質、イムノグロブリン、ビタミン補因子、あら ゆる生体有機物又は無機化合物を認識するペプチド等の代わりに又はそれと結合 するために用い得る。 標的に対する親和性によって、in vivoで用いるTSARあるいはTSAR結 合ドメイン又はその一部を含む組成物は、金属イオン、放射性同位元素、ペプチ ド、毒素又はその断片、あるいは酵素又はその断片のような化学的に又は生物学 的に活性な部分を細胞中又は細胞上の特異的標的に供給しうる。TSARはさら に、他の分子の検出、定量、分離又は精製のためにモノクローナル抗体又は他の 特異的結合分子同様の実用性をin vitroで有し得る。ある態様において、多数の TSAR又はその結合ドメインを多量体単位として集合させて、同一特異性を有 する多結合ドメインを提供し、生物学的又は化学的活性を有する別の分子と融合 させ得る。 本発明で生成されるTSARは、モノクローナル又はポリクローナル抗体のよ うな高分子の機能を取り換え得るので、それによりハイブリドーマ形成又はin v ivo抗体産生のための複雑な方法を必要としない。さらにTSARは他の天然結 合分子とは異なって、スクリーニング工程におけるそれらの直接且つ迅速な検出 を可能にする容易に特性化され且つ指定される活性を有する。 TSARはさらに、天然リガンドタンパク質、糖タンパク質又はポリペプチド 、あるいは相互作用し、そして結合に関与する配位子の天然標的中の配列を説明 するのに特に有用であることが見出された。しばしば、配位子分子の配列が公知 である場合でさえ、標的との相互作用に関与する特異的配列は分からない。特に 、分子が大きい場合には、この結合部位のマッピングは標準技術によれば骨の折 れる仕事である。天然リガンドと結合するTSARsを単離する場合、これらの TSARのいくつかはそのリガンドに対する天然標的中の特異的配列を模倣する 配列を含有することが判明した。TSAR配列と標的配列との比較により、リガ ンド結合に関与する特異的配列を有益に確定し得る。 4.図面の簡単な説明 本発明についての以下の詳細な説明、本発明の特定の態様の実施例、及び添付 の図面を参照することにより、本発明をさらに理解しうる。 図1(A−F)は、本発明の方法によるTSARライブラリーの構築を説明す る図である。図1Aは、図1B及びCに説明した直鎖ライブラリー及び二分子ラ イブラリーのための合成オリゴヌクレオチドの合成及びアッセンブリーを示す( N−A、C、G又はT;B=G、T又はC、及びV−G、A又はC;並びにn及 びmは10≦n≦100、及び10≦m≦100であるような整数である)。図1D−Fは 、半剛性ライブラリーであるよう意図される代表ライブラリーを示す。半剛性ラ イブラリーのためのオリゴヌクレオチドの合成及びアッセンブリーは図1Aと同 様であるが、但し特異化不変性位置を含む。詳細に関しては本文5.1項参照。 図2は、m13mp8,ベクターm655及びm663の誘導体の地図を示す(Fowlke s et al.,1992,BioTechniques,13:422-427参照)。 図3(A−D)は、M13のpIII遺伝子のアミノ酸残基198-406をコードする截 断部分が大腸菌Pel B遺伝子のリーダー配列と結合し、lacプロモーターの制御下 で発現される、ファージミドpBluescript II SK+に由来するファージミドベクタ ーの環状制限地図をしめす。G及びSはそれぞれアミノ酸グリシン及びセリンを 表す;c−mycは、Evan et al.,1985,Mol.Cell.Biol.5:3610-3616に記 載された9E10モノクローナル抗体により認識されるヒトc−myc腫瘍遺伝子エ ピトープを表す。図3Aは、ファージミド pDAF1の制限地図を表し;図3 Bは、ファージミド pDAF2の制限地図を表す;図3CはファージミドpD AF3の制限地図を説明する;図3DはpDAF1,pDAF2及びpDAF3 の構築を示す図である。 図4は、プラスミド発現ベクターp340の構築の工程を示す。詳細に関しては 本文9項参照。 図5(A−B)は発現ベクタープラスミドp677-2の構築工程(図5A)及び 構造(図5B)を示す。詳細は本文5.1.2.1項参照。 図6は、プラスミドベクター中で発現されるTSARライブラリーのスクリー ニングに関する略図である。詳細は本文5.2.項参照。 図7はリンカードメインが結合ドメインとエフェクタードメインを繋ぐTSA Rを表す図である。図は尺度通りに描かれている わけではない。詳細は本文5.3.項参照。 図8はTSAR−9ライブラリーの構築を示す。N=A、C、G又はT;B− G、T又はC及びV=G、A又はC。詳細に関しては本文6.1.1項参照。 図9は、TSAR−12ライブラリーの構築を示す。N=A、C、G又はT;B =G、T又はC及びV=G、A又はC。詳細に関しては6.2項参照。代表的な 適切なベクター中への挿入及び適切な宿主中での発現を示す。 図10は、TSAR−9ライブラリーの23無作為選択成員の合成オリゴヌクレオ チドの可変性領域によりコードされるアミノ酸の使用頻度を示す。示した値は、 各アミノ酸が観察された時間数とオリゴヌクレオチドを合成するのに用いた式を 基礎にして予測した時間との比較である;基準線の上及び下の棒のサイズにより 、予測値からの放散を示す。詳細に関しては本文6.3.1項参照。 図11は、TSAR−13ライブラリーの構築を示す。詳細に関しては本文6.4 項参照。 図12は、ファージベクター上に発現され、7E11.9−5及び7E11.12−3 (それぞれ配列番号:26及び29)と呼ばれるTSARが7E11−C5モノクロー ナル抗体とその抗原との結合を用量依存方式で阻害したことを示す。OはTSA R7E11.9−5(IC 50=1.7x1010)による結合の競合を示す;●はTSA R7E11.12−3(IC 50=3.55x1011)による結合の競合的阻害を示す;▽は 、対照タンパク質であるベクターM663のpIII遺伝子による結合の競合的阻害を 示す。詳細に関しては本文7.2項参照。 図13は、7E11−C5結合TSARの結合ドメインの一部を包含するペプチド (アミド形態)(配列番号:31)が7E11−C5抗体のその抗原との結合を競合 的に阻害したことを示す。2つの(アミド形態)対照ペプチド1及び2(配列番 号:32及び33)を比較のために含めた。7E11−C5抗体により認識されるもの とは異なるLNCaP細胞抽出物中の抗原を認識する別のモノクローナル抗体で あるB139の結合を阻害する能力を評価した。*は配列番号:31によるLNCaP 細胞抽出物と結合する7E11−C5モノクローナル抗体の阻害を示す;□は、配 列番号:31によるLNCaP細胞抽出物と結合するB139モノクローナル抗体の 阻害を示す;◇は、対照ペプチド1(配列番号:32)による7E11−C5抗体結 合の阻害を示す;△は、対照ペプチド1(配列番号:32)によるB139モノクロ ーナル抗体結合の阻害を示す;○は、対照ペプチド2(配列番号:33)による7 E11−C5モノクローナ るB139モノクローナル抗体の阻害を示す。詳細に関しては本文7.2項参照。 図14は、0.5-500μg/mlの範囲の濃度で50μl/ウエルを用いて固定した場合 、7E11−C5結合TSARの一部を包含するペプチド(配列番号:31と呼ばれ るペプチド(アミド))との7E11−C5モノクローナル抗体の用量依存性結合 を示す。○は、0.5μg/mlでの配列番号:31を示す;△は、5.0μg/mlでの配 列番号:31を示す;□は、50μg/mlでの配列番号:31を示す;そして*は500 μg/mlでの配列番号:31を示す。詳細に関しては本文7.2項参照。 図15は、7E11−C5モノクローナル抗体が7E11−C5結合TSARの一部 を包含するペプチドを特異的に結合し、そのペプチドが(アミド形態)配列番号 :31と呼ばれ、一方別の無関係なモノクローナル抗体B139は特異的に結合しな かった。*は、7E11−C5の固定化配列番号:31との結合を示す;□は、B139 抗体の固定化配列番号:31との結合を示す。 図16(A−B)は、Zn(II)−IDA、Cu(II)−IDA及びNi( II)−IDA上に分別された単離Zn(II)−IDA選択ファージのクロマ トグラフィー処理特性を示す。図16Aは、さらに特性表示するために選択された 4つのZn(II)−IDA選択ファージ(表2)を示す。クローンをZn(I I)−IDA、Cu(II)−IDA及びNi(II)−IDA上で分別した。 3つの分画を収集し、ファージの存在に関して滴定した:戦場(■)、溶離(黒 枠□)、及びT10NT中に再懸濁した金属(II)−IDAカラムマトリックス (□)。各分画中の回収ファージのパーセンテージを示す。図16Bは、Zn(I I)−IDAからのZn(II)−IDA選択クローンZn1B8の溶離を示す 。Zn1B8をZn(II)−IDA上に分別して、種々の試薬で溶離した。3 つの分画を収集し、ファージの存在に関して滴定した:戦場(■)、溶離(黒枠 □)、及びT10NT中に再懸濁した金属(II)−IDAカラムマトリックス( □)。値は分画中の回収ファージの%として示した。詳細に関しては本文7.3 項参照。 図17は、C46モノクローナル抗体に対する発癌性胚抗原(CEA)を有するC 46-9.1(配列番号:68)(●)及びC46-9.2(配 列番号:69)(○)と呼ばれるTSARsの競合的結合を示す。詳細に関しては 本文7.5項参照。 図18は、ELISA検定フォーマットでのC46抗体を有するTSAR C46.9-2 (配列番号:69)の結合ドメインのアミノ酸配列を基礎にした合成重複八量体ペ プチド(8-mers)の結合を示す。詳細に関しては本文7.5項参照。 図19は、カルモジュリン結合TSAR(配列番号:135)を基礎にしたペプチ ド(配列番号:176)のカルモジュリンとの結合がEGTA濃度の増大により阻 害され、これはカルモジュリンとの結合がカルシウム依存性であることを示す、 ということを図示している。□はカルシウムの存在下でCaMと結合する配列番 号:176を示し;○はEGTA濃度の増大下でのCaMと結合する配列番号:176 の阻害を示す。詳細に関しては本文7.9項参照。 図20 − CaMタンパク質キナーゼ(CaM K)及び骨格ミオシン軽鎖キ ナーゼ(MLCK)による固定化カルモジュリンと結合するストレプタビジン標 識化配列番号:176の阻害。詳細に関しては本文7.9項参照。 図21 − カルシウムイオン存在下での、カルモジュリンと結合した(−)及 び結合していない(−)配列番号:176ペプチドの蛍光。詳細に関しては本文7 .9項参照。 図22 − カルモジュリン濃度増大下での配列番号:176ペプチドの蛍光。詳 細に関しては本文7.9項参照。 図23 − N末端半配列番号:195(▼)、C末端半配列番号:180(▲)、W- A配列番号:178(◆)、カルモジュリンに結合する配列番号:176ペプチドと競 合する逆配列(配列番号:177)(x )。詳細に関しては本文7.9項参照。 5.発明の詳細な説明 本発明は、選択されたリガンドに結合するTSARといわれているタンパク質 /ポリペプチド及び/又はペプチドを同定するための方法及び組成物を提供する 。本発明で用いられているように、TSARは、少なくとも二つの別個の反応領 域を含む、連結された異種機能性のタンパク質、ポリペプチド及び/又はペプチ ドを包含することを意図している。TSAR分子の異種機能性の一つの領域は、 リガンドに親和性を有する結合ドメインであり、すなわち(1)特定条件下の結 合の強さ、(2)特定条件下の結合の安定性、及び(3)選択されたリガンドの ための選択特異性により特徴づけられる。異種機能性のTSAR分子の第二の領 域は、TSARの発現及び/又は検出及び/又は精製を増強するための、生物学 的又は化学的に活性であるエフェクタードメインである。このエフェクタードメ インは、ベクターの表面タンパク質、酵素若しくはそのフラグメント、毒素若し くはそのフラグメント、治療上のタンパク質若しくはペプチド、又はタンパク質 若しくはペプチド(それらの機能は、金属イオンなどのような物質の付着のため の部位を提供することであり、すなわち、この発現されたTSARの、発現及び /又は検出及び/又は精製を増強するに有用である)として容易に発現できる構 造タンパク質又はフラグメントを含む、多くの生物学的又は化学的に活性なタン パク質から選択される。 本発明の実施態様の一つにより、TSARは、結合ドメインとエフェクタード メインの間に、場合による付加的リンカードメイン又は領域を含むことができる 。このリンカー領域は、(1)結 合ドメインとエフェクタードメインの間の構造的スペーサーとして、(2)結合 ドメインとエフェクタードメインを離すか若しくは分ける目的で、又は(3)発 現ベクターによる結合ドメイン及び/又はTSARの表示のために構造的助けと して働く。このTSAR(図7も参照されたい)の場合によるリンカー領域のよ り詳細な記載については,第5.3節(後述)を参照されたい。 本発明で用いられているように、リガンドは、タンパク質のレセプターが、本 来存在するか、又は本発明の方法により調製することができるために、分子又は その部分を含む物質を包含することを意図している。リガンドに結合しているT SARは、レセプター、すなわちそのリガンドが適合し、そして結合する錠とし て機能することができるか、あるいはTSARは、リガンドがより大きなタンパ ク質分子であるとき、リガンドに適合し、そして結合する鍵として機能すること ができる。この発明において、リガンドは、特定的にTSARと相互作用するか 又は結合する物質であり、限定されないが、有機化学基、イオン、金属若しくは 非−金属無機イオン、グリコタンパク質、タンパク質、ポリペプチド、ペプチド 、核酸、炭水化物、炭水化物ポリマー、脂質、脂肪酸、ウイルス粒子、膜小胞、 細胞壁成分、合成有機化合物、生化学化合物及び無機化合物又は上述のいずれか のものの部分のいずれかを含む。 本発明は、さらに、新規なTSAR試薬及びTSARの結合ドメイン又はその 部分(それらは、特定的に選択されたリガンドを有する)を含む、新規なTSA R試薬及び組成物、並びにTSAR及びTSARの結合ドメイン又はその部分( それらは、TSA R結合ドメインの結合特性を保持している)を含む組成物を用いる方法を提供す る。 単に説明を容易にするために、本発明の記載は、以下の項に分けることができ る。(A)(i)構築及び(ii)ライブラリーのスクリーニングを含むTSAR を同定する方法;(B)TSAR又はその部分の結合ドメインを含むTSAR及 び組成物;並びに(C)TSAR及びTSAR組成物の適用又は用途。TSAR ライブラリーを構築する方法の記載は、さらに以下のように分けることができる .(a)合成オリゴヌクレオチドの調製及び組み立て;(b)合成オリゴヌクレ オチドの適当な発現ベクターへの挿入;及び(c)ベクターのライブラリーの発 現。線状の、二分子及び半固定のライブラリーを構築する方法が記載されている 。 5.1.TSARを同定する方法:ライブラリーの構築 最も一般的態様において、迅速にかつ効率的に、TSARに新規な結合試薬を 同定するための本発明の方法は、二つの工程を含む:(a)例えばベクターの到 達しやすい表面構造タンパク質に付着している、融合タンパク質として、複数の タンパク質、ポリペプチド及び/又はペプチドをコードする、挿入された合成オ リゴヌクレオチド配列を発現するベクターのライブラリーの構築;及び(b)関 心のあるリガンドに結合しているタンパク質、ポリペプチド及び/又はペプチド を生成するそれらの構成員を単離するための発現ライブラリー又は複数の組換え ベクターのスクリーニング。この単離されたベクターの挿入された合成オリゴヌ クレオチドの核酸配列が、決められ、そしてコードされたこのアミノ酸配列が、 推定され、選択されたリガンドに結合したTSAR結 合ドメインが同定される。 本発明は、選択されたリガンドに結合しているタンパク質、ポリペプチド及び /又はペプチドを同定する方法を包含し、以下の方法を含む:(a)予測できな いヌクレオチドが一つ以上の連続配列で配列されている予測できないヌクレオチ ド(そこでは予測できないヌクレオチドの総数は約60に等しいかそれより大きく 、約600に等しいかそれより小さい)を含むオリゴヌクレオチドによりコードさ れている結合ドメイン、及び(b)結合ドメインの発現又は検出を増強するタン パク質又はペプチドをコードしているオリゴヌクレオチド配列によりコードされ ているエフェクタードメインを、含む複数の異種機能性の融合タンパク質を発現 する組み換えベクターのライブラリーを、複数の異種機能性の融合タンパク質を リガンド結合を促す条件下に選択されたリガンドと接触させ、次いでリガンドに 結合した融合タンパク質を単離することによりスクリーニングすることを含む。 あるいは、本発明は、選択されたリガンドに結合するタンパク質及び/又はペプ チドを同定するための方法を包含し、以下の方法を含む:(a)(i)予測でき ないヌクレオチドが一つ以上の連続配列で配列されている予測できないヌクレオ チド(そこでは予測できないヌクレオチドの総数は約60に等しいかそれより大き く、約600に等しいかそれより小さい)を含む二本鎖オリゴヌクレオチドにより コードされている結合ドメイン、及び(ii)結合ドメインの発現又は検出を増強 するタンパク質又はペプチドをコードしているオリゴヌクレオチド配列によりコ ードされているエフェクタードメインを含む異種機能性の複数の融合タンパク質 を発現するベクターのライ ブラリーを作製させること;及びリガンド結合を促す条件下選択されたリガンド と異種機能性の複数の融合タンパク質を接触させ、次いでリガンドに結合してい る異種機能性の融合タンパク質を単離することにより、ベクターのライブラリー をスクリーニングすることを含む。さらに加えて、この方法又は本発明は、さら に同定された異種機能性の融合タンパク質の結合ドメインをコードしているヌク レオチド配列を決定し、結合ドメインのアミノ酸配列を推定することを含む。 もちろん、本発明によりライブラリーが、一度構築されたならば、このライブ ラリーは、与えられたリガンドに結合するTSARを同定するための、多くの異 なる選択されたリガンドと何回でもスクリーニングすることができる。このよう なスクリーニング方法も、また本発明のなかに包含されている。 5.1.1.オリゴヌクレオチドの調製及び組み立て 本発明の実施態様の一つに従い、複数のタンパク質、ポリペプチド及び/又は ペプチドTSARを発現するベクターのライブラリーを調製するために、ヌクレ オチドの一本鎖のセットを合成し、以下のスキームにより試験管内(In Vitro) で組み立てた。 合成されたヌクレオチド配列は、変異又は予測できないもの及び変異しないヌ クレオチド位置を有するように設計した。一つの構成員は、5’(NNB)n3 ’で表され、そして他の構成員は、3’(NNV)m5’(ここで、Nは、A、 C、G又はTであり;Bは、G、T又はCであり;Vは、G、A又はCであり; nは、10≦n≦100であるような整数であり、そしてmは、10≦n≦100であるよ うな整数である)で表される変異ヌクレオチドの ペアを、合成オリゴヌクレオチドに組み立てるために合成した。本発明により組 み立てたように、それぞれの挿入された合成二本鎖オリゴヌクレオチド配列中に は、少なくともn+mの変異コドンが存在している(図1A)。当業者に理解さ れているように、変異ヌクレオチド位置は、20の天然由来のアミノ酸をコードす る能力を有し、本発明により組み立てたとき、ただ一つの停止コドン、すなわち TAGをコードする。本発明の変異ヌクレオチドによりコードされたアミノ酸の 配列は、予測できず、かつ実質的にランダム配列である。「予測されなかった」 又は「予測できない」及び「実質的にランダム」の用語は、本明細書では、コー ドされたアミノ酸に関して交換可能として用いられており、20の天然由来のア ミノ酸が起こる変異ヌクレオチドによりコードされたTSARの結合ドメインで のどこかの与えられた位置が、予測できないことを意味することを意図している 。 本スキームによる変異ヌクレオチドは、48の異なるコドンの使用によりすべて の20の天然由来のアミノ酸をコードする。このことは、天然で見出される、ここ では64の異なるコドンが用いられている、よりいくらか少ない変異であるけれど も、変異ヌクレオチドを設計するための本スキームは、好都合には、式NNK( ここで、KはG又はT(Dower,WO91/19818(前述)参照)である)又は式NN S(ここで、Sは、G又はC(Devlin,WO91/18980参照)である)のヌクレオチ ドを用いたそのような従来のスキーム(ここでは、ただ32のコドンが用いられて いる)よりも大きな変異を提供する。 さらに、第5.1.3節(後述)で議論するように、合成オリ ゴヌクレオチドが、発現ベクター中に挿入されたとき、ただ一つの停止コドンT AGが、突然変異宿主、例えばE.coli supE中でベクターライブラリーの発現に より抑制されることができる(一般的には、Sambrook,Fritsh and Maniatis,M olecular Cloning:ALaboratory Manual,2d.ed.Cold Spring Harbor Laborator y Press,pp.2.55,2.57-.59,4.13-4.15 1989(以後Maniatisとする)参照)。 当業者により理解されているように、式NNK又はNNSの変異コドンの使用 は、現在使用したNNB式のように、ただ一つの停止コドン、すなわちTAGを コードするであろう。もしサプレッサー、例えばSupEの使用は、ただ一つの停止 コドンを抑制するために100%有効であるので、従来の方法により用いられたこ れらのスキームにかえて本NNBスキームを用いる差又は利点はない。 他方、もし抑制が100%有効でないか、又は特定のベクター/宿主系のために 抑制が用いられないならば、そのときは31アミノ酸よりむしろ47アミノ酸コーデ ィングコドンを用いるために、現在教示のNNBは、NNK又はNNS系のいず れかよりもより有利であるだろう。ヌクレオチドの特定の長さのNNB配列での 停止コドンを有する機会は、より少なくなる。説明のために、現在教示されてい るNNBスキームを用いた36コドンの配列中に停止コドンを有する確率は、〔1 −(47/48)36〕又は約53%であり、一方NNK又はNNSスキームを用い ると、その確率は、〔1−(31/32)36〕又は68%である。このNNNスキーム は、用いることができるが、しかし停止コドンでの組換えの数が増大 し、例えば〔1−(62/64)36〕=0.82又は82%である。したがって、現在教示 されているNNBスキームは、特に内部停止コドンでの組換えの数を最少にする 利点を有する。この相違は、より長いTSARペプチドが発現されたときに、大 きくなる。これは、特に挿入されたオリゴヌクレチドの寸法が大きい、例えば約 20コドンより大きいときに、重要になる。例えば、現在教示されている方法を用 いて、100コドンのオリゴヌクレオチドにおいて、停止コドンを持たない、すな わち開かれた読み枠を持つ確率は、(47/48)100又は約12%であるが、一方N NS又はNNK法を用いたときには、そのような確率は、(31/32)100又はた った4%である。 実際、第6.3節(後述)でより詳細に説明するように、supE E.coli突然変 異体でのM13ベクター誘導体により発現した本発明による挿入された合成オリ ゴヌクレオチドの多くの分析は、非常に少ないTAG停止コドンが、TSARベ クターにより発現させた結合ドメイン配列中に見られる。したがって、この系で のsupEの使用は効率的でないが、しかし本NNBスキームの使用は、特に有用で あるように見える。 このNNBスキームは、TSARペプチドがサプレッサ−tRNA遺伝子を欠 く宿主中で発現させられるときに、さらなる可動性を提供する。すなわち、この NNBスキームは、強烈な分子遺伝子操作に付される宿主有機体にのみで制限さ れず、したがって宿主選択で大きな可動性を提供する。 コドントリプレットを用いることにより全体で停止コドンを避けることができ るが、しかしそのときにはそれぞれの宿主の理想 的に好ましいコドンを知ることが必要である。NNBは、宿主範囲により大きな 可動性を提供する。 非変異ヌクレオチドは、合成されたオリゴヌクレチドの組み立て及びクローニ ングのためにヌクレチド配列の特定の部位に位置している。変異ヌクレオチドの セットの5’末端で、非変異ヌクレオチドは、有効制限酵素切断部位をコードす る。5’末端での非変異ヌクレオチドは、制限酵素(1)これは同じ緩衝条件で 機能することができる;(2)高い特異的活性で商業的に入手できる;(3)合 成された二本鎖オリゴヌクレオチドの互いに相補的自己結索を阻止することがで きない;(4)挿入された二本鎖オリゴヌクレオチド配列内の切断頻度を低くす るために切断認識部位の6又は8ヌクレオチドを必要とする。したがって、6節 (後述)に例示したペプチドライブラリーの特定の実施態様に対して、選択され た部位のペアは、Xho IとXba I、及びSal IとSpe Iから選択される。有用な制限 酵素部位の他の例は、以下のものを含むが、これに限定されない:Nco I、Nsi I 、Pal I、Not I、Sfi I、Pme Iなど。5’末端非変異位置での制限部位は、オリ ゴヌクレオチドが適切な発現ベクター中に挿入されたときの連結の間に適当な位 置及び組換え分子形成の効率のよい製造を促進するように機能する。 したがって、本発明のもう一つの実施態様に対して、変異ヌクレオチドが、メ チル化dNTPの一つ以上を用いて合成され、そして効果的切断のための制限部 位をコードした、5’末端非変異ヌクレチドが、非−メチル化dNTPを用いて 合成された。この実施態様は、適当なベクター中に挿入するための末端での長い 長 さの合成オリゴヌクレチドの効率のよい切断を提供するが、一方変異ヌクレオチ ド配列での切断を避ける。 3’末端非変異ヌクレオチド位置は、ヌクレオチドの二つの合成一本鎖を一緒 にアニーリングし、そしてここで示された合成した二本鎖オリゴヌクレオチドを 、二本鎖DNAに変換するために、相補的に6、9又は12ヌクレオチドのペアで ある。 第6節(後述)に例示したペプチドライブラリーの特定の実施態様において、 3’末端非変異ヌクレオチドは、5’GCGGTG3’と3’CGCCAC5’、及 び5’CCAGGT3’と3’GGTCCA5’、これらは、また特定のアミノ酸、 グリシン、又はジペプチド、プロリン−グリシン、をコードしており、発現され た、タンパク質、ポリペプチド及び/又はペプチドに対し、それぞれスイベル又 はヒンジ配置の可動性を提供している。 さらに、他の特定の実施態様において、コードしている鎖の3’末端ヌクレオ チドは、5’GGGTGCGGC3’であり、これはグリシン、シスチン、グリ シンをコードしている。酸化環境において、このシスチンは、結合ドメイン中で 他のシスチンとジスルフィド結合を形成し、発現ペプチドの半剛性コンホメーシ ョンを形成する。 他の実施態様において、相補的な3’末端は、また短い荷電クラスター(例え ば、KKKK、DDDD又はKDKD)、又は鋭い曲げ(例えば、NPXY、Y XRF(ここで、Xはどのようなアミノ酸でもよい)を提供するアミノ酸配列を コードしている。他の別の実施態様において、相補的な3’末端は、また所望の 結合を有するか又は生物活性を有すると知られているペプチドを提 供する短いアミノ酸配列をコードしている。特定の例は、制限しないがRGD、 HAV、HPQθ(ここで、θは非−極性アミノ酸である)を含むペプチドをコ ードしている。 図1Aは、一般的に本発明の方法による組み立て方法を示している。オリゴペ プチド配列は、このようにして以下の方法により組み立てられる:示された式を 有する一本鎖ヌクレオチドのペアの合成: (a)5’→3’制限部位−(NNB)n−相補部位;及び (b)3’→5’相補部位−(NNV)m−制限部位、 ここで、nは、10≦n≦100である整数であり、そしてmは、10≦m≦100である 整数である。より特に、一本鎖ヌクレオチドは、第1の式5’X(NNB)nJ Z3’そして第2の式3’Z’OU(NNV)mY5’ ここで、X及びYは、XがYに等しくない制限酵素認識部位であり; Nは、A、C、G又はTであり; Bは、G、T又はCであり; Vは、G、A又はCであり; nは、10≦n≦100である整数であり; mは、10≦m≦100である整数であり Z及びZ’は、それぞれ、6、9又は12ヌクレオチドの配列であり、Z及びZ’ は、互いに相補的であり; Jは、A、C、G、T又は無しであり; Oは、A、C、G、T又は無しであり; Uは、G、A、C又は無しであるが;但し、しかしながら、もし J、O又はUのいずれか一つが、無しであれば、そのときは、J、O及びUは、 すべて無しである。 ヌクレオチドの一本鎖のセットの合成のいずれかの方法は、自動ヌクレオチド 合成装置のそのような使用を含んで適切である。この合成装置は、ヌクレチドが 、等モルであるか、又は非−等モルの比のいずれかで変異位置、すなわちN、B 、V、J、O又はUの位置で組み込まれることができる。この所望の長さのヌク レオチド配列は、例えばHPLCで精製することができる。 目的の長さの精製された1本鎖ヌクレオチドの対を、Taq、Vent(登録 商標)又はBstDNAポリメラーゼのような適切なDNAポリメラーゼ、及び 適切な温度サイクリングを使用して、アニーリングとDNA合成のサイクルの繰 り返しにより、適切な緩衝液中で一緒に反応させる。大腸菌DNAポリメラーゼ のクレノー断片を使用することができるが、当業者には理解されるように、この ようなポリメラーゼは、各周期で補充することが必要であり、このためあまり好 適ではない。ここで長さm+nより大きい2本鎖DNA反応生成物は、例えばフ ェノール/クロロホルム抽出とエタノール沈殿により単離される。 緩衝液に再懸濁後、2本鎖合成オリゴヌクレオチドを、適切な制限酵素で切断 して、多数の合成オリゴヌクレオチドを得る。この2本鎖の合成オリゴヌクレオ チドは、高解像度ポリアクリルアミドゲル電気泳動、又はNuSieve/MetaMorph(F MC Corp.,Rockl and,MA)アガロースゲル電気泳動などの方法により、適切な サイズのものが選択される。オリゴヌクレオチドのサイズを選択することにより 、不適切なサイズの無駄な組み立て生成物や不完全な消化生成物が実質的に除外 される。 本発明のライブラリーを作成するために使用される予測できないオリ ゴヌクレオチドの合成と組み立てのスキームは、20n+m≦200即ち20〜200の予 測できないコドンが、合成2本鎖オリゴヌクレオチド中に組み込まれるように、 式(NNB)n+m(式中、Bは、G、T又はCであり;そしてn及びmは、各々 整数である)の予測できないヌクレオチド配列であるm+n変異体を組み込んで いる。このようなスキームは、従来のライブラリーでは得られなかった多くの重 要な 利点を提供する。組み立てられる時、本合成オリゴヌクレオチドは、異なるアミ ノ酸をコードする48個のコドンの使用により天然に存在する20個全てのアミノ酸 をコードする。これは、異なる64個のコドンが使用される天然に見い出されるも のと比べて、幾分少ないが、本スキームは、従来の他のスキームに比べて有利に 多い。例えば、変異体ヌクレオチドが式NNK(式中、Kは、G又はTである) 又はNNS(式中、Sは、C又はGである)を有する従来のスキームは、異なる アミノ酸をコードするわずか32個のコドンしか使用していない。アミノ酸をコー ドするより多くのコドンの使用は、本ライブラリーが発現する時に、本ライブラ リーを宿主のコドンの選り好みをより受けにくいものにしている。本スキームと 従来のスキームの両者ともわずか1個の停止コドンを確保しているのみであるが 、本明細書で教示されるNNBの使用は、従来のNNS又はNNKスキームに比 べて停止コドンの確率が低下している合成オリゴヌクレオチドを有利に与える。 更に、本スキームは、変異体コドンのNNS式を使用するライブラリーにしばし ば見られるような、GCヌクレオチドに富んだ合成ヌクレオチドの使用を回避す る。当業者には公知であるように、GC残基に富んだヌクレオチド配列は、正し く組み立てて配列決定するのが難しい。 (a)5’→3’制限部位−(NNB)n−相補的部位;及び (b)3’→5’相補的部位−(NNV)m−制限部位、 で示される2つの異なる1本鎖ヌクレオチド配列よりなる、変異体及び非変異体 領域を有するヌクレオチドのセットを使用する、 オリゴヌクレオチドを組み立てるための本スキームは、2つの1本鎖のヌクレオ チドのセットの有効なアニーリングを有利に提供する。この組み立て方法は有効 に作用するため、最初に合成される必要があるのは比較的少量のDNAのみであ り、合成ヌクレオチドは、アニーリングと伸長の繰り返しサイクルで、TaqD NAポリメラーゼのような適切なポリメラーゼを使用して、有効に2本鎖オリゴ ヌクレオチドに変換することができる。 恐らく最も有意には、オリゴヌクレオチドの合成と組み立てのための本スキー ムは、いかなる従来のライブラリーに比べてもサイズの大きい、予測できないア ミノ酸配列をコードするオリゴヌクレオチドの配列を与える。本発明により作成 される時、本合成2本鎖オリゴヌクレオチドは、制限酵素部位、相補的部位及び TSAR結合ドメイン中で約20〜200個の予測できないアミノ酸をコードする、 長さが少なくとも約77〜631個のヌクレオチドよりなる。好適な実施態様では、 n及びmは、10以上かつ50以下である。即ち、合成2本鎖オリゴヌクレオチドは 、少なくとも77〜331個のヌクレオチドよりなり、TSAR結合ドメイン中で約2 0〜100個の予測できないアミノ酸をコードする。具体例では、合成オリゴヌクレ オチドは、TSAR結合ドメイン中で、各々20、24及び36個の予測できないアミ ノ酸と、27、35及び42個の全アミノ酸をコードする。 当該分野で従来の理論では、挿入オリゴヌクレオチドの長さは、好適には15個 未満、最も好適には約6〜8個のアミノ酸をコードする小ささに保つべきである 。これとは完全に反対に、本発明者らは約20個を超えるアミノ酸をコードするラ イブラリーを作成 することができるだけでなく、このようなライブラリーでは、TSAR即ち種々 のリガンドに対する結合特異性を有するタンパク、ポリペプチド及び/又はタン パクを同定するために有利にスクリーニングすることができることを見い出した 。 薬剤開発のために結合分子を同定するためにコンピューターモデル化を利用す ることに興味ある人々の間では、非ペプチド性の模倣物を開発するためのリード 化合物として使用されるペプチドは、最大約6〜8個のアミノ酸に保つべきであ ることが従来の理論であった。より大きなペプチドのコンピューターモデル化は 、実際的でないか又は有益でないと考えられてきた。このため、従来の理論では 、短いペプチド配列のライブラリーをスクリーニングすることがより生産的であ った。これとは完全に反対に、結合ペプチドを同定するためにはるかに長いペプ チドのライブラリーを有効に作成しスクリーニングするための方法を提供する本 発明は、後でそのようなコンピューターモデル化技術を利用して薬剤開発のため に使用できる小さなモチーフ(即ち、6〜8個のアミノ酸)を首尾よく解明した 。更に、本発明者らは、本発明の方法により同定されるより長いペプチドが、薬 剤候補の完全に新しい展望を提供すると信じている。 セクション7(以下)の実施例で証明されるように、本挿入オリゴヌクレオチ ドの長さが、アミノ酸の短い配列が共通であるか又はある一定のリガンドに結合 する多くのタンパク/ペプチド結合に、共有されているTSAR(即ち共有され る結合モチーフを有するTSAR)を同定する能力、及び同一リガンドへの結合 特異性を有する他のペプチド(非モチーフ)といかなる共有配列も もたないTSARを同定する能力を提供している。即ち本ライブラリーは、単純 又は複合結合部位で、リガンドに親和性を有するTSARを同定する能力を提供 する。 特定の応用、即ち抗体のエピトープに対して結合特異性を有するTSARの同 定で、大きな挿入オリゴヌクレオチド配列を有する本ライブラリーは、少数の隣 接するアミノ酸残基を包含するエピトープ(即ち単純エピトープ)だけでなく、 不連続のアミノ酸を包含するエピトープ(即ち複合エピトープ)をも同定又はマ ッピングする機会を提供する。 更に、本ライブラリーの挿入された合成オリゴヌクレオチドのサイズの大きさ は、可能性ある結合タンパク/ペプチド、及び結合ドメイン中の実際の結合部分 に隣接する配列の2次及び/又は3次構造の展開の機会を提供する。このような 複雑な構造の展開は、短い長さのオリゴヌクレオチドだけが使用される時には不 可能である。 最後に、従来の理論では見落とされたように、長いペプチドライブラリーは、 短いペプチドライブラリーよりもはるかに増大した複雑さを提供し、これは当業 者にとって明白ではなかった。このはるかに増大した複雑さは、含めて数えなけ ればならない引き込み窓の概念と関係する;即ち、窓の数=[配列の長さ]−[ 窓のサイズ]+1である。この概念は、以下の2つのライブラリーの比較により 説明することができる。リガンドへの結合部位が、5個の隣接するアミノ酸残基 (ペンタマー)を要すると仮定する。ペンタマーを発現する第1のライブラリー 、及び本発明により作成されるトリ−デカマー(30量体)を発現する別のライブ ラリ ーの、等しい数の組み換え体よりなる2つのライブラリーにおいて、第2のライ ブラリーは、第1のライブラリーに比較して26倍結合部位に「富んで」いる。言 い換えると、本発明による1つの30量体のライブラリーで表されるのと同じ数の 可能なペンタマーを達成するためには、26個のペンタマーライブラリーを作成し なければならない。当然この差は、発現するペプチドの長さが長くなるほど増大 する。 本発明の別の実施態様により、第1D−F図に示されるように、その構造中に ある程度のコンホメーションの剛性(rigidity)を有する多数のTSARタンパ ク、ポリペプチド及び/又はペプチドを発現するライブラリー(半剛性(semiri gid)ペプチドライブラリー)が作成される。半剛性ペプチドライブラリーでは 、多数の合成オリゴヌクレオチドが、合成変異体又は予測できないオリゴヌクレ オチド内の、又はこれに隣接するある構造をとるアミノ酸をコードするコドンの 位置により強制される、唯一の又は少数の異なるコンホメーションしかとること のできないペプチドを発現する。上述のように作成され、発現する多数のタンパ クが、多くの短命な異なるコンホメーションをとることが可能な、第1B図に示 したライブラリーとは異なり、半剛性ペプチドライブラリーでは、発現する多数 のタンパクは、唯一の又は少数のコンホメーションしかとることができない。 ペプチドが半剛性であるか又はある程度のコンホメーションの剛性を有するよ うに本発明のライブラリーを作成するために、4つの異なる方法を使用すること ができる。第1の方法では、発現されるペプチドが、予測できない又は変異体の 残基内に、又はこ れらに隣接して、1対の非変異体システイン残基を有するように、合成オリゴヌ クレオチドが設計される(第1D図参照)。酸化条件下でこのライブラリーが発 現される時、このシステイン残基は酸化状態になり、ジスルフィド結合により架 橋してシスチンを形成しやすい。即ちこのペプチドは、剛性又は半剛性のループ を形成する。このシステイン残基をコードするヌクレオチドは、変異体ヌクレオ チド配列からアミノ酸6〜27個離れて位置する。 非変異体残基の実際の位置は、本発明による線状ペプチドライブラリー中に観 察される配置でモデル化することができる。例えば、セクション6(以下)に例 示されるTSAR−9又はTSAR−12ライブラリーからの多くのTSARペプ チドのランダム単離及び配列決定により、挿入された合成オリゴヌクレオチドに より2個又は4個のシステインがコードされるTSARが得られた。例えば、シ ステイン残基をコードする適切なTGCコドンを含有する、以下の一般式: (1)X(NNB)6(TGC)(NNB)11Z(NNB)14(TGC)(NNB)3Y(TSARs-9-6 & 9 ); (2)X(NNB)1(TGC)(NNB)10(TGC)2(NNB)4Z(NNB)8(TGC)(NNB)9Y (TSAR-9-9’); (3)X(NNB)16(TGC)(NNB)1Z(NNB)16(TGC)(NNB)1Y(TSAR-9-12’) ; (4)X(NNB)11(TGC)(NNB)6Z(NNB)7(TGC)(NNB)10Y(TSAR-9-13’) により表されるオリゴヌクレオチドによりコードされる、TSAR−9−6、9 、9’、12’、13’(配列番号1〜5)のような ペプチドを参照のこと。これらのファージは安定で感染性であるため、システイ ンの位置は耐性である。 第2の方法では、クローバー葉構造(第1E図参照)を与える2本鎖オリゴヌ クレオチド配列は、例えば、式: X(TGC)1(NNB)10(TGC)1(NNB)6Z(NNB)2(TGC)1(NNB)14(TGC)1Y により表すことができる。これらのペプチドが適切なベクターで発現される時、 システイン残基は3つの異なるジスルフィド結合配置をとり、そのため3つの異 なるパターンの「クローバー葉」を生成する。この型の剛性ライブラリーにより 発現される多数のタンパク、ポリペプチド及び/又はペプチドは、最も適するも のをそこから選択するための多くの異なるリガンド結合ポケットを形成する。上 記第1又は第2の型の半剛性ライブラリーが酸化条件下でウイルスベクターで発 現される時には、1個の不対システイン残基がウイルスベクターと架橋してこれ らを非感染性にしやすいため、発現される予測できない又はランダムなペプチド 領域内の奇数のシステイン発生に対して選択が生じやすいことに注意されたい。 第3の方法では、発現される多数のタンパクが、変異体ヌクレオチド配列内に 位置する非変異体システイン及びヒスチジン残基の両方を有するように、合成ヌ クレオチドが設計され、組み立てられる(第1F図参照)。非変異体残基の位置 は、亜鉛フィンガータンパク(zinc-finger proteins)(即ち、−CX2-4CX1 2 HX3-4H−、ここでXは、任意のアミノ酸である)に見られるシステイン及び ヒスチジン残基の配置に従ってモデル化することができ、こうして亜鉛フィンガ ー様タンパクのライブラリーが生 成される。本明細書で使用される「亜鉛フィンガー様タンパク」という用語は、 発現されるタンパク上に亜鉛フィンガー又は類似の構造を与える非変異体のシス テイン及びヒスチジン残基を含有する任意の発現される多数のタンパクを意味す る。 第4の方法(第1F図参照)では、多数のタンパクが、変異体ヌクレオチド配 列内に位置する非変異体ヒスチジン残基を有するように設計される。非変異体残 基の実際の位置は、例えば、これらのTSARはファージベクターで発現される と安定で感染性のファージを生じるような、セクション7.3(例えば、Zn1 −B7、−B6、−A7、−A12;配列番号36、37、41、51)に示される亜鉛結 合TSARのような、本発明により同定される亜鉛結合TSAR中に観察される 配置に従ってモデル化することができる。説明のため、ヒスチジン含有TSAR の例は、以下の一般式: (1)X(NNB)4(CAC)(NNB)4(CAC)(NNB)8Z(NNB)6(CAC)(NNB)8(CA C)2(NNB)Y(TSAR-Zn1-B7); (2)X(NNB)6(CAC)(NNB)9(CAC)(NNB)Z(CAC)(NNB)4(CAC)2(NNB )6(CAC)(NNB)(CAC)(NNB)2Y(TSAR-Zn1-B6); (3)X(NNB)1(CAC)(NNB)11(CAC)1(NNB)(CAC)(NNB)2Z(NNB)6(C AC)(NNB)5(CAC)2(NNB)4Y(TSAR-Zn1-A7);及び (4)X(CAC)(NNB)2(CAC)(NNB)9(CAC)(NNB)2(CAC)(NNB)Z(CAC )(NNB)6(CAC)(NNB)4(CAC)(NNB)(CAC)(NNB)3Y(TSAR-Zn1-A12) (式中、CACは、ヒスチジンのコドンを表す)により表すことができる。この 多数のタンパクの剛性クローバー葉コンホメーショ ンを維持するために、TSARタンパクは1−1000μMの塩化亜鉛の存在下で発 現され採取される。発現されるタンパクは、Cu2+やNi2+のような他の2価 の金属陽イオンで飽和してもよい。この型の剛性ライブラリーのメンバーは、金 属イオンがしばしば酵素の触媒部位内にあるため、有利な化学反応性を有する。 具体的な実施態様において、合成1本鎖ヌクレオチドは、式:5’X[α(NN B)acJZ3’ の第1のヌクレオチド配列を、式: 3’Z’OU[(NNV)bβ]dY5’ (式中、a、c、b、dは、20≦[a]c+[b]d≦200;かつc及びdは各々 ≧1である整数であり; αは、コードするペプチドにある構造を与える非変異体ヌクレオチド配列であ り、βは、その相補ヌクレオチド配列が、コードされるペプチドにある構造を与 える非変異体ヌクレオチド配列であり;そして X、Y、N、B、V、Z、Z’、J、O、Uは、上記と同義である)の第2の ヌクレオチド配列とアニーリングすることにより組み立てられる。 予測できないオリゴヌクレオチドの合成のためのこのスキームは、(a×c) +(b×d)の算術和、即ち[a]c+[b]dの変形、予測できないヌクレオチ ド配列、即ち[(NNB)ac+[(NNV)bd、非変異体ヌクレオチドに隣 接される、即ちα及びβの総計を組み込み、これは構造を与えるアミノ酸配列を コードしている。 例として、α及びβは、1個以上のシステイン残基のコドン、 例えばGly−Cys−Gly(この例では、a及びbは各々好適には≧6かつ ≦27である)を含むことができ、発現されるループ形成性ペプチド構造中の異 なるシステイン間にジスルフィド結合を生成する。適切なオリゴヌクレオチドは 、例えば、式: 5’Xα(NNB)aα(NNB)aZ3’ の第1のヌクレオチド配列を、式: 3’Z’(NNV)bβY5’ の第2のヌクレオチド配列とアニーリングすることにより組み立てることができ る。更に詳しくは、αがGly−Cys−Gly配列をコードし、βの相補的配 列が同一の配列をコードし、そしてa及びbの両方が7に等しい場合に、合成1 本鎖ヌクレオチドは、第1のヌクレオチド配列:5’X(GGG)(TGT)(GGG)( NNB)7(GGG)(TGT)(GGG)(NNB)7(GGG) (TGT)(GGG)3’ を、第2のヌクレオチド配列: 3’(CCC)(ACA)(CCC)(NNV)7(CCC)(ACA)(CCC)Y5’ (式中、GGGは、グリシンのコドンを表し、そしてTGTは、システインのコドンを 表す)とアニーリングすることにより組み立てられる。このオリゴヌクレオチド スキームは、そのアミノ酸配列がGCGX7GCGX7GCGX7GCGであるペプチドをコードす る。 或は、α及びβは、1個以上のヒスチジン残基、例えばGly−His−Gl y−His−Glyをコードすることができる。更に別の実施態様では、α及び βは、a及びbが各々≦約7であるLeu残基をコードすることができる。この ような別の実施態様は、発現されるペプチド中にアルファらせん構造を与えるで あ ろう。 更に、また別の実施態様により、ヌクレオチドのアニーリングを促進するため の相補的配列を与えるため、α基はZの代わりに使用され、βはZ’の代わりに 使用される。発現されるペプチトに構造的な制約を及ぼすアミノ酸をコードする 他のヌクレオチド配列が可能であることは、上記説明に基づいて当業者には明白 であり、それらもまた本発明の範囲に包含される。 これらの半剛性ライブラリーの更なる特徴は、ペプチドの剛性を可逆的に破壊 するか又は改変することにより単離物の結合性を制御することができる点である 。例えば、特定のリガンドに結合したTSARを、還元剤(即ち、DTT、β− メルカプトエタノール)又は2価の陽イオンキレート化剤(即ち、EDTA、E GTA)で緩やかに溶出することが可能である。このような試薬は、例えばファ ージベクターで発現するTSARライブラリーを標的リガンドから溶出するため に使用することができる。低濃度のEDTA又はEGTAは、ファージの完全な 形(integrity)又は感染性を破壊しないようである。 一旦ファージが回収されて、溶液からチオールを除去することが必要と考えれ ば、還元されたシステイン残基は、インドアセトアミドでアルキル化することが できる。この処理は、ジスルフィド結合形成の回復を妨害し、ファージの感染性 を10〜100倍低下させるだけであり、これはファージ培養物は通常1012プラー ク形成単位/ミリリットルの力価に達するため許容される。或は、溶出試薬は透 析により除去することができる(即ち、透析バッグ、Centricon/Amicon微量濃縮 器)。 5.1.2適切なベクターへの合成オリゴヌクレオチドの挿入 上述のように調製された適切なサイズの多数のオリゴヌクレオチドは適切なベ クターに挿入され、これは適切な宿主に挿入されるとベクターの発現成分との異 種機能性(heterofunctional)の融合タンパクとして多数のタンパク、ポリペプ チド及び/又はタンパクを発現し、これが選択したリガンドに親和性を有するT SARを同定するためにスクリーニングされる。更なる実施態様により、多数の タンパク、ポリペプチド及び/又はペプチドは、更に結合及びエフェクタードメ イン間の連結ドメインよりなる。この実施態様の好適なモードでは、連結ドメイ ンは、多数のオリゴヌクレオチドが挿入されるベクターのエフェクタードメイン との融合タンパクとして発現される。 5.1.2.1 線形ライブラリー 当業者は、複数のオリゴヌクレオチドの転写と翻訳を達成するためには、合成 オリゴヌクレオチドを、選択されたベクター−ホスト系となじむプロモーターの 制御下に置かなければならないことが判るであろう。プロモーターはDNA中の 一領域であって、そこにRNAポリメラーゼが付着して転写を開始する。選択さ れたプロモーターはベクター−ホスト系において機能するものであれば合成され たものでも単離されたものでもよい。例えば、ホスト系としてよく用いられるE .coliは、lacプロモーターやtrpプロモーターなど多くのプロモータ ーや、そのバクテリオファージやプラスミドのプロモーターを有する。さらに、 合成されたプロモーターや、pTACプロモーターなどの組換え技法で生産したプ ロモーターもそれに隣接した遺伝子セグメントを高レベルに発現させるために用 いることができる。 挿入されたオリゴヌクレオチドを効果的に翻訳するためにはシグナルもまた必 要である。例えば、E.coliのmRNAにおいては、リボソーム結合部位は 、165のリボソームRNAの3’末端の塩基に相補的な他の配列の他に、翻訳開 始コドンAUGまたはGUGを含む。Shine/Dalgarno(S/D) 配列など、上記の後者の配列のうちの幾つかがE.coliおよび他の適切なホ スト細胞中で同定されている。ホスト細胞系に適合するどのようなS/D−AT G配列をも使用することができる。これらのS/D−ATG配列としては、バク テリオファージλのcro遺伝子またはN遺伝子のS/D−ATG配列、トリプ トファンE、D、C、B、A遺伝子のS/D−ATG配列、および本 技術分野において知られている合成S/D配列または他のS/D−ATG配列が 挙げられるがこれらに限定されるものではない。このように、調節要素はポリペ プチドやタンパク質の発現を制御して細胞中で反応剤が合成されるように仕向け るとともに、ホスト細胞にとって毒性であるかもしれない産物が合成されて細胞 の成長を阻害する結果となるのを防ぐ。 様々なベクターの何れをも本発明方法において使用することができる。このよ うなベクターの例としては、0X174、λ、M13やその誘導体であるfl、fd 、Pflなどのバクテリオファージベクター、ファージミドベクター、プラスミ ドベクター、バキュロウイルスベクターなどの昆虫ウイルス、パルボウイルスベ クター、アデノウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、レトロウイル スベクターなどを含む哺乳類細胞ベクター、Tyl、キラー粒子などの酵母ベク ターが挙げられるがこれらに限定されるものではない。 適切なベクターは、TSARの発現および/または検出を助けるため、TSA Rのエフェクタードメインをコードする遺伝子を含有するかまたはこれを含有す るように処理される。エフェクタードメイン遺伝子は多数のクローニング部位を 含有するかまたはこれを含有するように処理される。そのような遺伝子における 少なくとも二つの異なった制限酵素部位は、ポリリンカーを有しており、好まし い。ベクターDNAは、ポリリンカー内で二つの異なった制限酵素によって切断 され、上述したように組み立てられる二本鎖合成オリゴヌクレオチドの末端に相 補的な末端を生成する。好ましくは、切断後のベクター末端は、自己連結しない 非適 合性粘着端を有するか、またはDNAポリメラーゼを用いて自己連結しない非適 合性粘着端を有するように修飾され、これによって二本鎖合成オリゴヌクレオチ ドの挿入、さらにTSAR融合タンパク質、ポリペプチド、および/またはペプ チドを発現するリコンビナントが形成される。この二本鎖合成オリゴヌクレオチ ドは、DNAリガーゼを用いて、適切に切断されたベクターに連結される。 本発明の発明者は、驚くべきことに、ベクター表面上で発現される異機能性融 合タンパク質として、TSARをベクター(例えばファージやプラスミド)に発 現させようとする場合に、当該ベクターのポリリンカー領域内に「スタッファー フラグメント(stuffer fragment)」を含ませるようにすることが特に有用であ ることを見いだした。本発明においては「スタッファーフラグメント」は、クロ ーニングにおいて有用な、少なくとも2つの制限酵素部位によってフランキング された公知のDNA配列である、比較的短い(約24−45長)ヌクレオチドを包含 するものであり、このDNA配列は公知のモノクローナル抗体のエピトープなど の公知のリガンドによって認識される結合部位をコードする。スタッファーフラ グメントの末端の制限酵素部位は、合成二本鎖オリゴヌクレオチドを挿入するの に有用であり、これによりスタッファーフラグメントが削除される。発現された 異種融合タンパク質とスタッファーフラグメントを含有するプラスミドベクター またはファージとの間の物理的な結合によって、また、スタッファーフラグメン トが免疫活性を有するタンパク質(すなわち免疫マーカー)をコードする公知の DNA配列を包含することによって、スタ ッファーフラグメントの存否を容易に検出することができる。この検出は、DN Aシーケンシング、PCR、またはハイブリダイゼーションを用いてヌクレオチ ドレベルで、あるいは例えば免疫学的検定法を用いてアミノ酸レベルで容易に行 うことができる。そのような測定は、合成二本鎖オリゴヌクレオチドを挿入して 得られるリコンビナント(TSAR発現)ベクターと非リコンビナントベクター とを迅速に差別化しうるものである。 一つの有利な様相においては、スタッファーフラグメントを使用することによ り、ベクター内の従来のポリリンカーを使用する場合に頻繁に遭遇する問題、即 ちポリリンカーの制限部位が接近しすぎており、隣接する部位を独立して分割し 、同時に使用することができないという問題を避けることができる。 本発明の好適な実施例によれば、スタッファーフラグメントは、ネズミモノク ローナル抗体9E10(イーバン(Evan)ら、1985年、Mol.Cell.Bio l.5:3610―3616)によって認識されるヒトc−mycタンパク質のエピトー プをコードするDNAフラグメントを含有する。このネズミモノクローナル抗体 9E10は、アミノ酸の短いフランキング配列を制限酵素部位として働く5’およ び3’末端に有し、この制限部位を使用して合成二本鎖オリゴヌクレオチドを挿 入することができる。したがって、好ましいスタッファーフラグメントは、9E 10モノクローナル抗体によって認識されるc−mycタンパク質のエピトープ をコードするDNAを含有しており、9E10モノクローナル抗体は、アミノ酸配 列EQKLISEEDLN(配列番号6)と少数のフランキングアミノ酸をNH 2およびCOOH末端に有し、 これらはスタッファーフラグメントを除去し、合成二本鎖オリゴヌクレオチドを 挿入するための適切な制限酵素部位を提供する。 本発明者によって思いがけず発見されたように、“スタッファー”フラグメン トを使用することによりTSARライブラリーが提供された。このライブラリー においては、見出される非組換え体の数が驚くほど少ない。例えば、スタッファ ーフラグメントがc−mycタンパク質のエピトープを含む、下記第6節に例示 されたTSAR−9ライブラリーおよびTSAR−12ライブラリーでは、TSA Rを発現するベクターの約5%以下のものが、非組換え体であることが発見され た。これは必要とされるTSAR結合タンパク質を同定するために選択される多 数の候補を提供できるため、特に有利である。 出願人は次に理論的説明を述べるが、これは、本発明の方法において採用され るベクターにスタッファーフラグメントを含有させることによって、非組換え体 の数が有利なことに非常に少なくなることを説明する特定のカニズムまたは理論 に限定することを意図するものではない。 スタッファーフラグメントの挿入により、非組換え体ベクターをかなり且つ比 較できる程度に弱体化することができ、この結果、非組換え体と組換え体ベクタ ーの成育の差が最小になる。このように成育の差を最小にすることにより、非組 換え体が組換え体を過育成させることを阻止する。また、そのような有利な最小 化は、特に、本TSARライブラリにおけるように、二本鎖合成オリゴヌクレオ チドが大型である場合において、組換え体ベクター の生産を効率よく行うのに特に有用である。 本発明の他の様相においては、スタッファーフラグメントは、必要であれば、 非組換え体ベクターを除去して、TSAR発現ベクターのポピュレーションを増 やすための効率的な手段を提供する。スタッファーフラグメントは、例えば、非 組換え体ベクターの表面上に免疫学的に活性な表面タンパク質を発現するため、 例えば、固定化された抗体に対して結合するためのアクセス可能な目的物質を提 供する。したがって、非組換え体は、例えは、抗体を固定したカラム上の連続通 路によってライブラリーから簡単に除去でき、ライブラリー中のTSAR発現ベ クターのポピュレーションを増やすことができる。 好適な実施例においては、ベクターが糸状バクテリオファージであるか、また はベクターを糸状バクテリオファージから得る。M13、fl、fd、Pfl等に 限定するものではないが、その例には、ファージ構造タンパク質、好ましくは、 pIII、pVIII等のファージコートタンパク質をコードするベクターを含 む。より好ましい実施例では、糸状ファージはm655、m663(図2のイラスト参 照)や、フォールクス(Fowlkes)ら(1992年、BioTechniques、1 3 :422−427)によって記載された、構造コートタンパク質pIII(配列番号 7)をコードするm666等のM13由来のファージベクターである。 ファージベクターは、バクテリオファージ構造タンパク質をコードする遺伝子 の5’領域に位置するクローニング部位を含むように選択されるか、そのように 製作され、これにより複数の挿入された合成二本鎖オリゴヌクレオチドがバクテ リオファージの表 面上に融合タンパク質として発現する。有利なことに、これによって複数のアク セス可能な発現したタンパク質/ペプチドを提供できるだけでなく、タンパク質 /ペプチドと挿入されたオリゴヌクレオチドとの間の物理的な結合を提供し、同 定されたTSARをスクリーニングしたり、配列決定したりすることが容易にな る。或いは、そのベクターは、構造タンパク質をコードする遺伝子の3’領域に 近接したクローニング部位を含むように選択されるか、そのように作られ、これ により複数の発現したタンパク質がC端末融合タンパク質を構成する。 好適な実施態様によれば、構造バクテリオファージはpIIIである。フォー ルクスにおいて述べられ、図2に示されたm663ベクターが下記第6章において 例示する実施例で使用された。m663は、N末端の端に導入されXhoIおよびXba I制限部位によってフランキングされた“スタッファーフラグメント”を 含むc−mycエピトープを有するpIIIを含む。そのライブラリーは、複数 の合成オリゴヌクレオチドを、好適なベクター、好ましくはpIIIタンパク質 の成熟したコートタンパク質のN末端に近接したクローニング部位にクローニン グすることによって作られ、これにより、オリゴヌクレオチドは、コートタンパ ク質−融合タンパク質として発現する。 他の実施態様によれば、複数のオリゴヌクレオチドがファージミドベクターに 挿入される。ファージミドは、欠損介助ファージと共に用いられ、失われたウイ ルスタンパク質や複製機能を提供する。M13由来ファージミドのウイルス粒子 としての増殖に有用な介助ファージとしては、限定するものではないが、M13フ ァ ージK07、R408、VCS等が挙げられる。好適なファージミドベクターは、下 記第8章の詳細な例において述べられている。一般的には、本実施例(図3参照 )の好ましい態様によれば、適切なファージミドベクターは、Bluescri pt IISK+ベクター(GenBank #52328)(アルチング−ミーズ (Alting-Mees)ら、1989年、Nucl.Acid.Res.17(22):9494頁 )を処理することによって構築され、(1)M13K pIII遺伝子の切断され た部分、即ち、成熟したpIIIのアミノ酸残基198−406をコードするヌクレオ チド、(2)上流リボソーム結合位置とPstI、XhoI、HindIIIお よびXbaI制限部位の短いポリリンカーにリードされるPelB信号、これに おいてXhoIとXbaI位置は合成された二本鎖オリゴヌクレオチドがクロー ン化でき、m663ファージベクターとして同じリーディングフレームに発現でき る、および(3)ポリリンカーとpIII遺伝子との間にgly−gly−gl y−gly−serをコードするリンカー配列を含有する。 本発明の他の実施態様によれば、合成されたオリゴヌクレオチドはプラスミド ベクターに挿入される。TSARライブラリーを発現するための好ましいプラス ミドベクターの例は、図4に示されたプラスミドp340−1(ATTC No.4 0516)の誘導体である。 発現ベクターとして好適なp340−1誘導体を得るために、NcoI−Bam HIフラグメントをp340−1プラスミドから除去し、正しいリーディングフ レームにXhoIとXbaI制限部位を有する二本鎖配列によって置換する。実 際には、p340− 1を、制限酵素を用いて BglII及びXbaI部位において切断しし、2つ のオリゴヌクレオチドを用いてアニーリングする:(1)5’−CATGGCT CGAGGCTGAGTTCTAGA−3’(配列番号8)、およびNcoIお よびBamHI粘着性端を有する5’−GATCTCTAGAACTCAGCC TCGAGC−3’(配列番号9)。E.coliの結さつと転換の後、p340 −IDと命名された、必要とされるプラスミドを含むリコンビナントを、挿入さ れた配列番号8および9に基づいて選択し、配列決定で確認する。親のp340− 1のように、必要とされるp340−IDは機能的なβ−ガラクトシダーゼを産生 しない。これは、その遺伝子がフレームの外にあるためである。したがって、合 成二本鎖オリゴヌクレオチドを、XhoIとXbaI制限部位を用いてp340− IDベクターに挿入する場合、リーディングフレームが回復され、TSAR結合 ドメインは、β−ガラクトシダーゼを有する融合タンパク質として発現する。I PTGに暴露された場合、TSARライブラリーを発現するベクターは、同定可 能な青色のコロニーを産生する。 本発明によるTSARライブラリーの発現に有用なプラスミドベクターの他の 例は、プラスミドpLamBと命名されたプラスミドpTrc99Aのプラスミド 誘導体であり、複数の挿入されたオリゴヌクレオチドがLamBタンパク質の融 合タンパク質として発現するクローニング部位を有するE.coliのLamB タンパク質を含むように作られる。 このLamBタンパク質は、セル当たり何千ものコピーにおいて発現する約47 kのDaltonsのE.coliのトリメトリ ックな外部膜タンパク質である。LamB遺伝子は既に配列決定されている(ク レメント(Clement)およびホフナン(Hofnung)、1981年、Cell 27:507 −514)。このタンパク質のコンピュータモデリングは、16のトランスメンブラ ンドメインを含む可能性があり、特定のペプチドループは細胞の外側に露出され ており、他は周辺質に向いていることを示唆している。さらに、LamBのアミ ノ酸残基153における挿入によって、E.coliの表面に天然のcDNAまた は遺伝子フラグメントが発現した(シャービット(charbit)ら、1988年、Ge ne 70:181−189)。60アミノ酸残基の長さまでをコードするインサートでも 、LamBタンパク質の機能を維持できた。 LamB遺伝子にクローニング位置を含むプラスミドに本発明の合成オリゴヌ クレオチドを挿入することは、数々の理由により有用である。第1に、このプラ スミドを発現するリコンビナントバクテリアは、TSARライブラリーを発現す るための有用なファージベクターに似かよったものとなる。即ち、各細胞が、細 胞の外側に接近できるように発現された予想できないペプチドを有しており、ま た各細胞は、その予想できないペプチドをコードするDNAを有している。この ペプチドとそのコーディング要素との間の物理的な結合は、そのライブラリーを 種々のスクリーニング計画によって調べることを可能にする。第2に、その予期 できないペプチドは、LamBタンパク質の中央に発現するため、E.coli メンブランへの挿入によって基部が係留されたループ内に配座的に拘束される。 これは、多くの配座をもっと自由にとることができる、M13 pIII分子のN 末端に予想できないペ プチドがある場合と対照的である。第3に、プラスミドを用いた場合のE.co liの転換率は、M13ファージDNAを用いた場合に比べ高い(即ち10倍を越え る)ため、より大きなTSARライブラリー(即ち、より多くのリコンビナント )を発生できる。 アマン(Amann)ら、1988年、Gene 69:301−315(ファーマシア、ニュ ージャージー州ピスカタウエイ)によって述べられた、アンピシリン耐性のプラ スミドpTrc99aは、lacリプレッサーのための遺伝子(lacIQ)有し 、Ptacプロモータとして知られている誘導可能なプロモータとその転写は、培 養細菌にIPTGを加えることによって誘導される。プロモータの下流は、Sh ine−Dalgarno配列、ATG開始コドン、制限部位ポリリンカー、お よび強い転写ターミネータである。 図5(A−B)は、pLamBベクターの調製を示す。LamB遺伝子をpT rc99aに誘導するために、E.coliのLamB遺伝子をPCRによって増 殖する。aa 1−153と152−421からの2つのセグメントにおいて遺伝子が増 殖され、それと同時にコドン153と154の間にXhoIとXbaI部位が作られる ようにオリゴヌクレオチドが設計される。pTrc99aはNcoIとHindI IIによって切断し、両方のフラグメントを単純な結さつによって導入して、p LamBと命名されたベクターを得た。そのpLamBベクターは、c−myc 表面フラグメントまたは合成二本鎖オリゴヌクレオチドがクローンでき、かつm 663ベクターと同じリーディングフレーム内に発現できるように位置決めされたXho IおよびXbaI部位を含む。 本発明の本実施例の他の態様によれば、修飾されたpLamBプラスミド内に おいて、複数の合成オリゴヌクレオチドをLamB遺伝子のC末端に発現させる ことができる。これは、LamB遺伝子のXbaI部位に停止コドンを導入して 修飾されたベクターをつくり出すことによって容易に達成できる。これに替え、 本発明に従って組み立てられた二本鎖合成オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレ オチドにおける最後の(NNV)とYとの間に停止コドンを挿入することにより 、合成中に修飾できる。LamBタンパク質は、トランキレートされ機能的でな くなっている(即ち、もはやマルトース吸収において、もしくはファージレセプ ターとして機能しない)が、タンパク質は必須でないので、細胞は生存可能な状 態を維持する。C末端で発現したTSARペプチドは、LamBタンパク質内で 発現した場合に比べ、より多数の配座を取ることができる。 5.1.2.2.二分子のライブラリー 本発明の他の実施態様によれば、図1Cに示したような二分子の配座を有する 、複数のタンパク質、ポリペプチド、および/またはペプチドを発現するように ライブラリーが構成される。このライブラリーは数々の有利な面を有する。第1 に、二分子の対合を形成するプロセスにおいてポケットが形成される。このポケ ットは、“鍵”のための“錠(ロック)”、即ち種々の大きさの分子を作る。第 2に、特定の突然変異株である予想できないペプチド配列を他のものと種々の組 み合わせで組み合わせることにより、多数のポケットが形成され、これらから最 も適合するものが選 択される。第3に、二分子ライブラリーにおける組み合わせ的対合は、ライブラ リーの“複雑さ”を増すための非常に有効な手段である。この複雑さは、二分子 の組の数の2乗に比例して増加する。 二分子ライブラリーを調製するためには 、オリゴヌクレオチドを合成し、下記の方法に従って組み立てる。この方法の鍵 となる特徴は、一対のヘテロダイマー化(heterodimerization)ドメインを、発 現したペプチドをコードする、突然変異種かまたは予想できないオリゴヌクレオ チドに隣接する好適なベクター内のリンカードメインとして利用していることで ある(リンカードメインのより詳細な記載については下記第5.3章参照)。ヘ テロダイマー化ドメインは、短く、約31以下のアミノ酸をコードし、また簡単に はホモダイマーを形成しない。ヘテロダイマー化ドメインの例には、例えば、コ ラーゲン、ケラチン、イーストタンパク質GCN4ヘリックス−ターン−ヘリッ クスモーティフス、ロイシンジッパーモーティフスだけでなく、c−fosやc −jun(概要については、コステンリー(Kostenly)ら、1992年、J.Imm unol.148:1547−1533、およびオーシェア(O'Shea)ら、1992年、Cel l.68:699−708参照)において発見される、αヘリックスまたはヘリカル構造 のような構造を含む。ヘリックス−ターン−ヘリックスモーティフスを含むタン パク質は、パボ(Pabo)およびサウアー(Sauer)、1984年、Ann.Rev.B iochem.53:293において検討されている。 1985年、ベルグ(Berg)(1986年、Sience 232:485)は、核酸結 合および遺伝子の調節に関与する5種類のタンパク質は、小さい独立構造の金属 結合ドメイン(亜鉛フィンガー と呼ばれる)を形成できることを述べている。この5種類とは、1)配列Cys −X2−Cys−X4−His−X4−Cys(配列番号10)の一つのコピーを有 するレトロウイルスの小ギャグ形核酸結合タンパク質;2)Cys−X2−Cy s−X13−X2−Cys(配列番号11)を有するアデノウイルスElA遺伝子 産物;3)Cys−X2−Cys−X9−Cys−X2−Cys−(配列番号12) を有するtRNAシンセターゼ;4)Cys−X2−Cys−X11-13−His− X2−His(配列番号13)のSV40およびポリオーマウイルスのラージT抗 原;および5)Cys−X3−His−X5−Cys−X2−Cys(配列番号1 4)を有するバクテリオファージである。なお、Xは任意のアミノ酸である。こ れらの配列は、金属結合ドメインに含まれている。“ロイシンジッパー”は、エ ンハンサー結合タンパク質、またはラット肝核のEBP(ランドシュルツ(Land shultz)ら、1988年、Science 240:1759)中の8個のヘリカルターン 全体にわたる7番目毎の位置に存在するロイシンの周期的な繰り返しである。こ の領域内のαヘリックスは、ヘリックスの一側が疎水性のアミノ酸によって構成 され、ヘリックスの他側は、チャージを有する側鎖とチャージを有しない極側鎖 とを有する両親媒性を呈することに着目し、著者は、この構造は普通でないヘリ カルの安定性を有し、タンパク質ドメイン相互およびタンパク質ドメイン内での 相互作用を含むヘリカルタンパク質ドメインの嵌合、即ち“ジッパーリング”を 可能とすると提案した。もっと最近では、チャクラバーティー(Chakrabarrty) ら(1991年、Nature 351:586−588)は、αヘリカルパターンは、アミ ノ酸配列 Leu−X−Leu−X2−Leu−X3等によって発生され、ランドシュルツ が示したように7番目毎だけではないことを示した。さらに、α螺旋構造を増加 した配列は、アミノ酸配列Glu−Ala−Ala−Ala−Arg−Ala− Ala−Glu−Ala−Ala−Ala−Arg(配列番号15)を用いるこ とによって得られる(メルトゥカ(Merutka)ら、1991年、Biochem.30 :4245−4258)。下記の方法では、説明を簡単にするために、ヘテロダイマー化 ドメインc−fosとc−junに関してのみ記載する。これは実施例の範囲を これらの例に限定することを意図するものではない。上記のヘテロダイマー化ド メインは、発明の本実施例において同様に採用できる。 上記第5.1.1章に記載された二本鎖合成オリゴヌクレオチド配列の合成と 構築の後、その配列は適切なベクターに挿入される。2つの別々のサブライブラ リーが作られる。即ち、(1)ヌクレオチドc−fosダイマー化(dimerizati on)ドメインに隣接して配列決定された合成オリゴヌクレオチドを有するもの、 即ち、アミノ酸TDTLQAETDQLEDKKSALQTEIANLLKEK EKL(配列番号16)を含むアミノ酸残基162−193、および(2)c−jun ダイマー化ドメインに隣接して配列決定された合成オリゴヌクレオチドを有する もの、即ち、ベクターのアミノ酸IARLEEKVKTLKAQNSELAST ANMLREQVAQL(配列番号17)を含むアミノ酸残基286−317である。 各サブライブラリーにおいてホモダイマー化の程度が最小になるように条件を決 定する。ホモダイマー化を最小にする条件には、例えば、ファージミドベクター 、一対のシステイン残 基によるダイマー化ドメインのフランキング、タンパク質質分解の制限、および /またはpH条件の変更などが含まれる。2つのサブライブラリーは、ウイルス 粒子と1対1の割合で共に混合され、ヘテロダイマー化を促進するために適切な 条件に晒される。もしサブライブラリーの各々が108個の異なったメンバーを含 んでいれば、各サブライブラリーの1016個のウイルス粒子が共に混合され、1016 個の異なった二分子の組み合わせを発生する。例えば、サブライブラリーからの ファージ(またはベアリングファージミド)によって感染したバクテリアを含む 培養物10リットルを一晩放置すると、100ml未満の容量中に再懸濁できる1016 個の粒子を得ることができる。このダイマー化されたファージまたはファージミ ドの粒子は、二分子のペプチドライブラリーを構成する。 二分子ライブラリーの他の形態は、下記のようにして構成される。一つの実施 例においては、合成オリゴヌクレオチドは、同一の細胞内において可溶性および pIII融合タンパク質として発現する。感染したバクテリアの細胞が両方の形 の分子を発現する場合、ヘテロダイマー化ドメインは、両方の形の分子が細胞周 辺腔と結合し、M13粒子の表面に移動できるようにする。この方法は、ファージ の表面での重鎖または軽鎖の抗体分子の構築に似通っている(ホーゲングーム( Hoogengoom)ら、1991年、Nucl.Acids.Res.19:4133-4137)。 他の実施例では、一本鎖合成オリゴヌクレオチドpIII融合タンパク質が両方 のダイマー化ドメインを含み、分子内において相互作用を起こす。この方法は、 ファージの表面での一本鎖の抗体の発現に似通ってい る(バーバス(Barbas)ら、1992年、Proc.Nat’l.Acad.Sci .USA、89:4457−4461)。 5.1.3 ベクターの発現 適切な発現ベクターの調製が終わると、それらを、E.coli、Bacil lus subtilis、昆虫細胞、哺乳動物細胞、酵母細胞等の適切な宿主 に、例えば、エレクトロポレーションによって移入し、移入された宿主細胞を、 コロニーまたはファージの産生に適した培養条件下で培養することによって複数 のオリゴヌクレオチドを発現させる。宿主細胞は、プロテアーゼ欠損であること が好ましく、サプレッサーtRNA遺伝子を有していても、有していなくてもよ い。 エレクトロポレートされた細胞の少量の分割量をプレートに塗布し、コロニー またはプラークの数を数えて組換え体の数を測定する。宿主細胞中の組換えベク ターのライブラリーを高い濃度でプレートに塗布し、組換えベクターの単一増幅 を行なう。 例えば、本発明による合成二本鎖オリゴヌクレオチドを含むように処理された 組換えM13ベクターのm666、m655またはm663(図2参照)をDH5αF’E .coli細胞にエレクトロポレーションによって移入する。TSARが、宿主 のE.coli細胞から押し出されたウイルスカプシドの外表面上に発現し、ス クリーニングに適用可能となる。親であるm666、m655またはm663ベクターは 、c−mymスタッファーフラグメントを含んでいる。二本鎖合成オリゴヌクレ オチドがXhoI部位とXbaI部位との間に挿入される場合、スタッファーフ ラグメントは除 去される。発現したライブラリーのクローニング効率は、c−mycスタッファ ーフラグメントを認識する9EIO抗体を用いたフィルターブロッティングによっ て簡単に測定できる。 一方、二本鎖合成オリゴヌクレオチドがちょうどXhoI部位とXbaI部位 にクローニングされた場合、スタッファーフラグメントは残留する。そして、ベ クターによって発現したpIII融合タンパク質内にc−mycエピトープが発 現する。m663ベクターの利点は、XgalおよびIPTG上に塗布されたE. coli内で発現した時に青色の点として容易に観察できる無傷のLac+遺 伝子を含んでいることである。 TSARは、E.coliなどの細菌宿主細胞に含まれるプラスミドベクター 内で発現できる。TSARのタンパク質は、E.coli細胞中に蓄積し、細胞 の溶解産物をスクリーニングのために調製する。プラスミドp340−1Dの使用 については、実施例(図4参照)に記載されている。上記したようなp340−1 D内におけるTSARライブラリーは、β−ガラクトシダーゼとともに、共機能 性融合タンパク質を発現した。親のベクター(合成オリゴヌクレオチドを持たな い)においては、β−ガラクトシダーゼがフレーム外にあり、機能しない。アン ピシリン、IPTGおよびXgalを有するLBプレート上に塗布したとき、T SARオリゴヌクレオチドを有するコロニーは青色のコロニーを産生する。これ に対し、組換え体でないp340−1D、即ち抑制されていない停止コドンを有す るオリゴヌクレオチドを持つp340−1D組換え体を含むコロニーは白くなる。 青と白のコロニーの相対的な数により、組換え体の割合が明らかとなり、ライブ ラリー 中の組換え体の総数の見積に便利であり、またスクリーニングにおいても便利で ある(下記第5.2章参照)。 合成された二本鎖オリゴヌクレオチドを含むpLamBプラスミドベクターは 、E.coli細胞中にエレクトロポレーションすることができ、転換は、アン ピシリンを有するLBプレート上で選択される。37゜Cで一晩インキュベートす ると、プレートはLBで覆われ、細胞を回収するとともに、全てのプレートから の細胞がプールされる。これらの細胞にグリセリンを20%加え、分割量を−70° Cで保存し、スクリーニングに使用するE.coliの外膜に発現したTSAR のスクリーニングのために使用する。 合成された二本鎖オリゴヌクレオチドを含有し押し出されたファージの外面に 発現したファージミドベクターは、感染細菌またはヘルパーファージを有するバ クテリオファージとして増殖する。 発現したpDAF2−3ファージミドは、融合pIIIタンパク質のための“ エピトープタブ”として機能するc−myc遺伝子を含んでいるという利点も備 えている。ファージミドゲノムを有するファージの約0.1〜10%が融合pIII 分子と合体する。キメラ状のpIIIタンパク質が無傷であることは、c−my エピトープの発現に基づいて評価できる。9EI0抗体を用いてc−mycエピ トープの発現を引続き行なうことにより、融合pIII分子がM13ウイルス粒子 に完全に組み込まれたことを監視することができる。 pDAF2−3を発現する場合、9EIO抗体を用いてc−mymペプチドの上 流を免疫学的に検出でき、これにより下流側の合成されたオリゴヌクレオチドで ある発現したTSARペプチドは 適切に発現したものと推定できる。 さらに、E.coliの幾つかの異なった株をエレクトロポレーションし、同 じライブラリーの異なったバージョンを確立することは価値あることである。も ちろん、スクリーニング実験の全体を通じて同じE.coli株を使用しなけれ ばならない。この戦略は、ペプチド−pIII融合タンパク質の配列の特性に起 因して、ウイルスの構築、分泌および、個々のM13組換え体の感染率に対して、 生態内での生物学的選択が、ポジティブおよびネガティブの両方に行なわれる可 能性があることを考慮したものである。したがって、異なるゲノタイプ(即ち、 シャペロン過発現、または分泌の増加)を有するE.coliは、細菌宿主とし て機能する。何故なら、それらは、微妙に、予想できないように相違するライブ ラリーを産生するためである。 5.2.TSARの同定方法:ライブラリーのスクリーニング 一旦ライブラリーが本発明方法によって構築されたら、このライブラリーをス クリーニングして、選択したあるリガンドに対して結合親和性を有するTSAR を同定する。上述したように、本発明においては、リガンドとは、分子であると 分子の一部分であるとを問わず、そのリガンドに対するタンパク質レセプターが 天然に存在するかあるいは本発明方法によってそのようなタンパク質質レセプタ ーが調製可能である物質をいう。よって本発明においてはリガンドはTSARの 結合ドメインと特異的に反応する物質であって、その例としては、化学上の基、 イオン、金属、タン パク質、糖タンパク質あるいはその一部、ペプチドあるいはその一部、核酸ある いはその一部、ショ糖、炭水化物あるいは炭水化物重合体、脂質、脂肪酸、ウイ ルス粒子あるいはその一部、膜ベシクルあるいはその一部、細胞壁成分、合成有 機化合物、生体有機化合物および無機化合物が挙げられるが、これらに限定され るものではない。 本発明のTSARライブラリーのスクリーニングは、当業者に知られている各 種方法によって行うことができる。 もしTSARが細胞表面分子を有する融合タンパク質として発現されれば、ス クリーニングにあたってはベクターを固定化標的リガンドと接触させてこのリガ ンドに結合するベクターを収穫するのが有利である。このような有用なスクリー ニング方法は「パンニング」技法と呼ばれるものであって、Fowlkesらに よる”BioTechniques”13(3):422−27(1992年)に記載されて いる。本ライブラリーをスクリーニングするのに有用なパンニング法においては 、標的リガンドは、プレート、磁性ビーズなどのビーズ、セファロースなどの上 に固定化される。ビーズはカラム中で使用される。ある特定の態様においては、 固定化された標的リガンドはビオチンや2−フルオロクローム等を用いて「タッ グ貼付(tagged)」してFACSソーティングを行う。 TSARを発現するファージのライブラリーであるファージとプラスミドベク ターのスクリーニングは、磁性ビーズを用いて次のように行うことができる。磁 性ビーズ製造業者の指示に従って標的リガンドを磁性ビーズに結合する。ビーズ と未反応基に対する非特異的結合を阻止するために、ビーズを過剰量のBSAと と もにインキュベートする。次にPBS−0.05%Tween20中にビーズを何度も 懸濁させて洗浄し、プラスチック試験管の壁に沿って強力な磁石で回収する。そ の後ビーズは使用時まで冷蔵保存される。 スクリーニングの実験においては、ライブラリーの分割量を、再懸濁させたビ ーズ試料と混合する。試験管の内容物を4℃で1−2時間攪拌する。強力磁石で 磁性ビーズを回収し、液体は吸引除去する。ビーズにPBS−0.05%Tween 20を加え、試験管を数回反転してビーズを再懸濁させ、次いでビーズを磁石で試 験管壁へと引き寄せながら洗浄する。試験管内容物を除去し、さらに5−10回洗 浄を繰り返す。5OmMのグリシン−HCl(pH2.2)、100μg/mlのBSA 溶液を洗浄されたビーズに加え、タンパク質を変性させるとともに結合したファ ージを遊離させるO短いインキュベーション時間の後、ビーズを強力磁石で試験 管壁に引き寄せ、液体分は清浄な試験管に移す。IMのTris−HCl(pH 7.5)または1MのNaH2PO4(pH7)を試験管に加えてファージ試料のp Hを中性とする。次いでファージを例えば10-3から10-6に希釈し、分割量をE .coliDH5αF’細胞でプレーティングして試料中のプラーク形成ユニッ トの数を決定する。ある場合にはプレーティングをXGalおよびIPTGの存 在下で行い、プラークを色で識別する(即ちlacZ+プラークは青、lacZ- プラークは白)。試料の力価も比較のために決定する(希釈率は通常10-6から10-9 )。付加的詳細については下記第7.1章を参照されたい。 あるいはTSARを発現するファージのライブラリーのスクリ ーニングは次のようにしてマイクロタイタープレートを用いて行うことができる 。標的リガンドを例えば100nMのNaHCO3(pH8.5)に希釈して、リガン ド液の小分割量をマイクロタイタープレートのウェルに(例えば4℃で一夜イン キュベートすることにより)吸着させる。BSA溶液(1mg/ml、100mM のNaHCO3、pH8.5)の分割量を加え、プレートを室温で1時間インキュベ ートする。マイクロタイタープレートの内容物を除去し、ウェルをPBS−0.05 %Tween20で注意深く洗浄する。未結合標的物質が存在しなくなるまでプレ ートを繰り返し洗浄する。ファージ溶液の小分割量を各ウェルに導入し、ウェル を室温で1−2時間インキュベートする。マイクロタイタープレートの内容物を 捨て繰り返し洗浄する。プレートの各ウェルに洗浄液を加え室温で20分間インキ ュベートして解離定数が大きく解離が早い結合ファージを遊離させる。次いでウ ェルをさらに5回洗浄して全ての未結合ファージを除去する。 ウェルに結合したファージを回収するにはpH変化を利用する。50mMのグリ シン−HCl(pH2.2)の分割量、100μg/mlのBSA溶液を洗浄されたウ ェルに加え、タンパク質を変性させるとともに結合したファージを遊離させる。 5−10分後、内容物を清浄な試験管に移す。1MのTris−HCl(pH7.5 )または1MのNaH2PO4(pH7)の小分割量を試験管に加えてファージ試 料のpHを中性とする。次いでファージを例えば10-3から10-6に希釈し、分割量 をE.coliDH5αF’細胞でプレーティングして試料中のプラーク形成ユ ニットの数を決定する。ある場合にはプレーティングをXGalおよびIPTG の存在下で行い、プラークを色で識別する(即ちlacZ+プラークは青、la cZ-プラークは白)。試料の力価も比較のために決定する(希釈率は通常10ー6 から10ー9)。他の代替的な方法によれば、TSARのライブラリーのスクリーニ ングは以下に記すように最初に「富化」段階、次いでフィルターリフト段階(fi lter lift step)を経る方法によって達成することができる。 先ず、与えられたリガンドに結合可能で、発現されたTSARライブラリー( 例えばファージ中で)から得られたTSAR(「陽性体(positives)」)を、 パンニングや親和クロマトグラフィーを1回ないし2回繰り返すことによって富 化する。選択したリガンドでマイクロタイターのウェルを受動的にコーティング する(例えば100μl中約10μg)。非特異的なTSARがプラスチック表面に 付着するのを防ぐために、ウェルをBSA溶液でブロックする。TSARを発現 する約1011の粒子をウェルに加え数時間インキュベートする。未結合TSAR は、プレートの洗浄を繰り返すことによって除去し、特異的に結合したTSAR を、酸性グリシン−HCl溶液あるいは他の溶出バッファーを用いて溶出させる 。溶出したTSARファージ溶液はアルカリで中性とし、更に、例えばE.co li感染と寒天−ブロスを含有する大ペトリ皿上へのプレーティングによって増 幅する。 TSARを発現する増幅された培養物の力価を測定し、このプロセスを繰り返 す。あるいは、市販されている活性化ビーズ試薬を用いて、リガンドを共有結合 的にアガロースやアクリルアミドビーズに結合させることもできる。TSAR溶 液はその後、結合したビーズマトリックスを含有する小カラムに単純に通し、こ の カラムは十分洗浄した上で酸やその他の溶離剤で溶出する。何れの場合において も、陽性体を約>1/105の頻度まで富化することが目的である。 富化の後、フィルターリフトアッセイを行う。例えば、TSARがファージ中 で発現されている場合、およそ1−2X105のファージが500μlの対数期のE. coliに添加され、O.7%アガロース含有ブロスを用いて大きなLB−アガロ ースプレート上にプレーティングする。アガロースを固化させ、この固化アガロ ース表面上にニトロセルロースフィルター(例えば0.45μ)を置く。フィルター とプレートの再配置が可能なように滅菌針を用いて一連のレジストレーションマ ークを付して次のように生育させる。ファージプラークを37℃で一夜生育させる (フィルターの存在は本プロセスを阻害しない)。フィルターをプレートから除 去するが、これには個々のプラークからのファージがin situで存在している。 次いでリガンド(または「プローブ」)の非特異的結合を防止するため、フィル ターをBSA溶液または他の阻止剤と1−2時間接触させる。 プローブ自身は、例えばビオチン化(市販のNHS−ビオチン使用)や、西洋 ワサビペルオキシダーゼやアルカリフォスファターゼなどによる直接酵素標識法 によって標識される。このようにして標識されたプローブは、いつまでも安定で 数回にわたり再使用できる。ブロックされたフィルターは、プローブ溶液に数時 間暴露され、これによりプローブはその場でフィルター上のファージに結合し、 プローブに対しペプチドが高い親和性を有することを示す。その後フィルターを 洗浄して未結合のプローブを除去し 、次いで酵素基質溶液に暴露する(直接標識プローブの場合)かあるいは、さら に酵素標識されたアビジンに暴露(ビオチン化プローブの場合)して展開させる 。陽性のファージプラークは、原プレート上のプラークに対応する、フィルター 上の着色酵素分解産物の局在付着によって同定される。開いたフィルターを、レ ジストレーションマークを用いて簡単にプレートに再配置し、「陽性」プラーク をアガロースからくり抜いてファージを回収する。原プレート上のプラークの濃 度が高いことから、通常は初回のパスでプレートから単一のプラークを分離する ことは不可能である。よって最初のくり抜いたコアから回収されたプラークを低 濃度で再プレーティングし、このプロセスを繰り返して個々のプラーク、かくし てファージの単一クローン、を単離させる。 細菌細胞表面上でTSARを発現するプラスミドベクターのライブラリーのス クリーニングは、次のようにして磁性ビーズを用いて行うことができる。標的リ ガンドを、基本的にはファージベクターのスクリーニングについて上に記載した 通りに処理して磁性ビーズと結合させる。 細菌細胞表面上に発現された複数のTSARタンパク質を発現するリコンビナ ントプラスミドベクターを含有する細菌細胞試料を、小分割量の再懸濁ビーズと 混合する。試験管の内容物を4℃で1−2時間攪拌する。次いで強力磁石で磁性 ビーズを回収し、液体は吸引除去する。1mlのPBS−0.05%Tween20を 加え、試験管を数回反転してビーズを再懸濁させ、次いでビーズを磁石で試験管 壁へと引き寄せて液体分を除去しながらビーズを洗浄する。5−10回ビーズの洗 浄を繰り返す。例えばLB+アンピ シリンなどの培地試料を含有する培養フラスコにビーズを移す。結合した細胞は 富化培地中で細胞分割し、娘細胞は固定化された標的物質から離れる。細胞が対 数期にあるときは、インデューサーを培養に再添加し、より一層TSARタンパ ク質を生成させる。これらの細胞を遠心分離で収穫して再スクリーニングに付す 。 スクリーニング実験を成功裏に行うには、一連のスクリーニングを3回行うの が最適である。回収された細胞をその後低濃度でプレーティングし、コロニーを 単離して個別に分析する。個々のコロニーを選択し、これをアンピシリン含有L B培地に接種するために用いる。37℃で一夜培養したのち、遠心操作する。個々 の細胞の分割量をとり、ビーズに付着した標的リガンドへの結合に関し再びテス トする。他のビーズに付着結合した無関係なリガンドは陰性コントロールとして 使用する。 あるいは、細菌細胞表面上にTSARを発現するプラスミドベクターのライブ ラリーのスクリーニングは、次のようにして行うこともできる。標的リガンドを 上記のようにしてマイクロタイタープレートに吸着させ、ファージベクターをス クリーニングする。未結合標的リガンドがなくなるまでウェルを洗浄した後、細 菌細胞試料を少量の培地に加えてマイクロタイターのウェルに分配する。十分イ ンキュベーションした後、未結合細菌がなくなるまでプレートを繰り返し洗浄す る。大量の(約100mlの)LB+アンピシリンを各ウェルに添加し、プレート を37℃で2時間インキュベートする。結合した細胞は富化培地中で細胞分割し、 娘細胞は固定化された標的物質から離れる。ウェルの内容物を、約10mlのLB +アンピシリンを含有する培養フラスコに移す。細胞 が対数期にあるときは、インデューサーを培養に再添加し、より一層TSARタ ンパク質を生成させる。これらの細胞を遠心分離で収穫して再スクリーニングに 付す。 磁性ビーズを用いたスクリーニングについては、上記のような一連のスクリー ニング手続きを数回繰り返すことでスクリーニングを行うことができる。 他の態様によれば、ファージや細菌細胞等の宿主細胞やベクターの表面タンパ ク質としてTSARを発現するライブラリーは、固相マトリックス(例えばセフ ァロースやシリカなど)に固定化されたリガンドカラムにそのライブラリーの溶 液を通し、十分洗浄して溶出させた後カラムに結合したファージを回収すること によって得られる。 更に他の態様によれば、弱い結合ライブラリーの構成員は遅延クロマトグラフ ィー特性に基づいて単離することができる。スクリーニングに関するこの態様の 内の一つによれば、各分画がカラムから流出・収集され、あとに続く分画(trai ling fractions)が確保される(即ちピーク分画の移動度が遅れた構成員が確保 される)。これらの構成員はその後濃縮され、再びカラム上に通され、よって再 び遅延分画が確保される。クロマトグラフィーを連続して行うことによって、固 定化されたリガンドに対し、弱いとはいえ幾らかの親和性を有するライブラリー 構成員を単離することができる。これらのライブラリー構成員は、カラムを通過 する時に何百万ものリガンド反応がありうるため、その移動度が遅延する。加え て、この方法では標的に対しそこそこの親和性を有する構成員を選択するため、 解離時間が迅速である。希望によりこの ようにして選択されたTSAR結合ドメインをコードするオリゴヌクレオチドを 突然変異させて、発現させ、かつ再クロマトグラフィーに付して(または他の方 法でスクリーニングして)、一層改善された結合活性を見いだすこともできる。 あるいは、ライブラリーをスクリーニングして、固定化されたリガンドを有す るプラスチックプレート(ELISAプレートなど)や磁性ビーズ(共有結合ま たは非特異的結合)の上に保持された構成員を回収することもできる。他の態様 によれば、同一二機能的(homobifunctional、例えばDSP、DST、BSOC OES、EGS、DMS等)または異種二機能的(heterobifunctional、例えば SPDP)な架橋剤を上記の方法の何れかと組み合わせて弱い結合構成員の捕獲 を促進することができる。これらの架橋剤は可逆的で、構成員の構造や伝染性を 崩壊させることのない十分温和な処理(即ちチオール、塩基、過ヨウ素塩、ヒド ロキシアミンとの接触)によってライブラリー構成員の回収を許すものでなけれ ばならない。溶出試薬は透析(即ち透析袋、Centricon/Amicon マイクロコンセントレーター)によって除去される。 ライブラリーをスクリーニングすることのひとつの重要な側面は、溶出のそれ である。説明を明確にするため、以下においてはファージによるTSAR発現の 点から考察する。しかしながら、このような考察が、TSARが表面融合分子上 で発現されるいかなる系にも適用可能であることは、容易に理解される。ファー ジの回収の間のペプチド−標的相互作用を妨害する条件は、ファージ上で発現さ れる複数のタンパク質からの与えられた各ペプチド配列に対して特異的であるこ とが考えられる。例えば、ある種の相互作用は酸性pHにより妨害され、塩基性pH によっては妨害されないことが可能であり、その逆であってもよい。したがって 、種々の溶出条件(pH2〜3、pH12〜13、競合における標的過剰、洗浄剤、弱い タンパク質変性剤、尿素、種々の温度、光、金属イオンの存在又は不在、キレー ト剤等が挙げられるが、これらに限らない)を試験し、各セットの条件について 回収されたファージ上に発現されたTSARタンパク質の一次構造を比較して、 各リガンド/TSARの組合せについて適切な溶出条件を決定することが重要で ある。これらの溶出条件のいくつかは、殺菌性であるためにファージ感染と相容 性がない可能性があり、透析により除去することが必要となる〔すなわち、透析 バッグ、セントリコン/アミコン(Centricon/Amicon)マイクロコンセントレー ター(microconcentrators)〕。 異なる条件下で溶出される異なる発現されたタンパク質の能力は、標的との結 合に関与する特異的なペプチド領域の変性のためだけでなく、隣接する領域のコ ンホメーションの変化のためでもありうる。これらの隣接する(フランキングす る)配列は、実際 の結合配列との組合せで変性されうる。これらのフランキング領域は、溶出条件 (すなわち、pH2〜3、pH12〜13、競合における標的過剰、洗浄剤、弱いタンパ ク質変性剤、尿素、熱、低温、光、金属イオン、キレート剤等)にさらされたこ とに応答して、その二次構造又は三次構造を変化させることができ、そのことが 、標的への結合に関連するペプチドのコンホメーションの脱形成(deformation )に導く。 TSARが結合ドメインとエフェクタードメインとの間にリンカー領域を含む 別の代替的態様に従えば、特定のTSARライブラリーは、(1)ベクター(好 ましくはファージベクター)を、DNA配列がコラーゲンのセグメント(又はコ ラゲナーゼが切断しうるペプチド)をコードし、例えばp3.コートタンパク質遺 伝子のようなエフェクタードメインをコードする遺伝子に隣接して存在し、それ が、このコラーゲンセグメントがなおコラゲナーゼにより切断されうるように再 現可能に架橋する一対のシステイン残基をコードするDNAフラグメントにフラ ンキングするように、工学的処理し、(2)上述のとおりに二本鎖合成オリゴヌ クレオチドを構築・組立て(アセンブル)し、工学的処理を施したベクターに挿 入し、(3)好適な宿主において複数のベクターを発現させて、ベクターのライ ブラリーを作成し、(4)ライブラリー全体をコラゲナーゼで1回処理し、(5 )固定化したリガンドへの結合についてスクリーニングし、(6)過剰なファー ジを洗い落とし、そして(7)過剰のDTT(すなわち、1mM)により全ての結 合したファージを溶出することにより、調製し、スクリーニングすることができ る。DTTは、そのような小さい分子( 分子量154.3)であるため、ファージに対して容易に高いモル過剰となることが でき、つながれたファージの架橋した結合に到達することにおいて、非常に効果 的であるはずである。ジスルフィド結合の還元の後、粒子は、ペプチド−リガン ド複合体からはずれ(uncoupled)、付加的なスクリーニングのラウンドのため に全長p3.分子を有する粒子を再生成するために細菌を感染するのに用いること ができる。この代替的な態様は、有利にも一般的に効果的な溶出条件の使用を可 能にし、したがって、他の公知の溶出の方法を用いては回収されない可能性があ る、TSARを発現するファージの同定を可能にする。説明のために、この態様 を用いて、極めて緊密に結合するTSARを回収することができた。 図6には、宿主細胞内に蓄積する可溶性タンパク質としてプラスミドベクター で発現されたリガンド結合性TSARを同定するためのライブラリーのスクリー ニングのための方法を、模式的に描いてある。プラスミドp340−1Dの使用は 、説明のための例として記載されている。第5.1.2節において上述したよう に(後述の第9節も参照されたい)、Xhol.及びXbal.部位を導入した後に p340−1Dに構築したTSARライブラリーは、以下のようにスクリーニング することができる。Xhol.+Xbal.により切断したオリゴヌクレオチドを、 T4DNAリガーゼを用いて、Xhol.+Xbal.で切断したp340−1Dに連 結し、lac-supE +E.coliにトランスフェクトする。成功している 形質転換体を選択するためには、この調製物を、Luria Broth(LB)及びアン ピシリン(100μg/ml)を含む100枚の別々のペトリプレートにプレーティン グする。37℃で一 晩インキュベートした後、5mlの液体LB培地を添加し、ガラス棒でかきとるこ とにより、各プレートからのコロニーをプールする。次に、細胞を遠心分離及び 懸濁によって洗浄し、最後の再懸濁を20%グリセロールにて行う。このプールを 100個のアリコートに分け、凍結させる(−70℃)。 トランスフェクトした細胞の少量のアリコートを、アンピシリン、IPTG及 びXGalを含むLBプレート上に低密度でプレーティングし、個々のコロニー を生じさせる。オープンリーディングフレームを有するTSARオリゴヌクレオ チドをもつコロニーは青いコロニーを生じるが、一方、抑制されていないストッ プコドンを担持するオリゴヌクレオチドを有するp34O−1D組換え体又は組換 え体ではないp340−1Dを宿すコロニーは白色である。青色と白色のコロニー の相対的な数により、組換え体のパーセントが明らかになる。この数字は、ライ ブラリー中の組換え体の総数を概算する上で有用である。スクリーニングの目的 のためには、100個の凍結アリコートを解凍し、各々から少量をとってLB+ア ンピシリン中で培養(25ml)を開始することができる。細胞が対数増殖期にある 時、IPTGを培養に添加して(最終濃度200μM)、TSARペプチド−βガラ クトシダーゼ遺伝子融合物によりコードされる複数のタンパク質の発現を誘導す る。約2時間の誘導の後、遠心分離により細胞を収穫し、TSAR−βガラクト シダーゼ融合タンパク質を、出願番号07/480,420のセクション11(親出願)に 記載されたとおりに精製する。精製したタンパク質は、アミコン(Amicon)マイ クロコンセントレーターを用いて濃縮する。100試料の融合タンパク質を、次い で固定 化した標的への結合についてスクリーニングする。これらの標的は、純粋なもの であることも、又は複合体混合物の一部であることも、どちらも可能である。さ らに、標的は、マイクロタイタープレートのウェルに結合されたもの、ニトロセ ルロース又はナイロンフィルター上に点着(スポット)されたもの、あるいはマ トリックスビーズに連結されたものであることができる。 代表的には、スクリーニングは、複数のTSAR−βガラクトシダーゼ融合タ ンパク質を、固定化した標的と共にインキュベートすることからなる。明確にす るために、標的は、以下においてはマイクロタイタープレートのウェルに結合さ せたものとして記載する。各アリコートの少量(5〜50μl)を、各ウェルに固 定化された同じ標的を有するマイクロタイタープレートに添加する。1〜2時間 のインキュベーションの後、ウェルの内容物を捨て、PBS−5%Tween 20でウ ェルを約10回洗浄する。どのウェルにTSARペプチド−βガラクトシダーゼ融 合タンパクが保持されているかを決定するために、ウェルにONPG試薬を添加 して発色させる。ウェルの光学密度を、プレートリーダー(読取り機)を用いて 測定する。 陽性の色反応を有するウェルを、次いで、試験したアリコートと相関させる。 それらのアリコートに対応する細胞を、再び解凍し、新鮮LB液で希釈(〜106 倍)し、20枚のペトリプレート(LB+アンピシリン)上に分配する。各プレー ト上に形成されるコロニーを、5mlの液体LB培地を添加してガラス棒でかきと ることにより、各プレートからプールする。細胞を、次に遠心分離及び懸濁によ り洗浄し、最後の再懸濁を20%グリセロール中にて 行う。このプールを、次いで20個の個々のアリコートに分け、−70℃で凍結させ る。次に、各アリコートを液体培養として生育させ、細胞が対数増殖期にある時 に、培養にIPTGを添加して(最終濃度200μM)、親出願の第11節に記載され たとおりに精製されるTSARペプチド−βガラクトシダーゼ融合タンパク質に よりコードされる複数のタンパク質の発現を誘導する。次いで、精製したタンパ ク質をアミコンのマイクロコンセントレーターを用いて濃縮する。 理解されるように、スクリーニング、陽性ウェルの同定、適切な凍結細胞アリ コートのペトリプレート上へのサブ分割、及び融合タンパク質の調製は、スクリ ーニングサイクルを構成する。このサイクルは、結合活性を有するTSARペプ チド−βガラクトシダーゼ融合タンパク質を担持する単一のアイソレート(単離 株)を最終的に同定するために、ふるい分けるようなやり方で反復することがで きる。組換えDNA単離のこの方法は、ハイブリダイゼーションもしくは免疫学 的検出に基づくライブラリーからの組換え体の単離(Maniatisを参照されたい) 又はハイブリドーマの同定のための現行の方法学と類似である(図6を参照され たい)。 この方法学は、いくつかの利点を有する。第一に、TSARペプチドは誘導時 まで発現されず、ライブラリーに対する生物学的選択の機会がより少ない可能性 がある。第二に、β−ガラクトシダーゼのような酵素は、触媒作用があるため、 強力なエフェクタードメインを提供する。第三に、スクリーニングの方法は、ほ とんどの分子生物学及び免疫学研究室で利用可能な現行の専門的技術によくかな うものである。第四に、酵素を不活性化することな く、非常に大きいタンパク質がβ−ガラクトシダーゼに融合されている。β−ガ ラクトシダーゼは、そのN末端での挿入/融合に非常に寛容であるようであり、 これは大きいTSARを発現させることにおいて有用な特徴である。 5.3.TSAR及びTSAR結合ドメインを含む組成物 本発明においては、TSARと呼ばれる新規な全て合成による親和性試薬が同 定される。これは、可溶性の、容易に精製されるタンパク質/ポリペプチド及び /又はペプチドとして生産することができ、商業的な量で製造し、単離すること ができる。これらのTSAR試薬は、少なくとも2つの別個の機能的領域を含む 、連なった(concatenated)ヘテロ機能性(官能性)タンパク質、ポリペプチド 及び/又はペプチドである。ヘテロ機能性TSAR分子の1つの領域は、リガン ドに対する親和性を有する結合ドメインであり、これは、1)特異的条件下での 結合の強度、2)特異的条件下での結合の安定性、及び3)選択したリガンドに 対する選択的特異性、により特徴づけられる。ヘテロ機能性TSAR分子の第2 の領域は、TSARの発現及び/又は検出を強化するために生物学的又は化学的 に活性なエフェクタードメインである。エフェクタードメインは、ベクターの表 面タンパク質として接近可能に発現される構造タンパク質、酵素又はそのフラグ メント、毒素(トキシン)又はそのフラグメント、治療効果のあるタンパク質又 はペプチド、あるいは発現及び/又は発現されたTSARの検出を強化するのに 有用な、金属イオン等の物質の付着部位を提供する機能を有するタンパク質又は ペプチド等を含む、多数の生物学的又は化学的に活性なタンパク質から選ばれる 。 本発明の1つの態様によれば、TSARは、場合によっては、付加的な領域、 すなわち結合ドメインとエフェクタードメインとの間のリンカードメインを含む ことができる。図7は、本発明のこの態様に従ったTSARを模式的に示す。ペ プチドリンカードメインの存在又は不在は、用いうるリンカーのタイプと同様、 任意である。 リンカー領域は、(1)結合ドメインとエフェクタードメインとの間の構造的 スペーサー領域として、(2)結合ドメインとエフェクタードメインとを脱カッ プリング(uncouple)又は分離する一助として、又は(3)発現ベクターによる TSAR及ひ/又は結合ドメインのディスプレイのための構造的な助けとして、 役立つ。リンカー配列は、安定で、TSAR領域の分離を提供することができ、 あるいは、化学的、生物学的、物理的又は酵素的手段による切断に対して感受性 であることもできる。切断可能なリンカーを用いる場合、使用する配列は、TS ARタンパク質のエフェクタードメインから、TSARの結合ドメイン部分が遊 離されることを可能にする配列である。したがって、切断に対して感受性のリン カーを用いる場合、そのヘテロ機能性TSARタンパク質は、TSARと同じ結 合特異性を有する一機能性(官能性)結合タンパク質、ポリペプチド又はペプチ ドの産生の中間体であることができる。 特定の態様においては、切断可能な配列は、酵素により分解可能な配列である 。しかし、コラゲナーゼ感受性配列は一例にすぎない(例えば、後述のセクショ ン9を参照されたい)。酵素により切断可能なリンカードメインとして用いるこ とができる他の有 用な配列は、エンテロキナーゼ又は因子Xaによる切断に対して感受性のあるも のである。例えば、エンテロキナーゼは、配列Asp−Asp−Asp−Lys (配列番号18)中のリジンの後を切断する。因子Xaは、配列Ile−Glu −Gly−Arg(配列番号19)を有する部位に特異的であり、アルギニンの後 を切断する。別の有用な配列はLeu−Val−Pro−Arg−Gly−Se r−Pro(配列番号20)であり、これはArg及びGly残基の間で、トロ ンビンにより切断される。用いることができる他の酵素により切断可能な配列は 、微生物プロテアーゼ、ペプチダーゼ、ウイルスプロテアーゼ、補体カスケード 酵素、及び血液凝固/血餅溶解経路の酵素により認識される部位をコードする配 列である。他の酵素により切断可能な配列も、当業者により認識され、本発明の この態様において含めることを意図される。代替的には、この配列は、例えばペ プチド配列のメチオニン残基を攻撃する臭化シアン(シアノゲンブロミド)のよ うな化学的手段により切断可能な部位を含むように選択してもよい。別の化学的 切断手段としては、ペプチド配列のプロリン残基で切断するギ酸の使用が挙げら れる。本発明は、ここに与えられた化学的切断の特定の例に限られるべきではな く、当業者に公知のあらゆる化学的切断法の使用をも含む。したがって、切断可 能なリンカー部分を有するTSARは、結合機能及び選択したリガンドに対する 特異性を有する一機能性タンパク質、ポリペプチド又はペプチドの産生における 中間体として役立つことができる。 代替的には、リンカー部分は、安定あるいは化学的及び/又は酵素的切断に対 して低感受性であることができ、結合ドメインと 、TSARの他のペプチド部分との間の連結として役立ちうる。例えば、リンカ ードメインは、溶出の間に、結合ドメインの回収のための、形の制御可能な助け として役立つことができる変形可能な(deformable)タンパク質であることがで きる。別の例としては、リンカードメインは、(a)例えば1つ以上のプロリン 残基により与えられるもののような蝶番(ヒンジ)又は連結(リンク)領域、( b)例えば1つ以上のグリシン残基により与えられるもののような旋回(swivel )領域、又は(c)c−fos又はc−jun配列により与えられるもののよう な、TSAR結合ドメインをバイモレキュラー(bimolecular)ポケットの形態 で表すことを助けるヘテロニ量体化ドメイン(図1cを参照されたい)を提供す ることができる。 TSARの化学的又は生物学的に活性なエフェクタードメインは、TSARに 、検出可能な、診断上の、酵素的な、又は治療上の特徴を付与する。酵素的活性 又は治療的活性は、例えば、TSARがインビボ(in vivo)での適用に使用さ れる場合には治療上の効果について有用であるのと同様に、スクリーニング過程 におけるTSARの同定又は検出に有用でありうる。例えば、フィブリンに対す る親和性を有する結合ドメインに接続された、タンパク質分解活性を有する治療 的グループ(基)は、血液のクロット(血餅)中のフィブリン成分に結合してそ れを溶かすTSARをもたらす。 代替的には、エフェクタードメインは、金属(放射性、磁性、常磁性等の金属 が挙げられるが、これらに限らない)を結合し、TSARの検出を可能にするタ ンパク質部分であることができる 。TSARに用いることができる生物学的又は化学的に活性なエフェクターペプ チドの他の例としては、トキシン又はそのフラグメント、検出可能な酵素活性を 有するペプチド、金属と結合するペプチド、特異的な細胞性又は細胞外成分を結 合するペプチド、TSAR分子の発現を強化するペプチド、蛍光分子と相互作用 するペプチド、及びTSARを同定するための好都合な手段を提供するペプチド が挙げられるが、これらに限らない。 後述のセクション9に見出される特定の態様においては、酵素β−ガラクトシ ダーゼの全長配列をTSARのエフェクタードメインとして用いた。このタンパ ク質は、適正な基質、例えばX−gal又はONPGの添加に際し、視認可能な 検出手段を提供する。しかしながら、TSARのエフェクタードメインは、タン パク質の完全なコード配列である必要はない。宿主細胞により容易に発現され、 望ましい活性又は機能を有するタンパク質の一部分(フラクション)を用いても よい。 本発明の最も一般的な態様によれば、リンカードメインが存在する場合には、 それがTSARの結合ドメインとエフェクタードメインとの間になければならな いことを除き、TSARの2つ以上の領域について、互いに関して意図される特 定の順序はない。TSARの領域の位置は、相互に交換可能である(interchang eable)。より好ましい態様においては、結合ドメインはヘテロ機能性タンパク 質、ポリペプチド又はペプチドのN末端に位置し、エフェクタードメインはカル ボキシル末端に位置する。 本発明の別の態様によれば、TSARは、複数の結合ドメイン又は複数の活性 エフェクター部分、又は複数の各々の組合せを含 むことができる。 選んだリガンドのTSARとの結合が本発明の方法によりいったん同定されて しまうと、TSARの結合ドメインのアミノ酸配列は、TSARを発現するとし て同定されたベクター中の挿入されたオリゴヌクレオチド配列のヌクレオチド配 列から推定することができる。TSARの結合ドメインを含むタンパク質/ペプ チドは、組換えDNA技術又は当業界で公知の標準的化学合成法(例えば、Hunk apiller et al.1984,Nature 310:105-111を参照されたい)により、製造する ことができる。組換え又は化学合成技術のどちらにより製造されたかにかかわら ず、同定されたTSARの結合ドメインを含むタンパク質/ペプチドは、TSA R結合ドメインと同一のアミノ酸配列を有するもの、ならびに機能的に等価のア ミノ酸残基で影響のない(サイレント)変化をもたらす配列内の残基が置換され ているもの、を含む。例えば、配列内の1つ以上のアミノ酸が、機能的等価物と して作用する同様の極性の別のアミノ酸で置換されることができ、サイレント変 化をもたらしうる。配列内のアミノ酸のための置換物は、そのアミノ酸が属する クラスの他のメンバーから選択してもよい。例えば、非極性(疎水性)アミノ酸 には、グリシン、アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、フェ ニルアラニン、トリプトファン及びメチオニンが含まれる。極性中性アミノ酸に は、セリン、スレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン及びグルタミン が含まれる。正に荷電した(塩基性)アミノ酸には、アルギニン、リジン及びヒ スチジンが含まれる。負に荷電した(酸性)アミノ酸には、アスパラギン酸及び グルタミン酸が含まれる 。本発明の方法に従って、あるTSARが目的の特定の標的リガンドの結合物( バインダー)として同定された場合、発現されたTSARペプチド配列のどの領 域が標的リガンドの結合に関与しているかを決定することは有用でありうる。こ のような解析は、2つの異なるレベル、すなわちヌクレオチド配列レベル及びア ミノ酸配列レベルで実施することができる。 分子生物学的な技術により、リガンド結合TSARを、オリゴヌクレオチドの レベルで確認し、さらに解析することが可能である。第一に、挿入されたオリゴ ヌクレオチドを、適切な制限酵素を用いて切断し、もとの発現ベクターに再連結 して、そのようなベクターの発現産物をリガンドの結合についてスクリーニング し、TSARオリゴヌクレオチドが結合ペプチドをコードすることを確認するこ とができる。第二に、オリゴヌクレオチドを、別のベクター、例えばファージか らファージミドへ、又はp340−1D又はpLamBプラスミドへ、トランスフ ァーすることができる。もしこのドメインがリガンドへの結合に必要かつ充分で あれば、新たに発現された融合タンパク質は、同じ結合活性を獲得するはずであ る。この最後のアプローチは、もとのベクターによりコードされるフランキング するアミノ酸残基(すなわち、融合のパートナー)が何らかの形でTSARペプ チドに影響を与えるか否かについても評価する。第三に、オリゴヌクレオチドを 、TSARについて決定したヌクレオチド配列に基いて合成し、クローニング、 又は2片に切断された内部及びフランキングプライマーを用いるPCR増幅法に より増幅し、2つの、半分のTSARフラグメントとしてクローニングする。こ のようにして、挿入され たオリゴヌクレオチドを2つの等しい半分ずつにさらに分割する。結合に重要な TSARドメインが小さい場合、一方の組換えクローンが結合し、他方は結合し ないであろう。どちらの半分も結合しない場合、両方が重要であるか、あるいは ドメインの必須の部分が中間にかかっているかのどちらかである(このことは中 央の領域のみを発現させることにより試験することができる)。 代替的には、予測されるTSARペプチドに相当するペプチドを合成すること により、結合ドメインを解析することができる。第一に、ペプチド全体を合成し 、標的リガンドに対する結合について評価して、そのTSARペプチドが結合に 必要かつ充分であることを確認すべきである。第二に、短いペプチドフラグメン ト、例えば重複する10量体(10mers)を、TSAR結合ドメインのアミノ酸配列 に基いて合成し、リガンドと結合するものを同定するために試験することができ る。例えば、後述の第7.5節を参照されたい。 さらに、ある種の場合には、ある標的リガンドに対する親和性を有する異なる TSARの一次構造を比較した後に、線形モチーフが明らかになる可能性がある 。結合に対するこれらのモチーフの貢献は、競合実験において合成ペプチドを用 いて確認することができる〔すなわち、標的に対するファージの結合の50%を阻 害することができるペプチドの濃度(IC50)を測定する〕。例えば、後述の第 7.2節を参照されたい。これとは反対に、結合に重要である疑いが持たれてい るモチーフ又は領域を、TSARインサートをコードするDNAから除去するか 又は突然変異させ、変更された置き換えられたペプチドを、結合について再試験 する ことができる。 TSARの結合ドメインを含むこれらのタンパク質/ペプチド組成物、又は上 記結合ドメインと同じ結合特異性を有するそれらの部分は、本明細書においては 「TSAR組成物」と呼ばれ、本発明の範囲内に含まれるものであり、第5.4 節(後述)に記載される適用に有用である。 さらに、いったんTSARの結合ドメインが同定されると、1つのTSARの 結合ドメインを単離し、異なるエフェクタードメインに融合させることにより、 新たなTSARを創り出すことができる。TSARの生物学的又は化学的に活性 なエフェクタードメインは、変えることができる。代替的には、個々のTSAR の結合特性は、TSAR結合ドメイン配列を変えることにより改変して、特定の リガンドに対して異なる特性を有するTSARの関連ファミリーを作ることがで きる。 さらに、方向づけられた(directed)進化の方法において、同定されたTSA Rタンパク質/ペプチドを、TSAR結合ドメインをコードするヌクレオチド配 列の突然変異誘発、選択、及び増幅の付加的なラウンドにより改良することがで きる。突然変異誘発は、親配列とわずかに(例えば1〜10%)異なる、新たなセ ットのオリゴヌクレオチドの創作及びクローニングにより達成することができる 。選択及び増幅は上述のとおりに実施する。単離したペプチドが改良された結合 特性を有することを確認するために、lacZ発現が異なる突然変異体と親ファ ージとを、スクリーニング実験の間、共に処理することができる。スクリーニン グ実験のコースにおけるもとの青色−白色の比の変化は、強化されたバ インダーの選択がうまくいっていることを評価するための視覚的手段として役立 つ。このプロセスは、何回ものサイクルで行うことができる。 5.4.TSARおよびTSAR成分の応用および用途 TSARおよび、TSARの結合領域またはその一部を構成し本発明の新しい 方法によりTSARと同じ結合特異性を持つことが確認されたTSAR成分は、 従来、抗体の結合領域、DNA結合タンパク質、RNA結合タンパク質、金属結 合タンパク質、ヌクレオチドヒダおよびGTP結合タンパク質、カルシウム結合 タンパク質、インテグリン、アドヘシンおよびレクチンなどの粘着タンパク質、 酵素、あるいはリガンドに結合親和性を持つ他の小ペプチドまたは高分子の一部 分、などが行なってきたin vivoおよびin vitroでの用途に有用である。 TSAR生成物は、あらゆる分野の工業または製薬業において、与えられたリ ガンドに特異性を持つペプチド結合部分を用いる場面で使うことができる。TS ARはまた、本発明の方法により与えられたリガンドに結合親和性、特異性およ び結合活性を持つように製造され選択された単機能結合ペプチドの製造に中間体 となることもできる。さらにいろいろな治療または予防に応用するための新薬候 補物質の開発に有望な手がかりを見つけるためにも使うことができる。そこで本 発明によればTSARおよびTSAR成分は広範囲のさまざまな応用、たとえば 生物医学の分野、生物調節および害虫制御、農業、化粧品、環境調節および廃棄 物処理、化学、触媒作用、栄養および食品工業、軍事利用、気候調節、製薬、そ の他を含む分野に応用できるが、これらに応用が限られている訳ではない。下に 述べる応用はTSARおよびTSARの結合領域を構成する成分の用途を説明す る例として挙げたものであって、応用の限界を示すものではない。他の応用は熟 練した 専門の技術者にはすぐに見て取れるであろうし、本発明はそれらを包含するよう 意図されている。 TSARおよびTSAR成分は生物医学、生物調節および制御の分野で広範囲 のさまざまなin vivo応用に有用である。これら応用のあるものでは、TSAR は、酵素、ホルモン受容体、免疫グロブリン、金属結合タンパク質、カルシウム 結合タンパク質、核酸結合タンパク質、ヌクレオチド結合タンパク質、インテグ リン、アドヘシンおよびレクチンなど粘着タンパク質、等の成分の模擬代替物と して使われる。また他の応用では、TSARはタンパク質/ペプチド、糖または 受容体分子に結合する他の三つの分子、たとえばストレプトアビジン、免疫グロ ブリン、細胞受容体などに結合する分子の模擬分子として用いられる。 他のin vivo用途としてTSARおよびTSAR成分のワクチン免疫原として の投与があり、能動免疫法として有用である。TSARはまた、与えられた細胞 またはウイルスの高分子リガンドに特異性を持つ第一次TSARを先ず生成させ 次いで第一次TSARに結合する第二次TSARを開発する、すなわち第一次T SARを第二次TSARを確認するためのリガンドとして使うというやり方で、 ワクチンの免疫原開発に使われる。第二次TSARは最初の細胞またはウイルス 高分子リガンド部位を模倣するが、適切なペプチド結合配列のみを含み、不適切 なペプチド配列は排除する。第二次段階で開発された全TSARまたは結合領域 またはその一部分が能動免疫プログラムの免疫原として使用できる。 In vivo応用ではTSARおよびTSAR成分は動物またはヒトに、注射(例 えば、静脈内、腹腔内、筋肉内、皮下、心房内、 乳房内、尿道内など)、局所適用、上皮または粘膜皮膚面からの吸収など、様々 な経路を通じて投与できる。生物調節または制御のための植物、昆虫および原生 生物への適用は、生物への直接適用、生息場所への散布、周囲の環境または周囲 の水への添加、などによって行なうことができる。 化学工業では、TSARは分離、精製、分取法、触媒作用などに使用される。 診断学の分野では、TSARはリンパ液、血液、尿、便、唾液、汗、涙、粘液 、その他の生理的液体または固体に存在するリガンドの検出に使うことができる 。組織学および病理学の分野では、TSARは組織切片、器官切片、塗抹標本、 または他の肉眼的または顕微鏡的検査のための試料中のリガンド検出のために使 うことができる。TSARはまた他の診断法で、ホルモン検出キットあるいは細 菌、ウイルス、マイコプラズマ、真菌、原虫など病原体の検出キットに抗体の代 替物として使用できる。TSARはさらに、TSAR結合のリガンドとしてモノ クローナル抗体を用いることによりモノクローナル抗体が結合するエピトープを 決定し、これによりモノクローナル抗体開発に用いられたもとの免疫原のエピト ープを決定するのにも使うことができる。このようにして、TSARまたは結合 領域またはその一部分は擬エピトープ及び/またはマイモトープとなり得る。 次の例は説明の目的のためにのみ呈示するもので、本発明の範囲をいかなる面 でも限定するものではない。 6.例:TSARライブラリの調製 TSARライブラリは本発明に従い、下に述べるように調製さ れた。 6.1 TSAR-9ライブラリの調製 6.1.1.オリゴヌクレオチドの合成および集合 図8にオリゴヌクレオチドの構造式およびTSAR-9ライブラリの構築に用い られた集合計画を示す。オリゴヌクレオチドはアプライドバイオシステム380a合 成機(Foster City,CA)を用いて合成し、全長オリゴヌクレオチドをHPLC により精製した。 各オリゴヌクレオチド対5μgを、緩衝液(67mMトリス-HCl、pH8.8、10mM β-メルカプトエタノール、16.6mM硫酸アンモニウム、6.7mMEDTA、50μg/ml BSA)中で0.1%トリトンX-100、2mM dNTPおよびTao DNAポリメラ ーゼ20単位と共に混合した。集合反応液は30秒間72℃で、次いで30秒間30℃で加 温した;この操作を60回繰り返した。変性過程は用いていないので集合反応はP CRでないことに注意しなければならない。充填反応は熱サイクル装置(Ericom p,LaJolla,CA)を用い次ぎの要領で行なった:72℃で30秒間、30℃で30秒間、 60サイクル繰り返し。低温相は、オリゴヌクレオチド対2組の間で6つの塩基の 相補領域でアニーリングを起こさせるためである。反応生成物はフェノール/ク ロロホルムで抽出し、エタノール沈澱させた。その結果、ヌクレオチドの90%以 上が二本鎖合成オリゴヌクレオチドに変換されていた。 10mMトリス-HCl、pH7.5、1mMEDTAを含む緩衝液(TE緩衝液)300μl に再懸濁後、オリゴヌクオチド断片の端を、供給元の指示に従いXba IおよびXho I(NewEngland BioLabs,Beverly,MA)で切断した。断片は4%アガロースゲ ル電気泳動 法により精製した。正しいサイズのバンドを取り出し電気溶離し、エタノール沈 澱により濃縮してTE緩衝液100μlに再懸濁した。集合したオリゴヌクレオチ ドの約5%は内部Xho IまたはXba I部位をもつと期待される;しかし集合計画の 結合過程では全長分子のみが用いられた。合成オリゴヌクレオチド断片の濃度は 、適当な量のマーカーと共に臭化エチジウム染色ゲル上を走らせて強度を比較す ることにより測定した。DNA操作のうち詳細に記述されていない部分は、すべ て前述のManiatisに従って行なった。 酵素消化させた集合オリゴヌクレオチドが結合可能であることを証明するため に、合成DNA断片の自己結合能を検査した。消化された断片は、T4DNAリガ ーゼを含む結合緩衝液中で一晩18℃で加温した。結合産物をアガロースゲル電気 泳動法により検査すると、臭化エチジウム染色上に鎖状体バンドが見られた。5 本のそれぞれ単位長さが異なる鎖状体バンド(すなわち、二量体、三量体、四量 体、五量体、六量体)が見られ、これは合成DNA断片が結合のための有効な基 質であることを示唆した。 6.1.2.ベクターの構築 TSARライブラリ発現に有用であるM13由来ファージベクターの構築は最近 報告された(Fowlkesら、1992、BioTechniques、13:422-427)。TSAR-9ラ イブラリ発現のために、FowlkeS報告で記述されたようにM13由来ベクターであ るm663を構築した。図2に、c-myc-エピトープをもつpIII遺伝子を含むm663ベク ター、すなわち成熟N-末端に挿入され両側のXho IおよびXba I制限部位にはさ まれた充填断片、を示す。 6.1.3.TSAR-9ライブラリの発現 合成されたオリゴヌクレオチドは、pIII遺伝子を含みXho IおよびXba Iにより 二重消化されたm663RFDNA(Fowlkes、supra)に、リガーゼと共に一晩12℃ で加温して、結合させた。具体的には、ベクターDNA50ngおよび消化された合 成DNA5ngをT4DNAリガーゼを含む結合緩衝液(50mMトリス、pH8.0、10mM MgCl2、20mM DTT、0.1mMATP)50μl中で混合した。一晩12℃で結合反応 後、DNAをエタノール沈澱により濃縮し70%エタノールで洗浄した。ついで結 合DNAをE.coli(DH5αF’;GIBCO BRL、Gaithersburg,MD)に 電気穿孔法により導入した。 電気穿孔により導入した細胞の小部分を培地に塗布し、組換え体が108個生成 したことを確かめるためプラーク数を数えた。組換えベクターを含むE.coli細胞 のライブラリは組換えファージの単増幅のため高密度(150mMペトリ皿につき〜4 00,000)で培地に塗布した。8時間後に、各皿を18時間SMG緩衝液(100mMN aCl、10mMトリス-HCl、pH7.5、10mMMgCl2、0.05%ゼラチン)で洗浄 して組換えバクテリオファージを回収し、グリセロールを50%の割合で添加して −80℃で冷凍した。 このようにして作製したTSAR-9ライブラリは、−2x1011 pfu/mlの作業 力価をもっていた。 6.2.TSAR-12ライブラリの作製 図9に合成オリゴヌクレオチドの構造式およびTSAR-12ライブラリの構築 に用いられた集合計画を示す。図9に示すようにTSAR-12ライブラリは実質 的には、次に述べる例外を除き、 上の第6.1節で記述したTSAR-9ライブラリと同じように調製した:(1)予知 されなかった各変異オリゴヌクレオチド配列、すなわちNNBは長さが54ヌクレ オチドではなく30ヌクレオチドである;(2)変異非予知配列の5'末端に含まれ る制限部位はXho IおよびXba IではなくSal IおよびSpe Iである;(3)二本鎖 の徐冷再対合を助ける3'末端の非変異配列はCCAGGTではなくGCGGTG (5'から3')である。 dNTPおよびTaoDNAポリメラーゼ存在下の無数のアニーリングと鎖延長 の繰り返しを含む合成および上の第6.1.1項で記述した精製後、合成二重鎖オリ ゴヌクレオチド断片をSal IおよびSpe I制限酵素で消化し、T4DNAリガーゼを 用いて、m663ベクターに含まれるM13 pIII遺伝子をコードするヌクレオチド配列 に結合させ、第6.1.2および6.1.3項で記述したTSAR-12表現ベクターのライ ブラリを得た。結合DNAは電気穿孔法によりE.coli(DH5αF';GIBCO BRL,Ga ithersburg,MD)に導入した。E.coli細胞のライブラリは組換えファージの増幅 のため高密度(150mMペトリ皿につき−400,000)で培地に塗布した。8時間後に 、SMG緩衝液で18時間洗浄して組換えバクテリオファージを回収し、グリセロ ールを50%の割合で添加して−80℃で冷凍した。 このようにして作製したTSAR-12ライブラリは、−2x1011 pfu/mlの作業 力価をもっていた。 6.3 TSAR-9およびTSAR-12ライブラリの特徴づけ 上の第6.1および6.2節で記述した各TSARライブラリのた めの挿入された合成オリゴヌクレオチドは2036(〜1047)通りの解読能を持ち、 各形質転換実験では〜1014分子が使われたので、これらTSARライブラリの構 成因子はそれぞれが独特な筈である。ペトリ皿増幅後、ライブラリ液または原液 はmlあたり各構成因子のコピーを104個含む。 いずれのライブラリでも、これまで確認された挿入オリゴヌクレオチド配列の うちで欠失または挿入を示すものは非常に少なかった(<10%)。これはおそら く、本条件下におけるオリゴヌクレオチド構築の正確さおよび、pIIIがファージ 増殖に必須のタンパク質であるため或る種の変異(すなわち、フレームシフト変 異)は許されないという事実を反映したものと思われる。 これらライブラリに表現された変異非予知ペプチドに、おそらくオリゴヌクレ オチドの合成中にin vitroで起こされた偏りまたは増殖するファージによる発現 中にin vivoで起こった偏りにより、なんらかの解読の偏りが存在するかどうか を確かめるため、下に示すように挿入断片を配列した。 6.3.1 TSAR-9ライブラリの特徴づけ TSAR-9ライブラリから無作為に選んだ23分離試料の、挿入合成ヌクレオ チドを検査した。E.coli(DH5αF')細胞を含む2xYTブイヨン1mlに接種するに は個別プラークを用い、37℃で一晩通気しながら培養した。DNAはManiatis( 上掲)に従って培養上清液から分離した。23個の分離試料はSanger法(1979、Pr oc.Nat'l Acad.Sci.USA 74:5463-5467)に従い、TSAR表現のため使用したm6 63ベクターのpIII遺伝子クローニング部位から89ヌクレトチド下流のオリゴヌク レオチド5'-AGCGTAACGATCTCCCG( 配列番号21)をプライマーとして、配列させた。 ヌクレオチド配列およびこれらがコードするアミノ酸配列は、MacVectorコン ピュータプログラム(IBI,New Haven,CT)を用いて解析した。アミノ酸の頻度 測定にはマイクロソフトのEXCELプログラムを用いた。これら解析は、アミノ酸 をコードするヌクレオチドコドン、従ってほとんどのアミノ酸は、表現タンパク 質のTSAR9ライブラリでは期待された頻度で起こったことを、示した。著明 な例外はグルタミンおよびトリプトファンであって、前者は過剰に後者は過小に 表現されていた。 挿入ヌクレオチドではTAG終止コドンが少なかった、即ち〜200個の分離試料中 2個のみしかTAG終止コドンを含んでいなかった、点が興味深い。集合計画から 、ファージ挿入物の約半数[1-(47/48)36]は少なくとも一つのTAGコドンを持 つと期待される。しかしTAGを持つファージの殆どは、細菌宿主がsupEなのに、 ライブラリから消失していたと思われる。これは抑制の有効率が100%未満であ ったことの結果かもしれない。 挿入された合成二重鎖オリゴヌクレオチド配列にコードされたアミノ酸配列は 、固定PG-コーディングセンターを除き、単一配列に鎖状化し、マイクロソフ トEXCELプログラムを用いて各アミノ酸の使用頻度を決定した。結果は図10に示 す。図10に示したように、これら頻度をオリゴヌクレオチドの集合計画から期待 される頻度と比較し、期待値からの逸脱度を基線上下の棒の高さによって表わし た。逸脱度の有意性はχ2検定により検査した;■、□および□の棒はそれぞれ 確率>93%、75-93%および<75%を表わす。図10が示すように、大半のアミノ 酸は期待される頻度 で出現したが、著明な例外としてグルタミンおよびトリプトファンはそれぞれ多 少過剰、過小であった。 このように、不変のPro-Glyを除き、いかなる部位にいかなるアミノ酸が出現 してもよい事が分かった;この結果、配列は予想できないまたは無作為となる。 6.3.2 TSAR-12ライブラリの特徴づけ TSAR-12ライブラリから無作為に選んだ約10個の挿入オリゴヌクレオチド を、上の第6.3.1.節で記述したようにDNA配列決定により検査した。分離試料 はTSAR-12ライブラリから無作為に選び、TSAR9分離試料と同じく配列 決定のために調製した。分析の結果、不変のGlyを除き、いかなる部位にいかな るアミノ酸が出現してもよい事が分かった;この結果、配列は予想できないか、 または無作為となる。 6.4 TSAR−13及びTSAR−14の半硬性ライブラリーの作成 半剛性構造を形成することができるペプチドを表すTSARライブラリーのも う一つの具体例を次に示す。この具体例のオリゴヌクレオチドにおける変異残基 をコードするコーディングスキームは、詳細の説明に記載の、より好ましいコー ド法の態様とは異なる。 6.4.1 オリゴヌクレオチドの合成と組み立て TSAR−13とTSAR−14のライブラリーに使用のオリゴヌクレオチド の構造式とTSAR−13ライブラリーの構築に使用の組み立てスキームを第11 図に示している。同じオリゴヌクレオチドデザインをTSAR−13とTSAR −14のライブラリーにも使用した。TSAR−13はファージミド、TSAR −14はファージで発現された。オリゴヌクレオチドは、予想されていないヌク レオチドの連続配列の両端に隣接している非変異ヌクレオチドを含むように設計 された。この例では、一本鎖ヌクレオチド配列が、二本鎖オリゴヌクレオチドに 変換されてコード化する:(a)5’〜3’の制限部位−システイン、グリシン −(NNK)8-Gly-Cys-Gly-(NNK)8-相補部位Gly-Cys-Gly:(b)3’〜 5’の相補部位Gly-Cys-Gly(NNM)8-Gly-Cys-Gly-Pro-Pro-Gly-制限部位。 それゆえ、ライブラリーは、酸化環境において二硫化物接着を形成する4個のシ ステイン残基がそれぞれにある半剛性接着ドメインを有し、クローバの葉の構成 を採用するように設計される。TSAR接着ドメインとpIII又はエファクター ドメインの間によじれを形成するように追加のプロリン残基が 入れられた。一本鎖ヌクレオチドの設計において、2個の二本鎖ヌクレオチドが ヌクレオチド配列をコードする所定の相補グリシン、システイン、グリシンでア ニールすることを確実にするすべての4個の可能なグリシンのコドンを利用した 。 オリゴヌクレオチドは、Applied Biosystems 380a合成装置(カリフォルニア 州フォスター市)で合成し、全長のオリゴヌクレオチドをゲル電気泳動により精 製した。 オリゴヌクレオチド対をアニーリングするため、200pmolのオリゴヌクレオチ ド対をシーケンナーゼバッファー(40mMトリスpH7.5、20mM MgCl2、50mM N aCl)において、総容量200ulで、0.1ug/ml BSA、10mM DTTと混合 した。混合物は、42℃で5分間、次に37℃で15分間インキュベートした。各0.2m Mの濃度と20単位のシーケンナーゼに4個のdNTPをすべて追加することによ り「(バージョン2.0(オハイオ州クリーブランド、U.S.バイオケミカル)」、 さらに、37℃で15分間インキュベートすることにより内部の反応をすべて引き起 こした。残存のポリメラーゼ活性は65℃で2時間インキュベートすることにより 、熱で非活性化した。冷却後、制限バッファー(10mMトリスpH7.5、50mM NaC l、10nM MgCl2)、追加の0.1ug/mlBSAと追加の2mM DTTを、それ ぞれ300単位のXbaI、XhoIと共に追加することにより、オリゴヌクレオ チドの断片の末端を開裂させた。3件の対照反応を同時に行った。第一の対照ア リコート、つまり、充填反応の10μlのアリコートにおいて、第一の制限酵素(Xba I)を同じ最終濃縮物(単位/μ1)に加えた。第二の対照アリコートに 、別の制限酵素(Xho I)を加えた。第三の対照アリコートには制限酵素を加えなかった。すべての試 料を制限酵素のメーカーが推薦する温度で2時間インキュベートした。分裂した オリゴヌクレオチドは容積比1対1のフェノール/クロロフォルムで抽出し、エ タノールを沈殿させた。断片は、1X TBEにおいて、15%の非変性予備ポリ アクリルアミドゲルで精製した。正しい寸法(対照見本との比較で判定)の帯を 取り除き、単離して、エタノールを沈殿させ、TEバッファーに再び懸濁させた 。 6.4.2 ファージミドベクターの構築 ファージミドベクターpDAF1の構築を後述の8.1に説明している。この ベクターを修正して、m666からpIII遺伝子のアミノ末端を挿入することに より全長のpIII遺伝子を含有した。pDAF3とm666をAiwNIとXb Iで切断し、0.7kbの断片をm666からpFLP3に転移させ、ベクターp FLP3を生成させた。 6.4.3 TSAR−13ファージミドライブラリーの発現 合成オリゴヌクレオチドは、XbaI、XhoI二重消化pFLP3 DNA に結合され、XL1の青色E.coliにエレクトポレートした。アリコートをプレー トして、力価が8×107全コロニーであると測定した。ライブラリー全体をアン ピシリンプレートでプレートした。TSAR−13ライブラリーを発現するため 、7×1010セルを30mlの2xYTの培地に加え、37℃で30分間インキュベートし 、その後、4×1011pfuのM13K07ヘルパーファージを加えた。0.004%のI PTG、2%グルコースを加えるか、又は、何も加えないでアリコートを誘導し 、1時間インキュ ベートした。次に、150mlの2xYT培地と70μg/mlのカナマイシンを加え、 細胞をさらに37℃で4時間インキュベートした。ファージミド粒子をPEG沈殿 させて、遠心分離で集め、4mlの培地に再懸濁させた。それぞれの力価は2×1012 pfu/mlであった。組換え体の総数は8×107であった。 6.4.4 ファージベクターの構築 TSAR−14ライブラリーを発現するため、前記6.1.2に記載のTSA R−9ライブラリーの一員を、EcoRIとHindIIIを用いてポリリンカー を切断し、pUC18ポリリンカーを挿入することにより修正して(以前は、 ba I部位を削除して修正した)青色のプラークを生成した。 6.4.5 TSAR−14ファージライブラリーの発現 次に、合成オリゴヌクレオチドを、TSAR−9ライブラリーについて説明し たとおり、pIII遺伝子を含むXba I、Xho I二重消化m666に結合し た。結合されたDNAを次にエレクトロポラーションによりE.coli細胞に導入し た。 6.5 TSAR−13ライブラリーの特徴づけ 各TSAR−13ライブラリーの挿入合成オリゴヌクレオチドには、2024(1. 68×1031)のポテンシャルコード化複雑度があった。形質転換実験に1012の分子 を使用したため、ライブラリーの各メンバーが独特であるはずである。無作為で 選択された2個の単離物の挿入合成オリゴヌクレオチドは、TSAR−13ライ ブラリーから検査した。2個の無作為単離物の配列は次のように推測された: CGDGQEPPETGCGVSRKRVSXGCGRLLT XXXXGCGPPGSR(配列番号142)及びCGRGARFSWMGCGG WGISQATGCGPDFPFYDGCGPPGSR(配列番号143)。配列 中のXは、二番目の鎖を配列させることにより簡単に分解できるゲル人工産物に よるあいまいさを表している。これらの単離物(配列番号142、143)から決定さ れる配列には、約8個の変異又は予測不能のコドンの連続配列の両端に隣接する ヌクレオチド配列を含む非変異システインが含まれている。 7.リガンド結合TSARの確認 一連の実験において、前記6節に説明のTSAR−9とTSAR−12のライ ブラリーを本発明に従い、選択された様々な異なるリガンドに対し結合特異性を 有する、発現されたタンパク質ペプチドを得るためにスクリーニングした。 7.1 スクリーニングの方法 特に記している場合を除き、次の方法を用いてTSAR−9とTSAR−12 のライブラリーをスクリーニングした。 選択したリガンドは、メーカーの指示に従い、次の二つの供給物の片方から得 た磁気ビーズに接合した:アミン末端微粒子支持体#8−4100B(Advanced Magnetics、マサチューセッツ州ケンブリッジ)とDynabeads −450、トシル 活性化(Dynal、ニューヨーク州グレートネック)。未反応グループとビーズに 対する非特異結合を阻止するため、ビーズは過剰なウシ血清アルブミン(BSA )でインキュベートした。ビーズは、次に、PBS−0.05%ツウィーン20中に懸 濁させて繰り返し洗浄し、強力な磁石で回収した。次に、ビーズを必要になるま で4℃で保管した。 スクリーニング実験において、1mlのライブラリーを100μlの再懸濁ビーズ (1〜5mg/ml)と混合した。管内容物を4℃で1時間から2時間、回転した。 次に、磁気ビーズを強力磁石で回収し、吸引により液体を取り除いた。次に、1 mlのPBS 0.05%ツウィーン20を追加し、ビーズを数回逆転させて再懸濁させ 、磁石でビーズを管壁に引き寄せ、液体を取り除いてビーズを洗浄した。ビーズ をさらに5回から10回、繰り返し洗浄した。50μlの50mMグリシン−HCl(pH 2.2)、100mg/mlのBSA溶液を洗浄済みビーズに加えて、タンパク質を変性さ せ、結合しているファージを解放した。5分から10分後、強力磁石でビーズを管 の側面に引っ張り、次に液体分を清澄な管に移した。管に、100μlの1M ト リス−HCl(pH7.5)又は1M NaH2PO4(pH7)を加えて、ファージサン プルのpHを中和させた。次に、ファージを連続して10-3から10-6に希釈し、アリ コートをE.Coli DH5αF′セルFでプレートして、サンプルの単位を形成す るプラークの数を判断した。一定の場合において、プラークの色差別のため、X GalとIPTGの存在下でプレートを行った(つまり、lacZプラーク+は 青、lacZ-プラークは白である)。入れたサンプルの力価も比較のため測定 した(希釈は通常は10-6から10-9であった)。 スクリーニング実験に成功するために、一般的に、次の方法で連続スクリーニ ングを3回行った。第一に、ライブラリーをスクリーニングし、回収したファー ジを直ちに再スクリーニングした。第二に、第二回後に回収されたファージをマ ニアティスに従いプレート増幅した。ファージは、〜5mlのSMGでプレートを 重ね、 4℃でプレートを一晩インキュベートすることにより、SMGに溶離させた。第 三に、次に、小さなアリコートをプレートから取り、再スクリーニングした。次 に、回収したファージを低濃度でプレーティングして、個別分析用の単離プラー クを得た。 個々のプラークは楊枝で取り出し、2xYTにおけるE.coliF細胞の培養物の 接種に使用した。37℃で一晩培養後、次に培養物を遠心分離で回転させた。次に 、上清を清澄な管に移し、ファージ原料として供した。一般的に、力価は1012pf u/mlで、4℃で安定している。次に、個々のファージアリコートをリガンド被 膜ビーズに結合するか、その他の対照ビーズ(つまり、BSA被膜ビーズ又は他 のリガンドで結合のビーズ)に対する結合の不足について再試験した。 7.2 TSAR結合7E11−C5の確認 一連の実験において、TSAR−9とTSAR−12のライブラリーを、反前 立腺がん腫モノクローン抗体、つまり、7E11−C5抗体に対して結合特異性 を有する発現タンパク質/ペプチドについてスクリーニングした。7311−C 5モノクローン抗体は、1992年11月10日発行の米国特許5,162,504号に記載され ている。 TSAR−9はTSAR−12のライブラリーを7.1の説明に従い、発現さ れたファージ粒子を、ビーズメーカーが供給する指示書に従い共有的に取り付け られた7E11−C5モノクローン抗体を有するDynal磁気ビーズ(ニューヨー ク州グレートネック)に接触させることにより、連続2回スクリーニングした。 7E11−C5単一クローン抗体を結合しているファージは、強力 磁石を用いて回収し、プレート増幅した。増幅されたファージは、次に、磁気ビ ーズで再スクリーニングし、プレーティングした。9個の異なるヌクレオチド配 列から成る。14個のファージを、7E11−C5モノクローン抗体に対する高い 親和力に基づき単離した。 7E11−C5結合ファージによりコードされたTSARの結合ドメインのア ミノ酸配列を表1に示す。 9個の7E11−C5を結合しているTSARは、同じアイソトープ、つまり 、米国特許4,522,918及び4,612,282に記載のB72.3モノクローン抗体、ある いは、牛血清アルブミン(BSA)に少なくとも1,000〜10,000倍以上強力に結 合する。事実、7E11−C5を結合するTSARは、いずれも、CEA抗原を 認識するC46モノクローン(ロセンストラウス等、1990年、ガン免疫、Immuno l,Immunother 32:207-213を参照)を含め、試験されたその他のモノクローン 抗体に結合しない。 表1に示すように、7E11−C5を接着している9個のTSARは、6個の アミノ酸の直線一致動因、つまり、Xが明らかにアミノ酸であるM(Y/W/H /I)XXL(H/R)を共有している。最近、7E11−C5MAbにより認 識された前立腺ガン細胞に発現されているタンパク質の配列が発表された(イス ラエリ等、1993年、Cancer Res、53:227-230)。タンパク質の配列には位置が 2個ある。それは残渣x−x′とy−y′で、配列が7E11−C5結合TSA Rにおいて明らかにされている直線一致動因に整合する。それゆえ、本発明の方 法は、自然に発生するタンパク質において7E11−C5により認識されるエピ トープの識別に使用できる直線一致動因を明らかにしている。エピトープの確認 には、タンパク質から正確な配列を合成すること、一方又は両方が7E11−C 5に接着することあるいは7E11−C5の抗原への結合を抑制することがある 。 7E11−C5抗体に対する各種の7E11−C5結合TSARの相対的親和 性を比較した。マイクロ力価プレートをファージ結合前に異なる量の抗体(つま り、0,4,20,100,500ng)で 被膜した。我々の予測は、抗体に対する親和性が最大のTSARが、より少ない 量の抗体で被膜されたウェルに依然として効果的に結合するであろう、というこ とであった。最も良好に結合したTSARは、9−1、9−3、9−5、12− 1であった。これらのTSARには、動因に第二のアミノ酸があった。次のクラ スのTSARは、結合力が〜2倍低かった。12−2によって代表されるように 、これも第二のアミノ酸としてYがあった。3個のTSARは、9−2、9−4 、12−4に代表されるように、最高に結合するものと比較して、5倍から10倍 結合力が低かった。これらの挿入物には、動因の第二の位置にW又はHがあった 。最後に、TSAR 12−3は、最高に結合するものと比較して50倍未満で あった。このTSARには、それぞれ第二と第六の位置にIとRがあった。それ ゆえ、7E11−C5エピトープは、変異と非変異の残基がある直線ペプチド配 列により模倣することができる。 7E11−C5モノクローン抗体により認識された抗原は、LNCaPヒト前 立腺ガン細胞株(ATCC♯CRL 1740)において高度に発現される。表 1に説明の3個のTSARペプチド、つまり、7E11.9−1(配列番号22 )、7E11−9−5(配列番号26)、7E11.12−2(配列番号28) の名称のTSARの、7E11−C5モノクローン抗体の抗原結合部位を認識す る能力を、LNCaP細胞リゼイトを「捕獲」抗原として使用して、競合結合 E LISA分析で次のように評価した: ポリ塩化ビニールの96−ウェルELESAプレート(Cooke、バージニア州アレキサ ンドリア)の各ウェルをLMCaPヒト前立腺 ガン細胞(ATCC♯CRL 1740)リゼイトで塗布した。リゼイトは、全 面LNCaP細胞培養を収穫し、4容積の1mM MgCL2に5分間懸濁させ、2 μgのDNase(インディアナ州インディアナポリス、ボーリンガー・マンハイム )と混合し、ダウンス・ポモジェナイザ(ニュージャージー州ウィートン)で40 ストローク使用して均質にして調整した。LNCaPリゼイト(0,1X PB Sにおいて1:50の希釈のウェル当たり50μl[ダルベッコのpH7.2、JRH、 ペンシルバニア州デンバー])を37℃で一晩、ELISAプレート上で空気乾燥した 。ELISAプレートは、室温で60分間、PBSにおいて、1%のBSA(イリノイ 州カンカキー、ペンテックス・フラクションV、マイルズ)の150μl/ウェル でブロックした。 室温で1時間、LNCaP抗原被覆ELISAプレートに加える前に、室温で1時 間、7E11−C5モノクローン抗体(30ng/ml)(1:1)で高濃度のTSA R産生ファージをプレインキュベートすることにより競合分析評価を行った。ブ ランクの対照群は、一次抗体が不在のブロック溶液を使用した。ファージ(MA b)なしのバッファーでプレインキュベートされた7E11−C5モノクローン 抗体は、正の対照群であった。発現ベクターm663ファージも非特異性ファー ジ対照群として使用した。 プレートは、0.05%のツィーン−20でPBSにおいて4回洗浄した。結合され たモノクローン抗体7E11−C5は、次の方法で検出した:(1)室温で60分 間、1%BSA−PBSにおいて、0.4ng/mlに希釈した抗マウスIgGI−HR P(ニューヨーク州オレンジパーク、フィッシャー・バイオテック)の50μl/ ウ ェルで培養。(2)PBSにおいて、0.05%ツィーン−20で6回、プレートを洗 浄、(3)100μl/ウエルのABTS基質[200μl ABTS,(ボーリンガ ー・マンハイム)、10mlクエン酸バッファー(pH4)、10μl H22]を追加 した。反応生成物の光学濃度は、マルチスカンプレートリーダー(Molecular De vices、カルフォルニア州メンロパーク)を用いて終点分析で測定した。競合抑 制率(%)は、正の対照群の反応度を試験サンプルと比較して決定した。7E1 1.9−5と7E11.12−3のファージを用いて得た結果を第12図に示す。 第12図に示すように、7E11.9−5と7E11−12−1の名称が付いて いるTSAR産生ファージは、7E11−C5モノクローン抗体の抗原に対する 結合を線量依存様式で抑制した。7E11.9−1の名称が付いているTSAR 産生ファージも7E11−Cモノクローン抗体結合を抑制した(データは示して いない)。TSAR 7E11.12−3ファージは、TSAR 7E11.9 −5ファージと比較して、7E11−C5モノクローン抗体に対する相対的親和 性が約50倍低い。このことは、抗体結合の50%を抑制するために必要な高ファー ジ濃度に反映されている。3.5×1011のIC50は1.7×1010のIC50に匹敵する。 MAb 9E10により認識されたc−mycエピトープを含むM6 63ファー ジは、結合を抑制しなかった。このことは、ファージの表面に正しいペプチドが 存在している場合に限り抑制が発生することを実証している。 さらに、7E11−C5を結合しているTSAR、つまり、アミノ酸配列LY ANPGMYSRLHSPA(配列番号31)を有 するTSAR 7E11.0−1(配列番号22)の一つの一部に対応するペプ チドを、Applied Biosystem合成装置(カルフォルニア州フォスター市)を用い て合成し、HPLCにより精製した。別の一連の実験において、配列番号31を有 するペプチドがpIII融合タンパク質として発現される元のTSARと実質的に 同じ活性を維持していることが実証された。このペプチドは元のTSARから誘 導されたものである。 下記の実験のために、配列番号31と名付けられTSAR系の合成ペプチドを精 製(逆相HPLC)として調製した。 一連の実験において、配列番号31(アミド形態)の7E11−C5モノクロー ン抗体の抗原結合部位を認識する能力は、実質的には本書に記載の非活動抗原と してLNCaP抽出物を使用して、競合結合ELISAにおいて評価した。TSAR 系のペプチド(配列番号31)の濃縮は、1.75〜1130nMの範囲であった。7311 −C5モノクローン抗体の濃度は、30ng/ml(0.2nM)に維持された。ペプチド は、抗原被膜のELISAプレートに加える前に、室温で1時間、7E11−C5モ ノクローン抗体でプレインキュベートした。RGD−21:NH2−PSYYR GDAGPSYYRGDAG−CONH2(配列番号32)とCYT−379: NH2−SYGRGDVRGDFKCTCCA−CONH2(配列番号33)のア ミノ酸配列を有する追加の対照ペプチド(アミド形態)も評価した。ここでは、 これらの対照ペプチドを対照ペプチド1と対照ペプチド2と呼んでいる。配列番 号31(アミド形態)と2個の対照ペプチド、対照ペプチド1と対照ペプチド2の 、別のモノクローン抗体、つまり、メリーランド州ペセスダのNIH国立ガン センターのジェフリー・シュロムから入手したB139の競争して抑制する能力 も評価した。B139モノクローン抗体は、ヒトの上皮細胞と反応するミューレ インIgGIモノクローン抗体で、7E11−C5抗体により認識する抗原とは 異なる抗原をLNCaP抽出物の中に認識する。9ng/mlの濃度で、B139モ ノクローン抗体を使用した。得られた結果を第13図に示す。 第13図に示すように、配列番号31(アミド形態)は、抗体のペプチドと一価の 結合部位の約400対1のモル比に対応する約160nMのIC50で、7E11−C5モ ノクローン抗体のLNCaP抽出物への結合を効果的競争的に抑制した。対照ペ プチド1と対照ペプチド2の二つの対照ペプチドは、7E11−C5抗体と効果 的に競合しなかった。その上、配列番号31(アミド形態)、対照ペプチド1と対 照ペプチド2のいずれも、アイソトープ整合対照B139モノクローン抗体の結 合を競合的に抑制しなかった。ここに提示した結果に基づき、配列番号31(アミ ド形態)が7E11−C5モノクローン抗体の抗原結合部位を特異的に認識し、 実際には、エピトープを模倣することが明らかである。 別の一連の実験において、非活性化により形態が制約された場合の、特異的に 7E11−C5に結合する配列番号31(アミド形態)の能力を次の手順で評価し た: 10%PBS(ダルベッコ、pH7.2、ハゼルトン)に希釈したペプチドを、ポリ 塩化ビニールプレート上に吸収させて固定させた。配列番号31(アミド形態)を 0.5、5、50または500μg/mlで、10%PBSにおいて希釈した。同じ濃度範囲 の10%PBSの対照ペプチドが対照の役割りを果たした。容積50μlの試験又は 対照 のペプチド溶液を各ウェルに加えて、4℃で一晩インキュベートした。ペプチド 溶液を取り除き、10%BSA−PBSをブロック溶液として加えた。7E11− C5モノクローン抗体又は対照B139モノクローン抗体を1.7から10,000ng/m lの濃度範囲で加え、プレートを室温で1時間インキュベートした。結合された 7E11−C5モノクローン抗体を前記のように、抗マウスIgGI−HRPで 検出した。 固定化配列番号31(アミド形態)の濃度が0.5μg/mlから500μg/mlに変化 した時に得た結合分析評価の結果を第14図に示している。7E11−C5の量依 存結合が試験したすべてのペプチド濃度において観察された(第14図)。さら に第14図に示すように、配列番号31(アミド形態)への最適抗体結合は、配列番 号31(アミド形態)の5μg/ml溶液で塗布されたプレート上に発生した。 7E11−C5モノクローン抗体に対する固定化配列番号31(アミド形態)の 特異性も、固定化の配列番号31(アミド形態)を有するELISAプレートのウェル を接触させ、7E11−C5抗体又は非関連B139抗体(対照抗体)のいずれ かで4℃で一晩、50μlのペプチドでインキュベートして評価した。第15図に示 しているその結果は、7E11−C5抗体が配列番号31(アミド形態)被膜プレ ートに特異的に結合し、B139抗体が配列番号31(アミド形態)被膜プレート に結合しなかったことを実証している。 さらに、ELISAプレート上で固定化すると、無関係の対照ペプチド1と対照ペ プチド2は、試験したいずれの抗体にも結合しな かった(データは示していない)。 得た結果に基づき判断して、7E11−C5結合TSAR及びかかるTSAR の一部を構成する配列番号31などのペプチドは、免疫反応分析試料の開発や7E 11−C5抗体の親和性クロマトグラフィーの開発に有効なはずである。前記に 説明のように、このようなTSAR組成は、7E11−C5抗原のエピトープの 説明に有効であったが、関係する抗原が前立腺ガンや正常前立腺に対して高度に 制約されているため、前立腺切開を受けている患者又は前立腺切開後の患者に対 する前立腺ガン用ワクチンの制作に有用なエピトープのミメトープの制作にも有 効である可能性がある。さらに、TSAR組成は、7E11−C5抗体の商業生 産における品質管理分析評価のフォーマット化においても有益であった。 7.3 TSAR結合金属の確認 別の一連の実験において、TSARライブラリーを、亜鉛、銅、ニッケルなど を含む選択されたリガンドとしての金属イオンに対して結合特異性を有するタン パク質/ペプチドに対して選別した。 特定の実験において、固定化された金属アフィニティークロマトグラフィー( IMAC)を使用した。このクロマトグラフィーにおいて、イミノジ酢酸セファ ロースは、三座方式でZn+2を配位し、固定し、及び、他のリガンドとの相互作 用のための残りの配位部位を提供する働きをする。 TSAR−9の無作為ペプチドライブラリーを次の手順でIMACクロマトグ ラフィーにかけた。0.5mlの床容積イミノジ酢酸(IDA)セファロース(シグ マ・ケミカル社)のカラムを、1 mlの殺菌二重蒸溜(dd)H2Oで洗浄し、ddH2Oにおいて5mlの10mM Zn Cl2を充填し、次に3mlの殺菌ddH2Oを付加し、10mlの10mMトリス−HCl 、150mM NaCl、0.1%のツィーン20、pH7.5(T10NT)で平衡化して、Z n(II)IDAカラムを作った。1012pfuのTSAR−9無作為ペプチドライブ ラリーをZn(II)IDAカラムの上を通過させ、10ml T10NTで洗浄した 。結合ファージを500μl 200mMのグリシン−HCl、pH2.2で溶離し、次にpH を500μl 1Mのリン酸塩バッファー、pH7.5+1ml T10NTで中和させた 。溶離したファージをさらに2回選別にかけ、その結果をE.coliDH5αF′の 上で一晩成長させることにより増幅した。 Zn−結合TSARを発現する単離ファージをバイアス無しで選別し、一晩増 殖し、TSARをコードするDNAを配列化した。 亜鉛結合ファージによりコードされたTSARの結合ドメインのアミノ酸配列 を表2に示す。 表2は、Zn(II)結合TSARの結合ドメインの推論アミノ酸配列を示して いる。TSARペプチドのアミノ酸配列は、有意の直線一致動因を明らかにして いないが、そのアミノ酸組成は、その位置を無視して考えると、顕著なバイアス を示している。入力TSAR−9ライブラリーのアミノ酸組成と比較して、クロ ーンは、ヒスチジン(p<2×10-17)及びプロリン(p<0.05)の豊富な残留 物を統計的に有意に共有し、並びにアラニン(p<0.08)、バリン(p<0.09) 、ロイシン(p<0.0003)及びシステイン(p<0.00008)の残留物の不足を統 計的に有意に共有している。入力TSAR−9ライブラリーに観察されたアミノ 酸組成は、これらの計算の基準となるため、これらのバイアスの原因はZn(II )−IDA選択過程にあるものとしなければならない。 Zn(II)−IDA選択ペプチドに関連する最高に劇的なバイアスは、ヒスチ ジンに対して3.6倍の富化と8.5倍のシステイン残基の抑制であった。無作為で選 択されたTSAR−9クローンに表示されたペプチドには、平均で1.73±1.44( 平均±標準偏差)のヒスチジンと1.23±1.19のシステイン残基が含まれ、Zn( II)−IDA選択ファージに表示されたペプチドには平均で、6.21±1.13ヒスチ ジンと0.16±0.50のシステインが含まれている。in vivo[ベルグ、1988、Proc .Nat'l.Acad.Sci.USA 85:99-102(ベルグ、1988年)]及びIMAC[イッ プ等、1989年、Anal.Biochem.183:159-171(イップ)]の両方において、金属 配位におけるヒスチジン残留物の重要性が良く記述されている。システイン残留 物はin vivo[ベルグ、1990年、Ann.Rev.Biophy.Bio-chem,19:405-421(ベ ルグ、1990年)]におけるタンパク質によ り、Zn2+配位に参与しているが、観察されたシステインの不足は、イップの計 算による、IMACにおけるペプチド保持にシステインの貢献度が小さいことと 一致している。アーノルド(1991年、Biotechnol.9:151-156)は、システイン は、金属イオンの存在下酸化して、二硫化物ブリッジを形成し、固定化金属との 相互作用に役にたたなくなる傾向があるため、システインがIMACにおける保 持に貢献しない可能性を示唆している。システイン残基が選択されないことはそ のような影響で説明することが可能であるが、システインの劇的な抑制はさらに 説明を必要とする。二硫化物結合がZn(II)−IDAとの安定相互作用との不 適合な形態にペプチドを制約する傾向がある可能性がある。 表面的には、Zn(II)−IDA選択ファージ上に発現されるペプチド内のア ミノ酸の分布の一部の側面が非無作為的に見える。この可能性を調査するため、 複数の統計学的試験を行った。この試験において、n+1、n+2、n+3又は n+4の位置(ヒスチジン残基との関係で)で発見された特定のクラスの観察さ れたアミノ酸の数と無作為分布を想定して見込まれる数と比較した。相互のヒス チジン残留物の分布に統計学的に有意なバイアスは発見されなかった。同様に、 集団として芳香族側鎖(フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン)を有す るアミノ酸、集団として脂肪族側鎖(グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、 イソロイシン)を有する残基、及びプロライン残基は、ヒスチジンとの関係で無 作為的に分布しているようである。最後に、無作為ペプチドにおけるヒスチジン の位置分布に有意なバイアスは見られない。 異なる特性に基づき、表2に記載のTSARから4個−Zn1A1、Zn1A 6、Zn1A12、Zn1B8(配列番号49、50、51、52)選択して、クロマト グラフによる特性検査を行った。TSARを選択して、変異挿入物内におけるヒ スチジン残基の豊富な量と分布の範囲を表すことを試みた。Zn1A1とZnL A6には、それぞれの無作為ペプチド内にヒスチジンが7個あり、Zn1A12 とZn1B8には、それぞれヒスチジンが8個及び5個ある。Zn1A12とZ n1B8には、予測されないペプチド内部に良く分布したヒスチジンがあり、Z n1A1とZnLA6のヒスチジンはそれぞれ相対的、例外的に集団になってい る。 Zn(II)−IDA選択TSARBに相対的結合を定量化するため、各TSA Rコード化ファージをZn(II)−IDAにわたりクロマトグラフ処理した。フ ァージについて、画分を3個集めて、滴定濃度にした。洗浄(未結合)、溶離( 結合、溶離)、コラム(結合、未溶離)。この方法で画分すると、各TSAR結 合ドメインは、非選択ファージクローンにわたり、少なくとも4ログ富化を一貫 して表示した(データ表示無し)。さらに、各クローンは、回収ファージの15% (Zn1A1として)から85%(Zn1B8として)の範囲の一貫した程度の保 持を示した。 Zn1B8は、その結合ドメイン内にあるヒスチジンが最少のため、ヒスチジ ンの絶対数がZn(II)−IDAに対する結合の効率の唯一の決定要素ではない ようである。ヒスチジン残留物を分離する配列も、直接的(配位金属により)あ るいは間接的(ヒスチジン/金属相互作用に影響を及ぼすことにより)に、保持 に貢献するに違いない。複数の研究(ヘムダン等、1989年、Proc. Nat'l.Acad.Sci.,USA 86:1811-1815;イップ)がIMACによるタンパク質保 持は、主に表面ヒスチジンの数により決まるとの結論を出しているが、別の機能 群も結合に貢献することが示されている(イップ)。 さらに、ヒスチジンの分布が最大のTSAR(ZnA12)とZn1B8がZ n(II)−IDAによる保持が最低であることを示すことが実験により実証され ている。この観察結果は、無作為ペプチド内にヒスチジン相互に統計学的に有意 な位置バイアスが検出されなかった事実に一致している。恐らく隣接するヒスチ ジン残留物の配位幾何学は分離しているヒスチジン残留物より好ましくないため 、長さnのポリヒスチジンの結合に対する貢献度が予測されないペプチド内に無 作為に散乱するn個のヒスチジンより低いことは妥当なようである。 識別されたZn−結合タンパク質の結合特異性を、Zn+2、Cu+2又はNi+ 2が付加されているIDAカラムを用いてクロマトグラフィーにより評価した。 1mlの100mMトリス−HCl、150mM NaCl、0.1%ツィーン−20,,pH7.5(T 100NT)における特定のZn−結合ファージ(1×1011pfu)をZn(II) −、Cu(II)−又はNi(II)−IDAカラムに入れ、前記のようにカラムを 洗浄した。ただし、T100NTをT10NTの代わりにした。カラムを酸−Z n+2(T100NTにおいて2ml 100mM ZnCl2、pH7.5)又はイミダゾール (T100NTにおいて2ml 100mM イミダゾール、pH7.5)で溶離した。3個の 画分を集めて、ファージの存在に対して滴定濃度にした。洗浄画分(■)、 ムマトリックス(□)。その結果を第16図AとBに示す。 第16図AとBに示すように、Zn結合TSARもCu(II)−IDAに結合し 、それよりも程度は小さいがNi(II)−IDAにも結合する。さらに、第16図 Bに示すように、Zn結合TSARは、充填されていないIDA−セファロース により保持されず、Zn(II)、つまり、T100NT中のZnCl2(pH7.5) で溶離された。 Zn+2結合に対して前記のように、Cu+2及びNi+2の結合TSARについて TSAR−9ライブラリーをスクリーニングした。ただし、IMACにはCu+2 又はNi+2を充填した。 表3及び4表に、銅(Cu+2)結合TSARとニッケル(Ni+2)結合TSA Rの結合ドメインのアミノ酸配列を示している。 得られた結果に基づき、金属イオン結合TSARとかかるTSARの一部から 成るペプチドは、例えば、各種のタンパク質やペプチドの親和性クロマトグラフ ィー精製法の開発に有効であるはずである。 ある特定の用途において、金属イオン結合TSAR(又はその一部)が化学的 に、あるいは、再結合法により、合成中のタンパク質に取り付けられる。金属イ オンはカラム上で固定化され、カラムは反応混合物、培地又は細胞抽出物からの 所望のタンパク質の精製に効率的に使用される。別の用途では、金属イオン結合 TSAR(又はその一部)が親和性カラムに結合され、有毒排水又は患者血液サ ンプルなどの生物学的液体などの溶液からZn(II)、Cu(II)又はNi(II )などの有毒重金属イオンの除去に使用される。さらに別の用途では、例えば、 クロモフォアル・トリプトファンを化学的又は再結合法により、湖、河、工業排 水、血液やリンパ液などの生物学的液体の水性見本あるいは液体見本における、 Zn(II)、Cu(II)、Ni(II)などの金属イオンの存在の検出に有益に使 用するバイオセンサーに有効な金属イオン結合TSAR又はその一部に取り付け ることができる。 7.4 ポリクローナル抗体を結合するTSARの確認 別の一連の実験において、TSAR−9ライブラリーをポリクローナル抗体、 つまり、ヤギ抗マウスFc抗体(GAM)に対して結合特異性を有する、発現さ れたタンパク質/ペプチドに対して、7.1に記載のスクリーニング法を用いて 選別した。 TSAR−9ライブラリーをポリクローナル抗体で次の手順で選別した。親和 性精製、ヤギ抗マウスFcポリクローナル抗体 (GAM)をシグマ・ケミカル社(ミズリー州セントルイス)から購入し、磁気 ビーズ(マサチューセッツ州ケンブリッジ、アドバンスド・マグネチック)でイ ンキュベートした。GAM被膜の磁気ビーズをTSAR−9ファージで1時間か ら2時間、回転しインキュベートした。GAMに対して結合親和性を有するTS ARを発現するファージを、強力磁石を用いて結合ファージGAMビーズ複合体 を除去して分離した。結合ファージを酸溶離、つまり、50μl 200mMグリシンH Cl、pH2.2、次いで100μl 1MNaHPO4、pH7.0を行って、ビーズ複合体 から取り除いた。 GAM結合TSARの推測アミノ酸配列をDNA配列により決定した。GAM 結合ファージによりコードされたTSARの結合ドメインのアミノ酸配列を表5 に示している。表5に示しているGAM結合TSARのすべてが、他のヤギ抗マ ウスポリクローナル抗体で被覆した磁気ビーズに結合しなかった(データは示さ れていない)。このような結果は、ポリクローナル抗体が、一つずっ特異性が異 なることを示唆している。それゆえ、TSARをポリクローナル抗体の結合に有 効にする場合は、個々の患者毎にスクリーニングを行うべきであり、このスクリ ーニングは、高速法と発明のライブラリーを用いて効率的に行うことができる。 表5に提示のTSAR配列を検討すると、RT(I/L)(S/T)KPの3 個のGAM結合TSARが一致していることが示唆される。ゲンバンク(Gen Ba nk)を検査して、マウスγ−2aとγ−3の重ポリペプチド鎖(RTISKP; aa216−221)のFc領域内にこの配列が存在していることが明らかにな った。それゆえ、この方法によりマップされる親和性−精製ヤギポリクローナル 抗体の主要標的の一つは、マウス免疫グロブリン重鎖における不連続領域のよう である。おもしろいことに、この領域は脊髄動物の間で異なっている。 表5に提示の残りのGAM結合TSARは、他の3個のGAM結合TSARと は異なり、ヤギ抗マウスIgビーズに効果的に結合する。挿入配列のどの部分( つまり、一次側、二次側)が結合させるのか明らかでない。注目すべきこととし て、このTSARの一次側配列が、検査したマウス免疫グロブリン配列に整合し ないことである。 得られた結果に基づき、GAM結合TSAR及び配列番号64−67などの、かか るTSARの一部を構成するペプチドは、他の種に対する交差反応を回避する特 定の抗マウス抗体を商業的に調製するために有益であるはずである。さらに、T SARGAMバインダーは、免疫性のマウス抗体の特異的領域の説明に有効であ った。この情報は、ヒトのin vivoに使用する修正マウス抗体の設計に有効であ り、このような免疫性配列が不足している修正抗体がヒト抗マウス抗体(HAM A)反応の頻度を減少させるはずである。 7.5 TSARと結合したC46抗体の識別 さらに他の一連の実験で、発がん性が未発達の抗原(CEA)のモノクロナー ル抗体、即ち、抗CEAのC46抗体に対する結合特異性を有する発現された蛋 白/ペプチドについて、TASAR−9ライブリーのスクリーニングを行った( Rosenstrausら、1990、Cancer Immunol,Immunother.32:207-213参照) 前記7.2節に示したように、C46モノクロナール抗体と結合する蛋白/ペ プチドについて、TSAR−9ライブラリーをスクリーニングした。ただし、7 E11−C5モノクロナール抗体の代わりに用いられているモノクロナール抗体 C46を除く。 C46モノクロナール抗体に特異な結合親和性を示すTSARでコードした2 個の組み換えファージを一貫性を持つように分離した。これらのファージは抗前 立腺腫瘍抗体7E11−C5、又は、18F7抗体とは結合しなかった。18F 7抗体は、自己免疫疾患である全身性紅斑性狼瘡のマウス・モデルと関連するS m抗原を認識するモノクロナール抗体である(7.6節以降参照)。C46結合 ファージによりコードされたTSARの結合領域のアミノ酸配列を表6に示す。 特定された2個のC46を結合したTSARのアミノ酸配列は、お互いの明白 な類似性が小さいか、無かった。当初、Barnettら、1988、Genomics 3:59-66で 発表されているヒトCEAの配列と比較したとき、配列番号16について指摘さ れている独自性が小さいか無かった。他方、配列番号68の短い領域、即ちアミ ノ酸残渣22−25に位置するIDVLは、CEA蛋白上の短い領域、即ち、ア ミノ酸残渣586−590のLDVLと一致していた。そうではあるが、そのよ うな4アミノ酸ロング・モチーフ[中心的模様が長い部分]はTSARライブラ リーからもっと頻繁に分離されるはずという事実にたって、C46抗体により認 識されたエピトープは単純で無いように見える。 C46を結合したTSARが、C46抗体の抗原結合部位を認識する能力を以 下のようにELISA分析を用いて評価した。 マイクロ滴定用のディッシュ・ウエルにC46モノクロナール抗体(100mM のNaHCO3中に5g/ml、pH8.5)50μlに4℃で2時間塗布した。その ウエルに50μlのBSA(100mMのNaHCO3。中に1g/ml、pH8.5) を加え、ウエルを30分間室温で放置した。ウエルをPBS−0.05% Tween 20で洗浄した(5x)。 各ウエルに25μlのどちらかのC46結合のファージ(C46.9−1又はC 46.9−2)25μl及び高純度CEAの量を増加させて(1、25、250、2500 ng)加えた(Scripps Clinic)。室温での2時間の放置の後で 、ウエルをPBS−0.05% Tween20で洗浄した(10x)。次に、200mM のグリシンHCl(pH2.2)25μlをウエルに加え、室温で5分間放置した。 次にその液を、1MのNaHPO4が50μl入っている新しいマイクロ滴定用デ ィッシュ・ウエルに移した。次に、ウエルの内容物を連続的に希釈し、アリコー トをプラークをカウントするために放置した。結果を図17に示す。 図17に示すように、CEAは、C46抗体と結合するために、両方のC46結 合のTASRと効果的に競争していた。 C46.9−2結合のTSAR、即ち配列番号69の結合領域内の一連の重な るように8分割(8−mer)したペプチドを合成して、C46モノクロナール 抗体との反応性を調査した。合成された8分割ペプチド(8−mers)のアミ ノ酸配列は以下の表6aに示す。 より具体的には、「ペプチド・オン・ピン」(Chiron Mimotopes,Victoria, Australia)として入手した合成8分割標本を、メーカーが示唆した通りにEL ISA分析を用いて、潜在的なエピトープ及びミモトープを特定するために評価 した。メーカーの指示に基づいて、C46モノクロナール抗体と共に、特定の「 ペプチド・オン・ピン」を放置した。ウエルを洗浄し、アルカリ・ホスファター ゼと結合したヤギの抗マウス抗体と共に放置した。p-ニトロフェニル・ホスフ ェート(U.S.Biochemicals,Cleveland,OH)を用いた色反応が開発された。ウ エルを405nmの波長で、ELISAプレート・リーダーを用いて走査した。E LISA分析の結果を図18に示す。 図18に示すように、C46.9−2から得られた1個の特定8分割標本即ち配 列番号157がC46抗体と有意な反応性を示した。他の8分割標本のどれもC4 6抗体と有意な反応性を示さなかった。 最初に、Barnettら(前記)が発表している既知のCEAの配列と比較したと きに、配列番号69について気づいた独自性は小さいか無かったけれども、C46 抗体と有意な反応性を持つ8分割標本のアミノ酸配列、即ち、配列番号157は幾 分、ヒトCEAに存在する配列SNPSPQYSW(配列番号175)と類似している(Bern ettら、前記参照)。CEAのアミノ酸配列全体に散在するいくつかのジペプチ ドは配列番号157と指定された8分割標本に示されている。そのような類似性及 び図18に示されている結果に基づいて、今回の方法を用いて特定した8分割標本 は、CEAの不連続エピトープの直線的表示であるように見える。 同様に、C46.9−1、配列番号68の結合領域内で、分析用の重なっている 8分割標本のペプチドがペプチド・オン・ピンとして合成され、C46モノクロ ナール抗体との反応性について評価された。8分割標本のどれもC46抗体との 有意な反応性を示さず、結合に重要な残渣が単純8分割ペプチド内で表示できな いことが示された。C46.9−1ペプチドとC46の結合は不連続エピトープ による可能性がある、又は、特殊な適合性を必要とする可能性がある。このこと は、本方法が抗体結合部位の不連続なエピトープ又はミモトープを特定するのに 極めて有用であることを示している。 不連続エピトープは変性及び(又は)還元条件により悪影響を受けることがあ る。それで、そのような条件下では、標的の抗原にも結合しなくなる。種々の濃 度(220mM、100mM、80mM、60mM、40mM、20mM、0mM)のジチオテ レイトール(DTT)で変性されたCEAへのC46モノクロナール抗体の反応 性を評価した(各試験について、1μgのCEA、1μgのC46を使用)。約 80mM以上の濃度で、還元し、DTTで処理されたCEAへのC46の結合は検 出されなかった。他の実験では、CEAはヨードアセトアミドでアルキル化され 、次に種々の濃度のDTT(0、20、40、80、160mM)で還元された。アルキ ル化と還元を行ったCEAのC46抗体への結合をELISA分析形式のヤギの 抗マウスアルカリ・ホスファターゼニ次抗体を用いて分析した。40mM以上のD TTの濃度で、アルカリ化と還元を行ったCEAの結合は著しく減少した。その ような結果はCEAに不連続のエピトープが存在することと一致していて、配列 番号 68を有するTSARと指定したC46.9−1と結合したC46のアミノ酸配列 により十分に模擬化しうる。 得られた結果に基づいて、TSAR、及び、例えば、配列番号68-69のような TSARの部分から成っているペプチドと結合しているC46は免疫反応性の分 析法の開発に、又、C46抗体の親和性の精製に有用なはずである。上記のよう に、そのようなTSARの合成は、例えば、結腸直腸、卵巣又は乳がんに対する ワクチン調製に有用なエピトープのミメトープ調製にも有用であろう。さらに、 TSARの合成は抗CEA抗体特にC46の商用生産のための品質管理用分析法 形成にも有用であろう。 7.6.TSARと結合した抗Sm抗体の識別 更に他の一連の実験で、以下のように、マイクロ滴定用プレート形式でELI SA分析を用いて(Debra Bloom and Stebe Clark,University of North Carol ina,Chapel Hill,NCからの贈与として入手した)自己免疫疾患である全身性紅 斑性狼瘡のマウス・モデルと関連するSm抗原のSmB蛋白を認識する2種のモ ノクロナール抗体の一方に対して結合特異性を有する発現蛋白/ペプチドについ て、TSAR−9及びTSAR−12ライブラリーを調査した。 50μlのSm抗体を100mMのNaHCO3、pH8.5で、1μg/mlに希釈 して、マイクロ滴定用のプレート(Corning)のウエルに入れた。プレートは4 ℃で一晩放置した。100μlのBSA溶液(100mMのNaHCO3、pH8.5で1 mg/ml)を加え、プレートを1時間室温で放置した。マイクロ滴定用の プレートを空にし、ウエルをスクイーズ・ボトルを用いて、PBS−0.05% T ween 20で注意深く洗浄した。 プレートは5回洗浄し、未結合の抗体を除去した。次に、25μlのファージ溶 液を各ウエルに導入し、プレートを室温で1−2時間放置した。マイクロ滴定用 プレートの内容物は除去して、スクイーズ・ボトルを用いて、PBS−0.05 % Tween20を注意深くウエルに満たした。プレートは未結合のファージを 除去するために5回洗浄した。プレートは洗浄溶液と共に20分間室温で放置して 、結合ファージが高い分離係数で除去できるようにした。次に、ウエルを5回を 超える回数洗浄して、残っている未結合のファージを除去した。 ウエルに結合したファージはpH変化による溶出により回収された。50mMの グリシンHCl(pH2.2)50マイクロリットル、10mg/mlのBAS溶液を 添加してウエルを洗浄し、蛋白を変性させ、結合ファージを除去した。次に、5 −10分後、内容物を清浄なチューブに移した。そして、1MのTris−HCl (pH7.5)又は1MのNaH2PO4(pH7)100μlを添加して、ファージ・ サンプルのpHを中性化した。次に、ファージを10-3から10-6に希釈し、サンプ ルのプラーク形成単位数を決定するために、アリコートに大腸菌のDH5αF’ 細胞を塗布した。ある場合に、プラークの色判別のためにXGal及びIPTG の存在下で、塗布が行われた(即ち、lacZ+プラークはブルー、lacZ-プ ラークは白)。入力サンプルの滴定も比較のために行われた(希釈は一般に10-6 又は10-9)。 順調な結果を得たスクリーニング実験では、一般に、連続的ス クリーニングを3回行った。連続スクリーニングは以下のように行った。第1に 、ライブラリーをスクリーニングし、回収されたファージを直ちに再スクリーニ ングした。第2に、第2回の後で回収されたファージはManiatisに基づいてプレ ート増殖をした。〜5mlのSMGでプレートをおおって、4℃で一晩放置する ことにより、ファージをSMGに分離した。第3に小さな部分標本をプレートか ら採取して再スクリーニングした。回収したプラークは低密度に塗布して、個々 の分析のために分離したプラークを作成した。 個々のプラークを爪楊枝で取り出し、2xYT内の大腸菌F’細胞の培地に移 した。37℃で一晩の培養の後、培地は遠心分離で分離した。上澄み液を清浄なチ ューブに移し、ファージ原料として保存した。全体として、4℃で安定させた時 、1012pfu/mlの滴定値になった。次に個々のファージの部分標本について 、抗体が結合しているELISAプレートと結合し、かつ、他のプレート・ウエ ル(即ち、BSAを塗布したミクロ滴定用ウエル又は種々の対照用抗体を塗布し たウエル)に結合しないかどうか再検査した。 抗Smの18F7の抗体を結合しているファージによりコードされたいくつか のTSARの結合領域のアミノ酸配列を表7に示す。抗Smの22G−12の抗 体を結合しているファージによりコードされたいくつかのTSARの結合領域の アミノ酸配列を表8に示す。 たTSARのアミノ酸配列は、5B蛋白内の配列RVPを除いて、主要なSm抗 原に主要な共通配列ないし類似性が無いことを示している。そうではあるが、モ チーフ、即ち、DGVP、NXRVP、LNP(H/Y)(I/L)(L/A) があり、TSARをコードしているいくつかのファージ内に存在しているように 見える。非モチーフ・配列も分離された。これらの予備データから、抗原は不連 続エピトープを認識していること又は異なるモチーフが同じ又は類似の構造をと れることを創造させる。表8に示されている抗Smの22G12を結合している TSARのアミノ酸配列はモチーフのE(V/L/R)(N/F/N)RYP及 び非モチーフの配列も示している。 7.7 TSARを結合しているストレプタビジンの識別 他の一連の実験で、TSAR−9及びTSAR−12ライブラリーをスクリー ニングして、ストレプタビジン(SA)の結合特異性を有する発現蛋白/ペプチ ドを探した。SAを塗布した磁気ビーズ(Advanced Magntics,Cambridge,MA) に結合するライブラリーからファージを分離した。チューブに移して、60分間放 置した後で、ファージとビードの複合体を強力磁石で回収した。 結合ファージは前記7.1節に示したように、200mMのグリシンHCl(pH 2.2)で回収し、pH7.0で中性化した。さらに2回の精製の後で、個々のプ ラークを分離した。(SAへの結合ファージスクリーニングで除外された)非結 合ファージと比較して、回収したファージの大部分がSAへの結合が>105倍高 かった。 2回のスクリーニング実験で、個々のTSARを結合しているSAがTSAR −9ライブラリーから1倍から20倍回収され、2種類のクローンが分離された。 TSAR−9ライブラリーから分離されたファージを結合したSAによりコード されたTSARの結合領域のアミノ酸配列が表9に示されている。TSAR−1 2ライブラリーから分離されたSA結合ファージについては対応する配列は決定 されなかった。表9は結合ファージが2分類に分類できることを示している。第 1に、SAと結合したペプチドの大部分がコンセンサス・モチーフHP(Q/M )Θを共有している(ここでΘは非極性のアミノ酸を示す)。コンセンサス・配 列はランダムな15のアミノ酸ファージのライブラリー(Devlinら、1990、Scienc e 249:404-406)及びビーズ上の合成ペプチド(Lamら、1991、Nature 354:82-84 )を用いて決定されたものと類似している。HP(Q/M)Θモチーフはファー ジ・インサートの種々の部位で発見できる。さらに、このモチーフは多くの場合 (即ち、69%)、アミノ酸P又はDによりCOOH側の側面に位置する。第2に 、、コンセンサス・配列が欠けていて、お互いに明白な類似性を有していないS A結合ペプチドの小分類がある。そのような分類はSA結合親和性でスクリーニ ングした他の小規模ライブラリーの説明では報告されていない。 表9に示したSA結合TSARのアミノ酸配列を検討すると、(1)−を非極 性アミノ酸残基であるものとして1つのコンセンサスモチーフつまりHP(Q/ M)(-)を共有する13のタンパク質のグループ(「モチーフ」タンパク質)と (2)このようなコンセンサスモチーフを共有しないタンパク質の小さいグルー プ(「非モチーフ」タンパク質)、という2つの別々のクラスにタンパク質を分 類することが可能であるということがわかる。このモチーフは、無作為のオリゴ ヌクレオチドコーディング配列の長さ全体にわたりさまざまな位置に見られる。 非モチーフタンパク質は、アミノ酸配列に関して、相互間で又はモチーフタンパ ク質との間で見かけの類似性を全くもたない。 SAに対するファージの相対的結合を比較するため、ファージのうちのいくつ かをLac+(青色)に変換させ、その他のLacZ(白色)ファージと混合 させた(1:1)。モチーフSA結合TSARsは同等に良好に結合すると思わ れ、一方非モチーフSA結合TSARsは、モチーフSA結合TSARsより約 5倍良好に結合した。 ストレプトアビジンに対する同定されたタンパク質の結合の特異性は、ジアミ ノビオチン、イムノビオチン、リポ酸及びイミターザリドンを含む、ビオチンと いくつかのビオチン類似体による結合阻害を評価することによって調査された。 SA−1,−2,−4及び−14(配列番号116、114、104及び117)という。表 9に示された4つの代表的TSARを評価した。ストレプトアビジンに対する代 表的TSARsの各々との結合は、テストされたビオチン及び全てのビオチン類 似体によって完全に阻害された。そ れぞれ約0.2,3,1050及び5000μMのIC50値が観察された。 さらに、4つの代表的SA−結合剤を用いて、アビジンに対するSA結合TS ARの結合が評価された。SA及びアビジンが各々ビオチンに対する親和性をも つ構造的に類似したタンパク質であるにせよ、SA結合TSARsのいずれも、 未変性又は非グリコシル化アビジンに対し結合することはできなかった(Accura te Chemicals,Westkury,NY)。かくして、結合ドメインは、選択したリガンド に対する高い特異性を有すると思われる。 得られた結果に基づくと、ストレプトアビジン結合TSARs及び、例えば配 列番号103〜117といったこのようなTSARの一部分を含むペプチドはビオチン −ストレプトアビジン結合が一般に利用されているあらゆる利用分野において特 に有効であるはずである。例えば、SA結合TSAR配列又はその一部分は、か かるTSARをコードするオリゴヌクレオチドをタンパク質をコードする遺伝子 内に挿入することによって又はTSARを合成しタンパク質に化学的に付着させ ることによって、問題のタンパク質へと工学処理することが可能であろう。この ような問題のタンパク質は、ストレプトアビジンカラムを用いて、効率良く親和 力精製することができるだろう。さらに、ビオチン・ストレプトアビジン結合を 利用する全ての検定様式がSA結合TSAR又はその一部分をビオチンの代わり に使用できるであろう。 7.8 ポリスチレンを結合するTSARの同定 もう1つの実験においては、TSAR−12ライブラリーの多くの発現された タンパク質が単独で磁気ビーズに結合するものと思われた。従って、もう1つの 一連の実験においては、ポリスチ レンに対する結合特異性をもつ発現されたタンパク質/ペプチドについて、TS AR−12ライブラリーをスクリーニングした。上述のとおりの「ふるい分け」 技術においては、2つのタイプの被覆されていないポリスチレン磁気ビーズ、す なわちAdvanced MagneticsとDynalが使用された。強磁石を用いてタンパク質− ビーズ複合体を除去し、上述の通り、結合したファージを回収した。 さらにもう1つの一連の実験においては、被覆されていないポリスチレンマイ クロプレートを用いてポリスチレンに対する特異性をもつタンパク質についてT SAR−12ライブラリーをスクリーニングした。酸変性を用いてプレートから ポリスチレン−ビーズ結合ファージを解離させた。 ポリスチレン結合TSARの結合ドメインのアミノ酸配列は表10に示されてい る。大部分の分離株は1回だけ回収した。見かけ上の線形モチーフは全くないも のの、ペプチドはトリプトファン、チロシン及びグリシンを豊富に含み、アルギ ニン、バリン及びリジンが少なく、システイン残基は完全に欠如している。 表10で実証した通り、ポリスチレンに対する結合親和力を有する数多くのTS ARが同定された。ポリスチレン結合TSARは、ビーズ又はプレートのいずれ かの形状をしたプラスチックに対して結合する。これらのTSARは、ポリ塩化 ビニル又はポリプロピレンに対して結合しない。 得られた結果に基づくと、ポリスチレン結合TSAR及び、例えば配列番号11 8〜134といったこのようなTSARの一部分を含むペプチドは、ELISA検定の改 善にとって有用であるはずである。例えば特定の一実施態様においては、特異的 方向性でのポリスチレンの表面へのタンパク質又はペプチドの結合を導くポリス チレン特異的部位を含むよう、タンパク質及び/又はペプチドを工学処理するこ とはできる。この結果、タンパク質の表示はより優れたものとなり、感応性は増 大する。ポリスチレン特異的TSAR又はその一部分は、かかるTSARをコー ドするオリゴヌクレオチドをタンパク質をコードする遺伝子内に挿入することに よってか又はTSARを合成してタンパク質に化学的に付着させることによって 、問題のタンパク質へと工学処理することができる。一実施態様においては、1 つの抗体のFc領域に対してポリスチレン特異的TSAR又はその一部分を付着 させ、このような抗体全てが、そのFc領域を下にしてその抗原結合部位を同等 に露呈させELISA検定様式における結合のために充分利用できるようにした状態 でポリスチレン表面に結合できるようになっている。 7.9 カルモジュリンを結合するTSARの同定 さらにもう1つの一連の実験においては、カルモジュリン(C aM)に対する結合特異性を有する発現されたタンパク質/ペプチドについて、 TSAR−12ライブラリーをスクリーニングした。 特に、TSAR−12ライブラリーを、以下の通り、CaMに対する結合につ いて連続的に3度スクリーニングした。 ELISAプレートを1晩4℃で、100mMのNaHCO3中の1μg/mlのカルモジ ュリン(pH8.5)を用いて被覆した。ファージの非特異的結合を遮断させるため 、各々のウェルに対し100mMのNaH2CO3中2mg/mlのBSA(pH8.5)を200 μl加え、プレートを1時間室温でインキュベートした。遊離カルモジュリンタ ンパク質を除去するべくPBS−0.05%−Tween20で5回ウェルを洗浄した後、5 0μlのファージ(1011pfu/ml)を、室温で2時間のインキュベーションのため に付加した。結合したファージを回収する前に、ウェルをPBS−0.05% Tween 20で10回洗浄した。結合したファージを200mMのグリシン−HCl(pH2.2)25μ lで溶出し、次に100mMのNaPO4(pH7.5)50μlを付加してpHを中和させた 。回収したファージを直ちに再度スクリーニングし、ELISAプレートに2度目に 結合したファージをプレート増幅させた。増幅されたプレート上のファージを、 PBSでの3時間のインキュベーション後に収集し、次に3度目のスクリーニン グをした。 3回の連続スクリーニングは、CaMに結合するTSARをコードしたファー ジ分離株を生成した。スクリーニング段階の各々におけるアリコートをm663 青色ファージと混合し、CaM被覆されたELISAプレートに対する結合について 同時にスクリーニ ングさせた。スクリーニングの各回で、ライブラリー組換え体(白色)の収量は 著しく増大した。3回目のスクリーニングの後、37℃で一晩2xYT中のE.coli DH5αF′細胞の2mlの培養の中で、8つの分離株を成長させた。これらの培 養中のファージを次にCaMに対するその培養について個別に試験した。8つの うち7つのファージがCaMを結合することが立証された。さらに、CaM結合 ファージはBSA又はポリスチレンを結合しない。 TSARをコードする7つのファージのオリゴヌクレオチドを配列決定したと ころ、TSARの結合ドメインをコードする同一のDNAインサートを支持して いることがわかった。 CaM−12.1と呼称される。CaM結合TSARの結合ドメインの演繹さ れたアミノ酸配列(配列番号135)は、以下の表11に示されている。 NH2及びCOOHは末端残基における不変アミノ酸は示していない。 CaMに対する親和力を有するその他のメンバーを同定できるか否かを見極め るため、わずかに異なる方法を用いて、TSAR−12ライブラリーを再度スク リーニングした。これを行うため、ライブラリーのアリコートをビオチニル化さ れたCaMと混合し、結合したファージを(ストレプトアビジン)SA−磁気ビ ーズで回収した。TSARライブラリーからのSA結合ファージの分離 を防ぐため、洗浄に先立ちビーズ複合体に対して、余剰の遊離ビオチンを付加し た。遊離ビオチンはSAに対してきわめて良好に結合するため、ライブラリー内 の全てのSA結合ファージの結合と競い退けた。洗浄溶液からビーズを回収する のに純磁石を使用しながら、PBS−0.05%のTween20で10回ビーズを洗浄した 。結合したファージを50μlの50mM グリシン−HCl、pH2.2で溶出させ、次に 100μlの100mM NaPO3(pH7.5)を付加してpHを中和した。回収したファー ジを直ちに再度スクリーニングした。ファージ溶液をビオチニル化したCaMで 混合し、ファージ−CaM複合体を、SA磁気ビーズで回収した。 2度目に結合したファージを、プレート増幅させた。増幅されたプレートから のファージを、次に、CaMで被覆されたELISAプレートに対する結合について スクリーニングした。これらのファージはCaMに対し結合するもののBSA被 覆されたウェルには結合しないことがわかった。CaM被覆されたウェルから回 収したファージを次にプレート増幅し、CaMで被覆されたウェルで4度目のス クリーニングを行った。このとき成長したファージを個々の分離株として回収し た。CaMで被覆されたウェルに対する結合について48の分離株をテストし、う ち47は結合すると思われた。これらのファージのうち9個を配列決定し、その全 てに同一のヌクレオチド配列をもつ合成オリゴヌクレオチドが挿入されているこ とがわかった。この配列は、上の表11で示したTSARCaM−12.1の配列 (配列番号135)と一致した。かくしてTSAR CaM−12.1を発現する ファージは、2回の別々の異なるスクリーニング実験から反復的に分離された。 さらにいくつかの方法に、CaM−12.1TSARの結合特性を検査した。 まず第1に、その他のカルシウム結合タンパク質を結合するCaM−12.1フ ァージの能力についてテストした。これはパルブアルブミン又はビタミンDカル シウム結合タンパク質(共にSigma,St.Lonis,MOからのもの)で被覆されたEL ISAプレートウェルと結合できなかった。これは又、カルモジュリン結合タンパ ク質、カルシニューリン(Sigma,St.Lonis,MO)にも結合しなかった。第2に 、CaMとのCaM−12.1ファージの結合について競合する天然カルモジュ リン結合ペプチド及びタンパク質の能力をテストした。予備実験は、CaM依存 性タンパク質キナーゼ(#208734;Calbiochem,San Diego,CA)及びミツバチ 毒メリチン(#444605;Calbiochem,San Diego,CA)の結合ドメインに対応す るペプチドが、CaMに対するCaM結合TSARCaM−12.1と競合しう ることを示唆した。第3に、合成非ペプチドCaM拮抗体W7(#681629;Calb iochem,SanDiego,CA)の能力を、CaMに対するCaM−12.1の結合につ いて競合するその能力に関してテストした。W7は、CaMに対する結合につい て、CaM−12.1と競合すると思われる(結果は示さず)。要約すると、( 1)CaM−12.1は、それが高親和力のCa2+結合タンパク質であるからで はなく、特異的にCaMを結合する;(2)CaM−12.1は、CaM依存性 タンパク質キナーゼペプチド、メリチン及びW7の結合部位と部分的に重複する か又はこの部位により影響される部位においてCaMを結合する。 CaM結合ファージは同様に、遊離カルシウムイオンの存在下 及び不在下でCaMを結合するその能力についてもテストされた。カルシウムイ オンが存在するか又は不在である条件を提供するべくウェルに対し10mMのCaC l2又は1mMのEGTAのいずれかが付加された予備実験において、7つのCa M結合TSARは全て、両方の処置において等しく良好に結合し、それらがカル シウムに依存しない形でカルモジュリンを結合するということを示唆していた。 しかしながら、恐らくは、使用したEGTAの濃度が検定中の全てのカルシウム イオンを結合するのに不充分であったと思われた。より高い濃度のEGTAを用 いて、付加的な実験を行った。特定的に言うと、1mM、5mM又は10mMのEGTA を付加した。図19に示されているように、CaM結合ファージの配列STVPR WIEDSLRGGAARAQTRLASAK-(配列番号176)に基づいて合成 されたペプチドは、カルシウムに依存した形でCaMを結合することが示された 。さらに、10mMのEGTAによってファージ結合が阻害されたウェルに対してカ ルシウムイオンが付加し戻された時点で、CaMに対するファージの結合は回復 された。 表示されたペプチド配列VPRWIEDSLRGGAATAQTRLASA( 配列番号135)がCaMに対するファージCaM.12−1の結合の原因であっ たことを証明するため、ビオチニル化されたC末端をもつペプチドとして配列S TVPRWIEDSLRGGAARAQTRLASAK(配列番号176)を調製 した。ビオチンの存在により、ストレプタヒージン結合したアルカリ性ホスファ ターゼを伴うペプチドの検出が可能となった。ELISAにより、ペプチドが固定化 されたCaMを効率良く結合することが 観察された。 ペプチド−CaM複合体に安定したものであり、50%の解離には最高20分を要 する。このことは、以下の実験により確認された。まず第1に、ビオチニル化さ れたペプチド、配列番号176を、ストレプトアビジン分子1個につき1つのペプ チドというモル比で100μlのPBS-Tweem20中のストレプトアビジン結合した アルカリ性ホスファターゼと混合した。15分後、1nMのビオチン、1mMのCaC l2及び10μg/mlのBSAを含むPBS-Tween20を用いて、試料を10mlになる まで希釈した。試料をウェル間で分配し、3時間室温でインキュベートした。ウ ェルを5回洗浄し、ウェルに対して100μlの緩衝液(PBS-Tween20、25μg /mlCaM)を付加した。さまざまな時点で、液体を除去し、リン酸p−ニトロ フェニル(U.S Biochemicals,Cleveland,OH)で置き換えた。ウェルを、405nm の波長でELISAプレート読み取り装置(Molecular Devices)により走査した。 配列番号176ペプチドがどこでCAM分子を結合したかを見極めるため、我々 は、CaMの中央のリンカー領域に結合することを以前に示されていたその他の ペプチドとの結合を遮断するよう試みた(Persechimi及びKretsinger,1988,J .Cardiovasc,Pharmaclo 12:Sl-12:Ikura et al.,1992,Cell Calcium(細胞 カルシウム)13:391-400;Chapman et al.,1992,Biochemistry(生化学)31:1 28 19-25;Meadoret al.,1992,Science(科学)257:251-255を参照のこと)。 さまざまなタンパク質を結合してCa2+に依存する形でその活性を調節するのは この領域である。CaM依存性タンパク質キナーゼII(Payne et al.,1988,J. Biol.Chem.263:7190-7195)及びミオシンL鎖キナーゼ(Ikura et al.,前出: Means et al.,1991,Adv.Exp.Med.Biol.,304:11-24:Persechini及びKrets inger,前出)のCaM結合ドメインに対応するペプチドは、CaMに対するペ プチド(配列番号176)の結合と競合することがわかった(図20)。これらの結 果は、配列番号176のペプチドが、CaM依存性タンパク質キナーゼII及びミオ シンL鎖キナーゼのCaM結合ドメインと同じ又は隣接する部位でCaMを結合 するということを実証している。 ペプチドは同様に、定常状態蛍光法によって1μMのKDでCa2+に依存する 形でCaMを結合するということも観察された(図21参照)。スペクトルの最大 値における青色シフトが、ペプチドのトリプトファン残基がCaMとの複合体内 でより疎水性の環境に入るということを示していた(図22参照)。時間分解測定 によって、ペプチドがCaMに対する結合において著しい構造的変化を受けるこ ということがわかる。 CaMに対するCaM特異的TSARの結合の原因である部位が5つ又は6つ の残基のペプチドにすぎなかったならば、TSAR−12ライブラリーから約10 〜20のCaM結合TSARを分離することを予想したことだろう。しかしながら 、わずか1つの特定のCaM結合TSARのみが反復的に分離されたことから、 CAM特異的TSARとCAMの間の相互作用の部位は複雑である。すなわち部 位は単に5〜6個以上の残基を必要とすると思われる。CaMに対する結合に関 与する配列176の領域を例示するため、カルモジュリンについて配列番号176の結 合と競合する4つの修正されたペプチドの能力を検査した。修正されたペプチド は、 (a)N末端13残基STVPRWIEDSLRG配列番号179;(b)C末端13 残基GAARAQTRLASWK配列番号180;(c)位置4でWがASTVP RAIEDSLRGGAARAQTRLASWK配列番号178に変更された配列 番号176のペプチド;及び(d)逆配列KASALRTQARAAGGRLSD EIWRPVTS配列番号177をもつペプチドであった。図23を見ればわかるよ うに、4つのペプチドのいずれも、カルモジュリンに対する結合に関して配列番 号176と競合することができなかった。さらに、混合されたN末端及びC末端ペ プチドも配列番号176と競合できなかった。従って、ペプチドのN末端及びC末 端の両方の半分の中の特異的残基が、カルモジュリンに対する結合のために重要 である。従って、この結合剤は、結合ドメインが約20個のアミノ酸よりもはるか に小さいライブラリー内では同定され得なかつた。 得られた結果に基づくと、配列番号135又は136を含むカルモジュリン結合TS AR又はこのTSARを含む組成物は、悪性度の発達を伴う細胞増殖高血圧、う っ血性心不全、不整脈及び胃腸障害などを含む広範な症状スペクトルの治療にお いて利用できるカルモジュリン拮抗体として有用である。一般に、Mannhold,R. ,及びTimmerman,H.,1992年、Pharm.Weckbl-Sci,14(4):161-66を参照の こと。 8.例:TSARライブラリーの発現のために有用なファージミ ドベクター 本発明に従ったTSARライブラリーの発現にとって有用であるいくつかのフ ァージミドベクターについて以下で記述する。 8.1 ベクターpDAF1の構築 ベクターpDAF1は以下の通りに構築される。 ファージミドベクターpDAF1を作り上げるため、M13遺伝子IIIのセグ メントをBlue-script II sk+ベクター(Gen Bamk#52328)内にトランスファ した。このベクターは、細菌内で自律的に複製し、アンピシリン薬物耐性標識及 びベクターが或る一定の条件下で複製されM13粒子内にパッケージングされ得 るようにするf1複製起点を有している。これらのM13ウイルス粒子は、ヘル パーヘアージによりコードされた野生型pIII分子とファージミドによりコード された組換え型pIII分子の両方を支持することになる。これらのファージミド は、組換え型pIII分子の1つ又は2つのコピーのみを発現し、一価表示系と呼 ばれてきた(Garrand et al.,1991,Biotechnol.9:1373-1377参照)。遺伝子 III全体を発現するのではなく、むしろこのベクターは、遺伝子IIIの切形形態を もつ〔ヒト成長ホルモンは、全長形態のNH2末端で表示された場合にモノクロ ーナル抗体に対しよりアクセス可能であるということを実証したLowman et al., 1991(Biochemi-striy 30:10832-10838)を一般に参照のこと〕。ここで構築さ れたファージミドベクターにおいては、TSARオリゴヌクレオチドは、成熟p III分子のアミノ酸198〜406に対応する切形pIII分子の成熟末端において発現さ れる。 好ましいベクターは、pIIIタンパク質のアミノ酸198〜406、pIII遺伝子内の 短いポリリンカー及びポリリンカーとpIII分子の間のリンカーgly-gly-gly-ser をコードするpDAFである。このプラスミドは、プロモータからpIIIを発現 し、適切なM1 3ウイルスアセンブリのための細菌膜に対するpIIIの区画化の誘導のためPe Bリーダー配列を利用する。 PCRを介してM13mp8DNAからpIII遺伝子の一部分(aa198-406) を増幅するため、1対のオリゴヌクレオチドをCGTTACGAATTCTTA AGACTCCTTATTACGCA(配列番号136)及びCGTTAGGAT CCCCATTCGTTTCTGAATATCAA(配列番号137)として設計 した。これらのオリゴヌクレオチドは5’末端近くにBamHI及びEcoRI 部位を支持していたことから、次に、PCR産物をBamHI及びEcoRIで 消化させ、同じ酵素で消化されたpBlue-scriptIISK+DNAと連結させ、形質 転換によりE.coli内に導入した。組換え体を同定した後、上流リボソーム結合部 位を伴うPelBシグナルリーダーをコードする付加的な2本鎖DNAセグメン トをその中にクローニングさせた。このセグメントは、オリゴヌクレオチドGC GACGCGACGAGCTCGACTGCAAATTCTATTTCAA(配 列番号138)及びCTAATGTCTAGAAAGCTTCTCGAGCCCT GCAGCTGCACCTGGGCCATCGACTGG(配列番号139)を用 いてE.coliDNAからPCRによって調製された。PCR産物の末端は、ベクタ ー内にPstI,XhoI,HandIII及びXbaI部位の短いポリリンカー を導入した。XhoI及びXbaI部位は、組合わされたTSARオリゴヌクレ オチドが上述のファージベクター内の場合と同じ読取り枠内でクローニングされ 発現されうるように、位置づけされた。ベクター内に導入されたDNAの第3か つ最終のセグメントは、ポリリンカーと遺伝子IIIの間 のリンカー配列gly-gly-gly-gly-ser(配列番号141)をコードした。このリンカ ーは、pIII分子の反復した配列モチーフと一致し、発現されたペプチドとpIII タンパク質分子を分離するスイベル点を作り出すべくキメラ遺伝子内に含み入れ られた。このベクターはpDAF1と命名された。図3AはpDAFAファージ ミドベクターを概略的に示す。 8.2 ベクターpDAF2及びpDAF3の構築 ベクターpDAF2及びpDAF3はpDAF1から調製されるが、各々がそ れぞれPstI,XhoI,HindIII及びXbaI制限部位のポリリンカー のNH2及びCOOH末端側でc−mycコーティング配列を含んでいるという 点で、親ベクターと異なっている。図3B及びCは、ファージミドベクターpD AF2及びpDAF3を概略的に示している。pDAF2及びpDAF3ベクタ ーは、図3D内に概略的に示されている通りに構築されている。 9.例:TSARライブラリーの発現のために有用なプラスミド ベクター 9.1 初期ベクターbJG200 プラスミドpJG200が、一般的なTSAR発現ベクターを産生するように 修正された出発物質であった。初期プラスミドpJG200は、プロテアーゼ感 応性リンカーペプチドについてコードするDNAの一片を介して検出可能な活性 をもつ標識ペプチドに対し適正な読取り枠内で融合された標的シストロンを含ん でいた[Germino及びBastia,1984,Proc.Natl.Acad.Sci.USA81:4692;Germ inoet al.,1983,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 80 :6848]。もとのベクターpJG200内のプロモータは、ファージラムダの PRプロモータであった。このプロモータに隣接しているのは、CI857熱不安 定性抑制因子のための遺伝子とそれに続くリボソーム結合部位及びファージラム ダのcro遺伝子のAUGイニシエータートリプレットである。Germino及びBas tiaは、適正な翻訳段階において、LacZβ−ガラクトシダーゼに対してコラ ーゲン配列か融合されたベクターを産生するべく、ATGイニシエーターの次のBam HI制御部位の中にニワトリpro−2コラーゲンの3重らせん領域を含 むフラグメントを挿入した。プラスミドR6K複製イニシエータタンパク質コー ティング配列を挿入するため、単一のBamHI制限部位を再生させて使用した 。 プラスミドpJG200は、CI857抑制因子を不活性化しPRプロモータか らの転写開始を可能にした温度シフトの後ハイブリッド融合産物として、R6K レプリケーターイニシエータータンパク質を発現した。コラーゲン/β−ガラク トシダーゼ融合に隣接しこれと同一枠内にあるATGイニシエーターを伴う親ベ クター構成体(非インサートベクター)も、ATGイニシエーターコドン(5’ )及びコラーゲン/β−ガラクトシダーゼ融合(3’)に対して同一枠内で接合 されたR6Kレプリケーターイニシエータータンパク質を含むpJG200(イ ンサートベクター)も、両方共、プラスミドで形質転換された細菌細胞内でβ− ガラクトシダーゼ活性を生成した。その結果、インサートを伴うプラスミドを含 んだ細菌株は、いかなるインサートも伴わない親ベクターを含む菌株と区別不可 能である。 9.2 R,CI857抑制因子及びCROのアミノ末端の除去 本発明に従ったpJG200に対する最初の変性は、融合タンパク質のための ATG開始部位を提供したcroタンパク質のアミノ末端、PRプロモーター、 及びCI857抑制因子を含んでいたEcoRI−BamHIフラグメントの除 去及び置換であった。p258プラスミドを産生するべく、EcoRI部位を維 持すると同時にNcoI,BglII及びBamHI制限エンドヌクレアーゼによ り認識された付加的なDNA配列をコードするオリゴヌクレオチドリンカーを挿 入した。この修正により、コラーゲン/β−ガラクトシダーゼ融合と枠外にある 新しいATG開始コドンが提供された。その結果、p258プラスミドで形質転 換された細胞内にはβ−ガラクトシダーゼ活性は全くない。その上、この修正に より、croタンパク質のアミノ末端が除去され、そのため、ATG開始コドン に隣接して挿入された、結果として得られるあらゆる組換え型融合産物は、その アミノ末端にcroコードされたアミノ酸をもたないことになる。これとは対照 的に、もとのpJG200ベクターから発現された組換え型タンパク質は全て、 そのアミノ末端にcroコードされたアミノ酸を有している。 9.3 PTACプロモーター、シャイン・ダルガーノ配列及びA TGコドンの付加 TSAR発現ベクターの第2の構築段階においては、1つの制限フラグメント つまりpKK233−2のEcoRI−NcoIフラグメント(Pharmacia,Bio chemicals,Milwaukee,WI)が、プラスミドp277を産生するべくEcoRI −NcoI制限部 位内に挿入された。その結果、p277プラスミドは、pKK233−2のPTA C (PTRCとしても知られている)プロモーター、lacZリボソーム結合部位及 びATG開始コドンを含んでいた。 p277プラスミドの中では、標的タンパク質配列の挿入により、適当な菌株 バックグラウンド内でのIPTG誘発可能なプロモーターからのその転写が可能 になる。適当な菌株バックグラウンドは、未誘発のPTACプロモータからの転写 を阻害するのに充分なlac抑制タンパク質を提供する。使用することのできる 適切な菌株としては、JM101又はXL1−Blueが含まれる。細胞は、化学物 質IPTGを少量付加するだけで誘導され得ることから、p277プラスミドは 、誘発のために温度シフトを必要とするプロモーターに比べ商業的に多大な利点 を提供する。例えば、PRプロモーターによる誘発には、pJG200のPRプロ モーターを阻害するCI857抑制因子を不活性化するために温度シフトが必要 となる。温度誘発可能なプロモーターを含む商用量の細胞培養の誘発には、誘発 のために必要な温度シフトを生成するために大量の細胞及び媒質を加熱するとい う不便な段階が必要である。 プロモーター変化のもう1つの付加的な利点は、細胞が高い温度又は温度シフ トを受けていないということにある、高い温度又は温度シフトは、結果として熱 衝撃応答及び、組換え型タンパク質ならびに宿主タンパク質を分解させることの できる熱衝撃応答プロテアーゼの誘発をもたらす〔Grossman et al.,1984,Cel l38:383;Baker et al.,1984,Proc.Natl.Acad.Sci.81:6779を参照〕。 9.4 リボソーム結合部位の改善 p277発現ベクターは、29の塩基対すなわち5’CATGTATCGATT AAATAAGGAGGAATAAC3’(配列番号141)をp277のNco I部位内に挿入してプラスミドp340−1を産生することによってさらに修正 された。この29bpの配列は、Schoner「ミニシストロン」配列〔Schoner et al. ,1986,Proc.Natl.Acad.Sci.83:8506〕の一部分に関係づけられるものの、 これとは異なるものである。これらの29の塩基対の内含は、リボソーム/mRN A相互作用のための最適なシャイン/ダルカーノ部位を提供する。p340−1 発現ベクターは、商用調製物に必要な高い収量に適したきわめて誘発度の高いプ ロモーター、翻訳を改善するための改良型の合成リボソーム結合部位領域、そし て分離時点でのフラグメント挿入の視覚的指標を提供するための手段を含んでい ることから、pJG200とは著しく異なっている。ベクターp340−1の構 築における各段階については、図4に示されている。 10.微生物の寄託 以下のプラスミドが、1988年11月29日付でAmerican Type Culture Collection (ATCC),Rockintle,MDに寄託され、次の受入れ番号を割当てられた。 プラスミド 受入れ番号 p340 ATCC 40516 本書に記述され請求されている発明は、そのいくつかの態様の例示として意図 されている本書内の特定の実施態様によって範囲が限定されるべきものではない 。等価の実施態様は全く本発明の 範囲内に入るものとされる。実際、前述の説明から当業者には、本書に図示・記 述されたものにつけ加えての本発明のさまざまな変形態様が明らかとなることだ ろう。かかる変形態様も添付のクレームの範囲内に入るものとして意図されてい る。 同様に、ヌクレオチド及びペプチドのために与えられた全ての塩基対及びアミ ノ酸残基の数及びサイズはおおよそのものであり、記述を目的として用いられた ものであるということも理解すべきである。 一定数の参照文献が本書中で引用されているが、これらの開示全てがその全体 として本書に参考として内含されるものである。 配列表 (2)配列番号1の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号1: (2)配列番号2の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:列番号2: (2)配列番号3の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号3: (2)配列番号4の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号4: (2)配列番号5の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号5: (2)配列番号6の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:11アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号6: (2)配列番号7の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:1323塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:DNA(genomic) (xi)配列:配列番号7: (2)配列番号8の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:24塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:DNA(genomic) (xi)配列:配列番号8: (2)配列番号9の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:24塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:DNA(genomic) (xi)配列:配列番号9: (2)配列番号10の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:14アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号10: (2)配列番号11の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:21アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号11: (2)配列番号12の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:17アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号12: (2)配列番号13の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:21アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号13: (2)配列番号14の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:13アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号14: (2)配列番号15の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:12アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号15: (2)配列番号16の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:32アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号16: (2)配列番号17の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:32アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号17: (2)配列番号18の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:4アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号18: (2)配列番号19の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:4アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号19: (2)配列番号20の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:7アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号20: (2)配列番号21の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:17塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:DNA(genomic) (xi)配列:配列番号21: (2)配列番号22の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号22: (2)配列番号23の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号23: (2)配列番号24の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号24: (2)配列番号25の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号25: (2)配列番号26の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号26: (2)配列番号27の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号27: (2)配列番号28の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号28: (2)配列番号29の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号29: (2)配列番号30の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号30: (2)配列番号31の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:15アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号31: (2)配列番号32の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:18アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号32: (2)配列番号33の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:17アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号33: (2)配列番号34の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号34: (2)配列番号35の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号35: (2)配列番号36の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号36: (2)配列番号37の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号37: (2)配列番号38の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号38: (2)配列番号39の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号39: (2)配列番号40の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号40: (2)配列番号41の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号41: (2)配列番号42の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号42: (2)配列番号43の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号43: (2)配列番号44の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号44: (2)配列番号45の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号45: (2)配列番号46の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (II)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号46: (2)配列番号47の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号47: (2)配列番号48の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号48: (2)配列番号49の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号49: (2)配列番号50の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号50: (2)配列番号51の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号51: (2)配列番号52の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号52: (2)配列番号53の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号53: (2)配列番号54の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペブチド (xi)配列:配列番号54: (2)配列番号55の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号55: (2)配列番号56の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号56: (2)配列番号57の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号57: (2)配列番号58の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号58: (2)配列番号59の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号59: (2)配列番号60の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号60: (2)配列番号61の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号61: (2)配列番号62の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号62: (2)配列番号63の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号63: (2)配列番号64の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号64: (2)配列番号65の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号65: (2)配列番号66の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号66: (2)配列番号67の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号67: (2)配列番号68の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号68: (2)配列番号69の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号69: (2)配列番号70の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号70: (2)配列番号71の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号71: (2)配列番号72の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:19アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号72: (2)配列番号73の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号73: (2)配列番号74の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号74: (2)配列番号75の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号75: (2)配列番号76の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号76: (2)配列番号77の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号77: (2)配列番号78の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号78: (2)配列番号79の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号79: (2)配列番号80の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号80: (2)配列番号81の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号81: (2)配列番号82の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号82: (2)配列番号83の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号83: (2)配列番号84の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号84: (2)配列番号85の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号85: (2)配列番号86の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号86: (2)配列番号87の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号87: (2)配列番号88の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号88: (2)配列番号89の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号89: (2)配列番号90の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号90: (2)配列番号91の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:17アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号91: (2)配列番号92の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:17アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号92: (2)配列番号93の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号93: (2)配列番号94の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号94: (2)配列番号95の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号95: (2)配列番号96の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号96: (2)配列番号97の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号97: (2)配列番号98の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号98: (2)配列番号99の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号99: (2)配列番号100の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号100: (2)配列番号101の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トボロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号101: (2)配列番号102の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号102: (2)配列番号103の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号103: (2)配列番号104の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号104: (2)配列番号105の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号105: (2)配列番号106の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号106: (2)配列番号107の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号107: (2)配列番号108の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号108 (2)配列番号109の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号109: (2)配列番号110の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号110: (2)配列番号111の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号111: (2)配列番号112の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号112: (2)配列番号113の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号113: (2)配列番号114の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号114 (2)配列番号115の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号115: (2)配列番号116の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号116: (2)配列番号117の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トボロジー:不明 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号117: (2)配列番号118の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号118: (2)配列番号119の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号119: (2)配列番号120の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号120: (2)配列番号121の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号121: (2)配列番号122の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号122: (2)配列番号123の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号123: (2)配列番号124の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロシー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号124: (2)配列番号125の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:33アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号125: (2)配列番号126の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号126: (2)配列番号127の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号127: (2)配列番号128の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:21アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号128: (2)配列番号129の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号129: (2)配列番号130の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号130: (2)配列番号131の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号131: (2)配列番号132の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号132: (2)配列番号133の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号133: (2)配列番号134の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:38アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号134: (2)配列番号135の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:23アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号135: (2)配列番号136の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:32塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:DNA(genomic) (xi)配列:配列番号136: (2)配列番号137の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:32塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:DNA(genomic) (xi)配列:配列番号137: (2)配列番号138の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:36塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:DNA(genomic) (xi)配列:配列番号138: (2)配列番号139の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:54塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:DNA(genomic) (xi)配列:配列番号139: (2)配列番号140の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:5アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号140: (2)配列番号141の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:29塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:DNA(genomic) (xi)配列:配列番号141: (2)配列番号142の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:40アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号142: (2)配列番号143の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:39アミノ酸 (B)配列の型;アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号143: (2)配列番号144の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号144: (2)配列番号145の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号145: (2)配列番号146の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号146: (2)配列番号147の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号147: (2)配列番号148の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号148: (2)配列番号149の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号149: (2)配列番号150の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号150 (2)配列番号151の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号151: (2)配列番号152の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号152: (2)配列番号153の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号153: (2)配列番号154の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号154: (2)配列番号155の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号155: (2)配列番号156の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号156: (2)配列番号157の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号157: (2)配列番号158の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号158: (2)配列番号159の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号159: (2)配列番号160の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号160: (2)配列番号161の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トボロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号161: (2)配列番号162の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号162: (2)配列番号163の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号163: (2)配列番号164の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トボロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号164: (2)配列番号165の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号165: (2)配列番号166の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号166: (2)配列番号167の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号167: (2)配列番号168の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号168: (2)配列番号169の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号169: (2)配列番号170の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号170: (2)配列番号171の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号171: (2)配列番号172の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号172: (2)配列番号173の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号173: (2)配列番号174の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:8アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号174: (2)配列番号175の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:9アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号175: (2)配列番号176の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:26アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号176: (2)配列番号177の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:26アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号177: (2)配列番号178の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:26アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号178: (2)配列番号179の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:13アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号179: (2)配列番号180の情報 (i)配列の特徴 (A)配列の長さ:13アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)配列の種類:ペプチド (xi)配列:配列番号180:
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI C12P 21/02 C 9452−4B 21/08 9358−4B G01N 33/566 8310−2J // A61K 38/00 (C12P 21/02 C12R 1:19) (31)優先権主張番号 189,331 (32)優先日 1994年1月31日 (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),CA,JP,KR (72)発明者 フォールクス, ダーナ エム. アメリカ合衆国 27514 ノースキャロラ イナ州 チャペル ヒル, ブルック ビ ュー ドライブ 632番地

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.選択されたリガンドに結合するタンパク質、ポリペプチドおよび/またはペ プチドの同定方法であって、 (a)予測できないヌクレオチドが一つまたはそれ以上の連続した配列で並んで おり、そのヌクレオチドの総数が約60以上600以下である、該予測できない ヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドによってコードされる結合ドメイン、な らびに (b)該結合ドメインの発現または検出を高めるタンパク質またはペプチドをコ ードするオリゴヌクレオチド配列によってコードされるエフェクタードメイン、 を含む複数の異種機能性融合タンパク質を発現する組み換えベクターのライブラ リーを、リガンド結合へ導く条件下で該複数の異種機能性融合タンパク質を該リ ガンドに接触させ、そして該リガンドに結合する融合タンパク質を単離すること によってスクリーニングすることを含む該方法。 2.選択されたリガンドに結合するタンパク質、ポリペプチドおよび/またはペ プチドの同定方法であって、 (a)予測できないヌクレオチドが一つまたはそれ以上の連続した配列で並んで おり、そのヌクレオチドの総数が約60以上600以下であり、そしてそのヌク レオチドのコーディング鎖が、 式(NNB)n+m (ここで、NはA,C,GまたはT; BはG,TまたはC; nおよびmは20≦n+m≦200となるような整数を表す) である、該予測できないヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドによってコード される結合ドメイン、ならびに (b)該結合ドメインの発現または検出を高めるタンパク質またはペプチドをコ ードするオリゴヌクレオチド配列によってコードされるエフェクタードメイン、 を含む複数の異種機能性融合タンパク質を発現する組み換えベクターのライブラ リーを、リガンド結合へ導く条件下で該複数の異種機能性融合タンパク質を該リ ガンドに接触させ、そして該リガンドに結合する融合タンパク質を単離すること によってスクリーニングすることを含む該方法。 3.結合ドメインが、式5’X(NNB)nJZ3’の第1ヌクレオチド配列を 式3’Z’OU(NNV)mY5’の第2ヌクレオチド配列に、相補な部位Zお よびZ’の箇所でアニーリングし(ここで、XおよびYはX≠Yであるような制 限酵素認識部位; NはA,C,GまたはT; BはG,TまたはC; VはG,AまたはC; nは10≦n≦100であるような整数; mは10≦m≦100であるような整数; ZおよびZ’はそれぞれ互いに相補な6,9または12ヌクレオチドの配列で あり;そして、 JはA,C,G,Tまたは無し; OはA,C,G,Tまたは無し; そしてUはG,A,Cまたは無し; 但し、J,OまたはUのいずれ一つが無しである場合、J,O およびUはすべて無し)、 そしてアニールされたオリゴヌクレオチドを二本鎖オリゴヌクレオチドに変換す ることによって組み立てた二本鎖オリゴヌクレオチドによってコードされるもの である、請求項1記載の方法。 4.同定された異種機能性融合タンパク質の結合ドメインをコードするヌクレオ チド配列を、該結合ドメインのアミノ酸配列を推定するために決定することをさ らに含む請求項1記載の方法。 5.複数の異種機能性融合タンパク質が、組み換えベクターの表面に発現してい る請求項1記載の方法。 6.組み換えベクターがファージ、ファージミド、またはプラスミドベクターで ある請求項5記載の方法。 7.複数の異種機能性融合タンパク質が、該組み換えベクターを含む宿主内で発 現され、蓄積される請求項1記載の方法。 8.宿主細胞が細菌細胞である請求項7記載の方法。 9.異種機能性融合タンパク質が、結合ドメインとエフェクタードメインの間に リンカードメインをさらに含む請求項1記載の方法。 10.リンカードメインが化学または酵素的手段によって切断を受けやすい、請求 項9記載の方法。 11.リガンドが、非イオン性化学基、イオン、金属、タンパク質またはその一部 、ペプチドまたはその一部、核酸またはその一部、炭水化物、脂質、ウイルス粒 子またはその一部、膜小胞またはその一部、細胞壁成分、合成有機化合物、生物 有機化合物および無機化合物から成る群から選択される請求項1記載の方法。 12.リガンドが、抗体の可変領域、酵素/基質結合部位、酵素/ 補助因子結合部位、調節DNA結合タンパク質、RNA結合タンパク質、金属結 合タンパク質の結合部位、ヌクレオチド折り畳みまたはGTP結合タンパク質、 カルシウム結合タンパク質、膜タンパク質、ウイルスタンパク質およびインテグ リン(integrin)から成る群から選択される天然に存在するレセプターに結合す るリガンドである請求項1記載の方法。 13.リガンドが、ATCC No.10494として寄託されているハイブリドーマ細胞株に よって産生される7E11-C5モノクローナル抗体の特性である前立腺癌特異性を有 するモノクローナルである請求項1記載の方法。 14.リガンドが金属イオンである請求項1記載の方法。 15.金属イオンが亜鉛、銅およびニッケルから成る群から選択される請求項14記 載の方法。 16.リガンドが、ヤギ抗−マウスFc抗体の特性である結合特異性を有するポリ クローナル抗体である請求項1記載の方法。 17.リガンドが、C46モノクローナル抗体の特性である癌胎児性抗原結合特異 性を有するモノクローナル抗体である請求項1記載の方法。 18.リガンドが、ストレプトアビジンである請求項1記載の方法。 19.リガンドが、ポリスチレンである請求項1記載の方法。 20.リガンドが、カルモジュリン(calmodulin)である請求項1記載の方法。 21.リガンドが、ダイニン(dynein)である請求項1記載の方法。 22.リガンドが、グルタチオン S−トランスフェラーゼである請求項1記載の 方法。 23.リガンドが、ビンクリン(vinculin)である請求項1記載の方法。 24.複数の異種機能性融合タンパク質が半剛性なコンホメーション構造を形成す ることができる請求項1記載の方法。 25.半剛性なコンホメーション構造を形成することのできる同定された異種機能 性融合タンパク質の結合ドメインをコードするヌクレオチド配列を該結合ドメイ ンのアミノ酸配列を推定するために決定することをさらに含む請求項24記載の方 法。 26.各異種機能性融合タンパク質が少なくとも2つの非変異システイン残基を含 み、各非変異システイン残基が、予測できないヌクレオチドの連続した配列の両 端に隣接して位置しているヌクレオチドによってコードされ、該非変異システイ ン残基が該タンパク質中で約6から約27アミノ酸残基だけ互いに離れている、請 求項24記載の方法。 27.ライブラリーが、少なくとも一つのジスルフィド結合の形成をもたらす酸化 環境下で発現されて少なくとも一つのシスチンを形成し、それによって各異種機 能性融合タンパク質内で少なくとも一つのループコンホメーションを形成させる 請求項26記載の方法。 28.各異種機能性融合タンパク質が少なくとも4つの非変異システイン残基を含 み、各非変異システイン残基が予測できないヌクレオチドの連続する配列の両端 に隣接して位置しているヌクレオチドによってコードされ、該非変異システイン 残基が該タンパク 質中で約6から約27アミノ酸残基だけ互いに離れている請求項24記載の方法。 29.ライブラリーが、少なくとも二つのジスルフィド結合の形成をもたらす酸化 環境下で発現され、それによって各異種機能性タンパク質内で少なくとも一つの クローバー葉型コンホメーションを形成させる請求項28記載の方法。 30.各異種機能性融合タンパク質が予測できないヌクレオチドの一つまたはそれ 以上の連続する配列の両端に隣接して位置しているヌクレオチドによってコード される非変異システインおよび非変異ヒスチジンの両残基を含み、非変異システ インおよび非変異ヒスチジン残基の融合タンパク質内の位置が亜鉛フィンガー様 タンパク質を形成させる請求項24記載の方法。 31.各異種機能性タンパク質が、予測できないヌクレオチドの一つまたはそれ以 上の連続する配列の両端に隣接して位置しているヌクレオチドによってコードさ れる非変異ヒスチジン残基を含む請求項24記載の方法。 32.ライブラリーが各異種融合タンパク質のヒスチジン残基の一部または全部を 架橋するのに十分な濃度の二価カチオンの存在下で発現される請求項30または31 記載の方法。 33.Zn2+、Cu2+、Ni2+から成る群から選択される二価カチオンである請求 項32記載の方法。 34.選択されたリガンドに結合するタンパク質、ポリペプチドおよび/またはペ プチドの同定方法であって、 (a)(i)予測できないヌクレオチドが一つまたはそれ以上の連続した配列で並 んでおり、そのヌクレオチドの総数が約60以上6 00以下である、該予測できないヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドによっ てコードされる結合ドメイン、ならびに (ii)結合ドメインの発現または検出を高めるタンパク質またはペプチドを コードするオリゴヌクレオチド配列によってコードされるエフェクタードメイン 、 を含む複数の異種機能性融合タンパク質を発現する組み換えベクターのライブラ リーを作製し、 (b)該複数の異種機能性融合タンパク質をリガンド結合へ導く条件下で該リガ ンドに接触させ、そして該リガンドに結合する融合タンパク質を単離することに よって該組み換えベクターのライブラリーをスクリーニングすることを含む該方 法。
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