JP2001503631A - Glaucoma-associated proteins and corresponding nucleic acids and their use in therapy and diagnosis - Google Patents

Glaucoma-associated proteins and corresponding nucleic acids and their use in therapy and diagnosis

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Abstract

(57)【要約】 披検者における非野性型GLC1A遺伝子またはタンパク質の検出に基づく緑内障の診断法、緑内障の治療法、ならびにGLC1Aの活性を調節しそれゆえ緑内障の治療または予防に有用な薬剤を同定するための分析法について述べる。   (57) [Summary] Diagnosis of glaucoma based on detection of non-wild type GLC1A gene or protein in a tester, method of treating glaucoma, and assay for identifying an agent that modulates the activity of GLC1A and is therefore useful for treating or preventing glaucoma Is described.

Description

【発明の詳細な説明】 緑内障に関連するタンパク質ならびに対応する核酸と それらの治療および診断への利用 1.背景技術 合衆国においては、緑内障は法的盲全体の主要原因の第二位であり、アフリカ 系アメリカ人の失明の主要な原因である(Hiller,RおよびH.A.Kahn,(1975 )Am.J.Ophthalmol 80:62、およびKahn H.A.およびH.B.Moorhead(1973)U S Public Health Service Publication NIH 73-427,120)。原発性解放隅角緑 内障(POAG)は最も一般的な緑内障の種類であり、40才を超える人口の1 ないし2%が冒されている(J.M.Tielsch等、(1990)Arch Ophthalmol.108 :286)。合衆国では毎年ほぼ12,000人がこの疾病のために失明している (H.B.Moorhead(1973)US public Health Service Publication NIH 73-427 、1202-4;J.M.Tielsch等、(1990)Arch Ophthalmol.108:286および、J.M .Tielsch,Transactions of the New Orleans Academy of Ophthalmology,Bal l,S.F.Franklin R.M.編(クーグラー(Kugler),アムステルダム,1993) ,61-68頁)。 多要素から成る疾病に関与している遺伝子の同定法の一つは、類似した表現型 をもつメンデル遺伝病を研究することである。若年性の開放隅角緑内障(JOA G)は、早い開始年齢と浸透度の高い常染色体の優性の遺伝様式とを有する(A. T.Johnson等、(1993)Ophthalmology 100:524)。臨床検査においては、若年 型開放隅角緑内障の患者は、後発性疾患の患者と、両者共に生体顕微鏡検査法的 には正常な小柱網の存在下で、増加した眼内圧および視神経の杯形成を示すこと において同等である。JOAGに関係する遺伝子の単離は、緑内障の治療および 診断の発展に必要である。 2.発明の概要 一つの局面において、本発明は単離されたGLC1A核酸分子を特色とする。 この開示された分子は非コード(例えば、プローブ、アンチセンス、またはリボ ザイム分子)でよく、あるいは機能的なポリペプチド(例えば、ヒトGLC1A ポリペプチドの少なくとも一つの生物活性を、例えばアゴニストかまたはアンタ ゴニストのどちらかとして作用することにより特異的に調節するポリペプチド) をコード化してもよい。 さらなる態様においては、当該核酸分子は少なくとも70%、好ましくは80 %、さらに好ましくは85%、またさらに好ましくは少なくとも95%が、SE Q ID Nos:1または2に示される核酸か、またはSEQ ID Nos :1または2に示される核酸の相補鎖と、同一配列のGLC1A核酸である。も う一つの態様においては、当該核酸分子は少なくとも92%、さらに好ましくは 少なくとも95%が、SEQ ID No:3に示されるポリペプチドと配列が 類似しているポリペプチドをコード化している。 本発明はまた、SEQ ID Nos:1または2として表された配列か、S EQ ID Nos:1または2として表された配列の相補鎖か、またはそれら の天然に生じた突然変異体の、少なくとも6個の連続したヌクレオチドに対して ハイブリダイズするヌクレオチド領域に相当する、実質的に精製されたオリゴヌ クレオチドを含んでいるプローブおよびプライマーを提供する。好ましい態様に おいては、このプローブ/プライマーは、それに付着している検出可能な標識基 を含んでいる。 発現のためには、披検者のGLC1A核酸は、転写調節配列、例えば、少なく とも一つの転写プロモーター(例えば構成性の発現または誘導発現のための)ま たは転写エンハンサーもしくはサプレッサー配列を含むことかでき、この調節配 列はGLC1A遺伝子配列に操作により結合することができる。かかる調節配列 は、GLC1A核酸分子と共同して遺伝子発現に有用なベクターとなることが可 能である。本発明はまた、前記発現ベクターによりトランスフェクトされる原核 または真核宿主細胞と、前記発現ベクターを用いることによるインビボ(例えば 細胞培養)およびインビト(例えばトタンスジェニック)でのGLC1Aタンパ ク質の製造法とを説明する。 もう一つの局面において本発明は、単離されたGLC1Aポリペプチド、好ま しくは実質的に純粋な標品(例えば精製された血漿の、または組換えにより産生 されたGLC1Aポリペプチド)を特色とする。一つの態様においては、当該ポ リペプチドは、SEQ ID No:3で表されるGLC1Aタンパク質と同等 かまたは類似のポリペプチドである。脊椎動物および特に哺乳動物のGLC1A ファミリーの、関連する構成員もまたこの発明の範囲内にある。好ましくは、G LC1Aタンパク質は、少なくとも約92%が、また好ましくは少なくとも約9 5%、96%、97%、98%、または99%がSEQ ID No:3で表さ れるポリペプチドと同等なアミノ酸配列を有する。好ましい態様においては、当 該GLC1AポリペプチドはSEQ ID Nos:1または2の一方で表され る核酸配列とハイブリダイズする核酸によってコード化されている。披検者のG LClAタンパク質はまた、翻訳後の修飾に抵抗性のある修飾されたタンパク質 を含んでいるが、それらは例えば修飾部位(チロシン、スレオニン、セリン、ま たはアスパラギン残基のような)を変えるかまたはそのタンパク質のグリコシル 化を妨げるかまたはシグナルトランスダクションに係わる細胞内タンパク質との 相互作用を阻害する、突然変異によるものである。 GLC1AポリペプチドはSEQ ID No:3で表されるような完全な長 さのタンパク質を含むことができるか、または一つまたはそれ以上の特定のモチ ーフ/ドメインに相当するかまたは任意のサイズ、例えば少なくとも5、10、 25、50、100、150、175、200、225、250、275、30 0、325、350、375、400、425、450、475、480、48 5、490、495、または500個のアミノ酸の長さに相当するフラグメント を含むことができる。 本発明の他の局面は、GLC1Aタンパク質から成るキメラ分子(例えば融合 タンパク質)を特色とする。例えば、GLC1Aタンパク質は組換え融合タンパ ク質として提供することが可能であり、それは第二のポリペプチド部分、例えば 、GLC1Aポリペプチドとは無関係の(異種の)アミノ酸配列を有する第二の ポリペプチドを含む(例えば当該第二のポリペプチド部分は、グルタチオンSト ランスフェラーゼ、アルカリ性フォスファターゼのような酵素活性、またはエピ トープタグである)。 本発明のさらにもう一つの局面は、免疫原標品中にGLC1Aポリペプチドを 含んでいる免疫原に関し、当該免疫原はGLC1Aポリペプチドに特異的な免疫 反応を誘発することができる(例えば液性反応、抗体反応、および/または細胞 性反応)。好ましい態様においては、この免疫原は抗原決定基、例えばSEQI D No:3に表されているタンパク質からの独特の決定基を含んでいる。 本発明のさらなる局面は、GLC1Aタンパク質のエピトープと特異的に反応 することかできる抗体ならびに抗体標品を特色とする。好ましい態様においては 、当該抗体はSEQ ID No:3に表されている少なくとも一つのエピトー プに特異的に結合する。 本発明はまた、本文に記載した異形のGLC1A遺伝子を含んでいる(好まし くはさらに発現している)か、または内在性のGLC1A遺伝子を誤って発現し ている、非ヒトトランスジェニック動物(例えば、主題であるGLC1Aタンパ ク質の一つまたはそれ以上の発現が中断されている動物)を特色とする。かかる トランスジェニック動物は、突然変異したかまたは誤って発現されたGLC1A の対立遺伝子を含んでいる細胞および組織の障害を研究するため、または薬物ス クリーニングに用いるための動物モデルとして役立つことか可能である。あるい は、かかるトランスジェニック動物は、組換えGLC1Aポリペプチドの発現に 有用であることが可能である。 さらにもう一つの局面において本発明は、例えば、GLC1Aタンパク質と例 えばウィルス、当該GLC1Aタンパク質の細胞外リガンド、または当該GLC 1Aタンパク質と結合する細胞内タンパク質との間の相互作用についての阻害剤 、あるいは増強剤の同定用試験化合物のスクリーニングのための分析法を提供す る。代表的な方法は、(i)GLC1Aポリペプチドまたはその生物活性フラグ メント、GLC1A標的分子(GLC1AリガンドまたはGLC1A基質のよう な)、および試験化合物を、例えばその試験化合物がなければGLC1Aタンパ ク質と標的分子とが相互作用することができる条件下において結合させる段階; および(ii)GLC1Aタンパク質と標的ポリペプチドとを含む複合体の形成を 、当該複合体の直接的な定量によるか、GLC1Aタンパク質の誘導効果を測定 することによるか、または基質の場合には、産生物への転換を測定することによ り検出 する段階を含む。試験化合物の存在下におけるGLC1Aと標的分子との相互作 用の減少(当該試験化合物の非存在下に検出されるものと比較して)のような、 統計学的に有意な変化は、調節(例えば、GLC1Aタンパク質とその標的分子 の間の相互作用の阻害または増強)の指標である。 本発明のさらにもう一つの局面は、GLC1Aの生物活性の調節法に関する( 例えば、GLC1Aの生物活性を保護するかまたは撹乱することによる)。一般 的には、インヴィヴォ、インヴィトロ、あるいはインシトゥで行なわれるにせよ 、この方法は、GLC1Aの生物活性を、処理をしない細胞に比較して変えるべ く、効果的な量の治療用GLC1Aで処理することを含む。従って、この方法は 、GLC1Aの効果(例えば、GLC1Aタンパク質からのシグナル送信または GLC1Aタンパク質のリガンド結合)を作動させるかまたは相殺する、前述の 薬剤スクリーニングで同定される、ペプチドおよびペプチド模倣物または他の分 子のような治療用GLC1Aを用いることが可能である。他の治療用GLC1A は、GLC1Aタンパク質の発現を阻害するためのアンチセンス構成物や、野性 型GLC1Aタンパク質の上流のリガンド相互作用および下流のシグナルトラン スダクションを競合により阻害する優性のネガティブ突然変異体を含む。 本発明のさらなる局面は、披検者に突然変異したGLC1A遺伝子から生じる 緑内障または他の疾病の危険性があるかどうかを決定する方法を提供する。この 方法は、披検者の組織において、(i)GLC1Aタンパク質をコード化してい る遺伝子、例えば、SEQ ID Nos:1または2で表される遺伝子または それらの相同物の突然変異;または(ii)GLC1A遺伝子の誤発現、の少なく とも一方によって特徴づけられる遺伝的傷害の有無を検出することを含む。好ま しい態様においては、この遺伝的傷害の検出は、GLC1A遺伝子からの一つま たはそれ以上のヌクレオチドの欠失;当該遺伝子への一つまたはそれ以上のヌク レオチドの付加、当該遺伝子の一つまたはそれ以上のヌクレオチドの置換、当該 遺伝子の肉眼的な染色体再配列;当該遺伝子のメッセンジャーRNA転写物のレ ベルの変化(例えば、プロモーターの突然変異による);当該遺伝子のメッセン ジャーRNA転写物の非野性型のスプライシングパターンの存在;当該タンパク 質の非野性型のレベル;および/または可溶性GLC1Aタンパク質の異常なレ ベ ル、の少なくとも一つの存在の確認を含む。 例えば、当該遺伝子の傷害は、(i)GLC1A遺伝子のセンスまたはアンチ センス配列と、あるいは天然に生じたその突然変異体と、または当該GLC1A 遺伝子と天然に結合した5’または3’のフランキング配列とハイブリダイズす るオリゴヌクレオチドから成るプローブ/プライマーを提供すること;(ii)当 該プローブ/プライマーを、試料を含んでいる適当な核酸と接触させること;お よび(iii)当該プローブ/プライマーを当該核酸にハイブリダイズすることによ り、遺伝子傷害の有無を検出することを含むことが可能である;例えば、傷害の 検出は、GLC1A遺伝子のヌクレオチド配列および、任意にフランキング核酸 配列を決定するべくプローブ/プライマーを利用することを含む。例えば、当該 プライマーを、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)かまたは連結連鎖反応(LCR )に用いることが可能である。代替の態様においては、GLC1Aタンパク質の レベルは、GLC1Aタンパク質と特異的に免疫反応をすることができる抗体を 用いての免疫検定法で検出される。 本発明の他の特色ならびに利益は、以下の詳細な説明および請求の範囲から明 らかになるであろう。 3.図面の簡単な説明 第1図は、ヒトGLC1A遺伝子のDNA配列である。コード配列が、5’お よび3’の非翻訳領域(UTRs)(SEQ.ID.No:1)と共に供されて いる。イントロン1はSEQ ID No:9として、またイントロン2はSE Q ID No:10として各々供されている。タンパク質をコード化しかつ三 つのエクソン配列を含んでいるDNAは、SEQ ID No:2として供され ている。コード化された当該タンパク質はSEQ ID No:3として示され ている。 第2図は、最小のタイル張り経路状のコンティーグを含んでいる酵母の人工染 色体(YACS)を示している。黒塗りの丸は、各々のYACマーカに含まれる ことが示されているマーカー(STSs)の位置を示している。ファミリー内で の組換えに基づく疾病の休止およびファミリー間に共有のハプロタイプを一まと めにして示している。 第3AおよびB図は、緑内障患者における配列の変化を収容することがわかっ ているGLC1A遺伝子の二つのポリメラーゼ連鎖反応(PCR)アンプリマー (amplimer)を示している。第3A図に示されている野性型のアンプリマーはS EQ ID No:11として供され、また突然変異を含んでいるアンプリマー (CAC−TYR430His)はSEQ ID No:12として供されてい る。第3B図に示されている野性型のアンプリマーはSEQ ID No:13 として供され、また突然変異を含んでいるアンプリマー(GTC−GLY357 VALおよびTAG−GLN361STOP)はSEQ ID No:14とし て供されている。 第4図は、開放隅角緑内障に冒されている4世代の家族におけるGLY364 VAL突然変異の分離の概略を描いたものである。系図の黒い記号は、開放隅角 緑内障の記録された証拠のある個体を示す。白い記号は臨床的には冒されていな い配偶者を示す。銀染色したSSCPゲルの写真を系図の下に示し、各々のゲル のレーンが、そのレーンでDNAが分析されている家族構成貢の系図の記号の真 下に位置するべく配置されている。単純化のため、臨床的に冒されていない家族 構成員は含めなかった。 第5図は、患者からのクローン化されたPCR増幅産物の蛍光色素プライマー 配列により得られた代表的なクロマトグラムであり、コドン368における未成 熟の停止(CLN368STOP)という結果になることが期待される、Cから Tへの変異を示す。当該突然変異体および正常な遺伝子についての前向きおよび 逆向きの配列が示されている:(A)正常、前向き(SEQ ID No:15 );(B)突然変異体、前向き(SEQ ID No:16);(C)正常、逆 向き(SEQ ID No:17);(D)突然変異体、逆向き(SEQ ID No:18)。 4.発明の詳細な説明 4.1.概括 本文に報告したように、JOAGに関連する遺伝子座は、遺伝子連鎖分析によ り、染色体1q21−q31上に同定された。JOAGの二つの大きな家系にお いて観察された緑内障の表現形および高度に多形の遺伝子マーカーの組換えによ り、GLC1A遺伝子を含んでいる区間を、染色体1qのマーカーD1S366 5とD1S3664との間の3cM領域に局限することができた。マーカーハプ ロタイプのさらなる審査は、三組の緑内障の家族の各々が同一の隣接する8個の マーカーの対立遺伝子を共有していることを明らかにし、GLC1A遺伝子がD 1S1619とD1S3664とにより限定される、さらに狭い区間にあること を示唆した。 染色体1のGLC1A領域にあることがわかっているいくつかの遺伝子が、こ の疾病の原因となる遺伝子の候補と考えられている。三つの遺伝子(LAMC1 (H.C.Watkins等、(1993)Hum.Mol.Genet.2:1084)、NPRI(D.G. Lowe等、(1990)Genomics 8:304)、およびCNR2(S.Munro等、(1993)N ature 365:61)は、遺伝子内多形マーカーを用いた遺伝連鎖分析により、候補 領域から除外された。YAC STS内容物のマッピングにより、五つの付加的 な候補遺伝子が組換え区間内にあることが決定された:セレクチンE(M.P.Be vilacqua等、(1989)Science 243:1160)(GenBank受け入れ番号M24 736);セレクチンL(T.F.Tedder等、(1989)J.Exp.Med.170:123)(G enBank受け入れ番号M25280);TXGP−1(S.Miura等、(1991)Mol.Ce ll Biol.11:1313)(GenBank受け入れ番号MD90224);APT1L G1(T.Takahashi等、(1994)Int.Immunol.6,1567):およびTIGR(Tr abecular meshwork Induced Glucocorticoid Response Protein)(小柱網に誘導 されるコルチコイド反応性タンパク質)(J.R.Polansky等、(1989)Prog.Cli n.Biol.Res 12:113;J.Escribano等、(1995)J.Biochem.118:921;国際 特許出願公開番号WO96/14411)(GenBank受け入れ番号R954 91、R95447、R95443、R47209)。しかしながら、これらの遺伝 子のうち二つ(セレクチンEおよびセレクチンL)は、このアプローチでは共有 したハプロタイプの区間の外側に存在することがわかった。残りの遺伝子(AP T1LG1、TXGP−1、およびTIGR)は、YACSTS内容物および放 射ハイブリッドマッピングの両者により、最も限定されたJOAG区間に 存在することが判明した。 これらの遺伝子のうちの二つ(APT1LG1およびTIGR)を、JOAG をもつ家族における突然変異でスクリーニングされた。プライマーは、適当な配 列から選択し(T.Takahashi等、(1994)Int.Immunol.6,1567、J.Escriban o等、(1995)J.Biochem.118:921;国際特許出願公開番号WO96/144 11)(GenBank受け入れ番号R95491、R95447、R95443、 R47209)、重複しているPCR増幅産物を単鎖構造多形分析(B.J.Bassam 等、(1991)Anal.Biochem.196:80)およびDNAの直接的な配列決定により 審査した。APT1LG1およびTIGR遺伝子の完全なcDNA配列が公表さ れているが、介在配列の存在は、ゲノムDNA内にスクリーニングされるべきコ ード配列のわずか85ないし90%を可能にしたにすぎない。このAPT1LG 1分析法により8人の無関係なJOAG患者をスクリーニングしたが、配列の変 異は全く同定されなかった。 最初4つの異なる1qに連鎖した緑内障の家族の罹患者を、さらにハプロタイ プのデータにより関連づけられた4つのより小さい家族の罹患者をスクリーニン グするために、TIGR遺伝子分析は用いられた。8家族のうち4家族において 、アミノ酸の変化する突然変異が検出された。コドン437におけるチロシンの ヒスチジンへの突然変異(第3Aおよび4図)が、1qに連鎖している元の家族 の罹患者22人において検出された(V.C.Sheffield等、(1993)Nature enet .4:47)。コドン364におけるグリシンのバリンへの突然変異(第3B図) が、15人の罹患者をもつ未報告の成人開放隅角緑内障の一家族を含めた二家族 において検出された(第4図)。コドン368(第3Bおよび5図)におけるナ ンセンス突然変異(グルタミンか停止へ)は、二つの家族において検出された。 後者の突然変異は、遺伝子産物の切断という結果に終わることか期待される。 次いで、これらの三つの変異を収容した、二つのPCRアンプリマーにおける 突然変異の罹患率を、4つの異なる集団のスクリーニングにより推定した:この 疾病の家族歴をもつ緑内障患者;ある一箇所の診療所で見られた非選択の原発性 開放隅角緑内障発端者;(先の連鎖研究に参加した家族からの、遺伝性の網膜疾 患をもつ患者と配偶者とにより模倣された)一般的な集団;および、正常な眼内 圧をもち、緑内障の個人または家族歴のない40才を超える無関係なボランティ ア。配列の変異を含むことがSSCPにより確定しているPCR産物の配列を決 定し、罹患していない個体、ならびに罹患している個体における正常な染色体か ら生じた配列と比較した。全体的にいえば、ミスセンスまたはナンセンス突然変 異は、無関係な緑内障患者の約3ないし5%に、また対照の約0.2%に見られ た。カイ2乗検定は、この差が有意であること(p<0.001)を示した。表 1は、GLC1A突然変異と、今日までに同定さた多形を示している。 要約すると、遺伝連鎖分析および共有するハプロタイプの検査で、1qの緑内 障区間を短縮することができた。この区間内にある遺伝子であって、毛様体(J .Escribano等、(1995)J.Biochem 118:921)および小柱網(J.R.Polansky 等、(1989)Prog.Clin.Biol.Res 12:113、および国際特許出願公開番号W O96/14411)において発現されることが知られているものについて調べ た。各々が三つの異なるアミノ酸の突然変異の内の一つを収容している13人の 無関係な緑内障患者(その緑内障の表現形が元々1qに連鎖していたその家族の 発端者を含めて(V.C.Scheffield等、(1993)Nature Genet.4:47))が同定 された。全体として、この遺伝子における突然変異が、以前より染色体1qに関 連 づけられていた緑内障の原因となることは、注目すべき証拠である。さらに、成 人で発症した一家族の15人の罹患した構成員に突然変異が発見されたこと、な らびに、選択されていない開放隅角緑内障患者の、継続して確認されている群の 2.9%に突然変異が同定されたことは、この遺伝子が全ての開放隅角緑内障の 一部において役割を果たしていることを示唆している。次の二つの理由から、開 放隅角緑内障の3%を超えるものが最終的にはこの遺伝子の突然変異と関係して いることが示される可能性がある:1)この研究では、当該遺伝子の一部だけが 審査されている;2)用いたスクリーニング法は100%感受性があるわけでは ない。 突然変異が緑内障の表現形と結び付けられてきた遺伝子を、標準的な技術を用 いて配列決定した。5’および3’末端の末翻訳領域と二つのイントロン配列を 含め、このDNA配列が、第1図に示されている。重要なことは、この配列が、 国際特許出願公開番号WO96/14411)(GenBank受け入れ番号R9 5491、R95447、R95443、およびR947209)に報告されたTI GR遺伝子配列とは実質的に異なることである。事実、報告されているように、 当該TIGR遺伝子配列は機能タンパク質をコード化していない。 本文において開示されたGLC1A遺伝子とTIGR遺伝子との間の差異の要 約を表2に示す。 当該疾病の遺伝子の同定は、緑内障の病態生理学の理解を増し、それは次に、 TIGR遺伝子またはタンパク質の機能的または突然変異体の生物活性を調節す る(例えば作動させるかまたは相殺する)分子の同定のための分析法の開発を容 易にする。治療用として有効な量のこれらの分子は、緑内障をもつかまたは緑内 障の発生の危険性のある披検者に、その状況の厳しさを防ぐかまたは減じるべく 投与することが可能である。 4.2 定義 便宜上、この明細書、実施例および添付した特許請求範囲に使用する用語、語 句の意味を下に挙げる。 ここで使用する用語”作動体”は、GLC1Aバイオ活性を直接的にまたは間 接的に増進、補充または増強する試剤(例えば、GLC1A治療剤)を指す。 ここで使用する用語”きっ抗体”は、GLC1Aバイオ活性を直接的にまたは 間接的に防止し、最小化しまたは抑制する試剤(例えば、GLC1A治療薬)を 指す。 ”細胞”、”ホスト細胞”または”組換えホスト細胞”は、ここでは相互互換 的に使用する用語である。このような用語は特定の主題となる細胞だけでなく、 このような細胞の後代または潜在的後代に対しても云うこととは言うまでもない 。突然変異または環境の影響によりある種の改質が後続の世代で発生することも あり、このような後代は実際は母体細胞と同一でないかもしれぬが、ここに使用 するような用語の範囲に依然として包含される。 ”キメラ性タンパク質”即ち”融合タンパク質は、主題のポリペプチドの一つ を符号化した第一のアミノ酸配列と、そのタンパク質の一つのいかなる領域とも 異質でありかつ実質的に均質ではない領域(例えばポリペプチド部分)を明確に している第二のアミノ酸配列との融合体である。キメラ性タンパク質は、第一の タンパク質をまた発現する生物体に存在する(異なるタンパク質内にもかかわら ず)異質領域を示すこともあるし、異なる種類の生物体により発現されるタンパ ク質構造の”種間””遺伝子間”等の融合のこともある。一般には、融合タンパ ク質は一般式:X‐GLC1A‐Yにより表すことができる。ここでGLC1A はGLC1Aタンパク質の一つから誘導したタンパク質の一部分を表し、それぞ れ独立にXおよびYは、存在しない、または自然界に存在する突然変異体を含め た生物体内のGLC1A配列の一つには関係のないアミノ酸配列を表す。 ここで使用する”相補的配列”は、雑種形成して安定な錯合体を形成するに充 分な相補性を有する配列を云う。 ここで使用する”デリベリ錯合体”は、標的化手段(例えば、遺伝子、タンパ ク質、ポリペプチドまたはペプチドの標的の細胞表面に対するより高い親和性結 合、および/または標的細胞による細胞的取り込みの増進をもたらす分子)を意 味するものとする。標的化手段には、ステロール(例えばコレステロール)、リ ピド(例えば、カチオン性リピド、ビロソームまたはリポソーム)、ウイルス( 例えばアデノウイルス、アデノ関連ウイルスおよびレトロウイルス)または標的 細胞特異性の結合試剤(例えば、標的細胞特異性の受容体により認識される配位 子)が包含される。好ましい錯合体は、生体内で十分に安定であって、標的細胞 によるインターナリゼーションの前の顕著な脱共役を防止するものである。しか し、この錯合体は、この細胞内の適合する条件下では開裂性であり、機能的形態 の遺伝子、タンパク質、ポリペプチドまたはペプチドを放出する。 周知のように、特定のポリペプチド用の遺伝子は、個々のゲノム内で単一また は多重コピーとして存在する。このような複製遺伝子類は同一のこともあるし、 いずれもまだ実質的に同じ活性を持つポリペプチドのコード化をしている、ヌク レオチドの置換、付加または欠損を含むある種の改質を有すこともある。従って 、用語”ggポリペプチドをコード化しているDNA配列”は、特定の単一体内 の一または複数の遺伝子を云うことになる。その上、ヌクレオチド配列には対立 遺伝子と呼ぶある相違がそれぞれの生物体間に存在することもある。この対立遺 伝子性相違は、符号化したポリペプチドのアミノ酸配列に相違を生じることもあ るし生じないこともあるが、依然として同じバイオ活性を備えたタンパク質を符 号化している。 ここで使用する用語”遺伝子”または”組換え遺伝子”は、構造配列および( 任意に)介在配列の双方を含む、本発明のポリペプチドの一つを符号化した開放 読み枠を有する核酸分子を云う。”組換え遺伝子”は、GLC1Aポリペプチド を符号化している核酸を云い、これは、染色体性GLC1A遺伝子からまたは非 関連の染色体性遺伝子から誘導される介在配列も任意に含有することがあるが、 GLC1A符号化構造配列を含む。主題のGLC1Aポリペプチドを符号化する 典型的な組換え遺伝子は、添付した”配列一覧表”に示されている。用語”介在 配列”は、所定のGLC1A遺伝子内に存在するDNA配列を云い、タンパク質 には翻訳されることなく、一般には構造配列の間に存在する。 ”均質性”または”同一性”または”類似性”は、二つのペプチド間または二 つの核酸分子間の配列類似性を云う。均質性は、比較の目的に並べた各配列内の 位置を比較すれば決定できる。比較した配列内の位置が同種の塩基またはアミノ 酸により占められている時は、その分子はその位置において均質的である。配列 間の均質性の程度は、即ち配列により共有される合致位置あるいは均質的位置の 数の関数である。”非相関性”即ち”非均質的”配列は、本発明のGLC1A配 列の一つに対して、好ましくは25%以下の同一性ではあるが、40%以下の同 一性を共有する。 ここで使用する用語”相互作用”は、例えば酵母二複合体検定を使用して検出 できるような分子間の検出可能の相互作用を含むものを意味する。相互作用とい う用語は、分子間の”結合性”の相互作用を含むことも意味する。例えば、相互 作用は、性質がタンパク質‐タンパク質またはタンパク質‐核酸であってよい。 DNAまたはRNAのような核酸に関してここで使用する”単離された”とい う用語は、それぞれ巨大分子の自然源内に存在するDNA群またはRNA群から 分離した分子を云う。例えば、主題のGLC1Aポリペプチドの一つを符号化す る単離された核酸は、ゲノム性DNA内のGLC1A遺伝子に自然に、直接的に 隣接する核酸配列をわずか10キロ塩基(kb)、より好ましくはそのような自 然界に存在する隣接配列をわずか5kb、更に好ましくはそのような自然界に存 在する隣接配列をわずか1.5kb以下を含有する。またここで使用する単離さ れたという用語は、組換えDNA技術により作製した場合には細胞性物質、ウイ ルス性物質または培養媒体を、または化学的に合成した場合には化学的前駆体ま たは他種の化学試剤を実質的に含まない核酸またはペプチドをも云う。さらに、 ”単離した核酸”は、フラグメントとしては天然には存在せず、そしてに自然状 態では見いだせない核酸フラグメントを包含することを意味する。また”単離さ れた”という用語は、他種の細胞タンパク質から単離したポリペプチドも意味し 、精製したポリペプチドおよび組換えポリペプチドの両方を包含するものも含め る。 ここで使用する用語”調整”は、例えば作動化による調節増進(即ち活性化ま たは刺激化)、または例えばきっ抗化またはGLC1Aバイオ活性による調節低 減(即ち阻害または抑制)の両方を云う。 本発明の”非人の動物”には、ネズミ類、非人霊長目類、ヒツジ、イヌ、ウシ のような哺乳動物、チキン、両性網、爬虫類等が含まれる。Xenopus属の メンバーのような超遺伝的両性網や超遺伝的チキンも、例えば胚形成および組織 形成に影響を与えることが可能な試剤の理解と同定に重要な役割を提供できるが 、好ましい非人の動物は、ラットとマウス、最も好ましくはマウスを含むネズミ 系から選択する。用語”キメラ性動物”は、ここでは、組換え体遺伝子が存在す るか、または組換え体遺伝子がその動物の全細胞ではなくある部分に発現された 動物を云う。用語”組織特異性キメラ性動物”は、組換えGLC1A遺伝子の一 つがある組織に存在および/または発現また分裂しているが他の組織ではそうで ないことを示す。 ここで使用する用語”核酸”は、デオキシリボ核酸(DNA)、および妥当な 場合にはリボ核酸(RNA)のようなポリヌクレオチドを云う。またこの用語に は、等価なものとしてのヌクレオチド類縁体から作製するRNAまたはDNAの 類縁体、および記載する実施態様に応用可能なものとして一本鎖(センスまたは 抗センス)および二重鎖ポリヌクレオチドも含まれることを理解されたい。 ここで使用する用語”促進因子”は、この促進因子に作動的に連結された選択 されたDNA配列の発現を調節し、細胞内のこの選択されたDNA配列の発現に 影響を及ぼすDNA配列を意味する。この用語は、”組織特異性”促進因子、即 ちこの選択したDNA配列の発現を特定細胞内(例えば、特定組織の細胞)のみ における発現に影響を及ぼす促進因子を包含する。またこの用語は、選択したD NAの発現を主に一種の組織内で調節するが他種組織内でも発現を引き起こすい わゆる”漏れやすい”促進因子も含む。またこの用語には、非組織特異性促進因 子、および構造的に発現するかまたは誘導性である(即ち、発現レベルが制御可 能である)促進因子も含まれる。 用語”タンパク質”、”ポリペプチド”および”ペプチド”は、遺伝子生成物 を云うときは、ここでは相互互換的に使用する。 用語”組換えタンパク質”は、組換えDNA技術により産出する本発明のポリ ペプチドを云い、この技術においては、一般にGLC1Aポリペプチドを符号化 するDNAを適合する発現ベクターに挿入し、次にそれを利用してホスト細胞を 形質変換して不均質性タンパク質を産出する。さらに、組換えGLC1A遺伝子 に関する”から誘導された”という語句は、”組換えタンパク質”の意味内にお いて、自然のGLC1Aタンパク質のアミノ酸配列を有するこれらタンパク質、 またはこのタンパク質の自然界に存在する形体の置換と欠損(端切取りを含む) を含む突然変異で発生したそれに似たアミノ酸配列を有するこれらタンパク質を も包含するものである。 ここで使用する”小分子”は、5kD以下、最も好ましくは約4kD以下の分 子量を有す組成を云う。小分子は核酸、ペプチド、ポリペプチド、ペプチド系、 炭水化物、リピドまたはその他の炭素含有分子または無機分子であることができ る。化学的または生物的(例えば、眞菌、バクテリア性または藻類の抽出物)混 合物の広範なライブラリーが、本発明の検定によるスクリーニングに利用できる 。 ここで使用する”特異的に雑種形成する”または””特異的に検出する”とい う用語は、結合する、好ましくはGLC1A遺伝子の少なくとも約6,12,2 0,30,50,100,150,200,300,350,400,450, 500,550,600,650,700,750,800,850,900, 950,1000,1050,1100,1150,1200,1250,13 00,1350,1400,1450,1460,1470,1480,149 0の連続するヌクレオチドに、雑種形成する本発明の核酸分子の性能を云い、こ のGLC1A遺伝子はSEQ ID No:1または2の一つに指定したCLC 1A配列またはそれに相補性の配列またはその自然界に存在する突然変異体であ り、これは、ここに明確にした結合するGLC1Aタンパク質以外のタンパク質 を符号化した細胞核酸(例えばmRNAまたはゲノム性DNA)よりも、少なく とも10倍の雑種形成、好ましくは少なくとも50倍の雑種形成、更により好ましく は少なくとも100倍の雑種形成を示す。 ”転写調節性配列”は、この明細書を通して、開始信号、増強剤および促進因 子のようなDNA配列を云うのに使用する包括的用語であり、このDNA配列は 、作動的に連結されたタンパク質コード化配列の転写を誘発または制御する。好 ましい実施態様においては、組換えGLC1A遺伝子の一つの転写は、発現を意 図する細胞タイプの組換え遺伝子の発現を制御する促進因子配列(または他種の 転 写調節性配列)の制御下にある。また、組換え遺伝子は、GLC1Aタンパク質 の自然界に産出する形態の転写を制御する配列と同一または異なる転写調節性配 列の制御下にあることも理解されよう。 ここに使用する用語”移入”は、核酸‐媒介遺伝子転移による核酸、例えば発 現ベクター、の受容体細胞への導入を意味する。 ここで使用する”形質転換”は、外因性損DNAまたはRNAの細胞的取り込 みの結果として細胞遺伝子型が変化するプロセス、および例えば、その形質転換 した細胞が哺乳動物GLC1Aポリペプチドの組換え形体を発現するプロセス、 または転移した遺伝子からの抗‐の場合のGLC1Aタンパク質の自然界存在形 体の発現が分裂するプロセスを意味する。 ここで使用する用語”形質転換”は、それが導入される形質転換性動物または 細胞に対して部分的または全体的に非均質性、即ち異質性である核酸配列(例え ば、哺乳動物GLC1Aポリペプチドの一つをコード化した、またはそれに対す る抗センス転写体をペンディングした)、またはそれが導入される形質転換性動 物または細胞の内因性遺伝子には均質性であるが、それが挿入される細胞のゲノ ムを変化するような方法(例えば、自然の遺伝子の位置とは異なる位置に挿入す る、またはその挿入がノックアウトを生じる)で、動物ゲノム内に挿入するよう に設計したまたは挿入した核酸配列を意味する。形質転換には、選択した核酸の 最適発現にとり必要であろう一つまたは複数の転写調節性配列および介在配列な どの任意の核酸を包含できる。 ”形質転換性動物”は、任意の動物、好ましくは非人哺乳動物、鳥類または両 生網動物を云い、その動物の一種または多種の細胞が、この分野でよく知られた 形質転換技術などの人の介入により導入した不均質核酸を含有している。ミクロ 注入または組換えウイルスによる感染などの慎重な遺伝子操作による細胞前駆体 への導入によって、核酸を細胞内に直接的または間接的に導入する。この遺伝子 操作という用語には、古典的な交差‐繁殖または試験管内受精を含まずに、組換 えDNA分子の導入をさす。この分子は染色体内に組込んでもよいしまたは染色 体外で複製するDNAでもよい。ここに述べる代表的形質転換動物では、この形 質転換により、細胞に、例えば作動的かきっ抗的な形態のような、GLC1Aタ ンパク質の一つの組換え形態を発現させる。 しかし、組換えGLC1Aが沈黙している形質転換性動物もまた予想され、それ は、例えば以下に述べるFLPまたはCREリコンビナーゼ依存性の構成体であ る。また、”形質転換した”動物には、GLC1A遺伝子の一種または多種の遺 伝子分裂が、組換えおよび抗センスの技術の両方を含む人の介在により引き起こ された組換え動物も包含される。 用語”ベクター”は、それに連結された他の核酸を輸送できる核酸分子を云う 。好ましいベクターの一つのタイプは、エピソーム、即ち染色体外複製が可能な 核酸、である。好ましいベクターとはそれに連結される核酸の自律的複製および /または発現が可能のものである。それに作動的に連結される遺伝子の発現を指 向できるベクターを、ここでは”発現ベクター”と云う。一般に、組換えDNA 技術で有用な発現ベクターは、環状二重鎖DNAループと一般に称する”プラス ミド”の形態にある頻度が高く、これは、そのベクター形態では染色体には結合 していない。本明細書においては、”プラスミド”および”ベクター”は、プラ スミドがベクターの最も普通に使用される形態であるので、相互互換的に使用さ れる。しかし、本発明は、等しい機能を果たし、この分野においてその後周知に なった他の形態の発現ベクターも含むことを意図する。 4.3 本発明の核酸 以下に記載するように、本発明の一つの側面は、GLC1Aポリペプチドを符 号化するヌクレオチド配列を有する単離した核酸、および/またはそのような核 酸に等価なものに関する。等価なものという用語は、機能的に等価なGLC1A ポリペプチドまたはここに記載するような結合するGLC1Aタンパク質の活性 を有す機能的に等価なペプチドを符号化するヌクレオチド配列を包含するものと 理解される。等価なヌクレオチド配列には、対立遺伝子変異体のように、一つま たは複数のヌクレオチドの置換、付加または欠損により相違する配列も含まれる ので、遺伝子コードの縮退により、SEQ ID No:1または2に示すGL C1A遺伝子のヌクレオチド配列とは相違する配列も含まれる。 好ましい核酸は、結合するGLC1A核酸である。特に好まし結合するGLC 1A核酸は哺乳動物性のものである。種に関係なく、特に好ましいGLC1A核 酸は、ヒトGLC1Aのアミノ酸配列に少なくとも90%類似したポリペプチド を符号化する。好ましい核酸は、例えばSEQ ID No:1または2の一つ に示す配列のような、結合するGLC1Aのアミノ酸配列に対して、少なくとも 90%均質性、より好ましくは94%均質性のアミノ酸配列を有するGLC1A ポリペプチドを符号化する。SEQ ID No:1または2に表示するアミノ 酸配列に対して、少なくとも約95%、より好ましくは少なくとも約98‐99 %の類似性のポリペプチドを符号化する核酸も、また本発明の範囲内にある。特 に好ましい実施態様においては、本発明の核酸は、SEQ ID No:2の一 つに示すアミノ酸GLC1A配列を符号化している。一つの実施態様においては 、その核酸は、主題のGLC1Aポリペプチドの少なくとも一つのバイオ活性を 有すペプチドを符号化するcDNAである。好ましくは、この核酸は、SEQ ID No:1または2のコード化領域に対応するヌクレオチド配列の全部また は一部を含む。 本発明の更に別の好ましい核酸は、SEQ ID No:2のアミノ酸残基、 例えばその領域の少なくとも2,5,10,25,50,100,150または 200のアミノ酸残基の全部または一部に対応するポリペプチド配列を含むGL C1Aポリペプチドを符号化している。例えば、プローブ/プライマーまたは抗 センス分子(即ち、核酸分子をコード化していない)として使用するのに好まし い核酸分子は、長さが少なくとも約6,12,20,30,50,100,12 5,150または200の塩基対を含有でき、コード化核酸分子は約200,2 50,300,350,400,410,420,430,435または440 塩基対を含有できる。 本発明の他の側面は、SEQ IDNo:1または2の一つにより表される核 酸に雑種形成する核酸を提供する。適合する厳格度条件、例えば、約45℃にお ける6.0×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)でDNA雑種形成 を促進し、続いて50℃における2.0×SSCの洗浄は、この分野の技術者に は知られているが、”分子生物学における現代のプロトコール”、John W iley&Sons、N.Y.(1989)、6.3.1−6.3.6に見 ることができる。例えば、洗浄段階の塩濃度は50℃での約2.0×SSCの低 厳格度から50℃での約0.2×SSCの高厳格度までの中から選択できる。加 えて、洗浄段階の温度は室温、約22℃、での低厳格度条件から約65℃での高 厳格度条件に増大できる。温度と塩濃度の両方を変動してもよいし、温度または 塩濃度の一方を一定に保ち他方の変数を変えてもよい。好ましい実施態様におい ては、本発明のGLC1A核酸は適度に厳格な条件下、例えば約2.0×SSC と約40℃で、SEQ ID No:1または2の一つに結合する。特に好まし い実施態様においては、本発明のGLC1A核酸は、高厳格度条件下でSEQ ID No:1、3または4の一つに結合するが、SEQ ID No:6、8 ,9または11に示す核酸には結合しない。 好ましい核酸は、哺乳動物性GLC1Aのアミノ酸配列、例えばSEQ ID No:1および2の一つに示すような配列、に対して少なくとも75%均質性 、より好ましくは80%そして更に好ましくは少なくとも85%均質性の配列を 有する。SEQ ID No:1または2の一つに表示する核酸に対して、少な くとも90%、より好ましくは95%、そして最も好ましくは少なくとも約98 ‐99%の均質性の核酸もまた当然のこととして本発明の範囲内にある。好まし い実施態様においては、この核酸は哺乳動物性のGLC1A遺伝子であり、特に 好ましい実施態様においては、SEQ ID No:1または2の一つのコード 化領域に対応するヌクレオチド配列の全部または一部を包含する。 遺伝子コードの縮退により、SEQ ID No:1または2の一つに示すヌ クレオチド配列とは異なる配列を有する核酸も本発明の範囲内にある。このよう な核酸は、機能的に同等のペプチド(即ち、GLC1Aポリペプチドの生物的活 性を有すペプチド)を符号化するが、遺伝子コードの縮退により、配列一覧表に 示す配列とは配列が異なる。例えば、アミノ酸の数は、一以上のトリプレットの 指定がある。その同じアミノ酸を特定化するコドン、または同義語(例えば、C AUおよびCACはそれぞれヒスチジンを符号化する)は、GLC1Aポリペプ チドのアミノ酸配列に影響を与えない”沈黙”の突然変異を生じることがある。 しかし、主題のGLC1Aポリペプチドのアミノ酸配列の変動を導くDNA配列 多形性が、哺乳動物の間には存在すると予期される。この分野の技術のある者は 、 哺乳動物GLC1Aポリペプチドの活性を有すポリペプチドを符号化する核酸の 一または複数のヌクレオチド(例えば、ヌクレオチドの約3‐5%まで)のこの ような変動が、自然の対立遺伝子の変化により所定の種の個々の間に存在する場 合もあることを理解するであろう。 以下に挙げる実施例により例証するように、GLC1Aタンパク質‐符号化核 酸は、多くの眞核細胞のどれかに存在するmRNAから得ることができる。また 本発明の哺乳動物性GLC1Aポリペプチドを符号化する核酸を、成体および胎 児双方のゲノムDNAから得ることも確かに可能である。例えば、GLC1Aタ ンパク質を符号化する遺伝子は、ここに記載するプロトコール並びにこの分野の 技術ある者には一般に知られているプロトコールに従ったcDNAまたはゲノム ライブラリーのいずれからかクローン化できる。主題の核酸の単離に適した組織 および/またはライブラリーの例としては、とりわけ視覚組織がある。GLC1 Aタンパク質を符号化するcDNAは、胎児性細胞を含む結合する細胞、哺乳動 物細胞またはヒト細胞ような細胞から全mRNAを単離すれば得られる。二本鎖 cDNAは、次にその全mRNAから調製でき、多くの周知の技術のどれか一つ を用いて、続いて適当なプラスミドまたはバクテリオファージ ベクターに挿入 する。また哺乳動物GLC1Aタンパク質を符号化する遺伝子は、本発明により 提供されるヌクレオチド配列の情報に準拠して、確立されたポリメラーゼ鎖反応 技術を用いてもクローン化できる。本発明の核酸は、DNAでもRNAでもよい 。好ましい核酸は、SEQ ID No:1または2から成るグループから選択 した配列により表示されるcDNAである。 4.3.1. ベクター またこの発明は、少なくとも一つの転写調節配列に作動的に連結された、GL C1Aポリペプチドを符号化する核酸を含む発現ベクターを提供する。”作動的 に連結された”とは、核酸配列が調節配列に、ヌクレオチド配列の発現を可能に するように連結されることを意味するものである。調節配列は技術認知されてお り、主題の哺乳動物GLC1Aタンパク質の発現を管理するように選択する。従 って、用語”転写調節配列”は、促進因子、増強体およびその他の発現制御要素 を包含する。このような調節配列は、Goeddelの”遺伝子発現テクノロジ ィ:酵素学における方法185”、Academic Press、San D iego、CA(1990)に記載がある。一実施態様においては、発現ベクタ ーには、主題のGLC1Aポリペプチドの作動的活性を持つペプチドを符号化す る、あるいはGLC1Aタンパク質のきっ抗的形態であるペプチドを符号化する 組換え遺伝子が含まれる。このような発現ベクターは、細胞に移入し、それによ りここに述べるような核酸により符号化された、融合タンパク質を含むポリペプ チドを作製するのに使用できる。その上、本発明の遺伝子構成体は、遺伝子治療 プロトコールの一部として、主題のGLC1Aタンパク質の一つの作動的または きっ抗的形態のいずれかを符号化する核酸を送り出すのにも使用できる。従って 、本発明の他の側面は、組織内のGLC1A誘発信号化の機能を再構成する、あ るいはそれを阻害するように、特定の細胞タイプのGLC1Aポリペプチドの生 体内および試験管内の移入および発現を行うための発現ベクターを特徴とする。 例えば、タンパク質の自然界に生じる形体が誤発現されている時、または組織の 分化を変えるタンパク質の形体を送り出すのに、これは望ましいものになる。ま た発現ベクターは、新生物性形質転換を阻害するのにも応用できる。 上に例示したようなウイルス性転移法に加えて、非ウイルス的方法を採用して も、動物の組織内に主題のGLC1Aポリペプチドの発現を生じさせるのことが できる。遺伝子転移の非ウイルス的方法の多くは、巨大分子の取り込みと細胞内 輸送のために哺乳動物細胞が使用する基準的機構に依存する。好ましい実施態様 においては、本発明の非ウイルス的標的化法は、標的化された細胞による主題の GLC1Aポリペプチド遺伝子の取り込みのために、形質膜陥入による経路に頼 る。このタイプの典型的標的化手段には、リポソマール誘導化系、ポリ‐リシン 接合体および人工のウイルス外皮が含まれる。 4.3.2. プローブおよびプライマー 更に、哺乳動物のGLC1A遺伝子のクローン化から決定されたヌクレオチド 配列は、例えば他種の組織からのような他種細胞タイプ内のGLC1A類縁体、 並びに他の哺乳動物からのGLC1A類縁体を同定および/またはクローン化す るのに使用することを意図されたプローブおよびプライマーの発生を可能にする 。例えば、本発明は、実質的に純粋なオリゴヌクレオチドから成るプローブ/プ ライマーも提供し、このオリゴヌクレオチドは、SEQ ID No:1および 2から成るグループから選択したセンスまたは抗センスの配列またはその自然界 に生じるその変異種の少なくとも約12、好ましくは25、より好ましくは40 、50または75の連続的ヌクレオチドに対して、厳しい条件下に雑種形成する ヌクレオチド配列の領域を含む。例えば、SEQ ID No:1および2に表 示した核酸に基づくプライマーは、PCR反応でGLC1A類縁体をクローン化 するのに使用できる。本発明の好ましいプライマーは、SEQ ID No:4 と5およびSEQ ID No:5と6に挙げてある。 同様に、主題のGLC1A配列に基づくプローブは、同一または均質性タンパ ク質を符号化している転写体またはゲノム性配列を検出するのに使用できる。好 ましい実施態様においては、このプローブは更に、これに連結し、検出が可能な 標識グループを含み、この標識グループは、例えば放射性同位体、蛍光化合物、 酵素および酵素補因子の内から選択される。 以下により詳細に論ずるように、このようなプローブは、GLC1Aタンパク 質を誤発現している細胞または組織を同定するための診断試験キットの一部とし ても使用が可能であり、患者からの細胞試料中のGLC1A‐符号化核酸のレベ ルを測定することにより、例えばGLC1AmRNAレベルを検出したり、ゲノ ム性GLC1A遺伝子が突然変異を受けてるかまたは欠損しているかを決定する 。簡略的に云うと、ヌクレオチドプローブを、GLC1A‐符号化転写体の存在 (または非存在)のためにそのままの組織および組織試料の組織学的スクリーニ ングを容易にする主題のGLC1A遺伝子から、発生させることが可能である。 抗‐GLC1A抗体の診断的用途に類似して、GLC1Aメッセージまたはゲノ ム性GLC1A配列を指向したプロープの用途は、例えば新生物性または高塑性 性の疾病(例えば、不必要な細胞成長)または組織の異常分化に明示される対立 遺伝子的突然変異の予測上および治療上の双方の評価に使用できる。ここに記述 する免疫検定と連携して使用すれば、このオリゴヌクレオチド プロープは、G LC1Aタンパク質の発現(またはその欠損)に連結したある種の異常性が関与 するであろう発生性疾病のための分子基準の決定を容易にする助力になり得る。 例えば、ポリペプチド合成における変異は、コードー化配列における突然変異と 区別することができる。 4.3.3.抗センス、リボザイムおよびトリプルックス技術 本発明の一つの側方面は、単離した核酸の”抗センス”療法における用途に関 する。ここで使用する”抗センス”療法とは、主題のGLC1Aタンパク質の一 種または複数を符号化する細胞性mRNAおよび/またはゲノム性DNAと細胞 的条件下に特異的に雑種形成(例えば、結合する)して、例えば転写および/ま たは翻訳を阻害することにより、そのタンパク質の発現を阻害するようなオリゴ ヌクレオチド分子またはその誘導体類の投与またはその場の発生を云う。この結 合は、通常の塩基対相補性によるものでも、または例えばDNAデュプレックス への結合の場合においては二重らせんの主な溝内の特異的相互作用を介したもの でもよい。一般に、”抗センス”療法は、この分野で一般に利用される技術の範 囲を云い、オリゴヌクレオチド配列に対する特異的結合に依る一切の療法を含む 。 本発明の抗センス構成体は、例えば細胞内に転写された時、GLC1Aタンパ ク質を符号化している細胞性mRNAの少なくとも独特な部分に相補的であるR NAを産出する発現プラスミドとして、送り出すことかできる。または、この抗 センス構成体は、生体外で発生するオリゴヌクレオチド プローブであり、これ は細胞内に導入れた時、GLC1A遺伝子のmRNAおよび/またはゲノム性配 列と雑種形成することにより、発現の阻害を引き起こす。このようなオリゴヌク レオチド プローブは、エキソヌクレアーゼおよび/またはエンドヌクレアーゼ のような内因性ヌクレアーゼにきっ抗的であり、それ故に生体内で安定である修 飾オリゴヌクレオチドか好ましい。抗センス オリゴヌクレオチドとして使用す る典型的核酸分子は、DNAのホスホラミダーテ、ホスホチオアートおよびメチ ルホスホナートの類縁体である。(またU.S特許5,176,996;5,2 64,564;および5,256,775を参照のこと)。付け加えると、抗セ ンス療法に有用なオリゴマーを構成する一般的手法は、例えばVander K rol等による(1988)Biotechniques6:958‐976 およびStein等による(1988)Cancer Res.48:2659 ‐2668により総説されている。抗センスDNAに関しては、翻訳開始サイト 、例えば対象のGLC1Aヌクレオチド配列の−10と+10の領域の間から誘 導したオリゴデオキシリボヌクレオチドが好ましい。 抗センス手法には、GLC1AmRNAに相補性であるオリゴヌクレオチド( DNAかRNAの一方)の設計が関与する。抗センス オリゴヌクレオチドは、 GLC1AmRNA転写体に結合して翻訳を阻害する。絶対相補性は、好ましい が必須ではない。ここで言及するRNAの一部に”相補性”の配列は、そのRN Aと雑種形成できるに充分な相補性を有し、安定なデュプレックスを形成する配 列を意味し、二重鎖抗センス核酸の場合には、デュプレックスDNAの一重鎖は 試験でき、またはトリプレックス形成が検定できる。雑種形成する性能は、相補 性の程度と抗センス核酸の長さの両方に依存することになる。一般に、雑種形成 する核酸が長くなると、RNAとの塩基不整合が増すが、それは安定なデュプレ ックス(場合によれば、トリプレックス)を含有し、それを依然として形成する 。この分野の技術のある者ならば、標準的手順を用いて雑腫形成した錯合体の融 点を測定することにより、不整合の許容できる程度を確定できる。 このメッセージの5’端部に相補的なオリゴヌクレオチド、例えばAUG開始 コドンを含み、5’までの5’非翻訳の配列は、翻訳の阻害に最も有効的に作用 する。しかしmRNAsの3’非翻訳の配列も同様に、mRNAsの翻訳を阻害 するのに効果的であることが最近になり示されている(Wagner,R.19 94 Nature 372:333)。従って、GLC1A遺伝子の5’また は3’の非翻訳で非コード化の領域のいずれかに相補性のオリゴヌクレオチドは 、内因性GLC1AmRNAの翻訳を阻害する抗センス手法に使用できることに なる。mRNAの5’非翻訳の領域に相補的なオリゴヌクレオチドは、AUG開 始コドンの補体を含有するに相違ない。mRNAコード化領域に相補的な抗セン スオリゴヌクレオチドは、翻訳の阻害因子としては有効性は低いが、発明に準拠 して使用できる。GLC1AmRNAの5’、3’またはコード化領域に雑種形 成する設計であるならば、抗センス核酸は、長さが少なくとも6個のヌクレオチ ドであるべきであり、好ましくは長さは6から約50のオリゴヌクレオチドであ る。 ある実施態様においては、オリゴヌクレオチドは、少なくとも10のヌクレオチ ド、少なくとも17のヌクレオチド、少なくとも25のヌクレオチドまたは少な くとも50のヌクレオチドである。 標的配列の選定に関係なく、まず試験管内研究を実施して、抗センス オリゴ ヌクレオチドの遺伝子発現を阻害する性能を量的に表すために、この抗センスオ リゴヌクレオチドの性能を量的に表すのが好ましい。これらの研究では、オリゴ ヌクレオチドの抗センス遺伝子阻害と非特異性生物的効果の間を区別する対照を 利用するのが好ましい。またこれらの研究では、標的RNAまたはタンパク質の レベルと内部参照RNAまたはタンパク質とを比較するのも好ましい。その上に 、この抗センス オリゴヌクレオチドを使用して得た結果を、対照のオリゴヌク レオチドを使用して得た結果と比較することを計画する。対照オリゴヌクレオチ ドは、試験するオリゴヌクレオチドと長さが近似的に同じであり、そのオリゴヌ クレオチドのヌクレオチド配列は抗センス配列に対して、標的配列への特異的雑 種形成の防止に必要な相違以上には相違しないのが好ましい。 オリゴヌクレオチドは、DNA、RNA、そのキメラ混合物、誘導体、または その修飾バージョン、一重鎖または二重鎖であってよい。オリゴヌクレオチドを 、塩基部分、糖部分またはりん酸骨格で修飾し、例えば分子や雑種形成等の安定 性を改善できる。オリゴヌクレオチドは、ペプチド(例えば、生体内のホスト細 胞受容体を標的とするための)、細胞膜を横断する輸送を容易にする試剤(Le tsinger等、1989、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S .A.86:6553‐6556;Lemaitre等、1987、Proc. Natl.Acad.Sci.84:648‐652;PCT公表No.WO8 8/09810、1988.12月15日公表)または血液脳関門(例えば、P CT公表No.WO89/10134、1988.4月25日公表を参照のこと )雑種形成‐触発開裂剤(例えば、Krol等、1988、BioTechni ques6:958‐976を参照のこと)または挿入剤(例えば、Zon、1 988、Pharm.Res.5:539‐549を参照のこと)、のような他 種の付加した基を含有できる。この目的のためにオリゴヌクレオチドは別の分子 、たとえば、ペプチド、雑種形成−クロスリンク・エージェント、トランスポー ト ・エージェント、雑種形成‐触発開裂剤などに結合される。 抗センス オリゴヌクレオチドは少なくとも一つの修飾された塩基部を含み、 これは、限定はしないが、5‐フルオロウラシル、5‐ブロモウラシル、5‐ク ロロウラシル、5‐ヨードウラシル、ハイポキサンチン、キサンチン、4‐アセ チルシトシン、5‐(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシル、5‐カルボキシ メチルアミノメチル‐2‐チオウリジン、5‐カルボキシメチルアミノメチルウ ラシル、ジヒドロウラシル、β‐D‐ガラクトシルクエオシン、イノシン、N6 ‐イソペンテニルアデニン、1‐メチルグアニン、1‐メチルイノシン、2,2 ‐ジメチルグアニン、2‐メチルアデニン、2‐メチルグアニン、3‐メチルシ トシン、5‐メチルシトシン、N6‐アデニン、7‐メチルグアニン、5‐メチ ルアミノメチルウラシル、5‐メトキシアミノメチル‐2‐チオウラシル、β‐ D‐マンノシルクエオシン、5’‐メトキシカルボキシメチルウラシル、5‐メ トキシウラシル、2‐メチルチオ‐N6‐イソペンテニルアデニン、ウラシル‐ 5‐オキシ酢酸(v)、wyブトオキソシン、プソイドウラシル、クエオシン、 2‐チオシトシン、5‐メチル‐2‐チオウラシル、2‐チオウラシル、4‐チ オウラシル、5‐メチルウラシル、ウラシル‐5‐オキシ酢酸メチルエステル、 ウラシル‐5‐オキシ酢酸(v)、5‐メチル‐2‐チオウラシル、3‐(3‐ アミノ‐3‐N‐2‐カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)wおよび2 ,6‐ジアミノプリンを含むグループから選択される。 また抗センス オリゴヌクレオチドは、限定はしないが、アラビノース、2‐ フルオロアラビノース、キシルロースおよびヘキソースを含むグループから選択 される少なくとも一つの修飾糖部分を含んでもよい。 更なる他の実施態様においては、この抗センス オリゴヌクレオチドは、ホス ホロチオアート、ホスホロジチオアート、ホスホラミドチオアート、ホスホラミ ダート、ホスホラジアミダート、メチルホスホナート、アルキルホスホトリエス テル、およびそのホルムアセタルまたは類縁体を含むグループから選択される少 なくとも一つの修飾りん酸骨格を含む。 更なる他の実施態様においては、この抗センス オリゴヌクレオチドは、アノ マー性オリゴヌクレオチドである。アノマー性オリゴヌクレオチドは相補性RN Aと特異的二重鎖雑種体を形成し、そこでは通常の単位とは異なり、鎖は相互に 平行に走っている(Gautier等、1987、Nucl.Acids Re s.15:6625‐6641)。そのオリゴヌクレオチドは、2’‐O‐メチ ルリボヌクレオチド(Inoue等,1987、Nucl.Acids Res .15:6131‐6148)、またはキメラ性RNA‐DNA類縁体(Ino ue等,1987、FEBS Lett.215:327‐330)である。 発明のオリゴヌクレオチドは、自動化DNA合成装置(Biosear‐ch ,Applied Biosystemなどから市場で入手できるような)を利 用して、この分野で周知の標準法により合成できる。例えば、ホスホロチオアー ト オリゴヌクレオチドは、Stein等の方法(1988、Nucl.Aci ds Res.16:3209)により合成可能であろうし、メチルホスホナー トオリゴヌクレオチドは、制御した多孔ガラスポリマー担持体(Sarin等、 1988、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:744 8‐7451)などの利用により調製できる。 GLC1Aコード化領域配列に相補的な抗センス ヌクレオチドも使用できる が、転写された非翻訳の領域に相補的なそれらが最も好ましい。 この抗センス分子を、生体内でGLC1Aを発現している細胞に送り出す必要 がある。抗センスDNAまたはRNAを細胞に送り出す幾つかの方法が開発され ている。例えば、抗センス分子を組織サイト内に直接的に注入できる。または、 所望の細胞を標的にするように設計した修飾抗センス分子(標的細胞表面上に発 現した受容体または抗原に特異的に結合するペプチドまたは抗体、に連結した抗 センス)を組織的に投与できる。 しかし、内因性mRNAsの翻訳を抑制するに充分な抗センスの細胞内濃度を 達成するのは、困難な場合が度々に生じる。従って、好ましい手法は、抗センス オリゴヌクレオチドが強力polIIIまたはpolIIの促進因子の制御下にある 、組換えDNA構成体を利用する。患者内に標的細胞を移入するこのような構成 体を利用すれば、内因性GLC1A転写体と相補的塩基対を形成する一重鎖RN Asの充分な量が転写することになり、それによりGLC1AmRNAの翻訳を 防止する。例えばベクターを細胞により取り込み、抗センスRNAの転写を指向 す るように、ベクターをこの生体内に導入できる。 このようなベクターは、転写されて所望の抗センスRNAを産出する限り、エピ ソーム性の保持が可能であるか、または染色体的に組み込まれるようになる。こ のようなベクターは、この分野での標準の組換えDNAテクノロジィ法により構 成ができる。ベクターは、哺乳動物細胞内での複製と発現に使用する、プラスミ ド、ウイルスまたはこの分野で周知の他種のものでよい。抗センスRNAを符号 化している配列の発現は、哺乳動物の、好ましくは人の細胞内で作用するこの分 野において周知の促進因子によって実施される。このような促進因子は誘導的ま たは構造的であることが可能である。このような促進因子は、限定はしないが、 SV40、早期促進因子領域(BrnoistおよびChambon、1981 、Nature 290:304‐310)、ラウス肉腫ウイルスの3’長末端 反復部に含まれる促進因子(Yamamoto等、1980、Cell22:7 87‐797)、ヘルペス チミジン キナーゼ促進因子(Wagner等、1 981、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.78:1441 ‐1445)、金属チオネイン遺伝子の調節配列(Brinster等、198 2、Nature 296:39‐42)等を包含する。プラスミド、コスミド 、YACまたはウイルス ベクターのいずれのタイプも組換えDNA構成体を調 製するのに使用でき、これらは脈絡膜網状組織または視床下部などの組織サイト に直接的に導入できる。または、所望の組織に選択的に感染するウイルス ベク ターも使用でき(例えば、脳にはヘルペスウイルス ベクターが使用できる)、 この場合は投与は別のルート(たとえば、体系的に)により完了する。 GLC1AmRNA転写体の触媒的に開裂するように設計したリボザイム分子 もまた、GLC1AmRNAの翻訳とGLC1Aの発現とを防止するのに使用で きる(例えば、1990、10月4日公表のPCT国際公表WO90/1136 4;Sarver等、1990、Science 247:1222‐1225 を参照のこと)。mRNAを認識配列に特異なサイトにおいて開裂するリボザイ ムが、GLC1AmRNAsを破壊するのに使用はできるが、槌頭様(hamm erhead)のリボザイムの利用が好ましい。槌頭様のリボザイムは、標的m RNAと相補的塩基対を形成する側面の領域により指定された位置において、m RNAを開裂する。標的mRNAが二つの塩基の配列:5’‐UG‐3’を有す のが、唯一の要件である。槌頭様のリボサイムの構成と産出は、この分野ではよ く知られており、より完全にはHaseloffおよびGerlachのNat ure、1988、334:585‐591に記載されている。人GLC1Ac DNAのヌクレオチド配列内には、潜在的な槌頭様のリボザイム開裂位置が何百 もある。好ましくは、開裂認識サイトがGLC1AmRNAの5’端部近辺に位 置するように、即ち効率を改善し、非機能性mRNA転写体の細胞内堆積を最小 にするために、リボザイムを工学的に設計する。 本発明のリボザイムには、Tetrahymena thermophila (IVSまたはL-19IVS RNAとして知られている)内で自然に生じ、 Thomas Cechとその協同者により広く記載(Zang等、1984、Sc ience、224:574‐578;ZangおよびCech、1986,S cience、231:470‐475;Zang等、1986、Nature 、324:429‐433;大学特許協会による公表国際特許出願No.WO8 8/04300;BeenおよびCech、1986、Cell、47:207 ‐216)されているようなエンドリボヌクレアーゼ(以後、”Cech‐タイ プリボザイム)も含まれる。Cech‐タイプ リボザイムは、標的RNAの開 裂が生じた後の標的RNA配列に雑種形成する8つの塩基対活性サイトを有する 。この発明は、GLC1A内に存在する8つの塩基対活性サイト配列を標的とす るこれらのCech‐タイプ リボザイムを包含する。 抗センスアプローチにおけると同様に、リボザイムは修飾オリゴヌクレオチド (例えば、改良した安定化や標的化等のために)から構成でき、生体内、例えば 視床下部および/または脈絡膜網状組織のGLC1Aを発現する細胞に送り出す 必要がある。送出しの好ましい方法には、強力な構成性のpolIIIまたはpo lII促進因子の制御下で、リボザイムを”符号化”しているDNA構成体の使用 が関与し、移入した細胞が、内因性GLC1Aメッセージを破壊し、そして翻訳 を阻害するに充分な量のリボサイムを産出する。抗センス分子とは異なりリボザ イムは触媒的であるので、効率に必要なのはより低い細胞内濃度である。また内 因性GLC1A遺伝子発現を、標的化均質的組換え(例えば、Smithies 等、 1985、Nature 317:230‐234;Thomas&Capec chi、1987、Cell 51:503‐512;Thompson等、1 989、Cell 5:313‐321を参照のこと。各々はここの参考文献に そのまま組み入れてある)を用いて、GLC1A遺伝子またはその促進因子を不 活性化即ち”ノッキングアウト”することにより、低減できる。例えば、突然変 異体、内因性GLC1A遺伝子(GLC1A遺伝子のコード化領域または調節領 域のどちらか)に対して均質性のDNAが側面にある非機能的GLC1A(また は全く無関係のDNA配列)を、選択性マーカーおよび/または負の選択性マー カーの存在または非存在に使用し、生体内でGLC1Aを発現する細胞を移入す ることができる。標的化均質性組換えを介したDNA構成体の挿入により、結果 としてGLC1A遺伝子の不活性化が起こる。このような手法は、ES(胎児性 ステム)細胞への修飾を利用して不活性GLC1Aにより動物の後代を作ること かできる農業分野において特に好適である(例えば、Thomas&Capec chi 1987およびThompson 1989、上記)。しかし、例えば 視床下部および/または脈絡膜網状組織のような脳組織への送出しのためのヘル ペスウイルスベタターなどの適合するウイルスベクターを用いて、組換えDNA 構成体を生体内の必要なサイトに直接投与または標的化すれば、この手法は人へ の利用に適応できる。 または、GLC1A遺伝子の調節領域に相補的なデオキシリボヌクレオチド配 列(即ち、GLC1A促進因子および/または増強因子)を標的化として母体の 標的細胞内のGLC1A遺伝子の転写を防止する三重らせん構造を形成すること により、内因性GLC1A遺伝子発現を低減しできる(一般的にはHelene .C.、1991、Anticancer Drug Des.、6(6):5 69‐84;Helene.C.等、1992、Ann.N.Y.Acad.S ci.、660:27‐36;およびMaher、L.J.、1992、Bio assays14(12):807‐15を参照のこと)。 同様に、本発明の抗‐センス構成体を、GLC1Aタンパク質の一つの通常の 生物的活性をきっ抗化することにより、例えば生体内と生体外の組織培養体の両 方における組織分化のような組織の操作に使用できる。 その上、抗‐センス技法(例えば、抗‐センス分子の注入またはその転写体が GLC1AmRNAまたは遺伝子配列に関して抗‐センスであるプラスミドの移 入)を使用して、開発的事象におけるGLC1Aの役割、並びに成人の組織内の GLC1Aの通常の細胞機能を研究できる。このような技術は細胞培養に利用で きるが、以下に詳細に述べる形質転換した動物の作り出すのにも使用できる。 リボザイムは、RNAの特異的開裂の触媒となりえる酵素性RNA分子である 。リボザイムの作用の機構には、相補性標的RNAに対するリボザイム分子の配 列特異的雑種形成と、続くエンドヌクレオ分解性開裂が関与する。リボザイム分 子の組成は、標的遺伝子mRNAに相補的な一または複数の配列を含むに相違な く、mRNA開裂の要因となるよく知られた触媒的配列を含むに違いない。この 配列に対しては、ここにそのまま参考文献に取り入れたU.S.特許、No.5 ,093、246を参照のこと。このように、この発明の範囲内において、GL C1Aタンパク質を符号化したRNA配列のエンドヌクレオ分解性開裂を特異的 にそして効率的に触媒作用する槌頭様モチーフのリボザイム分子は、工学的に作 りだされる。 いかなる潜在的RNA標的内の特異的なリボザイム開裂サイトも、配列:GU A、GUUおよびGUCを含むリボザイム開裂サイトのための対象となる分子を 走査することにより、初めに同定される。一度同定すると、開裂サイトを含むこ の標的遺伝子の領域に対応する15と20の間のリボヌクレオチドの短いRNA 配列は、二次的構造のような予測される構造上の特徴のために評価でき、それは このオリゴヌクレオチド配列を不適当にすることもありうる。候補となる配列の 適合性も、リボヌクレアーゼ保護法を利用して相補的オリゴヌクレオチドとの雑 種形成へのその接近性を試験することにより評価できる。 転写の阻害のために三重らせん形成に使用する核酸分子は、好ましくは一重鎖 であり、デオキシリボヌクレオチドから構成されている。これらのオリゴヌクレ オチドの塩基組成は、フーゲスティン型塩基対規則を経由して三重らせん形成を 促進する必要があり、三重らせん形成は、デュプレックスの一つの鎖上に存在す べきプリンまたはピリミジンのいずれかのかなり大きい伸縮を一般に必要とする 。ヌクレオチド配列は、ピリミジン‐ベースでよく、その結果として生じた三重 ら せんの三つの連結した鎖に交差するTATおよびCGCトリプレットを生じるこ とになる。ピリミジンかりッチの分子は、この鎖に対して平行な配向にあるデュ プレックスの一重鎖のプリンがリツチの領域に対して塩基相補性を提供する。加 えて、例えばG残基の伸縮を含有するプリンがリツチな核酸分子が選定できる。 これらの分子は、GC対がリッチであるDNAデュプレックスと三重ラセンを形 成することになり、ここではプリン残基の大多数はこの標的となったデュプレッ クスの一重鎖の上に位置しており、結果としてトリプレックス内の三つの鎖に交 差するCGCトリプレットを生じる。 または、三重ラセン形成の標的になりうる潜在的配列は、いわゆる”スィッチ バック”核酸分子を作り出すことにより増えることがある。スィッチバック分子 は、それらかデュプレックスのまず一つの鎖と、次に他方と塩基対を形成し、デ ュプレックスの一つの鎖上に存在するためのプリンまたはピリミジンのいずれか のかなり大きい伸縮に対する必要要件を取り除くような、交互的な5’‐3’、 3’‐5’の様式で合成される。 発明の抗‐センスのRNAとDNANリボゼイムおよび三重らせん分子は、D NAおよびRNAの合成のためにこの分野で知られたいかなる方法によっても調 製できる。これには、例えば、固相ホスホラミダイト化学合成法などのこの分野 でよく知られたオリゴデオキシリボヌクレオチドおよびオリゴリボヌクレオチド を化学的に合成する技術が含まれる。またはRNA分子は、抗センスRNA分子 を符号化したDNA配列の試験管内および生体内の転写により発生できよう。こ のようなDNA配列は、T7またはSP6のポリメラーセー促進因子のような適 合するRNAポリメラーセー促進因子を組み込んだ広範囲のベクターに組み込む ことができる。または、使用する促進因子によっては、構成的にまたは誘発的に 抗センスRNAを合成する抗センスcDNA構成体を安定して細胞系に導入でき る。 その上、核酸分子に対する各種のよく知られた修飾が、細胞内安定性および半 減期の増加の手段として導入できよう。可能である修飾には、限定はしないが、 リボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドの側面配列のその分子の5’ および/または3’端部への付加、またはホスホロチオアートか、オリゴデオキ シリボヌクレオチド骨格内のホスホジエステラーセ結合ではない2’O‐メチル の使用が含まれる。 4.4.本発明におけるポリペプチド 本発明は、利用できる単離GLC1Aポリペプチドを作成する。単離GLC1 Aポリペプチドは、単離されたものであり、ほかの細胞性タンパクが実質的に存 在していないもの、特にGLC1Aポリペプチドと通常は会合しているかも知れ ないシグナル伝達因子または転写因子が実質的に存在しないものを言う。“他の 細胞性タンパクが実質的に存在しない”(ここでは“混ざっているタンパク”と も言う)という用語、あるいは“実質的に純粋または精製した調整品”というこ とは、約20%(乾燥重量)以下でタンパクが混ざったGLC1Aポリペプチド調 整品、および約5%以下のタンパク混入が好ましいGLC1Aポリペプチド調整 品として定義する。初めて、ここで記載したようなクローニングした遺伝子を用 いて精製調整品として、対象ポリペプチドの機能型を調整する。“精製して”と いう意味は、ペプチドやDNAやRNAの配列に言及する際、他のタンパクのような生 物学的な巨大分子は実質的には存在しないようなところで指定した分子が存在す るということを言う。“精製した”という用語はここでは、同一型の生物学的な 巨大分子の存在下で(水、緩衝液他の小分子、とりわけ、分子量5000以下のもの ならば存在可)乾燥重量で少なくとも80%以上が望ましく、できれば95−99%の 間、少なくとも99.8%というのは最も望ましいというように使う。“粋”いう用 語はここでは、すぐ上に記載した“精製した”の場合と数字上では同一の定義を 持たせて使う。“単離した”および“精製した”ということは、元のままの状態 での天然物質および成分に分画された(たとえばアクリルアミドゲル中で)天然 物質は含まない。ただし、純粋な物質や溶液(たとえば、混入タンパクがない、 あるいは変性剤や高分子物質のようなクロマトグラフィー試薬、たとえば、アク リルアミドやアガロース)はこの限りではない。精製したGLC1A調整品は、 そのGLC1Aが通常生産される同じ動物に由来する混入タンパクを欠くことが 望ましい。たとえば、ヒト以外の細胞においてヒトのGLC1Aタンパクを組み 換え発現で得るというようなことである。 一つか二つの特定のモチーフかドメイン、あるいは任意のサイズに相当するフ ルサイズのタンパクあるいは断片は、たとえば長さで言えば、少なくとも5,10 ,25,50,75,100,125,および150個のアミノ酸が本発明の範囲内である。 たとえば、単離したGLC1AポリペプチドはSEQ ID No.3に表されているG LCIAポリペプチドに対応するアミノ酸配列の全部あるいは一部を含んでいる 。GLC1Aタンパクのペプチジル部分の単離については、そのようなペプチド をコードしている対応する核酸断片から組換え的に作られたペプチドをスクリー ニングすることによって得られる。更に、断片は従来からのメリフィールド固相 化f-モックあるいはt-ボック化学のような方法で化学的に合成することかできる 。たとえば、本発明でのGLC1Aポリペプチドは互いにオーバーラップしない ように望みの長さで任意に分割できるかも知れないし、望めばオーバーラップす るような断片に分割できるだろう。生成した断片(組換え的に、あるいは化学合 成で)は、そのペプチジル断片を確認する。ペプチジル断片は野生型(すなわち “本物”)GLC1Aタンパクの作用剤あるいは拮抗剤として機能し得る。 本発明のもう一つの特徴は、GLC1Aタンパクの組換え型に関するものであ る。元々のGLC1Aタンパクに加えて、本発明で使われている組換え型ポリペ プチドはSEQ ID Nos:3に表されているアミノ酸配列に、少なくとも92%、できれ ば94%最も好ましいものは95%の相同性を持つということである。SEQ ID No.3 を構成しているグループから選択した配列に対して、ポリペプチドは少なくとも 98−99%の相同性を持つというのも発明の範囲内である。本発明におけるGLC 1AタンパクはGLC1Aタンパクであるということであるというのが望ましい 。GLC1Aタンパクが、SEQ ID No.3での機能配列の一つを含んでいることは 特に望ましい。GLC1Aタンパクが、GLC1Aの生物活性を持つというのは 特に望ましい。 本発明は更に対象GLC1Aポリペプチドのうち、一つの組換え型に関してい る。対象GLC1Aポリペプチドは哺乳類に由来する遺伝子にコード化され、SE Q ID No.3に表されているGLC1Aタンパクに進化的に関係のあるアミノ酸配 列を持っている。そのような組換え型GLC1Aポリペプチドは、添付配列リス トにおける野生型(“本物”)GLC1Aタンパクの生物活性に関して、少なく ともその一つについて作用剤または拮抗剤のどちらかの役目を担うことができる 。“進化的に関係のある”ということは、GLC1Aタンパクのアミノ酸配列に 関しては、自然に生じたアミノ酸配列を持つポリペプチド、および組合せ突然変 異のようなものによるGLC1Aポリペプチドの変異型の両方を指している。本 発明で望まれる、そのような進化的に関係したGLC1Aポリペプチドは、GL C1A生物活性を持ち、SEQ ID Nos:3として公表されているアミノ酸配列に、少 なくとも92%、できれば94%最も望ましいのは98−99%の相同性を持っている。 GLC1Aタンパクが、SEQ ID No.3のアミノ酸機能配列を含んでいるというの は特に望ましい。 一般的に、ここで言うGLC1Aタンパクの活性(“生物活性”のある)を持 つポリペプチドというのは、SEQ ID No.3で示されているGLC1Aタンパクの アミノ酸配列の全部あるいは一部に相当するアミノ酸配列を含むポリペプチドで 、自然状態でGLC1Aタンパクの持つ生物学的/生化学的活性の全部あるいは 一部を模倣するあるいはそれに拮抗するようなポリペプチドを言う。生化学的な 活性は遺伝子発現、脳下垂体の発生、および臍卵黄動脈の発現に関連した腹部の 発生に関与するものであることが望ましい。 対象GLC1Aタンパクのそのほかの生物学的な活性については、ここで記載 されるか、どこか専門分野で発表されることになるだろう。本発明によれば、ポ リペプチドは天然型GLC1Aタンパクの特異的な作用剤または拮抗剤であれば 、生物学的な活性を持っている。 本発明は更に対象GLC1Aポリペプチドの作成方法に関している。たとえば 、対象のポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列を発現させた核酸ベク ターを導入した宿主細胞を、適切な条件下で培養し、ペプチドを発現させる。細 胞を回収し、溶解してタンパクを単離する。細胞培養には宿主細胞、培養液およ びそのほかの副産物が含まれている。細胞培養に適した培養液は技術的にはよく 知られている。組換えGLC1Aポリペプチドを、技術的にはよく知られた方法 で培養液、宿主細胞あるいはその両方から単離する。タンパク精製の方法にはイ オン交換クロマトグラフィー、ケル濾過クロマトグラフィー、ウルトラ濾過、電 気泳動およびそのようなペプチドに特異的な抗体を用いた免疫アフィニティー精 製 がある。組換えGLC1Aポリペプチドは、精製を容易にするためのドメインを 含む、たとえば、GST融合タンパタやポリ(His)融合タンパクのような融合タンパ クであることが望ましい。 更に一般的に、特定の状況下では、対象のGLC1Aポリペプチドの一つにホ モログを提供するというのは都合が良いと思われている。天然型タンパクの生物 活性のサブセットだけを助長あるいは阻害するためには、対象のGLC1Aポリ ペプチドは、GLC1A作用性(模倣的)かGLC1A拮抗性のどちらかに限ら れて機能する。従って、限られた機能しか持っていないホモログで処理すること により特異的な生物学的効果を引き出し得る。それは、作用剤や拮抗剤で処理す るよりも副作用が相対的に少ない。作用剤や拮抗剤の作用は天然型GLC1Aタ ンパクの生物活性のすべてにむけられているからである。 対象GLC1Aタンパクのそれぞれのホモログは不連続点突然変異やトランケ ーションのような突然変異によって創ることができる。たとえば、突然変異によ って、元々のGLC1Aポリペプチドの生物活性と同じものをもったホモログや 元々のGLC1Aポリペプチドの単なるサブセットとしてのホモログを創ること ができる。もう一つの方法としては、拮抗型タンパクを創り、GLC1Aタンパ クの生化学的経路の上流か下流で競合的結合を起こさせるというような、天然型 タンパクの機能を阻害するという方法もある。更に、作用型タンパクを創り、構 成的に活性化された状態を保つという方法もある。従って、本発明によって提供 されるヒトのGLC1Aタンパクとそのホモログは遺伝子発現に際して、調整的 には正にも負にも働き得る。 本発明の組換えGLC1Aポリペプチドは、本物のGLC1Aタンパクのホモ ログも含んでいる。それは、たとえばユビキチン結合を改変するか、タンパクに 会合している他の酵素の標的を改変するような突然変異によって、タンパク分解 性の切断に抵抗性になってしまうようなタンパクの変異である。 GLC1AポリペプチドはGLC1A誘導体を創るために化学的に修飾できる 。修飾は、グリコシル・グループ、脂質、リン酸、アセチル・グループなどの化 学基と共有結合や凝集結合を形成することによる。GLC1Aタンパクの共有結 合誘導体はポリペプチドのN末端あるいはC末端アミノ酸側鎖の機能グループに 化 学基を架橋することにより得られる。 治療や予防効果を上げ、安定性(貯蔵寿命やタンパタ分解に対する抵抗性)を 確保し、あるいは翻訳後の修飾(タンパクのリン酸化パターンを変える)するた めに、GLC1Aポリペプチドの構造を修飾する。そのように修飾されたペプチ ドは、天然型タンパクの活性の少なくとも一つを持つように、あるいはその特異 的な拮抗剤となるように設計された時、ここで詳細に述べられているGLC1A ポリペプチドと機能的に等価のものとなる。そのようなペプチドの修飾は、たと えば、アミノ酸の置き換えや欠失や付加によって可能である。 たとえば、ロイシンをイソロイシンかバリンに、アスパラギン酸をグルタミン 酸に、スレオニンをセリンに、あるいは、一つのアミノ酸を構造的に似たような アミノ酸と置き換えても、出来上がった分子の生物活性に大きな影響を与えない だろうと予想するのは当たり前である。保守的な置き換えというのは、その側鎖 に関連性を持っているアミノ酸ファミリーの中で行われるものである。符号化さ れたアミノ酸は、一般に4つのファミリーにわけることができる。(1)酸性= アスパラギン酸、グルタミン酸;(2)塩基性=リジン、アルギニン、ヒスチジ ン;(3)無極性=アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フ ェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンおよび(4)荷電なし=グリシン 、アスパラギン、グルタミン、システイン、セリン、スレオニン、チロシン。似 たような方法で、アミノ酸はレパートリーとして次のように分けられる。(1) 酸性=アスパラギン酸、グルタミン酸;(2)塩基性=リジン、アルギニン、ヒ スチジン;(3)脂肪族=グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシ ン、セリン、スレオニン、セリンとスレオニンは更に脂肪族ヒドロキシル基とし て分けることかできる;(4)芳香族=フェニルアラニン、チロシン、トリプト ファン;(5)アミド=アスパラギン、グルタミン;および(6)イオウを含む =システイン、メチオニン(たとえはBiochemistry第2版、WH Freeman & Co 19 81 L.Stryer編、参照)。ペプチドのアミノ酸配列の変化が機能的なGLC1 Aホモログ(機能的という意味はポリペプチドが野生型の機能を模倣するか拮抗 するかということである)を創り出すかどうかということは、細胞内で野生型タ ンパクと似たような反応を変異ペプチドが示すかどうかを調べることによって、 あるいはそのような反応を競合的に阻止するかどうかを調べることによって容易 に判る。1カ所以上の置き換えを持つポリペプチドも同様の方法で調べることが できる。 本発明は更に対象GLC1Aタンパクの変異型について、トランケーション突 然変異と同様に組合せ突然変異を創る方法も目論んでいる。それは、遺伝子発現 を調節するような機能をもつ変異配列(たとえばホモログ)の可能性を確認する のに特に役に立つ。そのような組合せ突然変異ライブラリーをスクリーニングす る目的は、たとえば、作用性と拮抗性を合わせ持つ、言い換えれば、両方を含め た新規の活性を持つ新規のGLC1Aホモログを創るということにある。 その上、遺伝子発現を選択的に阻害するというこの組合せアプローチでGLC 1Aホモログを創ることができる。たとえば、突然変異によって、他のシグナル 経路のタンパクに結合し、シグナル伝達を妨害するようなGLC1Aホモログは できる。たとえば、ホモログは優勢ネガティブ変異である。更に、本方法でGL C1Aのあるドメインを操作すると融合タンパクの利用にもっと適したドメイン を得ることができる。 本発明の一実施例では、核酸レベルでの組合せ突然変異によってGLC1A変 異の斑入りライブラリーを創る。それは斑入り遺伝子ライブラリーにコード化さ れている。たとえば、合成オリゴヌクレオチドの混合物を酵素によって遺伝子配 列に結合して、潜在力のあるGLC1A配列をもった変性物が、個々のポリペプ チドとして発現できるように、あるいはGLC1A配列を含む巨大な融合タンパ ク(ファージ・ディスプレイにとって)として発現できるようにする。 そのような潜在力のあるGLC1A配列ホモログのライブラリーを変性オリゴ ヌクレオチド配列から創る方法はたくさんある。変性遺伝子配列の化学合成は自 動的にDNAシンセサイザーでできるし、合成した遺伝子を適切な表現ベクターに 接続する。そのような一連の変性遺伝子の目的は一つの混合物の中に潜在力のあ るGLC1A配列の好適なセットをコード化する配列がすべて含まれているとい うことである。変性オリゴヌクレオチドの合成は文献的によく知られている。( 文献参照、Narang,SA(1983)Tetrahedron 39:3;Itakura et al.(1981)Reco mbinant DNA,Proc 3rd Cleveland Sympos.Macromloecules,ed.AG Walton,A mste rdam:Elsevier ppg.273-289;Itakura et al.(1984)Annu.Rev.Biochem.53 :323;Itakura et al.(1984)Science 198:1056;Ike et al.(1983)Nucleic Acid Res.11:477)。そのような技術は、その他のタンパク質を直接進展させる のに利用されている(文献参照、Scott et al(1990)Science 249:386-390;Robe rts et al.(1992)PNAS 89:2429-2433;Devlin et al.(1990)Science 249:4 04-406;Cwirla et al.(1990)PNAS 87-6378-6382;as well as U.S.Patents N os.5,223,409,5,198,346,and 5,096,815)。 その上、GLC1A断片の斑入り集団を創り、スクリーニングをして、生物活 性を持つ断片を選択するためのGLC1Aクローンのために機能配列断片のライ ブラリーが提供される。そのようなライブラリーを創る様々な方法は化学合成も 含めて文献上よく知られている。一つの実施例として、以下のようにして機能配 列断片のライブラリーを創る。(i)1分子あたり1カ所のニッキングが起きるよ うな条件下でGLC1A機能配列の2本鎖PCR断片をヌクレアーゼで処理する;(i i)2本鎖DNAの変性;(iii)ほかのニッキング産物からのセンス・アンチセンス対 をふくむ2本鎖DNAを作るためのDNAの復元;(iv)S1ヌクレアーゼ処理による復元 対からの1本鎖部分の除去;(v)出来上がった断片ライブラリーを発現ベクター に組み込む。この方法では、N末端やC末端あるいは中間部位というように様々 な大きさの断片の発現ライブラリーを創ることができる。 点突然変異やトランケーションによる組合せライブラリーの遺伝子産物、ある いは特定の特性を持つ遺伝子産物のcDNAライブラリーをスクリーニングする ために幅広い技術が文献上で知られている。そのような技術は、GLC1Aホモ ログの組合せ突然変異によって創った遺伝子ライブラリーの迅速スクリーニング に一般的に適用できる。大型の遺伝子ライブラリーをスクリーニングするのに最 もひろく使われている方法は、複製可能な発現ベクターに遺伝子ライブラリーを クローニングすること、そのベクター・ライブラリーを適切な細胞に導入するこ と、およびある条件下でその組合せ遺伝子を発現させることである。その条件と は、好適な活性を検出することによって産物を検出できる遺伝子をコード化して いるベクターの単離が比較的容易になるようなものである。以下に記述した実例 となるような検定はそれぞれ、組合せ突然変異法によって創られた多くの変性G LC1A配列をスクリーニングするために必要な高度なスループット分析に従う 。 組合せ突然変異によって巨大な大きさの変異タンパタを創ることができる。そ の大きさは10の26乗オーダーの分子に及ぶ。この大きさの組合せライブラリーは スループット・スクリーニング・アッセイとはいえ技術的にはチャレンジングな ものかも知れない。この問題を克服するために最近新しい方法が開発された。補 充的アンサンブル突然変異(REM)である。それは、ランダム・ライブラリーの中 で非機能タンパクの大部分を避け、機能タンパタの頻度を単に増強する。そして 配列スペースのサンプリングを行うのに必要な複雑性を減らすのである。REMは 、適切な選択方法あるいはスクリーニング方法を用いるとライブラリーの機能的 変異の頻度を増強するというある種のアルゴリズムである。(Arkin and Yourvan ,1992,PNAS USA 89:7811-7815;Yourvan et al.,1992,Parallel Problem Sol vjng from Nature,2.,In Maenner and Manderick,eds.,Elsevir Publishing Co.,Amsterdam,pp.401-410;Delgrave et al.,1993,Protein Engineering 6(3):327-331). 発明はまた、GLC1Aタンパクの還元も行う。それは、本発明における哺乳 類GLC1Aポリペプチドの結合を成分の上流においても下流においても妨げる ことができるようなミメティクス即ちペプチドあるいは非ペプチド剤を創るため である。上述したような突然変異技術はタンパク同士の相互作用におけるGLC 1Aタンパクの決定基をマップする上でも役に立つ。たとえば、対象となるGL C1Aポリペプチドが上流で機能する(活性のアクチベーターの場合もあれば、 リプレッサーの場合もある)ようなタンパクと結合する場合、あるいは、GLC 1Aポリペプチドの下流で機能するようなタンパクか核酸と結合する場合、そこ には負の制御も正の制御も含まれる。例証するために、GLC1Aの上流や下流 の成分の分子認識に必要な対象GLC1Aポリペプチドの重要な残基を決定し、 本物のGLC1Aタンパクとの結合を競合的に阻害するGLC1A由来のペプチ ドミメティクスを創るために用いた。たとえば、ほかの細胞外タンパクとの結合 に関与するような対象GLC1Aタンパク各々のアミノ酸残基をマップするため にスキャニング突然変異を用いることによって、相互作用を助長するようなGL C1Aタンパクの残基を模倣するペプチドミメティクス化合物を創ることができ る。そのようなミメティクスはまた、GLC1Aタンパクの通常の機能を干渉す るために使うこともあり得る。たとえば、そのような残基を持った加水分解でき ないペプチド類似体はガンマ・ラクタム環を置き換えるベンゾジアゼプリン、ア ゼピンを用いることによって創ることができる。(文献参照、Freidinger et al .in Peptides:Chemistry and Biology,G.R.Marshall ed.,ESCOM Publisher:L eiden,Netherlands,1988),azepine(e.g.,see Huffman et al.in Peptides: Chemistry and Biology,G.R.Marshall ed.,ESCOM Publisher:Leiden,Nether lands,1988),substituted gammal lactam rings(Garvey et al.in Peptides:C hemistry and Biology,G.R.Marshall ed.,ESCOM Publisher:Leiden,Netherl ands,1988),keto-methylene pseudopeptides(Ewenson et al.(1986)J Med C hem 29:295;and Ewenson et al.in Peptides:Structure and Function(Proceed ings of the 9th American Peptide Symposium)Pierce Chemical Co.Rockland ,IL,1985),b-turn dipeptide cores(Nagai et al.(1985)Tetrahedron Lett 26:647;and Sato et al.(1986)J Chem Soc Perkin Trans 1:1231),and b-amin oalcohols(Gordon et al.(1985)Biochem Biophys Res Commun 126:419;and Dan n et al.(1986)Biochem Biophys Res Commun 134:71). 4.4.1.組換えGLC1Aポリペプチドを発現している細胞 本発明は、対象GLC1Aポリペプチドの組換え型を発現するよう核酸を導入 した宿主細胞も関係している。宿主細胞は原核細胞でも有核細胞でもかまわない 。すべて、あるいは選択した部分のフルサイズのタンパクをコード化するGLC 1Aタンパクのクローニングによって得たヌクレオチド配列を使って、微生物や 有核細胞プロセスを経て組換え型のGLC1Aポリペプチドを作成した。発現ベ クターのような遺伝子コンストラクトにヌクレオチド配列を接続し、有核細胞( イースト、トリ、昆虫あるいは哺乳類)や原核細胞(細菌)の中に導入したり、 その中で転換したりする方法は、他のよく知られたタンパクを創るための標準的 な方法である。よく知られたタンパクとは、たとえばマップキナーゼ、pg.53、W TI、PTPフォスファターゼ、SRCなどである。似たような方法あるいはそれを改良 した方法を用いて、対象発明に従って、微生物と組織培養法によって組換え型G LC 1Aポリペプチドを作成する。 組換え型GLC1A遺伝子は、原核細胞あるいは有核細胞、またはその両方で の発現に適したベクターに、GLC1Aタンパクあるいはその一部をコード化す る核酸を接続することによって作成できる。組換え型の対象GLC1Aポリペプ チドを作成するための発現ベクターは、プラスミドとほかのベタターを含んでい る。たとえば、GLC1Aポリペプチドの発現に適したベクターには、以下のよ うなプラスミドが含まれる:pBR322由来プラスミド、pEMBL由来プラスミド、pEX 由来プラスミド、pBTac由来プラスミド、および大腸菌のような原核細胞におけ る発現のためのpUC由来プラスミド。 酵母での組換え型タンパクの発現のためには多くのベクターがある。たとえば 、YEP24,YIP5,YEP51,YEP52,pYES2およびYRP17は遺伝子コンストラクトをS. cerevisiae(参照、たとえば、ここでは文献として取り入れているBroachら、Ex perimental Manipulation of Gene Expression Academic Press 1983年83ページ 、アカデミック・プレス)に導入する際に有用なクローニングと発現ベタターで ある。これらのベクターはpBR322の存在下で大腸菌の中で複製し、酵母2ミクロ ンプラスミドの決定基の複製によってS.cerevisiaeの中で複製する。更にアン ピシリンのような薬剤耐性マーカーを使う。実施例としては、GLC1Aポリペ プチドは、SEQ ID Nos:1と2に示されているGLC1A遺伝子の一つの機能配列 をサブクローニングすることによって得た発現ベクターを利用して、組換え的に 作成する。 よく好んで使われる哺乳類の発現ベクターは、細菌中でのベクターの増殖を促 進するために原核細胞の配列を含み、有核細胞で発現している一つ以上の有核細 胞転写ユニットを含んでいる。ベクターに由来しているpcDNAI/amp,pcDNA/neo, pRc/CMV,pSV2gpt,pSV2neo,pSV2-dhfr,pTk2,pRSVneo,pMSG,pSVT7,pko-ne oおよびpHygは、有核細胞のトランスフェクションに適した哺乳類の発現ベクタ ーの例である。この中には、原核細胞と有核細胞の両方での複製を促進し、薬剤 抵抗性選抜を促進するように、pBR322のような細菌プラスミドの配列で修飾した ものもある。その他には、有核細胞でタンパクを一時的に発現させるためにウシ のパピローマ・ウイルス(BPV-1)、あるいはエプスタイン・バー・ウイルス(pH EBo,pREP由来およびp205)を使うこともある。宿主生物の形質転換やプラスミド の調整に用いる様々な方法は文献のなかに詳しい。原核細胞と有核細胞の両方に 適したほかの発現システムや一般的な組み換え技術の方法は「分子クローニング ・研究室マニュアル」(第2版、シャムロック、フリッツおよびマニアティス、 コールド・スルリング・ハーバー。ラボ出版)16章と17章を参照されたい。 場合によっては、バキュロウイルス発現システムの利用による組換え型GLC 1Aポリペプチドを発現させることが望ましいかも知れない。そのようなバキュ ロウイルス発現システムの例としては、pVL-由来ベクター(たとえばpVL1392,pV L1393およびpVL941)、pAcUW-由来ベクター(たとえばpAcUW1)、およびpBlueBac- 由来ベクター(たとえばベータgalを含むpBlueBaeIII)がある。 GLC1Aタンパクの一部分のみの発現を望む場合、たとえば、シグナル・ペ プチドを欠くトランケーション・ミュータントのような、N末端を欠くものを望 む場合、発現させたい好適な配列を含むオリゴヌクレオチド断片に開始コドン(A TG)を付加しなければならない。N末端のメチオニンがメチオニン・アミノペプ チターゼ(MAP)を使うことによって酵素的に切断できることは文献的に良く知ら れている。MAPは大腸菌(Ben-Bassat et al.(1987)J.Bacteriol.169:751-757) ,およびサルモネラからクロ−ニングされ、インビトロの活性は組換えタンパク で示された(Miller,et.A1.(1987)PNA S84:2718-1722)。従って、もし望めば、 MAPを作っている宿主の中でGLC1A由来のポリペプチドを発現させることに よってインビボで(大腸菌またはCM89,またはS.cerevisiae)、精製したMAPを 使うことによってインビトロで(Millerらの方法による)、N末端のメチオニンを 外すことができる。 ほかの実施例として、組換えタンパクを創るために使われるトランスジェニッ ク動物について以下に詳しく記載した。 4.4.2.融合タンパクと免疫源 もう一つの実施例である。ポリペプチドの機能配列は、ほかのポリペプチドを コード化しているヌクレオチド配列を含むような融合遺伝子の一部として取り込 まれる。GLC1Aタンパクの免疫源性のある断片か欲しい場合、この種の発現 システムは役に立つ。たとえば、ロタウイルスのVP6カプシド・タンパクはGL C1Aポリペプチドの部分に対する免疫キャリアタンパクとして用いられる。そ れは単量体でもウイルス粒子でも構わない。対象GLC1Aタンパクの抗体を生 じるような部分に相当する核酸配列を融合遺伝子コンストラクトに取り込ませる 。コンストラクトはレイト・ワクシニア・ウイルスの構造タンパクの機能配列を 含んでいて、GLC1Aエピトープを含む融合タンパクをウイルス粒子部分とし て発現している組換えウイルスを産生する。B型肝炎表面抗原融合タンパクを利 用した免疫融合タンパタも知られている。同様に組換えB型肝炎ウイルス粒子を 使うのである。似たように、GLC1Aタンパクの部分とポリオウイルスのカプ シド・タンパクを含む融合タンパクをコードしているキメラ・コンストラクトは ポリペプチドの抗原性を増強する。(文献参照、EP Publication No:0259149;and Evans et al.(1989)Nature 339:385;Huang et al.(1988)J.Virol.62:3855; and Schlienger et al.(1992)J.Virol.66:2)。 ペプチドを使った免疫のための複合抗原ペプチド・システムは、免疫源を作成 するのに利用される。オリゴマー枝分かれリジン・コア上でのペプチドの有機化 学合成で直接的にGLC1Aポリペプチドの望みの部分を得ることができる。( 文献参照、Posnett et al.(1988)JBC 263:1719 and Nardelli et al.(1991)J .Immunol.148:914)。GLC1Aタンパクの抗原決定基は細菌細胞の中でも発 現できるし、呈示できる。 免疫源性を高めるために融合タンパクを利用することに加えて、融合タンパク がタンパクの発現を促進することは広く認められている。従って本発明でもGL C1Aポリペプチドの発現に融合タンパクを用いる。たとえば、GLC1Aタン パクはグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST融合)タンパクとして生成される 。そのようなGST融合タンパクは、たとえば、グルタチオン誘導体基質を持ちう ることによって容易にGLC1Aポリペプチドの精製品を得ることができる。( 文献参照、Current Protocols in Molecular Biology,eds.Ausubel et al.( N.Y.:John Wiley & Sons,1991))。 そのほかの実施例である。精製リーダー配列をコード化している融合遺伝子は 、たとえば、組換えタンパクの望みの部分のN末端におけるポリ-(His)エンテロ キ ナーゼ切断部位の配列ように、ニッケル樹脂をもちいたアフィニティ・クロマト グラフィによって容易に発現した融合タンパクの精製をすることができる。精製 リーダー配列はそのあとでエンケロキナーゼ処理により取り除かれて精製タンパ クを得ることができる。(文献参照、Hochuli et al.(1987)J.Chromatography 411:177;and Janknecht et al.PNAS 88:8972)。 融合遺伝子を作る技術は専門誌に記載されている。いろいろなホリペプチド配 列をコード化しているいろいろなDNA断片をつなぎあわせるのは従来の方法に従 って行う。つなぎ合わせのためにブラント末端かストラガー末端を用い、適当な 末端のための制限酵素処理を行い、結合末端を満たし、不適当な接合を避けるた めに適切なアルカリ・フォスファターゼ処理を行い、酵素的つなぎ合わせを行う 。ほかの実施例としては、自動DNAシンセサイザーを含む従来の方法で融合遺伝 子を合成する。あるいは、アンカー・プライマーを用いて遺伝子断片をPCRで増 幅する。そうすることで2つの連続した遺伝子断片の間に相補的なオーバーハン グを生じ、続いてアニーリングすることにより、1つのキメラ遺伝子配列を創る ことができる。(文献参照、Current Protocols in Molecular Biology,eds.Au subel et al.John Wiley & Sons:1992)。 4.4.3.抗体 発明のもうひとつの特徴は抗体、とりわけ、GLC1Aタンパクと反応する抗 体である。たとえば、cDNA配列を基にしたGLC1Aタンパクに由来する免疫源 を用いて、標準的なプロトコールによって抗タンパク・抗ペプチド抗血清やモノ クローナル抗体を創ることができる。(文献参照、Antibodies:A Laboratory Man ual ed.by Harlow and Lane(Cold Spring Harbor Press:1988))。マウスやハム スターやウサギのような哺乳動物を免疫源性のあるペプチドを免疫する。(GL CIAポリペプチド、あるいは上述したような抗体反応を起こすことのできる抗 原性のある断片、あるいは融合タンパク)。キャリアの結合やそのほかのタンパ クやペプチドに抗原性を持たせる方法は文献に詳しい。GLC1Aタンパクの抗 原性のある部分をアジュバントと共に投与する。免疫の進行具合は血清や血漿中 の抗体価をモニターすることで調べる。普通の抗体レベルを評価するため に抗原として用いた免疫源を用いて標準的なELISAまたはそのほかの免疫検定を 行う。対象とする抗体は、哺乳類のGLC1Aタンパクの抗原決定基、すなわち 、SEQ ID No:2によって表されているタンパクの抗原決定基か、あるいは極めて 近いホモログ(すくなくとも92%の相同性できれば94%以上の相同性が好ましい )の抗原決定基に免疫特異性をもつことが望ましい。 GLC1Aポリペプチドの抗原性部分による動物免疫に続いて、抗GLC1A 抗血清を得ることができる。もし望めば、その血清からポリクローナル抗GLC 1A抗体を単離することができる。モノクローナル抗体を作成するためには、免 疫動物から抗体産生細胞(リンパ球)を回収し、標準的な体細胞融合法に従い、 骨髄腫細胞のような不死化した細胞と融合してハイブリドーマ細胞を得る。その ような技術は文献に詳しい。たとえば、ハイブリドーマ法(文献、originally de veloped by Kohler and Milstein,(1975)Nature,256:495-497)、ヒトB細胞ハ イブリドーマ法(文献、Kozbar et al.,(1983)Immunology Today,4:72)、およ びヒトのモノクローナル抗体を得るためのEBV形質転換ハイブリドーマ法(文献、 Cole et al.,(1985)Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy,Alan R.Lis s,Inc.pp.77-96)である。本発明のGLC1Aポリペプチドに特異的に反応す る抗体を産生しているハイブリドーマ細胞を免疫化学的にスクリーニングする。 モノクローナル抗体はそのようなハイブリドーマの培養液から単離できる。 ここで使う抗体という用語は対象とする哺乳類のGLC1Aポリペプチドの一 つと特異的に反応すれば、その断片も含むというものである。抗体は従来の方法 によって断片化することができる。上述した、断片化する前に行ったものと同じ 方法で抗体断片をスクリーニングする。たとえば、F(ab)2断片は抗体をペプシン で処理することによって得られる。そのF(ab)2断片のジスルフィド結合を還元す ることによりF(ab)断片となる。本発明の抗体は、抗体のCDR領域をすくなくとも 一つ持った、GLC1Aにアフィニティのある二重特異性やキメラ分子も含むも のである。 GLC1Aエピトープに特異的に結合する抗体は、対象GLC1Aポリペプチ ドのそれぞれの発現量やパターンを調べるために組織サンプルを免疫組織学的に 染色するのにも用いる。抗GLC1A抗体は、臨床検査の一部として組織でのG LC1Aタンパクレベルを検出し、評価するために免疫沈降や免疫ブロットとい う方法で診断的に用いることもある。たとえば、そのような測定は、増殖性疾患 の発症や進行の予測に役に立つ。同様に、個体でGLC1Aタンパクレベルをモ ニターすることができるということは、そのような疾患に罹っている患者の治療 効果を知ることにもなる。GLC1Aポリペプチドのレベルは、脳脊髄液や羊水 のような体液の中の細胞や生検で得た組織サンプルで測定することができる。抗 GLC1A抗体を用いた診断には、たとえば、変性疾患の初期診断、特に出生時 診断を目的にした免疫検査も含まれる。抗GLC1Aポリペプチド抗体による診 断には、腫瘍性や過形成性疾患の初期診断や型決定を目的とした免疫検査も含ま れる。 本発明における抗GLC1A抗体のもうひとつの応用としては、gtll,gt18-2 3,ZAPおよびORF8のような発現ベクターに構築されたcDNAライブラリーの免疫的 スタリーニングがある。適正なリーディング・フレームとオリエンテーションに 挿入した機能配列を持っているこの型のメッセンジャー・ライブラリーは融合タ ンパクを作る。たとえば、gt11はアミノ末端がベータ・ガラクトシダーゼのアミ ノ酸配列、カーボクミー末端が外来ポリペプチドから成っている融合タンパクを 作る。GLC1Aタンパクの抗原性のあるエピトープは、それが特定のGLC1 Aタンパクの他のオーソログであれ、同じ種のパラログであれ、抗体で検出する ことができる。たとえば、ファージが増殖しているプレートから移したニトロセ ルロース膜を抗GLC1A抗体と反応させる。この検定で見つけられた陽性のフ ァージを次に増殖しているプレートから単離する。こうして、GLC1Aホモロ グを検出し、ヒトとは異なるアイソフォーム(スプライシング変異を含む)のた めにほかの動物からクローニングする。 4.5.疾患治療の方法 本発明においてGLC1A治療の対象となる病理学的状況は様々なものである かも知れない。いろいろな型の緑内障は、明らかな例の一つである。 “GLCIA療法”は、野生型GLC1Aに対して作用性に働こうと拮抗性に 働こうと、適切であれば、上述したようなどのような調整品であれ、ポリペプチ ド、遺伝子治療コンストラクト、アンチセンス分子、ペプチドミメティクス、小 分子、非核酸、非ペプチド、あるいはここでの薬剤検定で確認された薬剤を含ん でいる。 場合によって、遺伝子はある疾患では亢進的に調節され、ほかのある疾患の状 態では抑制的に調節されているので、ここで記述する物質や方法で治療する場合 、状況によってはGLC1A生物活性を活性化したり、または、抑制したりする ことが望ましい。ある疾患では発現不足の遺伝子もある。GLC1A遺伝子産物 の活性は、なんらかの要因で損傷され、疾患症状の発生へと進んで行く。そのよ うなGLC1A遺伝子発現の抑制的調節あるいはGLC1Aタンパクの活性低下 は疾患の原因となったり、疾患そのものを悪化させたりする。 GLC1A遺伝子の誤発現を含む疾患症状を改善するために用いられるであろ うアプローチの中に、たとえば、上述したようなアンチセンスやリボザイムや3 本鎖分子がある。シグナル・カスケードの中で上流あるいは下流の要素との結合 に際して、GLC1Aタンパクと競合する化合物は、GLC1Aタンパクに対し て拮抗的であり、それが治療効果を発揮する。適している化合物の例は詳しく上 述した拮抗剤やホモログである。ほかに例えれば、GLC1Aタンパクの生物活 性を増強することは多分望ましいことであり、たとえばそれは、ここで記述して いるようにGLC1A作用剤やミメティクスの使用や遺伝子置き換え治療を行う ことで可能である。 GLC1A遺伝子発現やタンパク活性を増強したり、抑制したりすることを確 認した化合物を緑内障に関連した症状の治療や改善のために患者に治療に効果的 な分量を投与する。 4.5.1.効果的な用量 そのような化合物の毒性や治療効果を細胞培養や実験動物を使って標準的な薬 学の方法で調べた。調べるに当たって、LD50(集団の50%致死率)とED50(集団 で50%の治療効果をあげる用量)を用いた。毒性と治療効果の用量比は治療指数 であり、LD50/ED50比で表される。治療指数の大きい化合物が好まれる。一方、 毒性のある副作用を持つ化合物使う場合は、投与方法に注意を払わなければなら ない。無傷の細胞への損傷の可能性を最小限に止めるために、影響を受ける組織 部位を決めるのは投与方法なのである。それによって副作用を減らすことができ る。 細胞培養と動物実験から得られたデータを使ってヒトに用いる場合の用量幅を 計算する。そのような化合物の用量は、毒性がないか、ほとんどないようなED50 を含む循環濃度の範囲か望ましい。用量は投与経路や投与形態によってこの範囲 内で変動する。本発明の方法において用いるどのような化合物に対しても治療効 果用量はまず細胞培養検定によって計算する。細胞培養で定めたIC50(症状の最 大値の半分まで抑制するような試験化合物の濃度)を含む循環血漿濃度が得られ るように動物モデルで、用量を決定する。そのような情報を基にヒトでの用量を より正確に決定する。血漿でのレベルを、たとえば高速液体クロマトグラフィー で測定する。 5.2.製剤と使用 本発明に基づいて、使用に際しての薬剤組成は1つ以上の生理学的に受け入れ られるキャリアーか補形剤を用いて通常の方法にて製剤化する。従って化合物と 生理学的に受け入れられる塩や溶媒は、投与方法、たとえば、注射、吸入あるい はほかの吸入(口からも鼻からも)あるいは経口、舌下、非経口、あるいは経直 腸、に対して決められる。 そのような治療に対して、本発明におけるオリゴマーは、全身投与、皮膚投与 あるいは局所投与など、いろいろな投与負荷のために製剤化される。技術と製剤 化については、一般的には「レミングトンの薬学科学,Meade Publishing Co., Easton,PA」の中に示されている。全身投与のためには注射が好ましい。それは 、筋肉注射、静脈注射、腹腔注射および皮下注射などである。注射のために、本 発明のオリゴマーを液体の剤形にする。それは、ハンクス液やリンガ一液のよう な生理学的に合った緩衝液が好ましい。更に、オリゴマーは一旦固体剤形にした のち使用直前に溶かすことも懸濁することもあり得る。凍結乾燥品も含まれる。 経口投与のためには、薬剤組成は、薬学的に受け入れられる補形剤を用いて通 常の方法でたとえば、錠剤かカプセルを作る。補形剤は、結合剤(たとえば、事 前にゼラチン化した、トウモロコシ、デンプン、ポリビニルピロリドン、あるい はヒドロキシプロピル・メチルセルロース);フィルター(たとえば、乳糖、微 結晶セルロース、あるいはリン酸水素カルシウム);潤滑油(たとえば、ステア リン酸マグネシウム、滑石粉あるいはシリカ);崩壊剤(たとえば、ジャガイモ ・デンプンあるいはナトリウム・デンプン・グリコレート)あるいは湿潤剤(ラ ウリル硫酸ナトリウム)である。錠剤は文献的によく知られた方法でコートする 。経口投与のための液体製剤は、液体やシロップや懸濁液という形態であり、あ るいは乾燥品として供与され使用直前に水や他の適当な溶媒に溶かすというもの もある。そのような液体製剤は薬学的に受け入れられる添加剤を用いて通常の方 法で調整する。添加剤はたとえば、懸濁剤(たとえば、ソルビトール・シロップ 、セルロース誘導体あるいは水素付加の食用脂肪);乳化剤(たとえば、レシチ ンかアカシア);非水溶性溶媒(たとえば、アーモンド・オイル、オイル・エス テル・エチルアルコールあるいは分画された植物油)および保存剤(たとえば、 メチルまたはプロピル-P-ヒドロキシベンゾエート、あるいはソルビン酸)であ る。製剤は緩衝液塩、風味、色および甘みを適宜添加する。 経口投与のための製剤については、活性型は制御放出するように適した形態を とる。 舌下投与については、通常の製剤方法により錠剤か飴という形態をとる。 吸入による投与については、本発明による化合物の使用に当たって、加圧した 容器に入れた噴霧型スプレーか適切な推進剤を使ったネブライザーという形態を 取る。推進剤にはたとえば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメ タン、ジクロロテトラフルオロエタン、炭酸ガスあるいはそのほかの適切なガス である。加圧した噴霧器の場合、用量単位は表示した量を噴射する弁をつけるこ とで決めることができる。吸入器に使うためのたとえばゼラチンのようなカプセ ルやカートリッジは、化合物の粉状混合物と乳糖やデンプンのような適当な粉状 基材を混ぜて作る。 たとえば医者による注射や点滴のような、注射による非経口投与のために化合 物を調整する。注射用製剤は、保存剤を添加したアンプルや多用量容器のような 用量単位ごとの形態をとる。その組成には、形態として懸濁状、液状、オイル中 で乳状、あるいは水に溶かしたようなものであり、懸濁剤や安定剤や拡散剤のよ うな製剤用剤が含まれている。そのほかには、活性のある成分は、滅菌したピロ ジェンを含まない水のような適当な溶媒で、使用前に粉状の形をしている。 化合物は座薬や停留物浣腸のような直腸からの投与にも対応して調整される。 通常の座薬基剤はココアバターや他のグリセリドである。 前に記載した製剤に加えて、化合物は貯蔵製剤のためにも調整される。そのよ うな長期で作用する製剤は植え込み(たとえば、皮下や筋肉内)や筋肉内注射と いう形で投与される。だからたとえば、化合物は適当な重合体や疎水性物質(た とえば受容できるオイルでの乳剤)あるいはイオン交換樹脂、またはわずかな可 溶化誘導体として、たとえば可溶化塩として調整される。 全身投与は、経粘膜あるいは経皮経路を含んでいる。経粘膜あるいは経皮投与 のためには、皮膚や粘膜のようなバリアーを通って浸潤させるために適切な浸透 剤を調整する。そのような浸透剤は文献で知られているが、たとえば、経粘膜の 場合、胆汁酸塩やフクシン酸誘導体が使われる。更に、界面活性剤も浸透を促進 する。経粘膜投与は鼻腔スプレーを通してあるいは座薬によって行われる。局所 塗布投与については、本発明でのオリゴマーは文献で知られているように軟膏、 軟膏、ゲル、あるいはクリームという形態をとる。 臨床において、GLC1A遺伝子治療のために遺伝子を患者に投与する方法は 数多く知られている。それそれは文献に詳しい。たとえば、遺伝子治療製剤を、 たとえば静脈注射によって全身性に投与する。そして標的細胞の特異的なタンパ クの形質導入は、トランスフェクションの特異性に依存している。トランスフェ クションの特異性には遺伝子運搬媒介物や細胞の種類や組織のタイプでの発現が かかわっている。それらは転写調節配列が制御している受容体遺伝子の発現に支 配されている。ほかの実施例では、組換え遺伝子の最初の運搬は動物への導入が 全く局所に限られて極めて限界のあるものである。たとえば、遺伝子運搬媒介物 をカテーテル(USパテント5,328,470)か定位固定注射(Chen et al.1994 PNAS9 1:3054-3057)によって生体に導入する。SEQ ID NO:1 or 2を構成しているグルー プに示されている配列のどれでもいいが、GLC1A遺伝子あるいはそのホモロ グを、記述されている方法、たとえば、Dev et al.,(1994 Cancer Treat Rev 2 0:105-115)で、遺伝子治療コンストラクトを用いてエレクトロポレーションにて 導入する。眼疾患の局所治療に対して特異的効果をもつウイルスを含んだ遺伝子 治療ベクターはPublished International Patent Application No.WO 95/34580 to U.Eriksson et alに記載されている。 遺伝子治療コンストラクトの製剤は本質的には希釈液に入った遺伝子運搬シス テムで構成されるか、または、遺伝子運搬手段をゆっくり放出するような基剤で くるんだ形態をとる。そのほかには、組換え細胞から完全な遺伝子運搬・システ ムが産生されるというものもある。たとえば、レトロウイルス・ベクターは遺伝 子運搬・システムを産生する1つ以上の細胞から成る製剤の一種である。 組成はもし望めば、活性成分を含む1つ以上の用量単位を人れた包装あるいは 分配装置で呈示される。包装というのは、たとえばプラスチック包みのような金 属かプラスチック・ホイルでできている。包装あるいは分配装置には投与に関す る指示書が付いている。 診断および予後検査 緑内障患者では以下の突然変異が確認されている。(1)GLN368TOP,(2)GLY364V AL,(3)TYR437HIS,(4)ILE477ASN,(5)a 6 bp insersion in codon 396,(6)VAL 495ILE,(7)ALA455VAL,(8)THR377MET,(9)GLN19HIS,(10)ARG82CYS加えて以下 のような変異が健常者の中に知られている。(1)tYR347TYR,(2)THR325THR,(3)V AL439VAL,(4)ARG398LYS(5)Pro13Pro。 ここで報告されている塩基配列の有病性は、一般集団における緑内障の有病性 と合わせて、米国ではおよそ10万人におよぶ患者の緑内障はGLC1A遺伝子の 突然変異が原因であることを示唆している。それゆえ、GLC1A遺伝子は視覚 消失において最もよく知られた分子なのである。比較のために言えば、来国では たった2,000人の人がロドプシン遺伝子の突然変異を持っていると推定されてい る。その遺伝子は色素性網膜炎の原因遺伝子とされている。緑内障に特異的な原 因遺伝子が発見されたということは、視覚を失う前にこの疾患のハイリスクを子 測し、視覚を保つような治療を可能にするのである。 上述したGLC1A核酸分子とポリペプチドに加えて、ここで記載する診断と 予知検査において、本発明はSEQ ID Nos:1 or 2に示されている核酸の少なくと も一部を含む核酸、あるいはSEQ ID No:3に示されているアミノ酸配列の少なく とも一部を含むポリペプチドを使うものとする。 本方法は、被検体に緑内障のリスクかあるかどうかを決めるための方法を提供 している。方法は以下に掲げるような特徴の少なくとも1つを持つ遺伝的損傷が あるかないかを検体の細胞サンプルで検出するという特性を持っていることが望 ましい。(i)GLC1Aタンパクをコードする遺伝子の整合性に影響を及ぼすよ うな変性、(ii)GLC1A遺伝子のミス発現。説明すると、そのような遺伝的損 傷は以下の中の少なくとも1つを確認することで検出できる。(i)GLC1A遺 伝子における1つ以上のヌクレオチドの欠失、(ii)GLC1A遺伝子における1 つ以上のヌクレオチドの付加、(iii)GLC1A遺伝子における1つ以上のヌク レオチドの置き換え、(iv)GLC1A遺伝子を含む染色体の再配置、(v)GLC 1A遺伝子のメッセンジャーRNA転写レベルでの変質、(vi)ゲノムDNAのメチル化 パターンのような、GLC1A遺伝子の異常な修飾、(vii)GLC1A遺伝子の メッセンジャーRNA転写のスプライシングでの非野生型の存在、(viii)GLC1 Aタンパクの非野生型レベル、(ix)GLC1A遺伝子の対立遺伝子の消失、(x) GLC1Aタンパクの翻訳後の不適切な修飾。以下に述べるように、本発明はG LC1A遺伝子の損傷を検出する多くの方法を提供している。重要なことは、G LC1Aに依存した細胞の異常増殖や増殖して、もしくは、分化の可能性の原因 となるいろいろな分子を識別する能力を提供していることである。 具体例として、GLC1A遺伝子のセンスあるいはアンチセンス配列とハイブ リダイズすることができるヌクレオチド配列領域を含む(精製)オリゴヌクレオ チド・プローブでできた核酸成分を提供する。たとえば、そのようなものはSEQ ID:1 and 2に示されている。あるいは自然発生の突然変異、あるいは、対象GL C1Aに自然に連関している5'または3'フランク配列あるいはイントロン配列あ るいはそれの自然発生的突然変異。細胞の核酸はハイブリダイズしやすいように 精製して溶かす。プローブをサンプルの核酸にさらす。サンプルの核酸とプロー ブとのハイブリダイゼーションを検出する。そのような技術はmRNAの転写レベル を調べるのと同じように、ゲノム・レベルあるいはmRNAでの欠失や置き換えを含 めた損傷を検出するのに使われる。 上述したように、本発明の特徴の一つは患者から分離した細胞を使うという点 で、サンプル細胞の1つ以上のGLC1Aで突然変異が起きているかどうかを調 べるような診断的検査に関連しているということである。本方法は、被検体が細 胞の異常増殖や、または、分化で特徴付けられるような病気のリスクを持ってい るかどうかを決める方法を提供している。GLC1Aをコードしている遺伝子の 整合性に影響を与えるような変化ということで特徴付けられるような遺伝的損傷 があるのかないのかを、被検体のサンプル細胞で検出できるという特色のある方 法が望ましい。説明すると、そのような遺伝的損傷は以下のうちの少なくとも1 つを確認することによって検出される。(i)GLC1A遺伝子における1つ以上 のヌクレオチドの欠失、,(ii)GLC1A遺伝子における1つ以上のヌクレオチ ドの付加、(iii)GLC1A遺伝子における1つ以上のヌクレオチドの置き換え 、(iv)GLC1A遺伝子のメッセンジャーRNA転写のスプライシングでの非野生 型の存在。以下に記述するように、本発明はGLC1A遺伝子の損傷を検出する 多くの方法を提供している。重要なことは、GLC1Aに依存した細胞の異常増 殖や、または、分化の可能性の原因となるいろいろな分子を識別する能力を提供 していることである。 損傷の検出には、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)(US Patent Nos.4,683,195と4,683 ,302参照)、たとえば、アンカーPCRあるいはRACE PCRまたは、ライゲーション鎖 反応(LRC)(文献参照、Landegran et al.(1988)Science 241:1077-1080;and Nak azawa et al.(1994)PNAS 91:360-364)、後者は特にGLC1A遺伝子の点突然 変異を検出するのに有用である(文献参照、Abravaya et al(1995)Nuc Acid Re s 23:675-682)。単なる説明的な例である。方法は以下のような段階を含んでい る。(i)患者からの細胞の採取、(ii)サンプル細胞からの核酸(ゲノムの核酸、m RNAあるいは両方)の単離、(iii)GLC1A遺伝子(もしあれば、)のハイブリ ダイゼーションと増幅が起きるような条件下でGLC1A遺伝子に特異的にハイ ブリダイズするような1つ以上のプライマーとサンプル核酸を密着させる、そし て(iv)増幅産物の有無の検出、あるいは増幅産物のサイズの検出およびコントロ ール・サンプルとの比較。ここで記述されている突然変異を検出する方法と して用いられるいかなる方法との組合せにおいてもPCRあるいはLCRを一次増幅に 使うのか望ましいと思われる。 その他の増幅方法は、自己維持配列複製(文献、Guatelli,J.C.et al.,1990 ,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:1874-1878)、転写増幅システム(文献、Kwoh ,D.Y.et al.,1989,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:1173-1177)、Qベルト ・レプリカーゼ(文献、Lizardi,P.M.et al.,1988,Bio/Technology 6:1197 )あるいはそのほかの核酸増幅方法、文献で良く知られた方法によって増幅分子 を検出するようなものである。これらの検出スキームは核酸分子が非常に少ない 数でしか存在しないしない場合にそのような分子を検出するのに有用である。 検体検査の実施例である。サンプル細胞のGLC1A遺伝子の突然変異は制限 酵素の切断パターンの変化として捉えられる。たとえば、サンプルとコントロー ルのDNAを単離し、増幅し、1つ以上の制限エンドヌクレアーゼで消化し、ケル 電気泳動で断片の長さを確認する。更に、配列特異的リボザイム(US Patent No .5,498,531)を使用するとリボザイム切断部位の冗進や喪失によって特異的突然 変異の存在を知ることができる。 更にほかの実施例である。文献的に知られているいろいろな配列決定反応を使 ってGLC1A遺伝子の配列を決め、サンプルGLC1A遺伝子と野生型GLC 1A遺伝子(コントロール)の配列を比較する。マグザムとキルバート(文献、 Proc.Natl Acad Sci USA(1977)74:560)あるいはサンガー(文献、Sanger et al(1977)Proc.Nat.Acad.Sci 74:5463)によって開発された方法がその基に なっている。検体検査に自動化配列決定法を利用することも考えられる。(文献 、Biotechniques(1995)19:448)それには質量分光計も含まれている。(文献 参照、PCT publication WO 94/16101;Cohen et al.(1996)Adv Chromatogr 36:1 27-162;and Griffin et al.(1993)Appl Biochem Biotechnol 38:147-159)ある 種の例では、文献的に明らかではあるけれども、配列決定反応には1つか2つか 3つの核酸塩基が必要なのである。たとえば、核酸一つか見つかれば、達成でき る。 更に実施例である。切断試薬(ヌクレアーゼ、ヒドロキシルアミンあるいはオ スミウム四酸化物およびピペリジンと共に)からの保護は、RNA/RNAにおけるミ スマッチ塩基あるいはRNA/DNAヘテロ対を検出するにに使われる(文献、Myers, e t al.(1985)Science 230:1242)。一般に、組織サンプルから得た突然変異の可 能性のあるRNAあるいはDNAと野生型GLC1A配列を含むRNAあるいはDNAとがハ イブリダイズすることでヘテロ対かでき、ミスマッチ“切断が始まる。2本鎖対 を試薬で処理する、その試薬はサンプルとコントロールの間のミスマッチ塩基対 のために、1本鎖領域で切断する。たとえば、RNA/DNA対はRNエース処理し、DNA /DNAはS1ヌタレアーゼで処理してミスマッチ領域を酵素的に消化する。他の実施 例である。DNA/DNA対もRNA/DNA対もミスマッチ領域を消化するためにピペリジン と共にヒドロキシルアミンあるいはオスミウム四酸化物で処理する。ミスマッチ 領域を消化したあとで得られた材料は突然変異部位を決定するために変性させた ポリアクリルアミド・ゲルでサイズを決める。(文献参照、Cotton et al(1988 )Proc.Natl Acad Sci USA 85:4397;Saleeba et al(1992)Methods Enzymod. 217:286-295)。コントロールDNAやRNAが検出用に目印されていることが望ましい 。 そのほかの実施例である。ミスマッチ切断反応では、サンプル細胞から得たG LC1A cDNAの点突然変異を検出、あるいはマップするためのシステムにおい て、2本鎖DNAのミスマッチ塩基対を認識するタンパク(いわゆる“DNAミスマッ チ修復”酵素)を1つ以上使う。たとえば、大腸菌のmutY酵素はG/Aミスマッチ のAを切断し、ヒーラ細胞から得たチミジンDNAグリコシレートはG/Tミスマッチ のTを切断する。(文献、Hsu et al.(1994)Carcinogenesis 15:1657-1662)。見 本になるような具体例によれば、GLC1A、たとえば野生型GLC1Aを基に したプローブと検査細胞のcDNAあるいはほかのDNAをハイブリダイズさせる。塩 基対をDNAミスマッチ修復酵素で処理する。切断産物は電気泳動で検出するたと えばUS Patent No.5,459,039. ほかの実施例である。電気泳動の易動度の変化によってGLC1A遺伝子の突 然変異を確認する。たとえば、1本鎖構造多型(SSCP)は、突然変異型と野生型の 核酸差異を電気泳動の易動度で検出する。(文献、Orita et al.(1989)Proc Nat l.Acad.Sci USA 86:2766,see also Cotton(1993)Mutat Res 285:125-144;a nd Hayashi(1992)Genet Anal Tech Appl 9:73-79)。サンプルとコントロール のGLC1A核酸の1本鎖断片を変性させ、復元する。1本鎖核酸の二次構造 は配列によって異なる。電気泳動でその易動度を調べれば1つの塩基の変化をみ つけることができる。DNA断片はラベルされているか、ラベルされたプローブで 検出される。RNA(DNAよりも)を用いることでこの検査の感度は上がる。その二次 構造が配列の変化により敏感だからである。対象の方法は電気泳動の易動度に基 づいて2本鎖ヘテロ対分子を分離するためにヘテロ対解析を利用することが望ま しい。(文献、Keen et al.(1991)Trends Genet 7:5)。 もう一つの実施例では、突然変異型と野生型の断片の動きを変性させた勾配を つけたポリアクリルアミドケル(DGGE)で調べる方法もある。(文献、Myers et al(1985)Nature 314:495)検査方法としてDGGEを使う場合、DNAが完全には変 性しないようにPCRによるGC濃縮DNAの約40塩基対のGCクランプを加える。更に、 コントロールとサンプルDNAの易動度の差異を同定するために変性試薬勾配に温 度勾配をつける(文献、Rosenbaum and Reissner(1987)Biophys Chem 265:127 53)。 点突然変異を検出するほかの方法の例は、それに限られたことではないが、選 択的オリゴヌクレオチド・ハイブリダイゼーション、選択的増幅、あるいは選択 的なプライマーの伸展である。たとえば、判っている突然変異をオリゴヌクレオ チド・プライマーの真ん中に入れ、完全に一致した時だけハイブリダイゼーショ ンできるという条件下でハイブリダイズする(文献、Saiki et al.(1986)Natur e 324:163);Saikietal(1989)Proc.Natl Acad.Sci USA 86:6230)。そのよう な対立遺伝子特異的なオリゴヌクレオチド・ハイブリダイゼーション法は、オリ ゴヌクレオチドがPCRで増幅した標的DNAとハイブリダイズする時に反応当たり1 つの突然変異を調べるために、あるいは、オリゴヌクレオチドをハイブリダイゼ ーション用の膜に接着してラベルしたDNAとハイブリダイズし、多くのいろいろ な突然変異を調べるために用いられる。 もう一つの方法としては、選択的PCR増幅に依存している対立遺伝子特異的増 幅法は即席の発明と共に使われるのかも知れない。特異的増幅のためのプライマ ーとして使うオリゴヌクレオチドは、分子の真ん中に突然変異を入れるか(増幅 がディファレンシャル・ハイブリダイゼーションに依存するように)、(文献、G ibbs et al(1989)Nucleic Acids Res.17:2437-2448)あるいは、1つのプライ マーの3‘末端入れて、適当な条件下でミスマッチを防ぎ、ポリメラーゼの伸展 を 減らす(文献、Prossner(1993)Tibtech 11:238。更に、切断に基づいた検出が できるように突然変異領域に新規の制限酵素部位をいれることが望ましい(文献 、Gasparini et al(1992)Mol.Cell Probes 6:1)。ある種の増幅ではTaq(タ ック)リガーゼを用いることもある(文献、Barany(1991)Proc.Natl.Acad. Sci USA 88:189)。そのような場合、5'配列の3‘末端が完全に一致していれ ばつなぎ合わせができるので、増幅の有無を探すことによって特異部位での判っ ている突然変異を検出することができる。 タンパク翻訳における早期終了のための突然変異については、タンパク・トラ ンケーション・テスト(PTT)が診断的アプローチとして効果的である(文献、Roe st,et.al.,(1993)Hum.Mol.Genet.2:1719-21;van der Luijt,et.al.,(1 994)Genomics 20:1-4)。PTTのために、まず組織からRNAを単離する。それを逆 転写してPCRで増幅する。逆転写PCR産物は、RNAポリメラーゼ・プロモーターと 有核細胞翻訳開始配列を含んだプライマーと共に埋め込みPCR増幅のテンプレー トとして使う。対象領域を増幅したのち、プライマーに取り込まれた独特のモチ ーフによって、PCR産物のインビトロ連続転写と翻訳ができる。翻訳産物のドデ シル硫酸ナトリウムポリアクリルアミド・ゲル電気泳動で、トランケートされた ポリペプチドが出現するということは、翻訳の早期終了を起こすような突然変異 が存在するということである。この方法の応用として、対象標的領域か単一エク ソンに由来する場合、DNA(RNAの対応として)をPCRのテンプレートとして使うこ ともある。 発明のもう一つの実施例では、ある領域のヌクレオチド配列を含むオリゴヌク レオチド・プローブを含む核酸成分を用意している。その領域は、GLC1A遺 伝子のセンスあるいはアンチセンス配列とハイブリダイズできるか、対象GLC 1A遺伝子連関したイントロン配列か5‘または3'フランク配列に突然変異を 起こすことができるか、あるいはその突然変異を自然に起こすことができるもの である。細胞の核酸は、ハイブリダイゼーショし易いように溶かして精製する。 プローブをサンプルの核酸にさらす。サンプル核酸へのプローブのハイブリダイ ゼーションを検出する。そのような方法は・RNAの転写レベル同様に、欠失や置 き換えなどのゲノムやmRNAレベルでの損傷を検出するのに使われる。そのような オ リゴヌクレオチド・プローブは、腫瘍性あるいは過形成性の疾患(たとえば異常 細胞増殖)で明らかな遺伝子突然変異を診断的あるいは予測的に評価するのに利 用される。 ここで記載された方法はたとえば、ここで記載したすくなくとも1つの核酸プ ローブあるいは抗体ふくんだ事前に包装した診断用キットの利用によって遂行さ れる。GLCA遺伝子を含む疾患や病気の家族歴あるいはその兆候を示す患者を 診断するための臨床用として使うのに都合がいいかも知れない。 GLC1Aが発現されていればどんな細胞や組織でも、できれば、単球、内皮 細胞、平滑筋が好ましいが、以下に記載される診断に利用できる。たとえば、被 検体の体液(たとえば血液)は知られている方法で(たとえば静脈穿刺)得られ る。ほかの方法では、核酸検査は乾燥したサンプル(皮膚や毛髪)でも可能であ る。胎児の核酸サンプルはInternational Patent Application No.WO 91/7660 to Bianchiの記載に従って母親の血液から得られる。そのほかでは、羊水細胞や 絨毛は出生前診断に用いる。 診断方法には、生検や切除で得られた患者の組織を使って直接組織切片(固定 または凍結)で行うこともできる。それは、核酸の精製を必要としない。そのよ うな方法に対して核酸試薬はプローブやプライマーとして使われる(文献参照、 Nuovo,G.J.,1992,PCR in situ hybridization:protocols and applications ,Raven Press,NY)。 一つの核酸配列に焦点を絞る方法に加えて、そのような検出スキームではプロ フィールもまた評価する。フィンガープリント・プロフィールはたとえば、ディ ファレンシャル・ディスプレイとノーザン分析とRT-PCRを利用する。 野生型と突然変異型GLC1Aタンパクに対する抗体は、上記で論議したよう に診断や予測にも用いられる。そのような診断法は、GLC1Aタンパクの発現 レベルの異常、あるいは構造上、組織や細胞や亜細胞におけるGLC1Aタンパ クの局在の異常を検出するものである。構造上の差異はたとえば、正常GLC1 Aタンパクに比べた突然変異GLC1Aタンパクのサイズや荷電や抗原性の差異 である。分析すべき細胞や組織からのタンパクはウエスタン・ブロットに限らず 、文献的によく知られた方法で容易に検出し、単離することができる。ウエスタ ン ・ブロットに関する詳細な説明はサムブルーク1989、18章を参照されたい。ここ で用いられたタンパクの検出と単離の方法はハーローとレーンの記載によってい る。(文献、Harlow,E.and Lane,D.,1988,"Antibodies:A Laboratory Manua l",Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NewYork)そ れはここでは全体として参考にされている。 これはたとえば、蛍光ラベルした抗体(下記参照)と光学顕微鏡やフローサイ トメトリーや蛍光光度測定を組み合わせた免疫蛍光法で遂行できる。本発明で有 用な抗体(あるいはその断片)は更に、原位置での(in situ)GLC1Aタンパ ク検出のために免疫蛍光や免疫電子顕微鏡で組織学的にも使われる。原位置での 検出は患者から組織検体を採り、本発明のラベルした抗体を反応させる。抗体( あるいは断片)はラベルした抗体(あるいは断片)を生物サンプルの上に乗せて 反応させることが好ましい。そのような方法を通して、検体でのGLC1Aタン パクの存在のみならず、その分布も知ることができる。本発明を使って、そのよ うな原位置での検出を達成するためにいろいろな組織学的方法(たとえば染色方 法)は改良できる。 固相支持体やキャリアは抗原や抗体を結合する支持体としてよく用いられる。 よく知られた支持体やキャリアは、ガラス、ポリスチレン、ポリプロピレン、デ キストラン、ナイロン、アミアーゼ、天然および改良セルロース、ポリアクリル アミド、斑糲岩および磁鉄鉱である。キャリアの性質はある程度可溶性で、本発 明の目的にたいしては不溶性である。支持体物質はカップルする分子が抗原や抗 体と結合できるような三次構造を持っている。従って、支持体構造は、ビーズの ような球状、あるいは試験管の内側表面のような円筒型、あるいは棒の外側表面 のようなものである。もう一つの場合は、表面は紙や試験紙のよに平らなことも ある。好ましい支持体はポリスチレン・ビーズである。抗体や抗原の結合に適し たキャリアやその実験法は文献に詳しく記載されている。 GLC1Aタンパク特異抗体をラベルする方法の一つに酵素を介したものがあ る。それは酵素免疫法(EIA)に使われる(文献、Voller,"The Enzyme Linked Imm unosorbent Assay(ELISA)",Diagnostic Horizons 2:1-7,1978,Microbiologic al Associates Quarterly Publication,Walkersville,MD;Voller,etal., J.Clin.Pathol.31:507-520(1978);Butler,Meth.Enzymol.73-482-523(1981 );Maggio,(ed.)Enzyme Immunoassay,CRC Press,Boca Raton,FL,1980;Ishik awa,et al.,(eds.)Enzyme Immunoassay,Kgaku Shoin,Tokyo,1981)。抗体に 結合した酵素はそれに見合った基質と反応する。基質は発色性のものが好ましい 。そのような方法では、たとえば分光光度であるいは蛍光光度で、または眼で見 える手段で検出できる。抗体をラベルする酵素は、これだけに限られるものでは ないか、以下に掲げる。リンゴ酸脱水素酵素、ブドウ球菌ヌクレアーゼ、デルタ -5-ステロイド・イソメラーゼ、酵母アルコール脱水素酵素、アルファ・グリセ ロリン酸脱水素酵素、チロシン・リン酸・イソメラーゼ、西洋ワサビ・パーオキ シダーゼ、アルカリ・フォスファターゼ、アスパラギナーゼ、グルコース・オキ シダーゼ、ベータ・ガラクトシダーゼ、リボヌクレアーゼ、ウレアーゼ、カタラ ーゼ、グルコース6リン酸脱水素酵素、グルコアミラーゼ、およびアセチルコリ ンエステラーゼ。酵素に対する発色性の基質を用いることで検出は行われる。検 出の際には、似たような処理を施したスタンダードと比較して、基質の酵素反応 の量を視覚で確認する。 検出はほかの免疫的検定でも行われる。たとえば、抗体や抗体の断片を放射性 物質でラベルすることによって、放射性免疫検定(RIA)を使ってフィンガープリ ント遺伝子野生型や突然変異型ペプチドを検出することができる(文献参照、We intraub,B.,Principles of Raddioimmunoassays,Seventh Training Course o n Radioligand Assay Techniques.The Endocrine Society,March,1986,whic h is incorporated by reference herein)。放射性同位元素はガンマ・カウン ターやシンチレーション・カウンターやオートラジオグラフィで測定できる。 抗体を蛍光物質でラベルすることもできる。蛍光をラベルした抗体を適当な波 長の光にさらすと、蛍光を検出することができる。化合物をラベルするのに最も 良く使われているのは、蛍光イソチオシアネート、ローダミン、フィコエリスリ ン、フィコシアニン、アロフィコシアニン、オルト・フタルデヒドおよびフルオ レサミンである。 抗体は152Euやそのほかのランタニド系のような蛍光を放出する金属をラベル することによっても検出できる。これらの金属はジエチレントリアミンペント酢 酸 (DTPA)やエチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)のようなキレート剤で抗体に接着で きる。 抗体は化学発光物質をラベルすることによっても検出できる。化学発光の目印 を付けた抗体の存在は、化学反応中に生じる発光を検出することで判る。化学発 光物質の代表的なものは、ルミノール、イソルミノール、セロマティック・アク リジニウムエステル、イミダゾール、アクリジニウム塩およびオキザレートエス テルである。 似たように、本発明では生物発光物質も抗体のラベルに用いる。生物発光は、 触媒タンパクが化学発光の効率を上げるという生物学的システムで見られる化学 発光のことである。生物発光タンパクの存在は発光を検出することで判る。ラベ ルに用いられる重要な生物発光物質は、ルシフェリン、ルシフェラーゼおよびア クオリンである。 更に、処置や治療の間を通してGLC1A遺伝子とその産物の変化をモニター するのに上述の方法のどれでも利用できるということが判るであろう。 4.7.薬剤スクリーニング検定 緑内障の人で特異的GLC1A突然変異を確認するということに基づいて、薬 剤をスクリーニングするために標準的な多くの検定を用いる。薬剤は、緑内障の 進展を遅くらせるか防ぐものである。緑内障の分子レベルでの検証から、これら の薬剤は現治療よりも優れているものと期待されている。 たとえば、これらの突然変異に関連した正確な表現型を確認できれば、タンパ クの機能的に重要な領域を同定することができる。そうすれば、これらの特異的 突然変異は、細胞株での過発現やトランスジェニック動物の創出のようなほかの 実験に使える。理想的には、生涯のいろいろな時期に緑内障を繰り返す突然変異 を見つけることである。そしてその突然変異が細胞株の発現システムやトランス ジェニック動物と似たような挙動をとることを示すことである。 GLC1Aは小柱網や毛様体のなかでの作用を通して緑内障を起こしているら しいけれども、GLC1Aに関連した緑内障の病因の重要な部分が間接的なメカ ニズムによって起こされているのではないことを確認するために、眼や全身での この遺伝子の発現を調べることは重要である。それゆえ、標準的方法を用いて、 (タンパク質とDNAの両面から)遺伝子発現の組織分布と経時的発生を確認す ることが大切であろう。 加えて、GLC1A遺伝子産物と相互作用するタンパクはいろいろな型の緑内 障の発症に関する重要な要素であろうから、GLC1A遺伝子産物およびタンパ ク質に相当する遺伝子と相互作用するタンパクを同定することができる。 GLC1A遺伝子が疾患を引き起こすようなメカニズムは、ほかの重要な遺伝 子産物の発現を変える可能性があるので、人で緑内障を起こすことが判っている 突然変異が動物モデルや組織培養でタンパクのトラフィッキングを変えるかどう かを調べるような研究も行われる。たとえば、小胞体のレベルで突然変異タンパ クが除かれることによってひきおこされる、細胞の中での総合的なタンパタ・ト ラフィッキングが影響を受けるというようなことで、これは起きうる。 上述した病原的研究に加えて、PCRを中心にしたスクリーニング検定を改良し て緑内障の患者でのGLC1Aの機能配列を完全に検定できるようにするために 、GLC1A遺伝子のなかでのイントロンの正確な位置と配列を同定する。また 、GLC1A遺伝子の調節に関わっている配列を明らかにすることも重要である 。たとえば、GLC1A遺伝子の緑内障を起こす突然変異の中には、遺伝子の発 現を負にも正にも変える上流シーケンスにあるものがある。更に、似たような調 節を受けている遺伝子は緑内障にとって重要なのかも知れない(たとえば、GL C1A遺伝子と上流の調節領域を分かち合っている遺伝子)。 緑内障の治療に有用な新しいクラスの薬剤を同定するためには緑内障の病態を 更に理解することが役に立つ。たとえば、予備的な実験によって細胞をステロイ ドにさらすとGLC1A遺伝子を誘導することが示唆されている。従って、この ステロイド効果をブロックできる薬剤は、緑内障の進展を防ぐか抑える能力の検 査に使用される。 以下にさらに記載するように、化合物のスクリーニングに適したインビトロの 検定を行う。このアプローチの最も簡単な例は、GLC1A遺伝子産物に対する 抗体を使って、GLC1A遺伝子産物の誘導を調べるELIZA法を開発し、遺伝子 産物のステロイド誘導を効果的にブロックするような薬剤を大量にスクリーニン グ するために、96穴のマイクロタイター・プレートでこの検定を実施することであ る。このように、効果の可能性のある数千に及ぶ薬剤をスクリーニングするには 自動化された方法が用いられる。 また、GLC1A遺伝子の構造と機能に関する知識から緑内障にはそのほかの 遺伝子が関与していることが示唆されている。そのような手かかりは、相同性、 進化、遺伝子内における構造上のモチーフの評価、およびポリジーンを起す疾患 遺伝子を同定する分析法を用いた遺伝学的研究で明らかになる。 ここで記載されているように最初のリンケージ研究では、22人の緑内障遺伝子 のキャリアーのうち3人は重度の緑内障には至らなかった。この情報はGLC1 A突然変異の効果を緩和するようなほかの遺伝子の存在を示唆している。そのよ うな緩和遺伝子を調べるのに力を発揮する方法は異なった背景で緑内障の原因遺 伝子を発現させることである。このために、トランスジェニック動物を創り、緑 内障の原因遺伝子を遺伝的に異なった系統のマウスに導入する。もし、系統によ って表現型が異なれば、それらの動物を戻し交配し、緩和遺伝子を同定する。 上述した検定のうちのいくつかを以下に詳述する。 4.7.1.非細胞系の検定 化合物のライブラリーや天然抽出物を調べるための薬剤スクリーニング・プロ グラムでは多くの場合、定められた時間内で化合物の数を最大にするために高い 処理能力を持つ検定が望ましい。精製あるいは粗精製したタンパクで行うような 、非細胞系のシステムで行う検定は、“一次”スクリーニングとして好まれるこ とが多い。それは、素早く行えて、試験化合物による標的分子の変化を比較的容 易に検出するものである。更に、試験化合物の細胞への毒性や生物利用性は一般 的には、インビトロのシステム、すなわち、上流か下流の要素との結合アフィニ ティの変化を明らかにするような、薬剤の標的分子への効果に一義的に焦点を当 てた検定では、判らない。従って、本発明のスクリーニング検定では、対象化合 物は、それらが正に調節されようと負に調節されようと、GLC1Aポリペプチ ドの上流(その活性のアクチベーターとリプレッサーを含む)のタンパク、ある いは下流で機能するタンパクや核酸に接触させる。化合物と上流か下流の要素と の 混合物の中にGLC1Aポリペプチドを加える。上流か下流の要素でGLC1A ポリペプチド複合体を検出し、定量するということは、GLC1AとGLC1A 結合要素の間の複合体形成を阻害するような化合物を見つける方法である。化合 物の有効性はいろいろな濃度の試験化合物を使って得られたデータから用量依存 性曲線を作ることによって評価する。更に、コントロール検定は比較の基準設定 のために行われる。コントロール検定では、単離し、精製したGLC1Aポリペ プチドをGLC1A結合要素を含む組成の中に加え、その複合体形成を試験化合 物非存在下で定量する。 GLC1AポリペプチドとGLC1A結合要素の複合体形成はいろいろな方法 で検出できる。複合体の構造の変化、たとえば、検出用にラベルしたタンパク、 すなわち、放射性物質、蛍光、あるいは酵素的にラベルしたGLC1Aポリペプ チドを使い、免疫検定やクロマトクラで検出できる。 典型的には、自動化された検定に馴れることと同様に、GLC1Aか結合タン パクを固相化し、複合体をつくっていないものを複合体から分離するのを促進す ることが望ましい。上流か下流の要素とGLC1Aの結合は、候補薬剤の存在下 および非存在下で反応物質を含む適当な容器の中で行う。たとえば、それはマイ クロタイター・プレート、試験管およびマイクロ遠沈管である。一例を上げる。 タンパクがマトリックスに結合するようにドメインを付加した融合タンパクがあ る。たとえば、グルタチオンSトランスフェラーゼ/GLC1A(GST/GLC1 A)融合タンパクは、グルタチオン・セファロース・ビーズ(シグマ・ケミカル 、セントルイスMO)やグルタチオン加工のマイクロタイター・プルートに吸着す ることができる。そこで細胞融解と組み合わせる。たとえば、35Sラベル、試験 化合物、生理学的条件よりもすこし厳しい条件がのぞましいが、塩やpHなどの条 件を整えてインキュベートした混合物である。インキュベートののち、結合しな かったラベルを除くためにビーズを洗浄し、マトリックスを固相化し、放射活性 を直接(たとえば、ビーズをシンチラントに入れる)あるいは複合体を解離させ た後の上清(うわずみ)で測定する。もう一つの方法は、SDS-PAGEから分かれた マトリックス、および、付属例で記載したような標準電気泳動法でゲルから分離 されたビーズ分画のGLC1A結合タンパタのレベルから複合体を分離する。 マトリックスにタンパクを固相化するためのほかの方法も対象検定に使える。 たとえばGLC1Aあるいはその結合タンパクは、ビオチンとストレプトアビジ ン結合を利用して固相化できる。たとえば、ビオチン化GLC1A分子は文献に 載っている方法(文献、biotinylation kit,Pierce Chemicals,Rockford,IL )でビオチン-NHS(N−ヒドロキシ・サクシニミド)を用いて作ることができ、ス トレプトアビジンをコートした96穴プレート(ピアス・ケミカル)のウエルに固 相化できる。もう一つの方法は、GLC1Aと反応するが、上流あるいは下流の 要素との結合は妨害しない抗体を使って、これをプレートのウエルに固定し、抗 体と結合することによってGLC1Aはウエルに捕捉できる。上述のようにGL C1A結合タンパクと試験化合物をGLC1Aを固相化したプレートのウエルで インキュベートし、ウエルに捕捉された複合体の量を定量する。上述したGST固 相化複合体に加えて、そのような複合体を検出する方法は、GLC1A結合要素 に反応する、あるいはGLC1Aタンパク反応し、結合要素と競合するような抗 体を用いた複合体の免疫検出を含む。それは、固有のものであろうとなかろうと 結合要素に関連した酵素活性を検定する酵素連関検定と同様である。後者の例で は、酵素は化学的に結合しているか、GLC1A-BPという融合タンパクとして 供される。説明すると、GLC1A-BPは西洋ワサビパーオキシダーゼと化学的 に架橋しているか、遺伝的に融合している。複合体で捕捉されたポリペプチドの 量は、発色基質である、3,3'ジアミノベンザジン・テトラヒドロキシクロライド あるいは4-クロロ-1-ナフトールで評価できる。似たように、ポリペプチドとグ ルタチオンSトランスフェラーゼを含む融合タンパクが供される。複合体形成は 1-クロロ-2,4-ジニトロベンゼンを用い、GSTの活性を検出することで定量する( 文献、Habig et al(1974)J Biol Chem 249:7130)。 複合体で捕捉されるタンパクの一つを定量するための免疫検定の過程で、抗G LC1A抗体のようなタンパクに対する抗体が用いられる。もう一つの方法では 、複合体で検出されるべきタンパクは“エピトープ目印のついた”融合タンパク ということもあり得る。これは、GLC1A配列に加えて抗体を作り易いように (たとえば市販ルートから)第二のポリペプチドを付加したものである。たとえ ば、上述したようにGST融合タンパクはGSTに対する抗体を使って結合の定量をす ることができる。そのほかの有用なエピトープの目印はmycエピトープである(文 献参照、Ellison et al.(1991)J Biol Chem 266:21150-21157)。それは、pFLAG システム(International Biotechnologies,Inc.)同様にc-mycの10残基をふくん でいる。あるいはAシステムのpEZZタンパクがある(Pharamacia,NJ)。 4.7.2細胞に基づいた検定 上述したような非細胞系検定に加えて、本発明によって提供されている突然変 異と機能的GLC1A核酸とタンパクの利用源は、小分子の作用性と拮抗性を調 べる細胞に基づいた検定に利用できる。たとえば、試験薬剤よる標的細胞介在性 のGLC1A反応の調節を検定して、対象試験薬剤の存在下や非存下で組換えG LC1Aタンパクを過発現させる。非細胞系での検定のように、GLC1A依存 性の反応を(抑制であれ相乗作用であれ)統計的に有意に変化させる薬剤を同定 することができる。説明的な例では、GLC1Aの発現や活性は細胞内で調節さ れ、対象薬剤の対象読み出し(たとえば、組織分化、増殖、腫瘍化)における効 果を測定する。たとえば、GLC1A依存性のシグナル・カスケードを増強的に あるいは抑制的に調節する遺伝子の発現を検定することができる。好ましい例で は、たとえば5'フランク・プロモーターおよびエンハンサー領域のような調節 領域に検出可能な標識(たとえばルシフェラーゼ)を付けると遺伝子産物が容易 に検出できる。 ヒーラ細胞やコス細胞(COS-7,ATCC♯CRL-1651)のような一般的な哺乳類の 細胞株に加えて眼組織(小柱網あるいは毛様体上皮)に由来した細胞や細胞株を 用いる。更にここで議論するトランスジェニック動物は1つ以上の緑内障の細胞 型を含む細胞株を創るのに用いる。それはこの疾患の細胞培養モデルと成りうる 。本発明では緑内障トランスジェニック動物由来の一次培養細胞も利用するが、 長期培養の細胞株の創出が望ましい。たとえば、トランスジェニック動物からの 細胞株の創出に関する技術は、文献参照(Small et al.,1985,Mol.Cell Biol .5:642-648)。 これらの細胞を使って、細胞増殖、移動、貧食作用、接着および生合成(たと えば、細胞外マトリックス成分)など、いろいろな視点での試験化合物の影響を 調べた。その後、形態、増殖、移動および接着の変化に限定することなく、緑内 障に関連した細胞の表現型を調べた。 GLC1Aタンパクが自身、あるいはほかのタンパクとの複合体でDNAに結合 することができる、そして遺伝子の転写を修飾することができるという事象にお いては、転写に基づく検定が用いられ、たとえば、GLC1A反応性調節領域に 検出できる標識遺伝子をリンクさせる。 細胞における化合物の影響のモニタリングは基本的な薬剤スクリーニングだけ ではなく、臨床試験にも適用される。そのような臨床試験では、特定の薬剤治療 効果の“読み出し”として遺伝子パネルの発現を用いる。 発明のもう一つの特徴は、対象GLC1Aポリペプチドは、GLC1Aと結合 する、あるいは相互作用する細胞内タンパク(GLC1A結合タンパク、あるい は、GLC1A-bp)の機能配列を単離するための“ツー・ハイブリッド”検定 (文献参照、U.S.Patent No.5,283,317;Zervos et al.(1993)Cell 72:223-23 2;Madura et al.(1993)J Biol Chem 268:12046-12054;Bartel et al.(1993)Bi otechniques 14:920-924;Iwabuchi et al.(1993)Oncogene 8:1693-1696;and Br ent WO94/10300)を創るのに用いられるということである。 簡単に言えば、ツー・ハイブリッド検定とは、2つの別々の融合タンパクから インビボで機能的な転写アクチベータータンパクを再構築するということである 。特にその方法はハイブリッドタンパクを発現しているキメラ遺伝子を利用する 。説明すると、1番目のハイブリッド遺伝子はGLC1Aポリペプチドの機能配 列にインフレームで融合している転写アクチベーターのDNA結合ドメインの機能 配列を含んでいる。2番目のハイブリッド・タンパクは、cDNAライブラリーから のサンプル遺伝子のインフレームで融合している転写活性化ドメインをコード化 している。もし、ベイトとサンプル・ハイブリッドか相互作用して、たとえば、 GLC1A依存性複合体を形成でいれば、それらは2つの転写アクチベータード メインの極めて近傍に近づくことになる。この距離はレポーター遺伝子の転写を 起こすのに充分である。レポーター遺伝子は転写アクチベーターに反応する転写 調節部位にリンクしており、レポーター遺伝子の発現は検出可能であり、GLC 1Aとサンプル・タンパクの相互作用を測るのに利用できる。 4.8トランジエニック動物 4.8.1.動物をベースにしたシステム 本発明の他の面は、本発明のトランスジェンを含有しており且つ好ましくは( しかし任意に)動物の1個もしくはそれ以上の細胞中の外因性GLC1A蛋白質 を発現する(この動物の)細胞からなるトランスジェニック動物に関する。GL C1Aトランスジェンは野生型の蛋白質をコードづけすることができ、或いはア ゴニストおよびアンタゴニストの両者並びにアンチセンス構造を含むその同族体 をコードづけすることができる。好ましい態様では、トランスジェンの発現は例 えば所望するパターンで発現を調節するシス−作用性配列を利用する細胞、組織 または成長段階の特別な副群に制限される。本発明では、GLC1A蛋白質のそ のようなモザイク発現が多くの形態の系統分析にとって必須である可能性があり 、そしてさらに例えばそうでなければ正常な胚の中での組織の小さいパッチ中で 成長を大きく変更させるかもしれないGLC1Aの欠如の影響を評価する手段を 与えることができる。このために、組織−特異的な調整配列および条件調整配列 を使用してトランスジェンの発現をある種の空間的パターンで調節することがで きる。さらに、発現の一時的パターンを例えば条件組換えシステムまたは原核転 写調整配列により与えることもできる。 トランスジェンの発現をインビボで部位−特異的な遺伝子増殖により調整しう る遺伝子技術は当業者に既知である。例えば、標的配列の遺伝子組換えに触媒作 用を与えるレコンビナーゼの調整された発現を可能にする遺伝子システムが利用 可能である。ここで使用される「標的配列」という語句はレコンビナーゼにより 遺伝子的に組換えられたヌクレオチド配列をさす。標的配列はレコンビナーゼ識 別配列によりフランキングされそして一般的にはレコンビナーゼ活性を発現する 細胞中で切り出されるかまたは逆位にされる。レコンビナーゼ触媒作用を受ける 組換え事象は、標的配列の組換えが対象GLC1A蛋白質の1つの発現の活性化 または抑制をもたらすように、設計することができる。例えば、アンタゴニスト 同族体またはアンチセンス転写体をコードづけするような組換えGLC1A遺伝 子の発現を妨害する標的配列の切り出しを、この遺伝子の発現を活性化させるよ うに設計することができる。この蛋白質の発現妨害は、例えばプロモーター因子 または内部停止コドンからのGLC1A遺伝子の空間的分離の如き種々の機構か ら生じさせることができる。さらに、遺伝子のコード配列がレコンビナーゼ識別 配列によりフランキングされそして最初にプロモーター因子に関して3‘〜5' 配向で細胞中にトランスフェクションされるようなトランスジェンを製造するこ とができる。そのような場合には、コード配列の5'末端をプロモーターの転写 活性化を駆動するプロモーター因子に関してある配向で置くことにより標的配列 の逆位が対象遺伝子を再配向させることとなるであろう。 本発明のトランスジェニック動物の全ては複数のそれらの細胞の中に本発明の トランスジエンを含んでおり、そのトランスジェンが細胞成長、死亡および/ま たは分化の調整に関する「宿主細胞」の表現型を変更する。ここに記載されてい る1個もしくはそれ以上のトランスジェン構造を利用して本発明のトランスジェ ニック有機体を製造することが可能であるため、一般的な記述は一般的に外因性 遺伝子物質の照合によるトランスジェニック有機体の製造に向けられるであろう 。この一般的な記述は当業者により下記の方法および物質を利用する個々のトラ ンスジェン配列の有機体への導入に応用することができる。 ある例示態様では、バクテリオファージP1のcre/loxPレコンビナーゼシステ ム(Lakso et al.(1992)PNAS 89:6232-6236;Orban et al.(1992)PNAS 89:6861- 6865)またはサッカロミセス・セレヴィシエのFLPレコンビナーゼシステム(O 'Gorman et al.(1991)Science 251:1351-1355;PCT publication WO 92/15694) のいずれかを使用してインビボでの部位−特異的な遺伝子組換えシステムを作成 することができる。CreレコンビナーゼがloxP配列の問に位置する介在標的配 列の部位−特異的な組換えに対して触媒作用を与える。loxP配列は、Cre レコンビナーゼと連結した34ヶの基底対ヌクレオチド循環列であり、Creレ コンビナーゼを介在した遺伝子組み替えに必要である。Creレコンビナーゼが 存在する時に、loxP配列の配向が、介在する標的配列が切り出されるかまたは逆 位されるかどうかを決定し(Abremski et al.(1984)J.Biol.Chem.259:1509-1 514)、loxP配列が直接反復部分として配向される時には標的配列の切り出しに触 媒作用を与え、そして、loxP配列配列が逆転された反復部分として配向さ れる時には標的配列の逆転に触媒作用を与える。 従って、標的配列の遺伝子組換えはCreレコンビナーゼの発現に依存してい る。レコンビナーゼの発現は調整抑制を受けるプロモーター因子、例えば、組織 −特異的な、成長段階−特異的な、外部から加えられる剤により誘発または抑制 される因子、により調整することができる。レコンビナーゼ発現がプロモーター 因子により介在される場合には、この調整された抑制が細胞中でのみ標的配列の 遺伝子組換えを生ずるであろう。それ故、組換えGLC1A蛋白質の活性化発現 をレコンビナーゼ発現の調節により調整することができる。 組換え体GLC1A蛋白質の発現を調節するためのcre/loxPの使用はCreレ コンビナーゼおよび対象蛋白質の両者をコードに持つトランスジェンを含有する トランスジェニック動物の作成を必要とする。Creレコンビナーゼおよび組換 え体GLC1A遺伝子の両者を含有する動物には「二重」トランスジェニック動 物の作成により提供されうる。そのような動物の一般的な提供方法はトランスジ ェンを各々が例えばGLC1A遺伝子およびレコンビナーゼ遺伝子を含有する2 匹のトランスジェニック動物を交配することである。 レコンビナーゼーが介在する発現可能方式でGLC1Aトランスジェンを含有 するトランスジェニック動物の最初の作成から誘導される一つの利点は、アゴニ ストまたはアンタゴニスト性のいずれでも対象蛋白質がトランスジェニック動物 における発現において劣化性でありうることである。そのような場合には、対象 トランスジェンが全ての組織において潜伏性である発生源を繁殖させそして維持 することができる。この発生源の各々を例えば1つもしくはそれ以上の組織およ び/または所望する一時的パターンでレコンビナーゼを発現する動物と交配させ ることができる。それ故、例えばアンタゴニスト性GLC1Aトランスジェンが 潜伏性である発生源の作成が、発生源からの子孫の試験を可能にするであろうし 、そこでは特定組織中またはある種の成長段階におけるGLC1A介在誘発の混 乱が例えば致死発現型をもたらすであろう。 GLC1Aトランスジェンの発現を促進させるために同様に発現される原核蛋 白質を必要とする原核プロモーターを使用して同様な条件トランスジェンを供与 することができる。例示プロモーターおよび対応するトランス作用性の原核蛋白 質は米国特許第4,833,080号に示されている。 さらに、条件トランスジェンの発現を遺伝子治療のような方法により誘発させ ることもでき、そこではトランス−作用性蛋白質、例えばレコンビナーゼまたは 原核蛋白質、にコード化される遺伝子が組織に送られそして例えば細胞型に特異 的な方法で発現させられる。この方法により、GLC1AAトランスジェンはト ランス作用因子の導入により「作動させる」まで成人では潜伏性のままでありえ た。 例示態様では、本発明の「トランスジェニック非人間動物」はトランスジェン を非人間動物の生殖系列に導入することにより作成される。種々の成長段階にお ける胚標的細胞を使用してトランスジェンを導入することができる。胚標的細胞 の成長段階によって異なる方法が使用される。本発明を実施するために使用され る動物の特異的系統は一般的に良好な健康度、良好な胚収率、胚中での良好な前 核視覚度、および良好な再生合致に関して選択される。さらに、ハプロタイプも 重要な因子である。例えば、トランスジェニックマウスを作成しようとするとき には、例えばC57BL/6またはFVB系統の如き菌株がしばしば使用される (Jackson Laboratory,Bar Harbor,ME)。好ましい菌株はH−2b、H−2dまた はH−2qハプロタイプを有するもの、例えばC57BL/6またはDBA/1 、である。本発明を実施するために使用される系統はそれら自身でトランスジェ ニック性であってもよく、および/またはノックアウト性であってもよい(すな わち部分的にまたは完全に抑止された1つもしくはそれ以上の遺伝子を有する動 物から得られてもよい)。 一つの態様では、トランスジェン構成体が単一段階の胚の中に導入される。接 合体が微量注入用の最良の標的である。マウスでは、雄の前核が1−2plのD NA溶液の再現可能な注入を可能にする直径が約20マイクロメートルの寸法に 達する。遺伝子導入用の標的としての接合体の使用は、ほとんどの場合に注入さ れたDNAが最初の分裂前に宿主遺伝子の中に導人されるであろうという主な利 点を有する(Brinster et al.(1985)PNAS 82:4438-4442)。その結果、トランス ジェニック動物の全ての細胞が導入されたトランスジェンを有するであろう。生 殖細胞の50%がトランスジェンを有するであろうため、これは一般的には発生 源の子孫へのトランスジェンの有効な伝達にも反映されるであろう。 通常は、受精させた胚を適当な培地中で前核が現れるまで培養する。ほぼこの 時間において、トランスジェンを含むヌタレオチド配列が下記のような雌または 雄の前核中に導入される。例えばマウスのような一部の種では、雄の前核が好ま しい。外因性遺伝子物質がそれが卵子核または接合体雌前核により処理される前 に接合体の雄のDNA補体に加えられることが最も好ましい。雄のDNA補体に 影響を与える卵子核または雌の前核放出分子は恐らく雌のDNAのプロタミン類 をヒストン類で置換してそれにより雌および雄のDNA補体の組み合わせを促進 させて二倍体接合体を形成すると考えられる。 それ故、外因性遺伝子物質をDNAの雄の補体またはDNAの他の補体にそれ が雌の前核により影響を受ける前に加えることが好ましい。例えば、外因性遺伝 子物質は初期の雄の前核に雄および雌の前核が良く分離される時にそして両者と も細胞膜近くに置かれるように、雄の前核の生成からできるだけ直後に加えられ る。成いは、外因性遺伝子物質を精子の核にそれが脱縮合を受けるように誘発さ れた後に加えられる。外因性遺伝子物質を含有する精子を次に卵子に加えること かでき、または脱縮合された精子をトランスジェン構成体が加えられた卵子にで きるだけ直後に加えることができる。 トランスジェンヌクレオチド配列の胚への導入は当該技術分野で既知である手 段、例えば、微量注入、電気穿孔法、またはリポフェクションにより実施できる 。トランスジェンヌクレオチド配列の肝の中への導入後に、胚をインビボで変動 する時間量にわたり培養してもよく、もしくは代理宿主中へ再移植してもよく、 または両者でもよい。成熟までのインビトロ培養は本発明の範囲内である。一つ の一般的な方法はインビトロで胚を種によるか約1−7日間にわたり培養しそし て次にそれらを代理宿主に再移植することである。 本発明の目的のためには、接合体は本質的に完全有機体に成長しうる二倍体細 胞の生成である。一般的には、接合体は1つもしくは複数の配偶子からの2つの ハプロイド核の融合により天然にまたは人工的に製造される核を含有する卵から なるであろう。それ故、配偶子核は本来相容性であるもの、すなわち分化を受け そして作用性有機体に成長しうる生存接合体を生するであろうもの、でなければ ならない。一般的には、正倍性の接合体が好ましい。非正倍性の接合体が得られ るなら、染色体の数をそこから配偶子が配向されるような有機体の正倍数に関し て一回以上変更してはならない。 同様な生物学的考察の他に、物理的考慮点も接合体の核にまたは接合体核の一 部を形成する遺伝子物質に加えうる外因性遺伝子物質の量(例えば、容量)を支 配する。遺伝子物質が除去されないなら、加えうる外因性遺伝子物質の量は物理 的に破壊されずに吸収されるであろう量により制限される。一般的には、挿入さ れる外因性遺伝子物質の容量は10ピコリットルを越えないであろう。添加の物 理的な効果は接合体の生存性を物理的に破壊するほど大きくてはならない。DN A配列の数および種類の生物学的限界は特定の接合体および外因性遺伝子物質の 機能により変動するであろうし、そして生ずる接合体の外因性遺伝子物質を含む 遺伝子物質は、接合体の作用性有機体への分化および成長を開始させそして維持 することが生物学的に可能でなければならないため、当業者には容易に明らかに なるであろう。 接合体に加えられるトランスジェン構成体のコピー数は加えられる外因性遺伝 子物質の合計量に依存しており、そして遺伝子変換を起こしうる量であろう。理 論的には1個だけのコピーが必要であるが、一般的には1個のコピーが作用性で あることを確実にするためにはトランスジェン構成体の例えば1,000−20, 000個もの多くのコピーが使用される。本発明に関すると、外因性DNA配列 の表現型発現を促進させる各々の挿入された外因性DNA配列の1個の機能性コ ピーを有することはしばしば利点となる。 核の遺伝子物質中への外因性遺伝子物質の添加を可能にする技術は、それが細 胞、核膜または他の存在する細胞もしくは遺伝子構造に対して破壊的でない限り 使用することができる。外因性遺伝子物質は好ましくは核の遺伝子物質中に微量 注入により挿入される。細胞および細胞構造の微量注人は既知でありそして当該 技術分野で使用されている。 再移植は標準的な方法を使用して実施される。一般的には、代理宿主は麻酔が かけられ、そして胚が卵管に挿入される。特定の宿主に移植される胚の数は種に より変動するであろうが、一般的には種が自然に出産する子孫の数に匹敵するで あろう。 代理宿主のトランスジェニック子孫を適当な方法によりトランスジェンの存在 および/または発現に関してスクリーニングしてもよい。スクリーニングはサザ ーンブロットまたはノザーンブロット分析によりトランスジェンの少なくとも一 部を補充するプローブを用いてしばしば行われる。トランスジェンによりコード 化された蛋白質に対する抗体を使用するウエスターンブロット分析をトランスジ ェン生成物の存在をスクリーニングするための代替のまたは追加の方法として使 用することができる。典型的には、DNAが尾の組織から製造されそしてトラン スジェンに関してサザーンブロット分析またはPCRにより分析される。或いは 、トランスジェンを最高水準で発現させると信じられている組織または細胞がト ランスジェンに関してサザーンブロット分析またはPCRにより分析されるが、 組織または細胞のタイプをこの分析用に使用してもよい。 トランスジェンの存在を評価するための代替のまたは追加の方法は、それらに 制限するものではないが、適当な生化学検定、例えば酵素および/または免疫学 的検定、特定のマーカーもしくは酵素活性に関する組織学的染色、流動細胞計分 析などを含む。血液の分析は、血液中のトランスジェン生成物の存在を検出する ため並びに種々のタイプの血液細胞および他の血液成分の水準に対するトランス ジェンの影響を評価するために有用であるかもしれない。 トランスジェニック動物の子孫はトランスジェニック動物を適当な相手と交配 させることによりまたはトランスジェニック動物から得られた卵子および/また は精子のインビトロ受精により得られる。相手との交配を行おうとする場合には 、相手はトランスジェニック性および/またはノックアウト性であってもよくま たはそうでなくてもよく、それがトランスジェニック性である場合にはそれが同 じもしくは異なるトランスジェンまたは両者を含有していてもよい。或いは、相 手が親系統であってもよい。インビトロ受精が使用される場合には、受精した胚 を代理宿主に移植してもよくまたはインビトロ培養してもよく、または両方であ ってもよい。いずれかの方法を用いて、子孫は上記の方法または他の適当な方法 を使用してトランスジェンの存在に関して評価できる。 本発明に従い製造されるトランスジェン動物は外因性遺伝子物質を含むであろ う。上記のように、外因性遺伝子物質はある種の態様ではGLC1A蛋白質(ア ゴニストもしくはアンタゴニスト性)、およびアンチセンス転写体、またはGL C1A突然変異体を製造するであろうDNA配列であろう。さらに、そのような 態様では配列は特異的なタイプの細胞中でトランスジェン生成物の発現を可能に する転写抑制因子、例えばプロモーター、と結合されるであろう。 レトロウイルス感染を使用してトランスジェンを非人間動物に導入することが できる。成長中の非人間の胚をインビボで胚盤胞段階まで培養することができる 。この期間中には、割球がレトロウイルス感染に関する標的でありうる(Jaenich ,R.(1976)PNAS 73:1260-1264)。割球の有効な感染はゾナ・ペルシダを除去す るための酵素処理である(Manipulating the Mouse Embryo,Hogan eds.(Cold S pring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,1986)。トランスジェン を導入するために使用されるウイルスベクターシステムは典型的にはトランスジ ェンを有する複製−欠失レトロウイルスである(Jahner et al.(1985)PNAS 82:6 927-6931;Van der Putten et al.(1985)PNAS 82:6148-6152)。割球をウイルス 製造細胞の単層上で培養することによりトランスフェクションが容易に且つ効率 的に得られる(Van der Putten上記;Stwart et al.(1987)EMBO J.6:383-388)。 或いは、感染を後の段階で行うこともできる。ウイルスまたはウイルス−製造細 胞をブラストコセルに注入することができる(Jahner et al.(1982)Nature 298: 623-628)。導入はトランスジェニック非人間動物を製造した細胞の副群の中での み起きるため、発生源のほとんどはトランスジェンに関してはモザイクであろう 。さらに、発生源は一般的には子孫に分離するであろうゲノムの中で異なる位置 においてトランスジェンの種々のレトロウイルス挿入を含有するかもしれない。 さらに、妊娠中期の胚の子宮レトロウイルス感染によりトランスジェンを生殖系 列に導入することも可能である(Jahner et al.(1982)上記)。 トランスジェン導入のための第三のタイプの標的細胞は胚幹細胞(ES)であ る。ES細胞はインビトロで培養されそして胚と融合された移植前の胚から得ら れる(Evans et al.(1981)Nature 292:154-156;Bradley et al.(1984)Nature 3 09:255-258;Gossler et al.(1986)PNAS 83:9065-9069;およびRobertson et al .(1986)Nature 322:445-448)。トランスジェンはES細胞の中にDNAトラン スフェクションによりまたはレトロウイルス−介在形質導入により効率的に 導入することができる。そのような形質変換されたES細胞はその後に非人間動 物からの胚盤胞と組み合わせることができる。ES細胞はその後に胚を集落化し そして生じたキメラ動物の生殖系列に寄与する。概観に関しては、Jaenisch,R .(1988)Scinence 240:1468-1474を参照のこと。 一つの態様では、動物のゲノムを修飾するための同族組換えを使用する方法で ある遺伝子標的設定を使用して培養された胚幹細胞中に変化を加えることができ る。ES細胞中で当該GLC1A遺伝子を標的設定することにより、これらの変 化を動物の生殖系列の中に加えてキメラを発生させうる。遺伝子標的設定工程は 、組織培養細胞中に標的GLC1A遺伝子座と同族の断片を含み且つGLC1A ゲノム配列に対する意図する配列修飾(例えば、挿入、欠失、点突然変異)も含 むDNA標的設定構成体を加えることにより行われる。処理した細胞を次に正確 な標的設定のためにスクリーニングして適切に標的設定されたものを同定しそし て単離する。 胚幹細胞中の遺伝子標的設定は実際には1つもしくはそれ以上のGLC1Aゲ ノム配列との同族組換えを受けるように設計された標的設定トランスジェン構成 体の使用によりGLC1A遺伝子機能を破壊するための手段として発明により意 図されるスキームである。標的設定構成体を、GLC1A遺伝子の因子との組換 えで陽性選択マーカーが遺伝子のコードづけ配列中に挿入(または置換)される ように、配置することができる。挿入された配列はGLC1A遺伝子を機能的に 破壊するが、陽性選択特性も与える。例示GLC1A標的設定構成体が以下でさ らに詳細に記載されている。 一般的には、ノックアウト性動物を製造するために使用される胚幹細胞(ES 細胞)は発生させようとするノックアウト性動物と同じ種のものであろう。それ 故、例えばマウスの胚幹細胞がノックアウト性マウスの発生用に一般的に使用さ れるであろう。 胚幹細胞は例えばDoetschman et al.(1985)J.Embryol.Exp.MoGLC1Ah ol.87:27-45)により記載されたもののような当業者に既知である方法を用いて 製造されそして維持される。ES細胞のいずれの系統でも使用できるが、選択さ れる系統は典型的にはノックオウト構成体の生殖系列伝達を生ずるような成長中 の胚の生殖系列の一部に組込まれそしてそれになる細胞の能力に関して選択され る。それ故、この能力を有すると信じられているいずれのES細胞でもここでの 使用に適する。ES細胞の作成用に典型的に使用される1種のマウス株は129 J株である。他のES細胞系列は鼠の細胞系列D3である(American Type Cultu re Collection,catalog no.CKL 1934)。さらに別の好ましいES細胞系統はW W6細胞系統である(Ioffe et al.(1995)PNAS 92:7357-7361)。これらの細胞は 例えばRobertson in:Teratocarcinomas and Embryonic Stem Cells:A Practical Approach,E.J.Robertson,ed.IRLPress,Washington,D.C.[1987]);byBrad ley et al.(1986)Current Topics in Devel.Biol.20:357-371);and by Hogan et al.(Manipulating the Mouse Embryo:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY[1986])により示されている もののような当業者に既知である方法を使用してノックアウト構成体挿入のため に培養されそして作成される。 ES細胞中へのノックアウト構成体の挿入は例えば電気穿孔、微量注入、およ び燐酸カルシウム処理を含む当技術で既知である種々の方法を使用して行うこと ができる。好ましい挿入方法は電気穿孔法である。 細胞中に挿入しようとする各ノックアウト構成体は最初は線状形態でなければ ならない。従って、ノックアウト構成体がベクター(以下で記載されている)中 に挿入されている場合には、線状化はDNAをベクター配列内だけで切断しそし てノックアウト構成体配列内では切断しないように選択された適当な制限エンド ヌクレアーゼを用いて消化することにより行われる。 挿入のためには、ノックアウト構成体を当業者に既知である選択された挿入方 法に適する条件下でES細胞に加える。1つより多い構成体をES細胞に導入し ようとする場合には、各ノックアウト構成体を同時にすなわち一度に導入するこ とができる。 ES細胞を電気穿孔しようとする場合には、ES細胞およびノックアウト構成 体DNAを電気穿孔機を用いてそして製造業者の使用指針に従い電気パルスに呈 する。電気穿孔後に、ES細胞が典型的には適当な培養条件下で回収される。細 胞を次にノックアウト構成体の存在に関してスクリーニングする。 スクリーニングは種々の方法を用いて行うことができる。マーカー遺伝子は抗 生物質耐性遺伝子であり、例えば、ES細胞はそうでないなら致死濃度である抗 生物質の存在下で培養してもよい。生存しているこれらのES細胞は多分ノック アウト構成体を組込んでいる。マーカー遺伝子が抗生物質耐性遺伝子以外である 場合には、ES細胞ゲノムDNAのサザーンブロットをマーカー配列だけにハイ ブリッド形成するように設計されたDNAの配列を用いてプローブ検査すること ができる。或いは、PCRを使用することもできる。最後に、マーカー遺伝子が 活性を検出しうる酵素(例えば、b−ガラクトシダーゼ)にコード化される遺伝 子である場合には、酵素基質を細胞に適当な条件下で加え、そして酵素活性を分 析することができる。当業者は他の有用なマーカーおよび特定細胞中でのそれら の検出手段を識別するであろう。そのようなマーカーは本発明の教示の範囲内に 含まれると考えられる。 ノックアウト構成体をES細胞ゲノム中の数個の位置に組込んでもよく、そし て不規則的な挿入事象の発生により各ES細胞ゲノム中の異なる位置に組込んで もよい。所望する挿入位置はノックオウトしようとするDNA配列、例えばGL C1Aコード配列、転写調節配列など、に対する補間位置である。典型的には、 ノックアウト構成体を吸収するES細胞の約1−5%が実際に所望する位置でノ ックアウト構成体に組込まれるであろう。ノックアウト構成体の適当な挿入部分 を有するこれらのES細胞を同定するために、全てのDNAをES細胞から標準 的な方法を用いて抽出することができる。DNAを次にササーンブロット上で特 定制限酵素で消化されたゲノムDNAにハイブリッド形成するように設計された 1つもしくは複数のプローブを用いて検査することができる。それに代えて、ま たは付け加えて、ゲノムDNAを特定寸法および配列のDNA断片を増殖させる ように特別に設計されたプローブを用いてPCRにより増殖させることができる (すなわち、適当な位置にノックアウト構成体を含有する細胞だけが適当な寸法 のDNA断片を生成するであろう)。 適当な位置にノックアウト構成体を含有する適当なES細胞が同定された後に 、これらの細胞を胚に挿入することができる。挿入は当業者に既知である種々の 方法で行ってよいが、好ましい方法は微量注入によるものである。微量注入のた め には、約10−30個の細胞をマイクロピペット中で集めそしてノックアウト構 成体を成長中の胚の中に含有する異質ES細胞の組込みを可能にする適当な成長 段階にある胚に注入する。例えば、添付実施例が記載しているように、形質転換 ES細胞を胚盤胞に微量注入することができる。 ES細胞の挿入用に使用される胚に関する適当な成長段階は非常に種依存性で あるが、マウスに関してはそれは約3.5日である。胚は妊娠中の雌の子宮を灌 流させることにより得られる。これを行うための適当な方法は当業者に既知であ り、そして例えばBradley et al.(上記)により示されている。 その成長段階の胚が使用に適しているが、好ましい胚は雄である。マウスでは 、好ましい胚はES細胞遺伝子によりコード化されたコートカラーとは異なるコ ートカラーをコード化する遺伝子も有する。この方法で、モザイクコートカラー (ES細胞が成長中の胚に導入されたことを示す)を観察することによりノック アウト構成体の存在に関して容易にスクリーニングすることができる。それ故、 例えば、ES細胞系統が白色毛に関する遺伝子を有する場合には、選択される胚 は黒色または褐色毛に関する遺伝子を有するであろう。 ES細胞を胚の中に導入した後に、肝を擬似妊娠中の継母の子宮に懐胎のため に移植してもよい。いずれの継母を使用してもよいが、継母は典型的には雌が出 産しそして良好に回復する能力に関して且つ子供を世話する雌の能力に関して選 択される。そのような継母は典型的には同じ種の精管切除された雄との交配によ り作成される。擬似妊娠中の継母の段階は移植成功にとって重要であり、そして それは種依存性である。マウスに関しては、この段階は擬似妊娠の約2−3日目 である。 コートカラー選択方式(以上および添付実施例で記載されている)が使用され る場合には、継母から産まれる子孫を最初にモザイクコートカラーに関してスク リーニングしておく。さらに、または代わりに、子孫の尾の組織からのDNAを 上記のようなサザーンブロッツおよび/またはPCRを用いてノックアウト構成 体の存在に関してスクリーニングしておく。それらがそれらの生殖系列において ノックアウト構成体を有することが信じられるなら、ホモ接合ノックアウト動物 を作成するために、モザイク状で出現する子孫を互いに交配させる。この交配の 生成物であるマウス並びに既知であるホモ接合体であるマウスおよび野生型マウ スからの等量のゲノムDNAをサザーブロットすることにより、ホモ接合体は同 定される。 ノックアウト子孫を同定しそして特性表示する他の手段も利用できる。例えば 、ノザーンブロットを使用してノックアウトされた遺伝子、マーカー遺伝子、ま たは両者をコードづけする転写体の存在または不存在に関してmRNAをプロー ブ検査することができる。さらに、ウエスターンブロットを使用して、ウエスタ ーンブロットを特定のGLC1A蛋白質に対する抗体またはマーカー遺伝子生成 物に対する抗体を用いて、この遺伝子が発現されている場合には、プローブ検査 することにより子孫の種々の組織中のノックアウトされたGLC1A遺伝子の発 現水準を評価することができる。最後に、子孫からの種々の細胞のその場での分 析(例えば細胞を固定しそして抗体で標識をつける)および/またはFACS( 蛍光活性化細胞選別)分析を適当な抗体を用いて行ってノックアウト構成体遺伝 子生成物の存在または不存在を見つけることができる。 ノックアウトまたは破壊トランスジェニック動物を産出するさらに他の方法も 一般的に既知である。例えば、Manipulating the Mouse Embryo,(Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,1986)を参照のこと。レ コンビナーゼ依存性ノックアウトは、例えば挿入標的配列に対する同族組換えに より、GLC1A−遺伝子の不活性化の組織特異的および/または一時的抑制を レコンビナーゼ配列(下記)により抑制できるように発生させることもできる。 1つより多いノックアウト構成体および/または1つより多いトランスジェン 発現構成体を含有する動物は数種の方法のいずれかで製造される。好ましい製造 方法は、各々が所望するトランスジェニック表現型の1つを含有する一連の哺乳 動物を発生させることである。そのような動物は一連の交配、逆交配および選択 により出産され、最終的には全ての所望するノックアウト構成体および/または 発現構成体を含有する単一の動物を発生させ、そこではこの動物はそうでないな らノッタアウト構成体および/またはトランスジェンの存在以外は野生型と共通 遺伝子系統のものである(遺伝子的に同一である)。 本発明を下記の実施例によりさらに説明するが、それらはいずれかの方法で制 限しようとするものではない。全ての引用された参考文献(この出願全体で引用 された論文参考文献、発行された特許、公告された特許出願を含む)は引用する ことにより本発明の内容となる。本発明の実施法は、断らない限り、当該技術分 野内の細胞生物学、細胞培養、分子生物学、トランスジェニック生物学、微生物 学、組換えDNA、および免疫学の一般的な技術を使用するであろう。これらの 技術は次の資料に詳述されている。例えば、Molecular Cloning A Laboratory M anual,2nd Ed.,ed.By Sambrook,Fritsch and Maniatis(Cold Spring Harbo r Laboratory Press:1989);DNA Cloning,Volumes I and II(D.N.Glover ed. ,1985);Oligonucleotide Synthesis(M.J.Gait ed.,1984);Mullis et al. U.S.Patent No:4,683,195;Nucleic Acid Hybridization(B.D.Hames & S.J .Higgins eds.1984);Transcription And Translation(B.D.Hames & S.J.H iggins eds.1984);Culture Of Animal Cells(R.I.Freshney,Alan R.Liss ,Inc,1987);Immobilized Cells And Enzymes(IRL Press,1986);B.Perbal ,A Practical Guide To Molecular Cloning(1984);the treatise,Methods I n Enzymology(Academic Press,Inc.,N.Y.);Gene Transfer Vectors For Mamm alian Cells(J.H.Miller and M.Pm.Calos eds.,1987,Cold Spring Harbor Lab oratory);Methods In Enzymology,Vols.154 and 155(Wu et al.eds.),Imm unochemical Methods In Cell And Molecular Biology(Mayer and Walker,eds .,Academic Press,London,1987);Handbook Of Experimental Immunology,V olumes I-IV(D.M.Weir and C.C.Blackwell,eds.,1986);Manipulating the Mouse Embryo,(Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor ,N.Y.,1986)を参照のこと。 本発明を下記の実施例によりさらに説明するが、それらはいずれかの方法で限 定しようとするものではない。全ての引用された参考文献(この出願全体で引用 された論文参考文献、発行された特許、公告された特許出願および現在出願継続 中の特許出願を含む)は引用することにより本発明の内容となる。 5.1 染色体1q21-q31に対する家族性解放角緑内障の遺伝子連鎖 物質および方法 血統 5連続世代が虹彩角膜角異常なしの若年開始性解放角緑内障に感染した家族を 同定した。この家族は1800年後半にドイツから米国中西部に移住した女性の 子孫からなる。感染した家族構成員における疾病症状は30才までの発症、正常 な動脈房角、高い眼内圧力、全身的または他の眼の異常のないこと、および感染 した個人における緑内障を抑制するための手術の必要性を含んでいた。35人の 家族構成損全員が緑内障の50%危険度において、屈折視力、スリット−ランプ 生体顕微鏡検査、圧平断層検査、隅角鏡検査、ステレオデイスク写真およびハン フリー、ゴールドマンまたはオクトパス視野計を含む完全な眼の試験を受けた。 2人の他の感染患者は他の眼科医の記録を再検討することにより確認された。患 者は30mmHgより大きい圧力および眼の神経または視野損失の証拠を記録し た場合にまたは彼らが22mmHgより大きい眼内圧力および明らかに感染した 子供を有した場合に連鎖に関して感染されていると考えられた。感染した家族構 成員は診断の早期段階、正常に現れる小柱網目、非常に高い眼内圧力(しばしば 50mmHg以上)、および相対的に耐圧性の眼の神経により特徴づけられる。 DNA分類 血液サンプルを全ての生存する感染した家族構成員並びに子供のいる感染患者 の6人の配偶者から得た。10mlの血液をEDTA-含有ガラス管の中に各患者か ら得た。DNAは非−有機抽出工程を使用して血液から作成された(Grimberg, J.et al.Nucl.Acids Res 17,8390(1989))。常染色体ゲノム全体を越えて分 布される短いタンデム反復多型性(STRPs)は文献によりまたはJ.L.Weber氏により 提供されたものから選択された。大多数は[dC-dA]-[dG-dT]ジヌクレオチド反復 部分であった。各STRPをフランキングするオルゴヌクレオチドプラーマーは標準 的ホスホルアミダイト化学(Applied Biosystems model 391 DNA synthesizer)を 用いて合成された。各STRPの増殖は50ngの各患者のDNAを用いて各々が下 記のものを含有する8.351PCRの中で行われた:1.25リットルの10X 緩衝液(100mMトリス−HClpH8.8、500mMKCl、15mMM gCl2、0.01%重量/容量ゼラチン)、各々300MのdCTP、dGTP および dTTP、37MのdATP,各々50pモルのプライマー、0.25リットル の35S−dATP(アメルシャム、>1000Ciミリモル-1)、並びに0.25Uの Taqポリメラーゼ(パーキン−エルマー/セツス)。サンプルをDNAサーモサ イクラー(パーキン−エルマー/セツス)中で35サイクルにわたり下記の条件 下で培養した:30秒間にわたる94C、30秒間にわたる55C、および30 秒間にわたる72C。増殖後に、5リットルの停止溶液(95%ホルムアミド、 10mM NaOH、0.05%ブロモフェノールブルー、0.05%キシレンシ アノール)を各サンプルに加えた。95Cにおける3分間にわたる変性後に、5 リットルの各サンプルを直ちに予め暖められているポリアクリルアミドゲル(6 %ポリアクリルアミド、7Mウレア)上に充填しそして3−4時間にわたり電気 泳動させた。ゲルを次にホワットマン3mm紙の上に置きそしてスラブゲル乾燥 機の中で乾燥した。コダックキソマットARフィルムを乾燥したゲルに24−3 6時間にわたり露光することによりオートラジオグラフを作成した。 連鎖分析 オートラジオグラフからの遺伝子型データをマッキントッシュコンピューター に入れた。ハイバ−カードをベースとしたプログラム(Nichols,BE et al.,AmJ Hum Genet 51 A369(1992))を使用してマーカーデータを貯蔵しそして検索しそ してコンピュータープログラムLINKAGE(バージョン5.1)(Lathrop,GM and La Louel,JM359,794-801(1992))を用いて分析用DOS−互換機に移した。アレル 頻度は各マーカーに関して等しいと仮定した。対にした分析に関してはMLINKル ーチンを使用した。全ての可能な疾病順序および2つのマーカー(D1S191 およびD1S194)の相対的な優劣をILINKプログラム下で行った。連鎖の意 義を標準的な基準(Zmax>3.0)を使用して評価した。 結果 臨床的発見 試験した37人の家族構成員の全てが既知である感染した親または兄弟姉妹の ために50%の疾病危険度であった。これらの患者のうちの19人は初期の解放 角緑内障の診断と一致する上昇した眼内圧力および視野欠損があった。さらに3 人の患者は中程度の上昇した眼内圧力および明らかに感染した子供を有していた 。 連鎖分析 連鎖が染色体1の長腕をマッピングするマーカーで検出する前に90個を越え る短いタンデム反復多型性を家族内で分類した。全て利用できる家族構成員およ び33種の染色体1マーカーを使用する二点最大等価計算はそれらの8種に対し て意義ある連鎖を示した(表2)。D1S212は家族全ての感染構成員の完全 な情報であり、そして対にした連鎖分析は6.5(=0)のロッド点数を生じた 。複数点連鎖分析はピークロッド点数に加えなかった。従って緑内障の場所はD 1S191とD1S194との間の寸法の約20センチモルガン(cM)の領域 に位置すると決定された。これらのマーカーの両者は複数の組換え体(それぞれ 、2個および3個)を家族内の感染個人で示された。D1S191−緑内障−D 1S194の程度は他の2つの考えられる程度よりほぼ1,000倍以上であっ た。 表2 対の連鎖データ 組換え留分 0.05 0.19 5.2若年性一次解放角緑内障遺伝子座の遺伝子微細マッピング並びに緑内障遺 伝子の同定および特性 一次連鎖が同定されると、位置的クローニングにより疾病遺伝子を同定する際 の次の段階は候補遺伝子座を最も小さい可能な遺伝子領域に狭くすることである 。実施例5.1に記載された最初の研究は一次解放角緑内障遺伝子が染色体1q 上でマーカーD1S194およびD1S191によりフランキングされた約20 cM領域内にあることを示している。別のマーカーおよび族が得られそしてこれ らの族の2つを使用して遺伝子座を2.5cM領域に精査する。第三の族はその 間隔をさらに狭くするはずである。 族源の他に、多型性DNAマーカーおよび遺伝子マップを使用して1q緑内障 遺伝子座を精査する。STRPsを使用して、各族構成員の遺伝子型が決められ た。各STRPの増殖を下記の処方を使用して行った: 1) ゲノムDNA(約1g/リットル)を1/50に希釈する、すなわち2 0リットルの「原料」DNAおよび980ddH20。 2) 2.5リットルの「希釈」DNAをPCR用のテンプレートとして使用す る。 3) PCR反応混合物を下記の如くして製造する: 1.25リットルの10X緩衝液(ストラタジェン) 0.12リットルの各プライマー(50pモルの各プライマー) 0.5リットルのdNTP類(5mMのC、T、およびG、並びに0.6 25mMのA「コールド」) 3.5リットルのddH2O 0.25リットルの35S−dATP 0.1リットルのTaqポリメラーゼ 油(1滴) 4) PCRを特定プライマーに関する最適条件(一般的には9430秒、5 530秒および7230秒)で行いそして35サイクル実施する。 5) 5リットルの停止溶液(95%ホルムアミド、10mM NaOH、0.0 5%ブロモフェノールブルー、0.05%キシレンシアノール)を各管に加え る。 6) サンプルを95Cで3分間にわたり変性させそして直ちに予め暖められ て いるポリアクリルアミドゲル上に充填する。 7) ゲルをホワットマン紙上で乾燥しそしてオートラジオグラフィーフィル ムを1−2分間にわたり露光する。 可能ならば、ゲル上での異なるSTRP類を複数回充填した。1個のゲル当た り6個までのマーカーを上首尾に充填した。さらにPCR増殖(3マーカまで) が確認された。試験した家族内で観察された組換えを基にすると、若年性緑内障 遺伝子はマーカーAFM238とAT3(8センチモルガン間隔)との間にある と信じられる。家族間のハプロタイプ分析はこの間隔をD1S210とAT3と の間の2センチモルガン間隔にさらに狭くした。 遺伝子間隔がかなり狭くされているため、物理的マッピング方式を使用するこ とができる。YACsマッピングを当該領域に同定するための全ヒトゲノム酵母 人工染色体(YAC)ライブラリーをスクリーニングするための最も近いフラン キングマーカー。CEPHおよびCEPHメガ−YACライブラリーをこの目的 のために使用することができる(Center d'Etude du Polymorphisme Humain(CE PH)Paris,Franceから入手できる)。CEPHメガ−YACライブラリー中の クローンの44%は560kbの平均寸法を有し、他の21%は800kbの平 均寸法を有し、そして35%は120kbの平均寸法を有する。このライブラリ ーは50−200PCR反応だけがSTSを含有する独特なYACを同定するた めの特異的配列標識(STS)を使用して行う必要があるようなグリッド付き微 量滴定板方式において利用できる。CEPHにより同定されたYACコンテイッ グを使用して1q候補領域を越えてコンテイッグを構成し始める(図3参照)。 追加のYACsを同定するためにYAC末端を使用するYACコンテイッグを構 成することができる。固定されたPCR(Riley,J.et al(1990)Nucleic Acid s Res18:2887-2890)を使用してYAC末端を救済することができ、これらの末端 を次に配列させることができそしてこの配列を使用して配列タッギング部位(S TS)を成長させることができる。STSを使用してYACライブラリーを再び スクリーニングして重複する隣接YACを得ることができる。 一部のYAC、特にメガYACライブラリーからのもの、はキメラ性であるか または欠失もしくは転位を含有することが示されているため、その領域のパルス フィールドマップを作成することにより各YACコンテイッグの精度を検査すべ きである。さらに、その場での蛍光ハイブリッド形成(FISH)による単一染 色体に対するYACマップまたは一染色体性の体細胞を使用する同一染色体に対 する2つのYAC末端マップ(NICMs Panel 2)を確保することによりキメラ性Y AC類が最少にされる。さらに、特定の染色体断片を拡大するために単−YAC に頼らずに特定領域の被覆を確実にするために少なくとも2つの重複する独立Y ACを得ることによりYACキメラ問題を最少にすることができる。 候補領域を拡大するYACコンテイッグが単離されると、この試薬を使用して さらに微細な遺伝子マップを可能にする別の遺伝子マーカーを作成することがで きる。さらに、YACsを使用して例えば領域特異的ラムダおよびコスミドクロ ーンの如きより高い解像度の物理的マップ作成試薬を製造することができる。候 補遺伝子の単離用にラムダおよびコスミドタローンを使用することができる。エ キソン増殖(Buckler,A.J.(1991)Proc Natl Acad Sci USA 88:4005-4009)とし て知られる「エキソントラッピング」の増殖(Duyk,G.M.(1990)Proc Natl Acad Sci USA 87:8995-8999)の変法を使用して領域内の遺伝子からのエキソンを同定 することができる。候補領域からトラッピングされたエキソンをプローブとして 使用して眼のcDNAライブラリーをスクリーニングしてcDNAsを単離する ことができる。必要なら、コスミドにサブクローニングされたYAC断片でのc DNAライブラリーのスクリーニング、ズーブロット分析、例えばビオチン−ス トレプタヴィジンタッギングされたコスミドクローンを用いるcDNAの直接選 択(Morgan,J.G.et al(1992)Nucleic Acid Res 20(19):5173-5179)の如き同 時クローニング方式、およびHTFアイランド分析(Bied,A.P.(1987)TrendsGe net 3:342-247)を含む他の方式を使用してゲノムDNA中の遺伝子を同定するこ とができる。可能性のある遺伝子は、GC−固定された変性勾配ゲル電気泳動(S heffield,V.C.et al(1989)Genomics 16:325-332)、単一ストランド構成ゲル 多型性(SSCP)分析(Orita,M.et al(1989)Proc Natl Acad Sci USA 86: 2766-2770)および直接的DNA配列形成による突然変異から見つけだされるであ ろう。 5.3緑内障に関する素質を有する患者の同定における使用のためのプライマー 対 緑内障を引き起こす突然変異を有する人間ゲノムDNAからの190塩基対配 列を増殖させるためにポリメラーゼ連鎖反応と共に使用できる2つのプライマー 対(表3中のプライマー1および2)は同定されている。 トラベキュラー・メッシュワーク・インデュースド・グリココルチコイド(T IGR)遺伝子(Nguyen et al.に対する国際公告番号96/14411)を使 用して410人の緑内障患者および81人の正常人をスクリーニングした。4種 のアミノ酸変更配列変化が合計12人の緑内障患者で検出された(2.9%)。 正常人ではアミノ酸変更配列変化は見られなかった。 観察された特異的突然変異は図4に正常配列の下に示されている。これらのプ ライマー対により増殖されたDNAの断片における突然変異の発生率は、適当な 検出方法と一緒にしてこれらのプライマーの使用を米国だけで約10万人もいる 患者において緑内障になる素因を同定するために使用できることを示唆している 。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION             Glaucoma-related proteins and corresponding nucleic acids Their use in treatment and diagnosis 1. Background art   Glaucoma is the second leading cause of total legal blindness in the United States, Are the leading cause of blindness in Descent Americans (Hiller, R. and HA Kahn, (1975) ) Am.J. Ophthalmol 80:62, and Kahn H. A. and H. B. Moorhead (1973) U S Public Health Service Publication NIH 73-427, 120). Primary open corner green Glaucoma (POAG) is the most common type of glaucoma, one of the population over 40 years of age. Or 2% are affected (JM Tielsch et al. (1990) Arch Ophthalmol. 108 : 286). Nearly 12,000 people are blinded by the disease each year in the United States (H.B. Moorhead (1973) US public Health Service Publication NIH 73-427 J., 1202-4; M. Tielsch et al. (1990) Arch Ophthalmol. 108: 286 and J.I. M . Tielsch, Transactions of the New Orleans Academy of Ophthalmology, Bal l, S. F. Franklin R. M. (Kugler, Amsterdam, 1993) , Pp. 61-68).   One way to identify genes involved in multifactorial diseases is to use similar phenotypes. To study a Mendelian disease with Juvenile open-angle glaucoma (JOA G) has an early onset age and a highly penetrant autosomal dominant inheritance pattern (A. T. Johnson et al. (1993) Ophthalmology 100: 524). In laboratory tests, young Patients with open-angle glaucoma and those with late-onset glaucoma Shows increased intraocular pressure and optic nerve cup formation in the presence of normal trabecular meshwork Are equivalent. Isolation of genes related to JOAG is useful for treating glaucoma and Necessary for development of diagnosis. 2. Summary of the Invention   In one aspect, the invention features an isolated GLC1A nucleic acid molecule. The disclosed molecules can be non-coding (eg, probe, antisense, or ribosome). Or a functional polypeptide (eg, human GLC1A). Determine at least one biological activity of the polypeptide, e.g., agonist or A polypeptide that specifically regulates by acting as either gonist) May be coded.   In a further aspect, the nucleic acid molecule is at least 70%, preferably 80%. %, More preferably 85%, and even more preferably at least 95%, Q ID Nos: the nucleic acid shown in 1 or 2, or SEQ ID Nos 1 is a GLC1A nucleic acid having the same sequence as the complementary strand of the nucleic acid shown in 1 or 2. Also In another embodiment, the nucleic acid molecule is at least 92%, more preferably At least 95% of the polypeptide and sequence shown in SEQ ID No: 3 have They encode similar polypeptides.   The present invention also relates to sequences represented as SEQ ID Nos: 1 or 2, EQ ID Nos: complementary strands of the sequence represented as 1 or 2, or Of at least six consecutive nucleotides of a naturally occurring mutant of A substantially purified oligonucleotide corresponding to the hybridizing nucleotide region Probes and primers containing nucleotides are provided. In a preferred embodiment In this case, the probe / primer has a detectable label attached to it. Contains.   For expression, the subject's GLC1A nucleic acid contains a transcriptional regulatory sequence, eg, At least one transcription promoter (eg, for constitutive or inducible expression). Or a transcriptional enhancer or suppressor sequence. The rows can be operatively linked to the GLC1A gene sequence. Such regulatory sequences Can be useful vectors for gene expression in cooperation with the GLC1A nucleic acid molecule. Noh. The present invention also relates to a prokaryote transfected with the expression vector. Alternatively, in vivo (for example, by using a eukaryotic host cell and the expression vector) GLC1A tamper in cell culture) and in vivo (eg, galvanic acid) The method for producing the glass will be described.   In another aspect, the invention provides an isolated GLC1A polypeptide, Or a substantially pure preparation (eg, purified plasma or produced recombinantly) GLC1A polypeptide). In one embodiment, the port The repeptide is equivalent to the GLC1A protein represented by SEQ ID No: 3. Or a similar polypeptide. Vertebrate and especially mammalian GLC1A Related members of the family are also within the scope of the invention. Preferably, G The LC1A protein is at least about 92%, and preferably at least about 9%. 5%, 96%, 97%, 98%, or 99% represented by SEQ ID No: 3 Has an amino acid sequence equivalent to the polypeptide to be prepared. In a preferred embodiment, The GLC1A polypeptide is represented by one of SEQ ID Nos: 1 or 2. Encoded by a nucleic acid that hybridizes to the nucleic acid sequence. Exhibitor's G LCLA proteins are also modified proteins that are resistant to post-translational modifications. Which include, for example, modification sites (tyrosine, threonine, serine, or Or glycosyl of the protein) With intracellular proteins that prevent cell transformation or are involved in signal transduction Mutations that inhibit the interaction.   The GLC1A polypeptide has the full length as represented by SEQ ID No: 3. Or one or more specific mochi Or any size, e.g. at least 5, 10, 25, 50, 100, 150, 175, 200, 225, 250, 275, 30 0, 325, 350, 375, 400, 425, 450, 475, 480, 48 Fragments corresponding to 5, 490, 495, or 500 amino acids in length Can be included.   Another aspect of the invention relates to chimeric molecules consisting of GLC1A proteins (eg fusions). Protein). For example, the GLC1A protein is a recombinant fusion protein. Can be provided as a protein, which is a second polypeptide moiety, for example, Has a (heterologous) amino acid sequence unrelated to the GLC1A polypeptide. A polypeptide (eg, the second polypeptide moiety is glutathione S Enzyme activity such as transferase, alkaline phosphatase, Is a topp tag).   Still another aspect of the present invention is to include a GLC1A polypeptide in an immunogen preparation. With respect to the immunogen comprising, the immunogen is an immunogen specific for a GLC1A polypeptide. Can elicit a response (eg, a humoral response, an antibody response, and / or a cell Sex reaction). In a preferred embodiment, the immunogen is an antigenic determinant, such as SEQ. D No. 3 contains unique determinants from the protein represented.   A further aspect of the present invention relates to a specific reaction with an epitope of the GLC1A protein. It features antibodies and antibody preparations that can be used. In a preferred embodiment The antibody is at least one of the epitopes set forth in SEQ ID No: 3. Specifically binds to   The present invention also includes the variant GLC1A gene described herein (preferred). Or further expressing the endogenous GLC1A gene. Non-human transgenic animal (eg, the subject GLC1A protein Animal in which expression of one or more of the proteins has been interrupted). Take The transgenic animals are mutated or mis-expressed GLC1A To study disorders of cells and tissues containing alleles of the It could serve as an animal model for use in cleaning. There Indicate that such transgenic animals are capable of expressing recombinant GLC1A polypeptide. It can be useful.   In still another aspect, the present invention relates to, for example, GLC1A proteins. For example, a virus, an extracellular ligand of the GLC1A protein, or the GLC Inhibitor of interaction between 1A protein and binding intracellular protein Or an assay for screening test compounds for the identification of potentiators. You. Representative methods include (i) a GLC1A polypeptide or a biologically active flag thereof. A GLC1A target molecule (such as a GLC1A ligand or GLC1A substrate). ), And the test compound, eg, the GLC1A protein Binding under conditions that allow the protein and the target molecule to interact; And (ii) forming a complex containing the GLC1A protein and the target polypeptide. , By direct quantification of the complex or by measuring the induction effect of GLC1A protein Or, in the case of a substrate, by measuring the conversion to product. Detection Includes the step of: Interaction between GLC1A and target molecule in the presence of test compound Reduction (as compared to that detected in the absence of the test compound). Statistically significant changes are associated with regulation (eg, GLC1A protein and its target molecule). Inhibition or enhancement of the interaction between).   Yet another aspect of the present invention relates to a method for modulating the biological activity of GLC1A ( For example, by protecting or disrupting the biological activity of GLC1A). General Whether it takes place in vivo, in vitro, or in situ This method should alter the biological activity of GLC1A compared to untreated cells. And treating with an effective amount of therapeutic GLC1A. Therefore, this method , Effects of GLC1A (eg, signal transmission from GLC1A protein or Activate or offset the ligand binding of the GLC1A protein, as described above. Peptides and peptidomimetics or other components identified in drug screening It is possible to use a therapeutic GLC1A, such as a child. Other therapeutic GLC1A Are antisense constructs for inhibiting expression of the GLC1A protein, Interaction and signal transduction upstream of type GLC1A protein Includes dominant negative mutants that inhibit competition by competition.   A further aspect of the invention arises from a GLC1A gene mutated in a subject. A method is provided for determining whether there is a risk of glaucoma or other disease. this The method comprises the steps of (i) encoding the GLC1A protein in the tester's tissue. Gene, for example, the gene represented by SEQ ID Nos: 1 or 2, or Mutation of their homologs; or (ii) less erroneous expression of the GLC1A gene. And detecting the presence or absence of a genetic injury characterized by one or the other. Like In a preferred embodiment, the detection of this genetic injury comprises one or more of the GLC1A genes. Or more nucleotide deletions; one or more nucleotides in the gene Addition of leotide, substitution of one or more nucleotides of the gene, Macroscopic chromosomal rearrangement of a gene; messenger RNA transcript Bell changes (eg, due to promoter mutations); The presence of a non-wild-type splicing pattern of the jar RNA transcript; And / or abnormal levels of soluble GLC1A protein. Be A confirmation of the presence of at least one of the   For example, damage to the gene can be caused by (i) the sense or antisense of the GLC1A gene. The sense sequence, or a naturally occurring mutant thereof, or the GLC1A Hybridizes to a 5 'or 3' flanking sequence naturally associated with the gene (Ii) providing a probe / primer comprising an oligonucleotide; Contacting the probe / primer with a suitable nucleic acid containing a sample; And (iii) hybridizing the probe / primer to the nucleic acid. And detecting the presence or absence of a genetic injury; for example, The detection comprises the nucleotide sequence of the GLC1A gene and optionally the flanking nucleic acid. Includes utilizing probes / primers to determine sequence. For example, Primers can be used in polymerase chain reaction (PCR) or ligation chain reaction (LCR). ) Can be used. In an alternative embodiment, the GLC1A protein Levels are determined by antibodies that can specifically react with GLC1A protein. Detected in the immunoassay used.   Other features and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description, and from the claims. Will be clear. 3. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   FIG. 1 shows the DNA sequence of the human GLC1A gene. The coding sequence is 5 ' And 3 'untranslated regions (UTRs) (SEQ. ID. No. 1) I have. Intron 1 is SEQ ID No. 9 and intron 2 is SE Each is provided as Q ID No. 10. Encoding protein and three DNA containing the two exon sequences is provided as SEQ ID No: 2. ing. The encoded protein is shown as SEQ ID No: 3. ing.   FIG. 2 shows the artificial dyeing of yeast containing the smallest tiled pathway contig. A color body (YACS) is shown. Black circles are included in each YAC marker Indicates the position of the marker (STSs) indicating that this is the case. Within the family Cessation of illness and shared haplotypes between families Are shown.   FIGS. 3A and 3B are found to accommodate sequence changes in glaucoma patients. Polymerase chain reaction (PCR) amplimers of the GLC1A gene (Amplimer). The wild type amplimer shown in FIG. Amplimer served as EQ ID No: 11 and also contains a mutation (CAC-TYR430His) is provided as SEQ ID No: 12. You. The wild type amplimer shown in FIG. 3B is SEQ ID No: 13 And the amplimer containing the mutation (GTC-GLY357 VAL and TAG-GLN361STOP) are SEQ ID No. 14 Has been served.   FIG. 4 shows GLY364 in a four generation family affected by open angle glaucoma. FIG. 1 outlines the segregation of VAL mutations. Black symbols in genealogy indicate open corners Shows individuals with recorded evidence of glaucoma. White symbols are not clinically affected Indicates a spouse. A photograph of the silver-stained SSCP gel is shown below the pedigree, Is the true symbol of the genealogy of the family tribute whose DNA is being analyzed in that lane. It is arranged to be located below. Families not clinically affected, for simplicity Members were not included.   FIG. 5 shows the fluorescent dye primer of the cloned PCR amplification product from the patient. Representative chromatograms obtained from the sequence, with unseen at codon 368. Expected to result in cessation of ripening (CLN368STOP), from C Shows the mutation to T. Prospective for the mutant and normal gene and The reverse sequence is shown: (A) normal, forward (SEQ ID No: 15) (B) mutant, prospective (SEQ ID No: 16); (C) normal, reverse Orientation (SEQ ID No: 17); (D) Mutant, reverse orientation (SEQ ID No: 17) No: 18). 4. Detailed description of the invention   4.1. Summary   As reported in this text, loci associated with JOAG were identified by genetic linkage analysis. And identified on chromosome 1q21-q31. Two large families of JOAG Glaucoma phenotype and recombination of highly polymorphic genetic markers In addition, the section containing the GLC1A gene is identified by the marker D1S366 on chromosome 1q. 5 and D1S3664 could be localized to the 3 cM region. Marker hap Further examination of rotypes indicates that each of the three glaucoma families The GLC1A gene was found to share the D allele of the marker. Must be in a narrower section, limited by 1S1619 and D1S3664 Suggested.   Several genes known to be in the GLC1A region of chromosome 1 It is considered a candidate for a gene that causes the disease. Three genes (LAMC1 (H. C. Watkins et al., (1993) Hum. Mol. Genet. 2: 1084), NPRI (DG. Lowe et al. (1990) Genomics 8: 304) and CNR2 (S. Munro et al. (1993) N. ature 365: 61) is a candidate by genetic linkage analysis using polymorphic markers within the gene. Excluded from the area. 5 additional YAC STS content mappings A novel candidate gene was determined to be within the recombination interval: Selectin E (MP Be (1989) Science 243: 1160) (GenBank accession number M24). 736); Selectin L (TF Tedder et al., (1989) J. Exp. Med. 170: 123) (G enBank accession number M25280); TXGP-1 (S. Miura et al., (1991) Mol. Ce. ll Biol. 11: 1313) (GenBank Accession No. MD90224); APT1L G1 (T. Takahashi et al., (1994) Int. Immunol. 6, 1567): and TIGR (Tr abecular meshwork Induced Glucocorticoid Response Protein) Corticoid-reactive protein) (J. R. Polansky et al. (1989) Prog. Cli n. Biol. Res 12: 113; (1995) J. Escribano et al. Biochem. 118: 921; International Patent Application Publication No. WO 96/14411) (GenBank Accession Number R954) 91, R95447, R95443, R47209). However, these genetics Two of the offspring (selectin E and selectin L) are shared in this approach It was found to be outside the haplotype interval. The remaining genes (AP T1LG1, TXGP-1, and TIGR) contain YACSTS content and release The most limited JOAG section by both Turned out to exist.   Two of these genes (APT1LG1 and TIGR) were Were screened for mutations in families with Primer should be From the column (T. Takahashi et al., (1994) Int. Immunol. 6, 1567; J. Escriban o et al. Biochem. 118: 921; International Patent Application Publication No. WO 96/144 11) (GenBank accession numbers R95491, R95447, R95443, R47209), single-stranded structural polymorphism analysis (BJ Bassam) Et al., (1991) Anal. Biochem. 196: 80) and direct sequencing of DNA Judged. Complete cDNA sequences of APT1LG1 and TIGR genes have been published However, the presence of intervening sequences is not Only 85-90% of the code sequence was made possible. This APT1LG Eight unrelated JOAG patients were screened by one assay and sequence alterations were detected. No differences were identified.   Affected individuals from a glaucoma family initially linked to four different 1q Screen affected four smaller families linked by data from To do so, TIGR gene analysis was used. In four out of eight families , An amino acid altering mutation was detected. Tyrosine at codon 437 The original family whose mutation to histidine (FIGS. 3A and 4) is linked to 1q (VC Sheffield et al. (1993) Nature enet . 4:47). Mutation of glycine to valine at codon 364 (FIG. 3B) But two families, including one family of unreported adult open-angle glaucoma with 15 affected individuals (FIG. 4). The codon at codon 368 (FIGS. 3B and 5) Nonsense mutations (to glutamine or termination) were detected in two families. The latter mutation is expected to result in cleavage of the gene product.   Then, in two PCR amplimers accommodating these three mutations The prevalence of the mutation was estimated by screening four different populations: Glaucoma patients with a family history of the disease; unselected primary in one clinic Open-angle glaucoma proband; (hereditary retinal disease from a family participating in a previous linkage study) General population (mocked by affected patient and spouse); and normal intraocular Unrelated volunteers over 40 who are under pressure and have no personal or family history of glaucoma A. Determine the sequence of the PCR product that has been determined by SSCP to contain a sequence mutation. Normal chromosomes in unaffected and unaffected individuals, and in affected individuals And the resulting sequence. Overall, a sudden change in missense or nonsense Differences are found in about 3-5% of unrelated glaucoma patients and in about 0.2% of controls. Was. Chi-square test showed that this difference was significant (p <0.001). table 1 indicates the GLC1A mutation and the polymorphism identified to date.   In summary, genetic linkage analysis and testing for shared haplotypes have shown that Obstacle section was able to be shortened. Genes in this section, the ciliary body (J . (1995) J. Escribano et al. Biochem 118: 921) and trabecular meshwork (J. R. Polansky) (1989) Prog. Clin. Biol. Res 12: 113, and International Patent Application Publication Number W O96 / 14411) Was. 13 individuals each carrying one of three different amino acid mutations Unrelated glaucoma patients (of the family whose glaucoma phenotype was originally linked to 1q Identification including the proband (VC Scheffield et al., (1993) Nature Genet. 4:47) Was done. Overall, mutations in this gene were previously associated with chromosome 1q. Communicating The cause of the attached glaucoma is notable evidence. In addition, Mutations were found in 15 affected members of a family affected by humans. In addition, an ongoing selection of unselected open-angle glaucoma patients A mutation was identified in 2.9%, indicating that this gene was associated with all open-angle glaucoma. It suggests that it plays a part. For two reasons: More than 3% of angle-retarded glaucoma is ultimately associated with mutations in this gene May be shown: 1) In this study, only some of the genes Screened; 2) The screening method used is not 100% sensitive Absent.   Genes whose mutations have been linked to the glaucoma phenotype can be And sequenced. 5 'and 3' terminal translation regions and two intron sequences This DNA sequence is shown in FIG. Importantly, this array International Patent Application Publication No. WO 96/14411) (GenBank Accession Number R9 5491, R95447, R95443, and R947209) It is substantially different from the GR gene sequence. In fact, as reported, The TIGR gene sequence does not encode a functional protein.   Summary of differences between the GLC1A and TIGR genes disclosed herein The results are shown in Table 2.  Identification of the gene for the disease will increase our understanding of the pathophysiology of glaucoma, which, in turn, Modulates the functional or mutant biological activity of a TIGR gene or protein Allow the development of analytical methods for the identification of molecules that act (eg, actuate or offset). Make it easier. Therapeutically effective amounts of these molecules are either glaucoma or glaucoma. To prevent or reduce the severity of the situation to potential examiners It is possible to administer. 4. 2 Definition   For the sake of convenience, the terms and words used in this description, the examples and the appended claims The meanings of the phrases are listed below.   As used herein, the term “agonist” refers to a GLC1A bioactivity, either directly or during Refers to an agent that directly enhances, supplements, or enhances (eg, a GLC1A therapeutic).   As used herein, the term "antibody" refers to GLC1A bioactivity either directly or Indirectly prevent, minimize or suppress agents (eg, GLC1A therapeutics) Point.   “Cells”, “host cells” or “recombinant host cells” are interchangeable here This is a term used in general. Such terms include not only the subject cell, Not to mention the progeny or potential progeny of such cells . Certain modifications may occur in subsequent generations due to mutations or environmental effects. Yes, such progeny may not actually be identical to maternal cells, but used here Are still included in the scope of such terms.   A "chimeric protein" or "fusion protein" is one of the subject polypeptides With the first amino acid sequence encoding Define regions that are heterogeneous and not substantially homogeneous (eg, polypeptide portions) And a fusion with the second amino acid sequence. Chimeric proteins are the first Present in organisms that also express proteins (although they may be in different proteins) B) it may represent a heterogeneous region, or a protein expressed by a different species of organism. There are also fusions such as “species” and “genes” of protein structure. Generally, fusion tamper The quality can be represented by the general formula: X-GLC1A-Y. Where GLC1A Represents a portion of the protein derived from one of the GLC1A proteins, X and Y independently include non-existent or naturally occurring mutants Amino acid sequence not related to one of the GLC1A sequences in the living organism.   As used herein, a "complementary sequence" is sufficient to hybridize to form a stable complex. A sequence having an incomplete complementarity.   As used herein, a “delivery complex” refers to a targeting means (eg, a gene, Higher affinity binding of protein, polypeptide or peptide to the target cell surface And / or molecules that enhance cellular uptake by target cells). Shall taste. Targeting means include sterols (eg, cholesterol), Pido (eg, cationic lipids, virosomes or liposomes), viruses ( Eg adenovirus, adeno-associated virus and retrovirus) or target Cell specific binding agents (eg, coordination recognized by target cell specific receptors) Children) are included. Preferred conjugates are sufficiently stable in vivo to target To prevent significant uncoupling prior to internalization. Only However, the complex is cleavable under compatible conditions within the cell and has a functional form Of the gene, protein, polypeptide or peptide.   As is well known, the genes for a particular polypeptide may be single or Exists as multiple copies. These replication genes can be the same, All encoding polypeptides having substantially the same activity, It may have certain modifications, including substitutions, additions or deletions of leotide. Therefore The term "DNA sequence encoding a gg polypeptide" refers to a particular single body. Refers to one or more genes. In addition, nucleotide sequences have Certain differences, called genes, may exist between each organism. This rivalry Genetic differences can also result in differences in the amino acid sequences of the encoded polypeptides. May not occur, but still have a protein with the same bioactivity. No.   As used herein, the term "gene" or "recombinant gene" refers to the structural sequence and ( (Optionally) an open encoding one of the polypeptides of the invention, including both intervening sequences A nucleic acid molecule having an open reading frame. "Recombinant gene" is a GLC1A polypeptide Refers to a nucleic acid encoding a chromosomal GLC1A gene or It may optionally contain intervening sequences derived from related chromosomal genes, Includes GLC1A coding structure array. Encodes a subject GLC1A polypeptide Typical recombinant genes are shown in the attached "Sequence Listing". Term “intervening” "Sequence" refers to the DNA sequence present in a given GLC1A gene, Are not translated and generally exist between the structural sequences.   "Homogeneity" or "identity" or "similarity" refers to the difference between two peptides or two A sequence similarity between two nucleic acid molecules. Homogeneity is measured within each sequence for comparison purposes. It can be determined by comparing the positions. The same base or amino acid at the position in the compared sequence When occupied by an acid, the molecule is homogeneous at that position. Array The degree of homogeneity between them is the It is a function of numbers. An "uncorrelated" or "heterogeneous" sequence is a GLC1A sequence of the invention. For one of the columns, preferably less than 25% identity, but less than 40% identity Share oneness.   As used herein, the term “interaction” is detected, for example, using a yeast two-complex assay. It is meant to include detectable interactions between molecules as possible. Interaction The term is also meant to include "binding" interactions between molecules. For example, mutual The effect may be protein-protein or protein-nucleic acid in nature.   "Isolated" as used herein with respect to nucleic acids such as DNA or RNA The term is derived from the group of DNA or RNA, each of which is present in the natural source of the macromolecule. Refers to separated molecules. For example, encoding one of the subject GLC1A polypeptides The isolated nucleic acid is directly and naturally linked to the GLC1A gene in genomic DNA. Adjacent nucleic acid sequences are reduced to only 10 kilobases (kb), more preferably Adjacent sequences that are naturally present are only 5 kb, more preferably Only 1 adjacent sequence exists. Contains 5 kb or less. Also used here isolated The term `` instrumentation '' refers to cellular matter, virus when produced by recombinant DNA technology. Or a culture medium, or, if chemically synthesized, a chemical precursor. Or a nucleic acid or peptide substantially free of other chemical agents. further, An "isolated nucleic acid" is not naturally occurring as a fragment, and is It is meant to include nucleic acid fragments that cannot be found in the form. Also "Isolated The term "isolated" also refers to polypeptides isolated from other types of cellular proteins. Including those that include both purified and recombinant polypeptides You.   As used herein, the term "adjustment" is used to refer to, for example, activation enhancement (i.e., Or stimulation), or low regulation by, for example, antagonism or GLC1A bioactivity. Refers to both reduction (ie, inhibition or suppression).   The "non-human animals" of the present invention include rodents, non-human primates, sheep, dogs, cattle Such as mammals, chickens, amphoteric webs, reptiles and the like. Of the genus Xenopus Supergenous amphoteric webs such as members and supergenetic chickens are also Can provide an important role in understanding and identifying agents that can affect formation Preferred non-human animals are rats and mice, most preferably mice including mice. Select from the system. The term "chimeric animal" refers herein to the presence of a recombinant gene. Or the recombinant gene was expressed in some but not all cells of the animal I refer to animals. The term "tissue-specific chimeric animal" refers to one of the recombinant GLC1A genes. One is present and / or expressed or divided in one tissue, but not in another Indicates no.   As used herein, the term “nucleic acid” refers to deoxyribonucleic acid (DNA), and In some cases, it refers to a polynucleotide such as ribonucleic acid (RNA). Also this term Is the equivalent of RNA or DNA made from nucleotide analogs as equivalents. Analogs, and single-stranded (sense or sense) as applicable to the described embodiment It should be understood that antisense) and duplex polynucleotides are also included.   As used herein, the term “facilitator” refers to a selection operably linked to the facilitator. Regulates the expression of the selected DNA sequence, and regulates the expression of this selected DNA sequence in cells. Means the DNA sequence that affects. This term refers to a “tissue-specific” promoter, The expression of the selected DNA sequence is restricted to a specific cell (eg, a cell of a specific tissue). And promoters that affect expression in E. coli. This term also applies to the selected D Regulates NA expression mainly in one kind of tissue, but also causes expression in other kinds of tissues Also includes so-called "leaky" facilitators. The term also includes non-tissue specific promoters. And are constitutively expressed or inducible (ie, the expression level is Facilitators).   The terms "protein", "polypeptide" and "peptide" are used to describe gene products. Are used interchangeably here.   The term “recombinant protein” is used to refer to the polypeptide of the present invention produced by recombinant DNA technology. Peptide, which in the art generally encodes a GLC1A polypeptide DNA to be inserted into a compatible expression vector, which is then used to transform host cells. Transform to produce a heterogeneous protein. Furthermore, the recombinant GLC1A gene The phrase "derived from" with respect to "recombinant protein" These proteins having the amino acid sequence of the natural GLC1A protein, Or replacement and deletion (including truncation) of the naturally occurring form of this protein These proteins having an amino acid sequence similar to that generated by a mutation containing Is also included.   As used herein, “small molecule” refers to a molecule of 5 kD or less, most preferably about 4 kD or less. A composition having a molecular weight. Small molecules are nucleic acids, peptides, polypeptides, peptide systems, Can be a carbohydrate, lipid or other carbon-containing or inorganic molecule You. Chemical or biological (eg, fungal, bacterial or algal extracts) An extensive library of compounds is available for screening with the assays of the present invention. .   As used herein, "specifically hybridize" or "specifically detect" The term binds, preferably at least about 6,12,2 of the GLC1A gene. 0, 30, 50, 100, 150, 200, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 13 00, 1350, 1400, 1450, 1460, 1470, 1480, 149 The ability of a nucleic acid molecule of the invention to hybridize to 0 consecutive nucleotides is referred to as GLC1A gene is CLC designated as one of SEQ ID No. 1 or 2. 1A sequence or a sequence complementary thereto or a naturally occurring mutant thereof This is a protein other than the binding GLC1A protein defined herein. Less than the cell nucleic acid encoding (eg, mRNA or genomic DNA) Both 10-fold hybridisation, preferably at least 50-fold hybridisation, even more preferably Indicates at least 100-fold hybridization.   "Transcriptional regulatory sequences" are used throughout this specification to describe initiation signals, enhancers and promoters. A generic term used to refer to a DNA sequence, such as a child, which DNA sequence Trigger or control the transcription of an operably linked protein coding sequence. Good In a preferred embodiment, transcription of one of the recombinant GLC1A genes is intended for expression. A promoter sequence (or other species) that controls the expression of the recombinant gene in the cell type Turn (A photoregulatory sequence). The recombinant gene is a GLC1A protein. Transcriptional regulatory sequences that are the same or different from sequences that control transcription in the naturally occurring form of It will also be appreciated that it is under column control.   The term "transfer" as used herein refers to a nucleic acid by nucleic acid-mediated gene transfer, for example, transfer. Means the introduction of the current vector into the recipient cell.   As used herein, "transformation" refers to the cellular uptake of exogenous damaged DNA or RNA. The process by which a cell's genotype changes as a result of its transformation and, for example, its transformation The isolated cells expressing a recombinant form of the mammalian GLC1A polypeptide; Or naturally occurring form of the GLC1A protein in the case of anti-from a transferred gene It refers to the process by which body expression divides.   As used herein, the term "transformation" refers to the transgenic animal into which it is introduced, or Nucleic acid sequences that are partially or wholly heterogeneous, ie, heterogeneous to cells (eg, For example, it encodes or encodes one of the mammalian GLC1A polypeptides. Antisense transcript) or the transforming gene into which it is introduced. Homologous to the endogenous gene of the product or cell, but the genome of the cell into which it is inserted Methods that change the position of the gene (e.g., Or its insertion results in a knockout). Means the designed or inserted nucleic acid sequence. For transformation, the selected nucleic acid One or more transcriptional regulatory sequences and intervening sequences may be necessary for optimal expression. Any arbitrary nucleic acid can be included.   A "transgenic animal" is any animal, preferably a non-human mammal, bird or both. One or more cells of a reticulate animal are well known in the art. Contains heterogeneous nucleic acids introduced by human intervention such as transformation techniques. micro Cell precursors by careful genetic manipulation, such as injection or infection by recombinant virus The nucleic acid is introduced directly or indirectly into the cell by the introduction into the cell. This gene The term manipulation does not include classical cross-breeding or in vitro fertilization, The introduction of DNA molecules. This molecule may be integrated into the chromosome or stained It may be a DNA that replicates outside the body. In the representative transgenic animals described here, this form Transformation gives cells a GLC1A protein, such as, for example, an agonistic or antagonistic form. One recombinant form of the protein is expressed. However, transgenic animals in which the recombinant GLC1A is silent are also expected, Are FLP or CRE recombinase dependent constructs described below, for example. You. “Transformed” animals also include one or more species of the GLC1A gene. Gene division is caused by human intervention, including both recombination and antisense technology The transgenic animals obtained are also included.   The term "vector" refers to a nucleic acid molecule capable of transporting another nucleic acid to which it has been linked. . One type of preferred vector is episomal, i.e., capable of extrachromosomal replication. Nucleic acids. Preferred vectors are those that autonomously replicate the nucleic acid linked thereto and And / or capable of expression. The expression of a gene operably linked to it Vectors that can be directed are referred to herein as "expression vectors". Generally, recombinant DNA Expression vectors useful in the art are commonly referred to as circular double stranded DNA loops. In the form of “mid”, which is associated with the chromosome in its vector form. I haven't. As used herein, "plasmid" and "vector" are Since Smid is the most commonly used form of vector, it is used interchangeably. It is. However, the present invention performs equivalent functions and is well known in the art. It is intended to include other forms of expression vectors.   4. 3. Nucleic acid of the present invention   As described below, one aspect of the invention relates to a GLC1A polypeptide. An isolated nucleic acid having a coding nucleotide sequence, and / or such a nucleus Related to the acid equivalent. The term equivalent is a functionally equivalent GLC1A Activity of a polypeptide or binding GLC1A protein as described herein Including a nucleotide sequence encoding a functionally equivalent peptide having Understood. The equivalent nucleotide sequence contains only one, such as an allelic variant. Or sequences that differ due to substitution, addition or deletion of multiple nucleotides Therefore, due to the degeneracy of the genetic code, the GL shown in SEQ ID No. 1 or 2 Also included are sequences that differ from the nucleotide sequence of the C1A gene.   A preferred nucleic acid is a binding GLC1A nucleic acid. Particularly preferred GLC binding 1A nucleic acids are mammalian. Particularly preferred GLC1A nucleus, regardless of species The acid is a polypeptide that is at least 90% similar to the amino acid sequence of human GLC1A Is encoded. Preferred nucleic acids are, for example, one of SEQ ID No: 1 or 2. At least for the binding amino acid sequence of GLC1A, such as the sequence shown in GLC1A having an amino acid sequence of 90% homogeneity, more preferably 94% homogeneity Encode the polypeptide. Amino displayed in SEQ ID No. 1 or 2 At least about 95%, more preferably at least about 98-99, based on the acid sequence. Nucleic acids encoding polypeptides with a% similarity are also within the scope of the invention. Special In a particularly preferred embodiment, the nucleic acid of the invention comprises one of SEQ ID NO: 2. The amino acid GLC1A sequence shown in FIG. In one embodiment, The nucleic acid has at least one bioactivity of the subject GLC1A polypeptide. It is a cDNA that encodes a peptide possessed. Preferably, the nucleic acid is SEQ. The entire nucleotide sequence corresponding to the coding region of ID No. 1 or 2 or Includes some.   Yet another preferred nucleic acid of the invention is the amino acid residue of SEQ ID No: 2, For example, at least 2, 5, 10, 25, 50, 100, 150 or GL comprising a polypeptide sequence corresponding to all or part of 200 amino acid residues Encodes a C1A polypeptide. For example, probe / primer or anti Preferred for use as a sense molecule (ie, not encoding a nucleic acid molecule) Nucleic acid molecules are at least about 6, 12, 20, 30, 50, 100, 12 It can contain 5,150 or 200 base pairs, and the encoded nucleic acid molecule is about 200,2 50, 300, 350, 400, 410, 420, 430, 435 or 440 Can contain base pairs.   Another aspect of the invention relates to a nucleus represented by one of SEQ ID Nos: 1 or 2. Provided are nucleic acids that hybridize to acids. Compliant stringency conditions, for example, at about 45 ° C 6. DNA hybridization with 0x sodium chloride / sodium citrate (SSC) At 50 ° C. Cleaning of 0xSSC requires engineers in this field Is known, "Modern Protocols in Molecular Biology", John W. iley & Sons, N.M. Y. (1989), 6. 3. 1-6. 3. Look at 6 Can be For example, the salt concentration in the washing step is about 2. 0xSSC low From rigor to about 0. You can choose from up to 2 × SSC strictness. Addition Alternatively, the temperature of the washing step may be from low stringency conditions at room temperature, about 22 ° C to high at about 65 ° C. Can be increased to stringency conditions. Both temperature and salt concentration may be varied, or temperature or One of the salt concentrations may be kept constant and the other variable may be varied. In a preferred embodiment Thus, the GLC1A nucleic acids of the invention can be used under moderately stringent conditions, for example, about 2. 0xSSC And at about 40 ° C., to one of SEQ ID No: 1 or 2. Especially preferred In a preferred embodiment, the GLC1A nucleic acids of the invention are SEQ. Binds to one of ID Nos: 1, 3 or 4, but has SEQ ID Nos: 6, 8 , 9 or 11 does not bind.   Preferred nucleic acids are amino acid sequences of mammalian GLC1A, eg, SEQ ID   No: at least 75% homology to sequences as shown in one of 1 and 2 , More preferably 80% and even more preferably at least 85% homologous sequences Have. SEQ ID No: 1 or 2 At least 90%, more preferably 95%, and most preferably at least about 98%. Nucleic acids of -99% homogeneity are also naturally within the scope of the invention. Preferred In a preferred embodiment, the nucleic acid is a mammalian GLC1A gene, In a preferred embodiment, one code of SEQ ID No: 1 or 2 All or a part of the nucleotide sequence corresponding to the functionalized region.   Due to the degeneracy of the genetic code, one of SEQ ID Nos. Nucleic acids having a sequence that differs from the nucleotide sequence are also within the scope of the invention. like this A suitable nucleic acid is a functionally equivalent peptide (ie, the biological activity of a GLC1A polypeptide). Peptide), but due to the degeneracy of the genetic code, The sequence differs from the sequence shown. For example, the number of amino acids may be There is a designation. A codon specifying the same amino acid, or a synonym (eg, C AU and CAC each encode histidine) is a GLC1A polypeptide It can result in "silent" mutations that do not affect the amino acid sequence of the tide. However, DNA sequences which lead to variations in the amino acid sequence of the subject GLC1A polypeptides Polymorphisms are expected to exist among mammals. Someone with the technology in this field , Nucleic acids encoding polypeptides having mammalian GLC1A polypeptide activity For one or more nucleotides (eg, up to about 3-5% of the nucleotides) Where such variations exist between individuals of a given species due to natural allelic variations. You will understand that there are cases.   As exemplified by the examples below, the GLC1A protein-encoding nucleus Acids can be obtained from mRNA present in any of many eukaryotic cells. Also Nucleic acids encoding a mammalian GLC1A polypeptide of the present invention can be used in adult and fetal It is certainly possible to obtain from both the genomic DNA of the baby. For example, GLC1A Genes encoding proteins are described in the protocols described herein as well as in the art. The skilled artisan knows the cDNA or genome according to commonly known protocols You can clone from any of the libraries. Tissues suitable for isolation of subject nucleic acids Examples of and / or libraries are, inter alia, visual tissues. GLC1 The cDNA encoding the A protein can be used in binding cells, including fetal cells, It can be obtained by isolating total mRNA from cells such as natural cells or human cells. Double strand cDNA can then be prepared from the total mRNA, and can be prepared using any one of many well-known techniques. Followed by insertion into an appropriate plasmid or bacteriophage vector. I do. Also, the gene encoding the mammalian GLC1A protein is Established polymerase chain reaction based on nucleotide sequence information provided It can also be cloned using technology. The nucleic acid of the present invention may be DNA or RNA . Preferred nucleic acids are selected from the group consisting of SEQ ID No: 1 or 2. CDNA represented by the sequence shown.   4. 3. 1.   vector   The invention also provides a GL that is operably linked to at least one transcription regulatory sequence. An expression vector comprising a nucleic acid encoding a C1A polypeptide is provided. "Operational Linked to a nucleic acid sequence enables the expression of a nucleotide sequence into a regulatory sequence. It is meant to be connected so that Regulatory sequences are And control the expression of the subject mammalian GLC1A protein. Obedience Thus, the term “transcription regulatory sequence” refers to facilitators, enhancers and other expression control elements. Is included. Such regulatory sequences are described in Goeddel's “Gene Expression Technology”. A: Method 185 "in Enzymology, Academic Press, San D iego, CA (1990). In one embodiment, the expression vector Encodes a peptide having an operative activity of a subject GLC1A polypeptide. Or encodes a peptide that is an antagonistic form of the GLC1A protein Includes recombinant genes. Such expression vectors can be transferred to cells and thereby Polypeptides containing fusion proteins encoded by nucleic acids as described herein Can be used to make tides. Moreover, the gene constructs of the present invention may be used in gene therapy As part of the protocol, one of the active or one of the subject GLC1A proteins It can also be used to deliver nucleic acids encoding any of the antagonistic forms. Therefore Another aspect of the invention is to reconstitute the function of GLC1A-induced signaling in tissue. Or inhibits production of a GLC1A polypeptide of a particular cell type. It features an expression vector for transfer and expression in vivo and in vitro. For example, when a naturally occurring form of a protein is mis-expressed, or This would be desirable to deliver a form of the protein that alters differentiation. Ma The expression vector can also be applied to inhibit neoplastic transformation.   In addition to the viral transfer method as exemplified above, May also cause expression of a subject GLC1A polypeptide in animal tissues. it can. Many nonviral methods of gene transfer rely on macromolecule uptake and intracellular It depends on the canonical mechanism used by mammalian cells for transport. Preferred embodiment In one embodiment, the non-viral targeting method of the present invention comprises For uptake of the GLC1A polypeptide gene, we rely on the pathway by plasma membrane invagination. You. Typical targeting tools of this type include liposomal derivatization systems, poly-lysine Conjugates and artificial viral coats are included.   4. 3. 2.   Probes and primers   In addition, nucleotides determined from the cloning of the mammalian GLC1A gene The sequence may be a GLC1A analog in another cell type, such as from another tissue, And identifying and / or cloning GLC1A analogs from other mammals Enables the generation of probes and primers intended for use in . For example, the present invention provides probes / probes comprising substantially pure oligonucleotides. Also provided is a primer, which oligonucleotide has SEQ ID No: 1 and Or a sense or antisense sequence selected from the group consisting of At least about 12, preferably 25, more preferably 40 Hybridizes under harsh conditions to 50, or 75 contiguous nucleotides Includes regions of nucleotide sequence. For example, as shown in SEQ ID Nos. Primers based on the indicated nucleic acids clone GLC1A analogs in a PCR reaction Can be used to A preferred primer of the present invention is SEQ ID No: 4 And 5 and SEQ ID Nos. 5 and 6.   Similarly, a probe based on the subject GLC1A sequence will It can be used to detect transcripts or genomic sequences encoding proteins. Good In a preferred embodiment, the probe is further linked to and detectable. Labeling groups, such as radioisotopes, fluorescent compounds, It is selected from enzymes and enzyme cofactors.   As will be discussed in more detail below, such a probe is a GLC1A protein. As part of a diagnostic test kit to identify cells or tissues that are mis-expressing Can be used to detect the level of GLC1A-encoding nucleic acid in cell samples from patients. Measurement of GLC1A mRNA level, To determine if the murine GLC1A gene has been mutated or deleted . Briefly, the nucleotide probe is linked to the presence of the GLC1A-encoding transcript. (Or absent) histological screen of intact tissues and tissue samples It can be generated from the subject GLC1A gene, which facilitates ligation. Similar to the diagnostic use of anti-GLC1A antibodies, GLC1A messages or genomic Applications of probes directed to the murine GLC1A sequence include, for example, neoplastic or highly plastic Conflicts manifested in sexual diseases (eg, unnecessary cell growth) or abnormal differentiation of tissues It can be used for both predictive and therapeutic evaluation of genetic mutations. Described here When used in conjunction with an immunoassay that performs Involvement of certain abnormalities linked to the expression (or lack thereof) of the LC1A protein It can help facilitate the determination of molecular criteria for a developing disease that will occur. For example, a mutation in polypeptide synthesis can be a mutation in the coding sequence. Can be distinguished.   4. 3. 3. Antisense, ribozyme and triplex technology   One aspect of the invention relates to the use of isolated nucleic acids in "antisense" therapy. I do. As used herein, “antisense” therapy refers to one of the subject GLC1A proteins. Cellular mRNA and / or Genomic DNA Encoding Species or Plural Cells Specifically hybridize (e.g., bind) under statistical conditions, e.g., transcription and / or Or an oligo that inhibits the expression of the protein by inhibiting translation. It refers to the administration or in situ generation of nucleotide molecules or derivatives thereof. This result If they are due to normal base pair complementation or, for example, DNA duplex Via specific interaction in the main groove of the double helix in the case of binding to May be. In general, “antisense” therapy is an area of technology commonly used in the field. Includes any therapy that relies on specific binding to an oligonucleotide sequence .   The antisense constructs of the present invention, for example, when transcribed into cells, R that is complementary to at least a unique portion of the cellular mRNA encoding the protein It can be delivered as an expression plasmid that produces NA. Or this anti The sense construct is an in vitro generated oligonucleotide probe, Is the mRNA and / or genomic sequence of the GLC1A gene when introduced into cells. Hybridization with the rows causes inhibition of expression. Oligonuk like this Reotide probes are exonucleases and / or endonucleases. Repairs that are antagonistic to endogenous nucleases such as Decorated oligonucleotides are preferred. Use as antisense oligonucleotide Exemplary nucleic acid molecules include phosphoramidates, phosphothioates and methylated DNA. It is an analog of lephosphonate. (Also see U.S.A. S Patent 5,176,996; 5,2 64,564; and 5,256,775). In addition, General techniques for constructing oligomers useful for transduction therapy are described, for example, in Vander K. (1988) Biotechniques 6: 958-976. And Stein et al. (1988) Cancer Res. 48: 2659 -2668. For antisense DNA, translation initiation site For example, between the -10 and +10 regions of the subject GLC1A nucleotide sequence. Derived oligodeoxyribonucleotides are preferred.   Antisense approaches include oligonucleotides that are complementary to GLC1A mRNA ( It involves the design of either DNA or RNA. Antisense oligonucleotides are Binds to GLC1A mRNA transcript and inhibits translation. Absolute complementarity is preferred Is not required. The sequence "complementary" to a portion of the RNA referred to herein is its RN A that has sufficient complementarity to hybridize with A and forms a stable duplex Means double-stranded, in the case of a double-stranded antisense nucleic acid, the single strand of the duplex DNA is Can be tested or triplex formation can be assayed. Hybridization performance is complementary It will depend on both the degree of sex and the length of the antisense nucleic acid. Generally, hybrid formation As nucleic acids become longer, base mismatches with RNA increase, but this is not Contain (and sometimes form a triplex) and still form it . Those skilled in the art will be able to fuse complexed complexes using standard procedures. By measuring the points, an acceptable degree of mismatch can be determined.   Oligonucleotides complementary to the 5 'end of this message, such as AUG start Up to 5 'untranslated sequences, including codons, are most effective at inhibiting translation I do. However, 3 'untranslated sequences of mRNAs also inhibit translation of mRNAs. Have recently been shown to be effective (Wagner, R.M. 19 94 Nature 372: 333). Therefore, 5 'of the GLC1A gene or Is an oligonucleotide complementary to any of the 3 'untranslated, non-coding regions Can be used in antisense techniques to inhibit the translation of endogenous GLC1A mRNA Become. Oligonucleotides complementary to the 5 'untranslated region of the mRNA are AUG-opened. Must contain the complement of the start codon. Anti-sense complementary to mRNA coding region S-oligonucleotides are less effective as translation inhibitors, but in accordance with the invention Can be used. Hybrid forms in the 5 ', 3' or coding region of GLC1A mRNA If designed, the antisense nucleic acid should have at least six nucleotides in length. Should preferably be 6 to about 50 oligonucleotides in length. You. In some embodiments, the oligonucleotide comprises at least 10 nucleotides. At least 17 nucleotides, at least 25 nucleotides or fewer At least 50 nucleotides.   Regardless of the choice of target sequence, an in vitro study is first performed to To quantify the ability to inhibit nucleotide gene expression, this antisense Preferably, the performance of the lignonucleotide is expressed quantitatively. In these studies, oligos A control that distinguishes between antisense gene inhibition of nucleotides and nonspecific biological effects It is preferable to use it. In these studies, the target RNA or protein It is also preferred to compare the level with an internal reference RNA or protein. in addition The results obtained using this antisense oligonucleotide were compared with the control oligonucleotide. Plan to compare with results obtained using leotide. Control oligonucleotide The oligonucleotide is approximately the same length as the oligonucleotide being tested. The nucleotide sequence of the nucleotide is specific for the target sequence relative to the antisense sequence. It is preferred that there is no more than the difference necessary to prevent seed formation.   The oligonucleotide may be DNA, RNA, a chimeric mixture, derivative, or Modified versions thereof may be single-stranded or double-stranded. Oligonucleotide , Base moiety, sugar moiety or phosphate skeleton to stabilize molecules and hybrids Performance can be improved. Oligonucleotides are peptides (eg, host cells in vivo). (For targeting vesicular receptors), agents that facilitate transport across cell membranes (Le tsinger et al., 1989, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S . A. 86: 6553-6556; Lemaitre et al., 1987, Proc. Natl. Acad. Sci. 84: 648-652; PCT Publication No. WO8 8/09810, 1988. Published on December 15) or blood-brain barrier (for example, P CT Publication No. WO 89/10134, 1988. See announcement on April 25 ) Hybridization-Triggered Cleavage Agents (eg, Krol et al., 1988, BioTechni) ques6: 958-976) or intercalating agents (eg, Zon, 1 988, Pharm. Res. 5: 539-549), etc. Species added groups can be included. Oligonucleotides are separate molecules for this purpose , Eg, peptides, hybridization-crosslinking agents, transport G -Agents, hybrid formation-bound to trigger cleavable agents, etc.   The antisense oligonucleotide comprises at least one modified base moiety, This includes, but is not limited to, 5-fluorouracil, 5-bromouracil, Lolouracil, 5-iodouracil, hypoxanthine, xanthine, 4-acetone Tylcytosine, 5- (carboxyhydroxymethyl) uracil, 5-carboxy Methylaminomethyl-2-thiouridine, 5-carboxymethylaminomethyl Lacil, dihydrouracil, β-D-galactosyl eosin, inosine, N6 -Isopentenyladenine, 1-methylguanine, 1-methylinosine, 2,2 -Dimethylguanine, 2-methyladenine, 2-methylguanine, 3-methylcysteine Tosin, 5-methylcytosine, N6-adenine, 7-methylguanine, 5-methyl L-aminomethyluracil, 5-methoxyaminomethyl-2-thiouracil, β- D-mannosyl eosin, 5'-methoxycarboxymethyluracil, 5-me Toxiuracil, 2-methylthio-N6-isopentenyladenine, uracil- 5-oxyacetic acid (v), wybutoxocin, pseudouracil, queosin, 2-thiocytosine, 5-methyl-2-thiouracil, 2-thiouracil, 4-thio Uracil, 5-methyluracil, uracil-5-oxyacetic acid methyl ester, Uracil-5-oxyacetic acid (v), 5-methyl-2-thiouracil, 3- (3- Amino-3-N-2-carboxypropyl) uracil, (acp3) w and 2 , 6-diaminopurine.   Antisense oligonucleotides include, but are not limited to, arabinose, Select from group containing fluoroarabinose, xylulose and hexose At least one modified sugar moiety.   In yet another embodiment, the antisense oligonucleotide comprises a host Holothioate, phosphorodithioate, phosphoramidothioate, phosphoramido Dirt, Phosphoradiamidate, Methylphosphonate, Alkylphosphotries And a group selected from the group comprising formacetal or analogs thereof. Contains at least one modified phosphate backbone.   In yet another embodiment, the antisense oligonucleotide is an anolyte. It is a mer oligonucleotide. The anomeric oligonucleotide is complementary RN A forms a specific double-stranded hybrid with A, where unlike normal units, the chains Running in parallel (Gautier et al., 1987, Nucl. Acids Re s. 15: 6625-6641). The oligonucleotide is 2'-O-methyl Ribonucleotides (Inoue et al., 1987, Nucl. Acids Res . 15: 6131-6148) or chimeric RNA-DNA analogs (Ino 1987, FEBS Lett. 215: 327-330).   The oligonucleotide of the present invention is an automated DNA synthesizer (Biosear-ch). , Available from the Applied Biosystem, etc.). And can be synthesized by standard methods well known in the art. For example, phosphorothioers Oligonucleotides can be prepared by the method of Stein et al. (1988, Nucl. Aci ds Res. 16: 3209). Trioligonucleotides are controlled porous glass polymer supports (Sarin et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 85: 744 8-7451).   Antisense nucleotides complementary to the GLC1A coding region sequence can also be used. However, those complementary to the transcribed untranslated region are most preferred.   It is necessary to deliver this antisense molecule to cells expressing GLC1A in vivo. There is. Several methods have been developed to deliver antisense DNA or RNA to cells. ing. For example, an antisense molecule can be injected directly into a tissue site. Or Modified antisense molecules designed to target the desired cells A peptide or antibody that specifically binds to the expressed receptor or antigen. Sense) can be administered systematically.   However, sufficient intracellular concentrations of antisense to suppress the translation of endogenous mRNAs It is often difficult to achieve. Therefore, the preferred approach is to use antisense Oligonucleotide is under the control of potent polIII or polII promoter , Utilizing recombinant DNA constructs. Such a configuration for transferring target cells into a patient The single-stranded RN that forms a complementary base pair with the endogenous GLC1A transcript A sufficient amount of As will be transcribed, thereby translating the GLC1A mRNA. To prevent. For example, take up vectors by cells and direct antisense RNA transcription You As described above, a vector can be introduced into this organism. Such vectors can be used as long as they are transcribed to produce the desired antisense RNA. Either somatic retention is possible or becomes chromosomally integrated. This Such vectors are constructed using standard recombinant DNA technology techniques in the field. I can do it. Vectors are plasmids used for replication and expression in mammalian cells. Virus, virus or other species known in the art. Sign antisense RNA The expression of the activating sequence is a function of this fraction acting in mammalian, preferably human, cells. It is performed by promoters well known in the field. Such facilitators remain inducible. Or structural. Such promoters include, but are not limited to, SV40, early facilitator region (Brnoist and Chambon, 1981) Nature 290: 304-310), the 3 'long end of Rous sarcoma virus. Promoters contained in repeats (Yamamoto et al., 1980, Cell 22: 7 87-797), herpes thymidine kinase promoting factor (Wagner et al., 1 981, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 78: 1441 -1445), the regulatory sequence of the metal thionein gene (Brinster et al., 198). 2, Nature 296: 39-42) and the like. Plasmid, cosmid , YACs or viral vectors can be used to prepare recombinant DNA constructs. These can be used to produce tissue sites such as the choroid network or the hypothalamus Can be introduced directly. Alternatively, a virus vector that selectively infects the desired tissue Can also be used (for example, a herpesvirus vector can be used in the brain) In this case, administration is completed by another route (eg, systematically).   Ribozyme molecules designed to catalytically cleave GLC1A mRNA transcripts Can also be used to prevent translation of GLC1A mRNA and expression of GLC1A. (For example, PCT International Publication WO90 / 1136 published on October 4, 1990) 4: Sarver et al., 1990, Science 247: 1222-1225. checking). Ribozymes that cleave mRNA at sites specific to the recognition sequence Can be used to destroy GLC1A mRNAs, but hammer-like (hamm The use of the ribozyme of the present invention is preferred. Hammerhead ribozyme is the target m At the position designated by the region on the side forming complementary base pairs with the RNA, m Cleave the RNA. Target mRNA has a two base sequence: 5'-UG-3 ' That is the only requirement. The composition and yield of hammerhead ribosomes is not The well-known, and more completely, Natl of Haseloff and Gerlach ure, 1988, 334: 585-591. Person GLC1Ac There are hundreds of potential hammerhead-like ribozyme cleavage sites in the nucleotide sequence of DNA. There is also. Preferably, the cleavage recognition site is located near the 5 'end of GLC1A mRNA. To improve efficiency and minimize intracellular deposition of non-functional mRNA transcripts. Ribozymes are engineered to achieve   The ribozymes of the present invention include Tetrahymena thermophila (Known as IVS or L-19IVS RNA) More widely described by Thomas Cech and co-workers (Zang et al., 1984, Sc 224: 574-578; Zang and Cech, 1986, S. science, 231: 470-475; Zang et al., 1986, Nature. 324: 429-433; International Patent Application No. published by the University Patent Association. WO8 8/04300; Been and Cech, 1986, Cell, 47: 207. -216) endoribonuclease (hereinafter referred to as “Cech-Thailand”). Privozyme) is also included. Cech-type ribozymes are capable of opening target RNA. Has eight base-pair active sites that hybridize to the target RNA sequence after cleavage has occurred . The present invention targets eight base pair active site sequences present in GLC1A. These tech-type ribozymes.   As in the antisense approach, ribozymes are modified oligonucleotides (Eg, for improved stabilization, targeting, etc.) Deliver to GLC1A-expressing cells in the hypothalamus and / or choroid plexus There is a need. Preferred methods of delivery include strong constitutive pol III or po Use of DNA constructs that "encode" ribozymes under the control of II promoters Involved and transfected cells destroyed the endogenous GLC1A message and translated Yield sufficient ribosomes to inhibit ribosomes. Riboza unlike antisense molecules Because im is catalytic, lower efficiency is required for intracellular concentrations. Again Targeted homologous recombination (eg, Smithes etc, 1985, Nature 317: 230-234; Thomas & Capec. chi, 1987, Cell 51: 503-512; Thompson et al., 1 989, Cell 5: 313-321. Each is in the references here Using the GLC1A gene or its promoter. Activation or "knock-out" can reduce this. For example, sudden change Heterologous, endogenous GLC1A gene (coding region or regulatory region of GLC1A gene) Non-functional GLC1A flanked by DNA of homogeneity to either of the Is a completely unrelated DNA sequence) with a selectable marker and / or a negative selectable marker. Use in presence or absence of Kerr to transfer cells expressing GLC1A in vivo Can be Insertion of the DNA construct via targeted homologous recombination resulted in Inactivation of the GLC1A gene occurs. Such a method is called ES (embryonic Stem) Producing animal progeny with inactive GLC1A using modifications to cells It is particularly suitable in the field of agriculture (for example, Thomas & Capec). chi 1987 and Thompson 1989, supra). But for example Hell for delivery to brain tissue such as the hypothalamus and / or choroidal retina Recombinant DNA using a compatible viral vector, such as a pessvirus vector If the construct is administered or targeted directly to the required site in the body, this approach will Can be adapted for use.   Alternatively, a deoxyribonucleotide sequence complementary to the regulatory region of the GLC1A gene Columns (ie, GLC1A facilitator and / or enhancer) as targets Forming a triple helix structure that prevents transcription of the GLC1A gene in target cells Can reduce endogenous GLC1A gene expression (generally, Helene . C. 1991, Anticancer Drug Des. , 6 (6): 5 69-84; Helene. C. Et al., 1992, Ann. N. Y. Acad. S ci. 660: 27-36; and Maher, L .; J. , 1992, Bio assays 14 (12): 807-15).   Similarly, the anti-sense constructs of the present invention can be used to construct one common GLC1A protein. By antagonizing biological activity, for example, both in vivo and in vitro tissue cultures Can be used for tissue manipulation such as tissue differentiation.   Moreover, anti-sense techniques (eg, injection of anti-sense molecules or transcripts thereof) Transfer of plasmids that are anti-sense with respect to GLC1A mRNA or gene sequence Using GLC1A in developmental events, as well as in adult tissues. The normal cell function of GLC1A can be studied. Such techniques can be used for cell culture. However, it can also be used to create transformed animals as described in detail below.   Ribozymes are enzymatic RNA molecules that can catalyze the specific cleavage of RNA . The mechanism of ribozyme action involves the arrangement of the ribozyme molecule on the complementary target RNA. It involves row-specific hybridization followed by endonucleolytic cleavage. Ribozyme content The composition of the offspring must differ to include one or more sequences complementary to the target gene mRNA. And must contain the well-known catalytic sequence responsible for mRNA cleavage. this For sequences, U.S.A. S. Patent, No. 5 , 093, 246. Thus, within the scope of the present invention, GL Specific for endonucleolytic cleavage of RNA sequence encoding C1A protein A hammerhead-like motif ribozyme molecule that catalyzes and efficiently catalyzes Is started.   A specific ribozyme cleavage site within any potential RNA target has the sequence: GU A, Molecules of interest for ribozyme cleavage sites including GUU and GUC By scanning, it is first identified. Once identified, include the cleavage site. Short RNA of between 15 and 20 ribonucleotides corresponding to the region of the target gene Sequences can be evaluated for predicted structural features, such as secondary structure, which This oligonucleotide sequence could be inappropriate. Of the candidate sequence Compatibility can also be determined by using ribonuclease protection techniques to avoid interference with complementary oligonucleotides. It can be assessed by testing its accessibility to speciation.   The nucleic acid molecule used for triple helix formation to inhibit transcription is preferably a single-stranded And is composed of deoxyribonucleotides. These oligonucleotides The base composition of otide has a triple helix formation via Hoogestin base pairing rules. Must be promoted and triple helix formation is present on one strand of the duplex Generally requires a fairly large stretch of either purines or pyrimidines . The nucleotide sequence may be pyrimidine-based and the resulting triple La This can result in TAT and CGC triplets crossing the three linked strands of the strand. And The molecules of the pyrimidine karchi are placed in a parallel orientation with this strand. The single-stranded purines of the plex provide base complementarity to the region of the rich. Addition Instead, for example, a purine-rich nucleic acid molecule containing expansion and contraction of G residues can be selected. These molecules form a DNA duplex and a triple helix with rich GC pairs. Where the majority of the purine residues are Located on the single-strand, resulting in three strands in the triplex. Produces a matching CGC triplet.   Alternatively, potential sequences that can be targeted for triple helix formation are the so-called "switches". Can be increased by creating back "nucleic acid molecules. Switchback molecules Base pairs with one strand of them or the duplex first and then the other Either purines or pyrimidines to be on one strand of the duplex Alternating 5'-3 ', which removes the requirement for a fairly large stretch of It is synthesized in a 3'-5 'manner.   The anti-sense RNA and DNA N ribozymes and triple helix molecules of the invention comprise D Preparation of NA and RNA by any method known in the art. Can be manufactured. This includes, for example, solid phase phosphoramidite chemical synthesis Well known oligodeoxyribonucleotides and oligoribonucleotides And the technology for chemically synthesizing Or the RNA molecule is an antisense RNA molecule May be generated by in vitro and in vivo transcription of a DNA sequence encoding This DNA sequences such as T7 or SP6 Incorporate into a wide range of vectors incorporating compatible RNA polymerase promoters be able to. Or, constitutively or inducibly, depending on the promoter used. Antisense cDNA constructs that synthesize antisense RNA can be stably introduced into cell lines. You.   Moreover, various well-known modifications to nucleic acid molecules have been shown to improve intracellular stability and semi-cellularity. It could be introduced as a way to increase the lifespan. Possible modifications include, but are not limited to, 5 'of the molecule on the side sequence of the ribonucleotide or deoxyribonucleotide And / or addition to the 3 'end, or phosphorothioate or oligodeoxy. 2'O-methyl not a phosphodiesterase bond in the silribonucleotide backbone Including the use of Four. Four. Polypeptide in the present invention   The present invention makes available isolated GLC1A polypeptides available. Isolated GLC1 A polypeptide is isolated and substantially free of other cellular proteins. May be normally associated with those not present, especially the GLC1A polypeptide. No signaling or transcription factors are substantially absent. "other Cellular protein is virtually absent ”(here“ mixed protein ” Or "substantially pure or purified preparation". Is a GLC1A polypeptide mixture containing about 20% (dry weight) or less of protein. GLC1A polypeptide preparation where preparation and protein contamination of about 5% or less is preferred Defined as a product. For the first time, use cloned genes as described here Then, as a purified preparation, the functional form of the target polypeptide is adjusted. "Purify" This means that when referring to peptide, DNA or RNA sequences, they are like other proteins. The specified molecule exists where the physical macromolecule does not substantially exist Say that The term “purified” is used herein to refer to the same type of biological In the presence of macromolecules (water, buffers and other small molecules, especially those with molecular weights below 5000) At least 80% by dry weight is desirable, preferably 95-99% For at least 99. Use 8% as the most desirable. To say “smart” The term has the same numerical definition here as "purified" described immediately above. Use it with it. "Isolated" and "purified" refer to the state as it is (For example, in acrylamide gel) Does not contain substances. However, pure substances and solutions (for example, no contaminating proteins, Alternatively, chromatographic reagents such as denaturants and polymeric substances, for example, Lilamide and agarose) are not limited to this. The purified GLC1A preparation is Lack of contaminating proteins from the same animal in which the GLC1A is normally produced desirable. For example, human GLC1A protein can be engineered in non-human cells. That is, it is obtained by recombinant expression.   One or two specific motifs or domains, or files of any size Small-sized proteins or fragments are, for example, at least 5,10 , 25, 50, 75, 100, 125, and 150 amino acids are within the scope of the invention.   For example, the isolated GLC1A polypeptide is SEQ ID No. G represented in 3 Contains all or part of the amino acid sequence corresponding to the LCIA polypeptide . For the isolation of the peptidyl portion of the GLC1A protein, such peptides Screen for recombinantly produced peptides from the corresponding nucleic acid fragment encoding It is obtained by performing In addition, the fragments are from the traditional Merrifield solid phase. F-mock or t-bock chemistry . For example, the GLC1A polypeptides in the present invention do not overlap each other May be divided arbitrarily by the desired length and overlap if desired Could be broken into pieces like Generated fragments (recombinantly or chemically Confirm the peptidyl fragment. Peptidyl fragments are wild-type (ie, "Genuine") can function as an agonist or antagonist of GLC1A protein.   Another feature of the present invention relates to a recombinant form of the GLC1A protein. You. In addition to the original GLC1A protein, the recombinant polypeptide used in the present invention The peptide must have at least 92% of the amino acid sequence represented by SEQ ID Nos: 3 For example, 94% most preferably has 95% homology. SEQ ID No. Three The polypeptide is at least a sequence selected from the group consisting of It is within the scope of the invention to have 98-99% homology. GLC in the present invention Preferably, the 1A protein is a GLC1A protein . GLC1A protein is SEQ ID No. Including one of the functional arrays in 3 Especially desirable. The GLC1A protein has the biological activity of GLC1A Especially desirable.   The present invention further relates to a recombinant form of the subject GLC1A polypeptide. You. The subject GLC1A polypeptide is encoded by a gene derived from a mammal, Q ID No. Amino acid sequences that are evolutionarily related to the GLC1A protein shown in 3. Have a column. Such a recombinant GLC1A polypeptide is provided with the attached sequence listing Bioactivity of wild-type ("real") GLC1A protein in Can act as either an agonist or antagonist for one of them . “Evolutionarily related” means that the amino acid sequence of GLC1A protein Polypeptides with naturally occurring amino acid sequences, and combinatorial mutations By reference to both variants of the GLC1A polypeptide are indicated. Book Such evolutionarily related GLC1A polypeptides desired in the invention are GL The amino acid sequence published as SEQ ID No: 3 has C1A biological activity and It has at least 92%, preferably 94%, most preferably 98-99% homology. GLC1A protein is SEQ ID No. Contains three amino acid functional sequences Is particularly desirable.   Generally, it has the activity (having "biological activity") of the GLC1A protein referred to here. Polypeptides are those of SEQ ID No. Of the GLC1A protein shown in 3 A polypeptide containing an amino acid sequence corresponding to all or part of the amino acid sequence All or all of the biological / biochemical activities of the GLC1A protein in its natural state A polypeptide that mimics or antagonizes a portion. Biochemical Activity is associated with gene expression, pituitary development, and umbilical yolk artery expression in the abdomen It is desirable to be involved in the outbreak.   Other biological activities of the subject GLC1A protein are described here. Or will be announced in some specialty. According to the present invention, If the peptide is a specific agonist or antagonist of natural GLC1A protein, Has biological activity.   The invention further relates to a method of making the subject GLC1A polypeptide. For example A nucleic acid vector expressing a nucleotide sequence encoding the polypeptide of interest The host cell into which the protein has been introduced is cultured under appropriate conditions to express the peptide. Fine The vesicles are collected and lysed to isolate the protein. Cell culture involves host cells, culture media, And other by-products. The culture medium suitable for cell culture is technically good Are known. Recombinant GLC1A polypeptides can be prepared by methods well known in the art. To isolate from cultures, host cells, or both. For protein purification, On-exchange chromatography, Kel filtration chromatography, ultrafiltration, Electrophoresis and immunoaffinity purification using antibodies specific for such peptides Made There is. Recombinant GLC1A polypeptide has a domain to facilitate purification. Fusion proteins such as GST fusion proteins and poly (His) fusion proteins Is desirable.   More generally, under certain circumstances, one of the subject GLC1A polypeptides may have Providing molog is considered convenient. Organism of natural protein To promote or inhibit only a subset of the activities, the subject GLC1A poly Peptides are limited to either GLC1A agonistic (mimic) or GLC1A antagonistic Function. Therefore, processing with a homolog that has only limited functions Can elicit more specific biological effects. It is treated with agonists and antagonists. Have fewer side effects than The action of agonists and antagonists is similar to natural GLC1A It is because of all the biological activities of the protein.   Each homologue of the target GLC1A protein has a discontinuous point mutation or truncation. It can be created by mutations such as For example, due to mutation Thus, a homologue having the same biological activity as the original GLC1A polypeptide Creating a homolog as a mere subset of the original GLC1A polypeptide Can be. Another approach is to create antagonistic proteins and use GLC1A protein Natural forms, such as competitive binding upstream or downstream of biochemical pathways There is also a method of inhibiting the function of a protein. In addition, creating action-type proteins, There is also a method of maintaining an activated state. Therefore, provided by the present invention Human GLC1A protein and its homolog are regulated in gene expression. Can work both positively and negatively.   The recombinant GLC1A polypeptide of the present invention is a homolog of the real GLC1A protein. Also includes logs. It can modify, for example, ubiquitin binding or Proteolysis by mutations that alter the target of other associated enzymes Mutations in the protein that make it resistant to gender cleavage.   GLC1A polypeptides can be chemically modified to create GLC1A derivatives . Modifications include glycosyl groups, lipids, phosphates, acetyl groups, etc. By forming a covalent or cohesive bond with a chemical group. Sharing of GLC1A protein The conjugation derivative is a functional group of N-terminal or C-terminal amino acid side chains Conversion It is obtained by crosslinking a chemical group.   Improves therapeutic and preventive effects and improves stability (shelf life and resistance to tampering) To secure or post-translational modifications (changing the phosphorylation pattern of proteins) To this end, the structure of the GLC1A polypeptide is modified. Pepti so modified May have at least one of the activities of the native protein, or When designed to be a potent antagonist, the GLC1A described herein in detail It will be functionally equivalent to the polypeptide. Such modifications of the peptide For example, this can be achieved by amino acid substitution, deletion or addition.   For example, leucine to isoleucine or valine, aspartic acid to glutamine Acid, threonine to serine, or one amino acid Substitution of amino acids does not significantly affect the biological activity of the resulting molecule It is natural to expect. Conservative replacement is the side chain It is performed in a family of amino acids that are related to Encoded These amino acids can be generally divided into four families. (1) Acidity = Aspartic acid, glutamic acid; (2) basicity = lysine, arginine, histidine (3) non-polar = alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, Enylalanine, methionine, tryptophan and (4) uncharged = glycine , Asparagine, glutamine, cysteine, serine, threonine, tyrosine. Similar In such a manner, amino acids are divided into repertoires as follows. (1) Acidic = aspartic acid, glutamic acid; (2) basic = lysine, arginine, arsenic Stidine; (3) aliphatic = glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine , Serine, threonine, and serine and threonine are further aliphatic hydroxyl groups. (4) aromatic = phenylalanine, tyrosine, trypto Fan; (5) amide = asparagine, glutamine; and (6) containing sulfur = Cysteine, methionine (for example, Biochemistry 2nd edition, WH Freeman & Co 19 81 L. See Stryer). GLC1 with functional changes in the amino acid sequence of the peptide A homolog (meaning functional means that the polypeptide mimics wild-type function or antagonizes it) Whether to create a wild type tag in the cell. By examining whether the mutant peptide shows a similar reaction to the protein, Or by investigating whether to competitively block such reactions I understand. Polypeptides with more than one substitution can be examined in a similar manner. it can.   The present invention further provides truncation of mutant GLC1A proteins. We also plan to create combinatorial mutations as well as mutations. It is gene expression The possibility of a mutant sequence (for example, a homolog) that functions to regulate Especially useful for: Screening such combinatorial mutation libraries The purpose is, for example, to have both action and antagonism, in other words, to include both. To create a new GLC1A homolog with a new activity.   Moreover, this combination approach of selectively inhibiting gene expression results in GLC 1A homologs can be created. For example, mutations cause other signals GLC1A homologs that bind to pathway proteins and interfere with signal transduction it can. For example, a homolog is a dominant negative mutation. In addition, GL Manipulating a C1A domain makes it more suitable for using fusion proteins Can be obtained.   In one embodiment of the invention, the GLC1A mutation is caused by a combinatorial mutation at the nucleic acid level. Create a different variegated library. It is encoded in a variegated gene library Have been. For example, a mixture of synthetic oligonucleotides is genetically Denatured with the potential GLC1A sequence bound to the sequence Large fusion proteins containing the GLC1A sequence so that they can be expressed as (For phage display).   A library of such potential GLC1A sequence homologs is There are many ways to create from nucleotide sequences. Chemical synthesis of degenerate gene sequences It can be dynamically generated by a DNA synthesizer, and the synthesized gene can be converted to an appropriate expression vector. Connecting. The purpose of such a series of degenerate genes is the potential for their potential in one mixture. All sequences encoding a preferred set of GLC1A sequences are included. That is. The synthesis of degenerate oligonucleotides is well known in the literature. ( See literature, Narang, SA (1983) Tetrahedron 39: 3; Itakura et al. (1981) Reco mbinant DNA, Proc 3rd Cleveland Sympos. Macromloecules, ed. AG Walton, A mste rdam: Elsevier ppg. 273-289; Itakura et al. (1984) Annu. Rev. Biochem. 53 : 323; Itakura et al. (1984) Science 198: 1056; Ike et al. (1983) Nucleic Acid Res. 11: 477). Such technology directly advances other proteins (See literature, Scott et al (1990) Science 249: 386-390; Robe rts et al. (1992) PNAS 89: 2429-2433; Devlin et al. (1990) Science 249: 4 04-406; Cwirla et al. (1990) PNAS 87-6378-6382; as well as U. S. Patents N os. 5,223,409, 5,198,346, and 5,096,815).   In addition, variegated populations of GLC1A fragments are created and screened for biological activity. Of functional sequence fragments for the GLC1A clone to select for functional fragments Bally is provided. Various methods of creating such libraries include chemical synthesis It is well known in the literature, including: As one embodiment, the function distribution is performed as follows. Create a library of column fragments. (i) One nicking occurs per molecule Treating the double-stranded PCR fragment of the GLC1A functional sequence with nuclease under such conditions; i) denaturation of double-stranded DNA; (iii) sense-antisense pair from other nicking products Of DNA to make double-stranded DNA containing DNA; (iv) Restoration by S1 nuclease treatment (V) removing the single-stranded portion from the pair; Incorporate in. In this method, N-terminal or C-terminal or intermediate sites An expression library of fragments of various sizes can be created.   Some gene products from combinatorial libraries by point mutation or truncation Or cDNA libraries for gene products with specific characteristics For this reason, a wide variety of techniques are known in the literature. Such a technique is known as a GLC1A homolog. Rapid screening of gene libraries created by combinatorial mutation of logs Generally applicable. Ideal for screening large gene libraries A widely used method is to place a gene library in a replicable expression vector. Cloning and introducing the vector library into appropriate cells. And expressing the combination gene under certain conditions. The conditions and Encodes a gene whose product can be detected by detecting a suitable activity The vector is relatively easy to isolate. Examples described below Each of the tests that yields a number of modified G Follow the advanced throughput analysis required to screen LC1A sequences .   Combinatorial mutations can create large sized mutant proteins. So Has a size of the order of 10.sup.26. Combination libraries of this size Technically challenging despite throughput screening assays It may be something. New methods have recently been developed to overcome this problem. Supplement It is a sufficient ensemble mutation (REM). It's in the random library Avoid most non-functional proteins and simply increase the frequency of functional proteins. And It reduces the complexity required to perform array space sampling. REM If appropriate selection or screening methods are used, library A type of algorithm that increases the frequency of mutation. (Arkin and Yourvan , 1992, PNAS USA 89: 7811-7815; Yourvan et al. , 1992, Parallel Problem Sol vjng from Nature, 2. , In Maenner and Manderick, eds. , Elsevir Publishing  Co. , Amsterdam, pp. 401-410; Delgrave et al. , 1993, Protein Engineering 6 (3): 327-331).   The invention also provides for the reduction of the GLC1A protein. It is a mammal in the present invention. Prevents binding of GLC1A polypeptides both upstream and downstream of the component To create mimetics, ie peptide or non-peptide agents, that can It is. Mutation techniques such as those described above provide GLC for protein-protein interactions. It is also useful for mapping determinants of 1A protein. For example, the target GL The C1A polypeptide functions upstream (in some cases it is an active activator, Repressor), or GLC When binding to a protein or nucleic acid that functions downstream of the 1A polypeptide, Includes both negative control and positive control. To illustrate, upstream and downstream of GLC1A Determining important residues of the subject GLC1A polypeptide required for molecular recognition of the components A GLC1A-derived peptide that competitively inhibits binding to a real GLC1A protein Used to create dometics. For example, binding to other extracellular proteins To map the amino acid residues of each of the subject GLC1A proteins involved in GLs that promote interaction by using scanning mutations in Peptidomimetic compounds that mimic C1A protein residues can be created You. Such mimetics also interfere with the normal function of the GLC1A protein Could be used to For example, hydrolysis with such residues None of the peptide analogs are benzodiazeprine, a It can be created by using Zepin. (See literature, Freidinger et al . in Peptides: Chemistry and Biology, G. R. Marshall ed. , ESCOM Publisher: L eiden, Netherlands, 1988), azepine (e. g. , See Huffman et al. in Peptides: Chemistry and Biology, G. R. Marshall ed. , ESCOM Publisher: Leiden, Nether lands, 1988), substituted gammal lactam rings (Garvey et al. in Peptides: C hemistry and Biology, G. R. Marshall ed. , ESCOM Publisher: Leiden, Netherl ands, 1988), keto-methylene pseudopeptides (Ewenson et al. (1986) J Med C hem 29: 295; and Ewenson et al. in Peptides: Structure and Function (Proceed ings of the 9th American Peptide Symposium) Pierce Chemical Co. Rockland , IL, 1985), b-turn dipeptide cores (Nagai et al. (1985) Tetrahedron Lett 26: 647; and Sato et al. (1986) J Chem Soc Perkin Trans 1: 1231), and b-amin oalcohols (Gordon et al. (1985) Biochem Biophys Res Commun 126: 419; and Dan n et al. (1986) Biochem Biophys Res Commun 134: 71). Four. Four. 1. Cells expressing recombinant GLC1A polypeptide   The present invention provides a method for introducing a nucleic acid to express a recombinant form of a subject GLC1A polypeptide. The associated host cells are also involved. Host cells can be prokaryotic or nucleated cells . GLC encoding full or full size protein Using the nucleotide sequence obtained by cloning the 1A protein, A recombinant GLC1A polypeptide was made via a nucleated cell process. Expression A nucleotide sequence is connected to a gene construct such as a Yeast, birds, insects or mammals) or prokaryotic cells (bacteria) The method of switching among them is the standard for creating other well-known proteins. It is a way. Well-known proteins include, for example, map kinase, pg. 53, W TI, PTP phosphatase, SRC, etc. Similar method or improvement In accordance with the subject invention, the recombinant G LC Create a 1A polypeptide.   Recombinant GLC1A genes can be found in prokaryotic or nucleated cells, or both. Encoding the GLC1A protein or a part thereof in a vector suitable for expression of By connecting different nucleic acids. Recombinant GLC1A polypep Expression vectors for making tides contain plasmids and other solids. You. For example, vectors suitable for expressing a GLC1A polypeptide include the following: Such as: pBR322-derived plasmid, pEMBL-derived plasmid, pEX Derived plasmids, pBTac-derived plasmids, and prokaryotic cells such as E. coli. PUC-derived plasmid for expression.   There are many vectors for expressing recombinant proteins in yeast. For example , YEP24, YIP5, YEP51, YEP52, pYES2 and YRP17 were obtained by converting the gene construct into cerevisiae (see, eg, Broach et al., Ex, hereby incorporated by reference). perimental Manipulation of Gene Expression Academic Press 1983 p.83 Cloning and expression vectors that are useful for introduction into Academic Press) is there. These vectors replicate in E. coli in the presence of pBR322, and Replication of the determinants of the plasmids. Replicate in cerevisiae. Further Ann Use a drug resistance marker such as picillin. Examples include the GLC1A polypeptide The peptide is a functional sequence of one of the GLC1A genes shown in SEQ ID Nos: 1 and 2. Using an expression vector obtained by subcloning create.   Popular mammalian expression vectors promote the growth of the vector in bacteria. One or more nucleated cells that contain prokaryotic cell sequences for expression Contains a cell transcription unit. PcDNAI / amp, pcDNA / neo, pRc / CMV, pSV2gpt, pSV2neo, pSV2-dhfr, pTk2, pRSVneo, pMSG, pSVT7, pko-ne o and pHyg are mammalian expression vectors suitable for transfecting nucleated cells This is an example. Some of them promote replication in both prokaryotic and nucleated cells, Modified with a bacterial plasmid sequence such as pBR322 to facilitate resistance selection There are also things. Others include cattle for transient expression of proteins in nucleated cells. Papilloma virus (BPV-1) or Epstein-Barr virus (pH EBo, pREP origin and p205) may be used. Transformation of host organisms and plasmids The various methods used for the adjustment of are detailed in the literature. For both prokaryotic and nucleated cells Other suitable expression systems and common recombination techniques are described in Molecular Cloning. Laboratory Manual ”(2nd edition, Shamrock, Fritz and Maniatis, Cold Surling Harbor. See Lab Publishing) Chapters 16 and 17.   In some cases, recombinant GLC by utilizing a baculovirus expression system It may be desirable to express a 1A polypeptide. Such a vacu Examples of virus expression systems include pVL-derived vectors (eg, pVL1392, pV139). L1393 and pVL941), pAcUW-derived vectors (e.g., pAcUW1), and pBlueBac- There are derived vectors (eg, pBlueBaeIII containing beta-gal).   If it is desired to express only a portion of the GLC1A protein, for example, Want truncation mutants lacking the N-terminus, such as truncation mutants lacking peptides If the starting codon (A TG) must be added. N-terminal methionine is methionine aminopeptide It is well known in the literature that enzymatic cleavage can be achieved by using titase (MAP). Have been. MAP is used for E. coli (Ben-Bassat et al. (1987) J.C. Bacteriol. 169: 751-757) , And Salmonella cloned, and the in vitro activity is (Miller, et. A1. (1987) PNA S84: 2718-1722). So, if you wish, To express a polypeptide derived from GLC1A in a host making MAP Thus, in vivo (E. coli or CM89, or S. aureus). cerevisiae), purified MAP In vitro (by the method of Miller et al.) Allows the use of N-terminal methionine Can be removed.   In another embodiment, transgenics used to create recombinant proteins are used. The animals are described in detail below. Four. Four. 2. Fusion proteins and immunogens   This is another embodiment. The functional sequence of a polypeptide Incorporated as part of a fusion gene that contains the encoding nucleotide sequence I will. If you want an immunogenic fragment of the GLC1A protein, The system is useful. For example, the rotavirus VP6 capsid protein is GL Used as an immunocarrier protein for portions of the C1A polypeptide. So It may be a monomer or a virus particle. Produce antibody of target GLC1A protein Incorporate the nucleic acid sequence corresponding to the part to be ligated into the fusion gene construct . The construct contains the functional sequence of the late vaccinia virus structural protein. A fusion protein containing a GLC1A epitope as a virus particle portion. To produce the expressed recombinant virus. Hepatitis B surface antigen fusion protein The used immunofusion protein is also known. Similarly, recombinant hepatitis B virus particles Use it. Similarly, the GLC1A protein portion and the poliovirus cap Chimeric constructs encoding fusion proteins, including sid proteins, Enhances the antigenicity of the polypeptide. (See literature, EP Publication No: 0259149; and  Evans et al. (1989) Nature 339: 385; Huang et al. (1988) J. Virol. 62: 3855; and Schlienger et al. (1992) J. Virol. 66: 2).   Multi-antigen peptide system for peptide-based immunization creates an immunogen Used to do. Organization of peptides on oligomer-branched lysine cores The desired portion of the GLC1A polypeptide can be obtained directly by chemical synthesis. ( See literature, Posnett et al. (1988) JBC 263: 1719 and Nardelli et al. (1991) J . Immunol. 148: 914). The antigenic determinants of GLC1A protein are also found in bacterial cells. It can appear and be presented.   In addition to utilizing fusion proteins to increase immunogenicity, fusion proteins Is widely recognized to promote protein expression. Therefore, in the present invention, GL The fusion protein is used for expression of the C1A polypeptide. For example, GLC1A tan Protein is produced as glutathione-S-transferase (GST fusion) protein . Such GST fusion proteins have, for example, a glutathione derivative substrate Thus, a purified product of the GLC1A polypeptide can be easily obtained. ( See literature, Current Protocols in Molecular Biology, eds. Ausubel et al. ( N. Y. : John Wiley & Sons, 1991)).   This is another embodiment. The fusion gene encoding the purified leader sequence For example, poly- (His) entero at the N-terminus of the desired portion of the recombinant protein Ki Affinity chromatography using nickel resin like the sequence of the enzyme cleavage site The fusion protein expressed can be easily purified by the chromatography. Purification The leader sequence is subsequently removed by enkerokinase treatment and the purified protein is removed. Can be obtained. (See literature, Hochuli et al. (1987) J.C. Chromatography  411: 177; and Janknecht et al. PNAS 88: 8972).   Techniques for making fusion genes are described in specialized journals. Various polypeptide arrangements Joining the various DNA fragments encoding the sequence follows conventional methods. Do Use blunt or Strager ends for splicing and Terminate the ends with restriction enzymes to fill the binding ends and avoid improper conjugation. Alkaline phosphatase treatment and enzymatic splicing . In another embodiment, fusion genetics can be performed using conventional methods, including automatic DNA synthesizers. Combines the children. Alternatively, gene fragments are amplified by PCR using anchor primers. Width. In doing so, a complementary overhang between two consecutive gene fragments And then annealing to create one chimeric gene sequence be able to. (See literature, Current Protocols in Molecular Biology, eds. Au subel et al. John Wiley & Sons: 1992). Four. Four. 3. antibody   Another feature of the invention is that antibodies, particularly those that react with GLC1A protein, Body. For example, an immunogen derived from the GLC1A protein based on a cDNA sequence Anti-protein / anti-peptide antiserum and Clonal antibodies can be created. (See literature, Antibodies: A Laboratory Man ual ed. by Harlow and Lane (Cold Spring Harbor Press: 1988)). Mouse and ham A mammal, such as a star or rabbit, is immunized with the immunogenic peptide. (GL CIA polypeptide or an anti-protein capable of producing an antibody reaction as described above. Original fragments or fusion proteins). Carrier bonding and other tamper Methods for imparting antigenicity to proteins and peptides are well known in the literature. Anti-GLC1A protein The immunogenic moiety is administered with an adjuvant. Immunity progresses in serum or plasma Check by monitoring the antibody titer. To evaluate normal antibody levels A standard ELISA or other immunoassay using the immunogen used as the antigen Do. Antibodies of interest are antigenic determinants of mammalian GLC1A protein, , An antigenic determinant of the protein represented by SEQ ID No: 2, or extremely Close homologs (94% or more homology is preferable if at least 92% homology can be achieved) It is desirable that the antigenic determinant of (1) has immunospecificity.   Following animal immunization with an antigenic portion of a GLC1A polypeptide, anti-GLC1A An antiserum can be obtained. If desired, polyclonal anti-GLC from the serum The 1A antibody can be isolated. To make a monoclonal antibody, Collect antibody-producing cells (lymphocytes) from the animal, and follow standard somatic cell fusion methods. The hybridoma cells are obtained by fusing with immortalized cells such as myeloma cells. That Such techniques are well known in the literature. For example, the hybridoma method (literally, originally veloped by Kohler and Milstein, (1975) Nature, 256: 495-497), human B cell Hybridoma method (Literature, Kozbar et al. , (1983) Immunology Today, 4:72), and And EBV-transformed hybridoma method for obtaining human monoclonal antibodies (literature, Cole et al. Alan R., (1985) Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy. Lis s, Inc. pp. 77-96). Specifically reacts with the GLC1A polypeptide of the invention The hybridoma cells producing the antibodies are screened immunochemically. Monoclonal antibodies can be isolated from cultures of such hybridomas.   As used herein, the term antibody is a member of the mammalian GLC1A polypeptide of interest. If they specifically react with each other, the fragments are also included. Antibodies are conventional Can be fragmented. Same as above, before fragmentation Screening antibody fragments by the method. For example, F (ab)TwoFragment pepsin antibody Obtained by treating That F (ab)TwoReduces disulfide bonds in fragments This results in an F (ab) fragment. The antibody of the present invention has at least the CDR region of the antibody. GLC1A also has a bispecific and chimeric molecule with affinity It is.   An antibody that specifically binds to a GLC1A epitope is the subject GLC1A polypeptide. Tissue samples to determine their expression levels and patterns. Also used for staining. Anti-GLC1A antibodies are used to test G in tissues as part of a clinical test. To detect and evaluate LC1A protein levels, use immunoprecipitation or immunoblotting. Diagnostic methods may be used. For example, such a measurement is It is useful for predicting the onset and progress of the disease. Similarly, individual individuals monitor GLC1A protein levels. Being able to monitor the treatment of patients with such diseases You will also know the effect. GLC1A polypeptide levels can be measured in cerebrospinal fluid or amniotic fluid. Can be measured using cells in body fluids such as described above and tissue samples obtained by biopsy. Anti Diagnosis using the GLC1A antibody includes, for example, early diagnosis of degenerative diseases, particularly at birth. Immunological tests for diagnostic purposes are also included. Diagnosis with anti-GLC1A polypeptide antibody Diagnosis also includes immunoassays for the early diagnosis and typing of neoplastic and hyperplastic diseases It is.   Another application of the anti-GLC1A antibody in the present invention includes gtll, gt18-2 3.Immunization of cDNA libraries constructed in expression vectors such as ZAP and ORF8 There is staring. Proper reading frame and orientation This type of messenger library with inserted functional sequences Make the impact. For example, gt11 has an amino terminus of beta-galactosidase. A fusion protein consisting of a foreign polypeptide at the carboxy terminus create. The antigenic epitope of GLC1A protein is that it is specific for GLC1A. Detect antibodies with other A-protein orthologs or paralogs of the same species be able to. For example, a nitrogenase transferred from a plate on which phages are growing React the membrane with anti-GLC1A antibody. Positive files found by this test The phage is then isolated from the growing plate. Thus, the GLC1A homolog Detected a different isoform (including splicing mutation) from human For cloning from other animals. 4.5. How to treat the disease   In the present invention, the pathological conditions targeted for GLC1A treatment are various. May. Various types of glaucoma are one of the obvious examples.   “GLCIA Therapy” Becomes Active or Antagonistic to Wild-Type GLC1A To work, any suitable adjustments, such as those described above, to the polypeptide , Gene therapy constructs, antisense molecules, peptidomimetics, small Includes molecules, non-nucleic acids, non-peptides, or drugs identified in drug assays herein In.   In some cases, the gene is upregulated in some diseases and Is regulated in an inactive state, so when treating with the substances and methods described here Activates or suppresses GLC1A biological activity in some situations It is desirable. Some genes are under-expressed in certain diseases. GLC1A gene product Activity is impaired for some reason and progresses towards the development of disease symptoms. That's it Regulation of GLC1A gene expression or reduction of GLC1A protein activity Can cause or exacerbate the disease itself.   May be used to ameliorate disease symptoms including GLC1A gene misexpression Some approaches include, for example, antisense, ribozyme, There are main-chain molecules. Linking upstream or downstream elements in a signal cascade In this case, compounds that compete with the GLC1A protein are Antagonism, which exerts a therapeutic effect. Examples of suitable compounds are detailed above. The antagonists and homologs described above. Another example is the biological activity of GLC1A protein. It is probably desirable to enhance sex, for example, Use GLC1A agonists and mimetics and perform gene replacement therapy This is possible.   Confirm that GLC1A gene expression and protein activity are enhanced or suppressed. The compound is effective in treating patients to treat or improve glaucoma-related symptoms Doses. 4.5.1. Effective dose   The toxicity and therapeutic effects of such compounds can be measured using standard drugs using cell culture and laboratory animals. I studied it in a scientific way. In examining, LD50(50% fatality rate of the population) and ED50(Group At a dose that produces a 50% therapeutic effect. The dose ratio between toxic and therapeutic effects is the therapeutic index And LD50/ ED50Expressed as a ratio. Compounds with a large therapeutic index are preferred. on the other hand, When using compounds with toxic side effects, care must be taken with the administration method. Absent. Affected tissue to minimize potential damage to intact cells It is the administration method that determines the site. Thereby reducing side effects You.   Using data from cell culture and animal studies to determine the range of calculate. The dose of such compounds should be50 Or a circulating concentration range including Dosage should be in this range depending on the route and mode of administration. Fluctuate within. Therapeutic effect on any compound used in the method of the invention Fruit doses are first calculated by cell culture assays. IC defined by cell culture50(Symptoms Circulating plasma concentrations, including the concentration of the test compound that suppresses half of the maximum) The dose is determined in an animal model as described. Based on such information, the dose in humans Make more accurate decisions. Levels in plasma, e.g. high performance liquid chromatography Measure with Five. 2. Formulation and use   In accordance with the present invention, a pharmaceutical composition for use may have one or more physiologically acceptable It is formulated in a usual manner using a carrier or excipient obtained. Therefore the compound Physiologically acceptable salts and solvents may vary depending on the method of administration, e.g., injection, inhalation or Is another inhalation (by mouth or nose) or oral, sublingual, parenteral or direct Intestines, determined against.   For such treatments, the oligomers of the invention may be administered systemically, dermally Alternatively, it is formulated for various administration loads such as local administration. Technology and formulations For generalization, see Remington's Pharmaceutical Sciences, Meade Publishing Co. , Easton, PA. For systemic administration, injection is preferred. that is Injection, intramuscular injection, intravenous injection, intraperitoneal injection and subcutaneous injection. Book for injection The oligomer of the invention is made into a liquid dosage form. It's like Hanks solution or Ringer's solution Preferred physiologically compatible buffers are preferred. Further, the oligomer was once in a solid dosage form It can be dissolved or suspended immediately before use. Lyophilized products are also included.   For oral administration, the drug composition is passed through a pharmaceutically acceptable excipient. For example, tablets or capsules are made in the usual way. The excipient is a binder (eg, Corn, starch, polyvinylpyrrolidone, or Is hydroxypropyl methylcellulose); filters (eg lactose, fine Microcrystalline cellulose or calcium hydrogen phosphate); lubricating oils (eg, steer Magnesium phosphate, talc powder or silica); disintegrants (eg potatoes) ・ Starch or sodium starch glycolate or wetting agent Sodium uryl sulfate). Tablets are coated in a manner well known in the literature . Liquid preparations for oral administration may take the form of liquids, syrups or suspensions. Or, provided as a dry product and dissolved in water or another suitable solvent immediately before use There is also. Such liquid preparations are routinely prepared using pharmaceutically acceptable excipients. Adjust by law. Additives include, for example, suspending agents (eg, sorbitol syrup , Cellulose derivatives or hydrogenated edible fats); emulsifiers (eg lecithin) Or acacia); water-insoluble solvents (eg, almond oil, oil S Ter ethyl alcohol or fractionated vegetable oils) and preservatives (eg, Methyl or propyl-P-hydroxybenzoate or sorbic acid) You. Formulations add buffer salts, flavor, color and sweetness as appropriate.   For formulations for oral administration, the active form should be in a form suitable for controlled release. Take.   For sublingual administration, it takes the form of tablets or candy according to the usual formulation method.   For administration by inhalation, the use of the compounds according to the invention takes place under pressure. In the form of a spray in a container or a nebulizer with a suitable propellant take. Propellants include, for example, dichlorodifluoromethane, Tan, dichlorotetrafluoroethane, carbon dioxide or other suitable gas It is. In the case of a pressurized sprayer, the dosage unit may be with a valve to inject the indicated amount. And can be determined. Capsules such as gelatin for use in inhalers Powders and cartridges contain a powdered mixture of the compound and an appropriate powdered material such as lactose or starch. Make by mixing the base material.   Compounds for parenteral administration by injection, for example, by physician injection or infusion Adjust things. Injectable preparations can be prepared in ampoules or multi-dose containers Take the form for each dosage unit. Its composition includes suspension, liquid, and oil Milky or dissolved in water. Such formulation agents are included. Other active ingredients include sterile pyro It is a suitable solvent, such as water without gen, in powder form before use.   The compounds are also adjusted for rectal administration, such as a suppository or retention enema. Common suppository bases are cocoa butter and other glycerides.   In addition to the formulations described previously, the compounds may also be prepared for a depot preparation. That's it Long-acting preparations such as those implanted (eg, subcutaneously or intramuscularly) or injected intramuscularly Is administered. So, for example, the compound may be a suitable polymer or hydrophobic substance (such as Emulsions in acceptable oils) or ion exchange resins, or slightly It is prepared as a solubilized derivative, for example, as a solubilized salt.   Systemic administration includes transmucosal or transdermal routes. Transmucosal or transdermal administration For proper penetration to infiltrate through barriers like skin and mucous membranes Adjust the agent. Such penetrants are known in the literature, for example, transmucosal In such cases, bile salts or fuchsic acid derivatives are used. In addition, surfactants promote penetration I do. Transmucosal administration can be through nasal sprays or by suppositories. local For topical administration, the oligomers in the present invention may be ointments, as is known in the literature, It takes the form of an ointment, gel or cream.   In clinical practice, a method for administering a gene to a patient for GLC1A gene therapy is Many are known. It is detailed in the literature. For example, gene therapy It is administered systemically, for example by intravenous injection. And the specific tamper of the target cell Transduction depends on the specificity of the transfection. Transfer The specificity of the action depends on the expression of the gene transfer vector, cell type and tissue type. I'm involved. They support the expression of receptor genes controlled by transcriptional regulatory sequences. Are arranged. In other embodiments, the initial delivery of the recombinant gene is transfer to the animal. It is quite limited, being totally localized. For example, gene delivery vehicles With a catheter (US Patent 5,328,470) or stereotactic injection (Chen et al. 1994 PNAS9 1: 3054-3057). Glue that constitutes SEQ ID NO: 1 or 2 Any of the sequences shown in the list may be used, but the GLC1A gene or its homologue In a manner described, for example, Dev et al. , (1994 Cancer Treat Rev 2 0: 105-115) by electroporation using a gene therapy construct Introduce. Virus-containing genes with specific effects on local treatment of eye diseases The therapeutic vector is published International Patent Application No. WO 95/34580 to U. It is described in Eriksson et al.   Gene therapy construct formulations are essentially gene delivery systems in diluent System or with a base that slowly releases the gene delivery vehicle Take the wrapped form. In addition, complete gene delivery and system Some are produced. For example, retroviral vectors A type of preparation consisting of one or more cells that produce a child delivery system.   The composition may, if desired, be packaged in one or more unit doses containing the active ingredient. Presented at the dispensing device. Packaging is gold, like plastic wrap, for example. Made of genus or plastic foil. Packaging or dispensing equipment Instructions. Diagnosis and prognosis   The following mutations have been identified in glaucoma patients: (1) GLN368TOP, (2) GLY364V AL, (3) TYR437HIS, (4) ILE477ASN, (5) a 6 bp insersion in codon 396, (6) VAL 495ILE, (7) ALA455VAL, (8) THR377MET, (9) GLN19HIS, (10) ARG82CYS plus Such mutations are known among healthy subjects. (1) tYR347TYR, (2) THR325THR, (3) V AL439VAL, (4) ARG398LYS (5) Pro13Pro.   The prevalence of the nucleotide sequence reported here is the prevalence of glaucoma in the general population. Together, glaucoma in approximately 100,000 patients in the United States has a GLC1A gene It suggests that the mutation is the cause. Therefore, the GLC1A gene is It is the best known molecule in extinction. For comparison, in Japan It has been estimated that only 2,000 people have a mutation in the rhodopsin gene. You. The gene is considered to be the causative gene of retinitis pigmentosa. A specific glaucoma source The discovery of a causative gene means that children have a high risk of the disease before losing vision. It allows for treatments that measure and preserve vision.   In addition to the GLC1A nucleic acid molecules and polypeptides described above, In a prognostic test, the present invention provides at least one of the nucleic acids set forth in SEQ ID Nos: 1 or 2. Or the amino acid sequence shown in SEQ ID No: 3 And a polypeptide containing a part thereof.   The method provides a method for determining whether a subject is at risk for glaucoma are doing. The method comprises the steps of detecting genetic damage having at least one of the following characteristics: It is desirable to have the property of detecting the presence or absence of Good. (i) It affects the integrity of the gene encoding GLC1A protein. (Ii) Misexpression of the GLC1A gene. To explain, such a genetic loss Scratches can be detected by confirming at least one of the following: (i) GLC1A remains Deletion of one or more nucleotides in the gene, (ii) one in the GLC1A gene (Iii) the addition of one or more nucleotides in the GLC1A gene (Iv) rearrangement of the chromosome containing the GLC1A gene, (v) GLC Alteration of messenger RNA transcription level of 1A gene, (vi) Methylation of genomic DNA Abnormal modifications of the GLC1A gene, such as patterns, (vii) Presence of non-wild type in splicing of messenger RNA transcription, (viii) GLC1 Non-wild type level of A protein, (ix) loss of allele of GLC1A gene, (x) Inappropriate post-translational modification of GLC1A protein. As described below, the present invention provides a G A number of methods are provided for detecting damage to the LC1A gene. The important thing is G Causes of abnormal proliferation or proliferation of cells depending on LC1A or the possibility of differentiation To provide the ability to identify various molecules.   As a specific example, the sense or antisense sequence of the GLC1A gene Oligonucleotides containing (purified) nucleotide sequence regions that can be rediscovered Provided are nucleic acid components made of a tide probe. For example, something like SEQ ID: 1 and 2. Or a naturally occurring mutation, or the subject GL 5 'or 3' flank sequence or intron sequence naturally associated with C1A Or a spontaneous mutation of it. Make cell nucleic acids easy to hybridize Purify and dissolve. Exposing the probe to the sample nucleic acids. Sample nucleic acid and probe Hybridization with the probe. Such technology is used for mRNA transcription level. As well as deletions or replacements at the genomic level or at the mRNA level. Used to detect injured damage.   As mentioned above, one of the features of the present invention is that cells isolated from a patient are used. To determine if one or more of the sample cells has a mutation in GLC1A. It is related to such diagnostic tests. In this method, the subject is Risk of disease characterized by overgrowth or differentiation of vesicles Provide a way to determine whether Of the gene encoding GLC1A Genetic damage characterized by changes that affect integrity Who have the characteristic of being able to detect whether or not there is Law is preferred. Illustratively, such genetic damage is at least one of the following: Detected by checking one. (i) one or more in the GLC1A gene (Ii) one or more nucleotides in the GLC1A gene (Iii) replacement of one or more nucleotides in the GLC1A gene (Iv) non-wild in splicing of messenger RNA transcript of GLC1A gene The existence of a type. As described below, the present invention detects damage to the GLC1A gene. It offers many ways. Importantly, GLC1A-dependent abnormal proliferation of cells Provides the ability to identify a variety of molecules that are likely to multiply and / or differentiate It is doing.   To detect damage, use the polymerase chain reaction (PCR) (US Patent Nos. 4,683,195 and 4,683 , 302)), for example, anchor PCR or RACE PCR or ligation strand Reaction (LRC) (see literature, Landegran et al. (1988) Science 241: 1077-1080; and Nak azawa et al. (1994) PNAS 91: 360-364), the latter being particularly abrupt in the GLC1A gene. Useful for detecting mutations (see literature, Abravaya et al (1995) Nuc Acid Re s 23: 675-682). It is only an illustrative example. The method includes the following steps: You. (i) collection of cells from a patient, (ii) nucleic acid (genomic nucleic acid, m (Iii) isolation of the GLC1A gene (if any) Highly specific for the GLC1A gene under conditions such that Bringing one or more primers into close contact with the sample nucleic acid, (Iv) Detection of the presence or absence of amplification products, or detection of amplification product size and control Comparison with the rule sample. How to detect the mutations described here and PCR or LCR for primary amplification in combination with any method used It seems to be desirable to use.   Other amplification methods include self-sustaining sequence replication (Literature, Guatelli, J. et al. C. et al. , 1990 , Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 1874-1878), transcription amplification system (literature, Kwoh , D. Y. et al. , 1989, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 1173-1177), Q belt ・ Replicase (Literature, Lizardi, P. M. et al. , 1988, Bio / Technology 6: 1197 ) Or other nucleic acid amplification methods, amplified molecules by methods well known in the literature It is like detecting. These detection schemes have very few nucleic acid molecules Useful for detecting such molecules when present only in numbers.   It is an example of a sample test. Restriction of GLC1A gene mutation in sample cells It can be seen as a change in the cleavage pattern of the enzyme. For example, samples and controls DNA is isolated, amplified, digested with one or more restriction endonucleases, and Check the fragment length by electrophoresis. Furthermore, sequence-specific ribozymes (US Patent No. . 5,498,531) causes specific sudden abrupt You can know the presence of the mutation.   This is still another embodiment. Using various sequencing reactions known in the literature, The sequence of the GLC1A gene is determined by The sequences of the 1A gene (control) are compared. Magzam and Kilbert (literature, Proc. Natl Acad Sci USA (1977) 74: 560) or Sanger (literature, Sanger et. al (1977) Proc. Nat. Acad. Sci 74: 5463). Has become. It is also conceivable to use automated sequencing for specimen testing. (Literature Biotechniques (1995) 19: 448), which also includes a mass spectrometer. (Literature See PCT publication WO 94/16101; Cohen et al. (1996) Adv Chromatogr 36: 1 27-162; and Griffin et al. (1993) Appl Biochem Biotechnol 38: 147-159) In some instances, although obvious in the literature, one or two Three nucleobases are required. For example, if you find only one nucleic acid, you can achieve it. You.   This is another embodiment. Cleavage reagent (nuclease, hydroxylamine or Protection (along with smith tetroxide and piperidine) Used to detect matched bases or RNA / DNA heteropairs (Literature, Myers, e t al. (1985) Science 230: 1242). Generally, mutations obtained from tissue samples are RNA or DNA capable of functioning and RNA or DNA containing the wild-type GLC1A sequence The heterozygous pair can be formed by the hybridization, and the mismatch “cleavage starts. Treat the reagent with a mismatched base pair between the sample and the control. For single-stranded regions. For example, an RNA / DNA pair is treated with RN ace, / DNA is treated with S1 nutase to enzymatically digest the mismatched region. Other practices It is an example. Piperidine to digest mismatched regions in both DNA / DNA and RNA / DNA pairs Together with hydroxylamine or osmium tetroxide. mismatch Material obtained after digestion of the region was denatured to determine the mutation site Determine size with polyacrylamide gel. (See literature, Cotton et al (1988 ) Proc. Natl Acad Sci USA 85: 4397; Saleeba et al (1992) Methods Enzymod. 217: 286-295). Control DNA and RNA should be marked for detection .   This is another embodiment. In the mismatch cleavage reaction, G obtained from the sample cells was used. A system for detecting or mapping point mutations in LC1A cDNA And proteins that recognize mismatched base pairs in double-stranded DNA (so-called “DNA mismatches”). Use more than one enzyme (eg, the E. coli mutY enzyme is a G / A mismatch) Thymidine DNA glycosylate obtained from HeLa cells To cut the T. (Literature, Hsu et al. (1994) Carcinogenesis 15: 1657-1662). You see According to a specific example such as a book, GLC1A, for example based on wild-type GLC1A The probe and the cDNA of the test cell or other DNA are hybridized. salt The base pair is treated with a DNA mismatch repair enzyme. The cleavage product was detected by electrophoresis. For example, US Patent No. 5,459,039.   This is another embodiment. A change in the mobility of electrophoresis causes the GLC1A gene to protrude. Confirm the mutation. For example, single-stranded polymorphisms (SSCPs) Nucleic acid differences are detected by electrophoretic mobility. (Literature, Orita et al. (1989) Proc Nat l. Acad. Sci USA 86: 2766, see also Cotton (1993) Mutat Res 285: 125-144; a nd Hayashi (1992) Genet Anal Tech Appl 9: 73-79). Samples and controls The single-stranded fragment of GLC1A nucleic acid is denatured and reconstituted. Secondary structure of single-stranded nucleic acid Depends on the sequence. If you check the mobility by electrophoresis, you can see the change of one base Can be turned on. The DNA fragment is labeled or labeled with a labeled probe Is detected. Using RNA (rather than DNA) increases the sensitivity of this test. Its secondary This is because the structure is more sensitive to changes in the arrangement. The method of interest is based on electrophoretic mobility. It is desirable to use heteropair analysis to separate double-stranded heteropair molecules New (Literature, Keen et al. (1991) Trends Genet 7: 5).   In another embodiment, a gradient that denatures the movement of the mutant and wild type fragments is used. Another method is to use a polyacrylamide gel (DGGE). (Literature, Myers et  al (1985) Nature 314: 495) When using DGGE as a test method, DNA is completely altered. Add a GC clamp of approximately 40 base pairs of GC-enriched DNA by PCR to avoid inactivation. Furthermore, Heat the denaturing reagent gradient to identify differences in mobility between control and sample DNA. (See Lisen, Rosenbaum and Reissner (1987) Biophys Chem 265: 127) 53).   Examples of other methods for detecting point mutations include, but are not limited to, selection. Selective oligonucleotide hybridization, selective amplification, or selection This is a typical primer extension. For example, a known mutation Place in the middle of the primer and hybridize only when a perfect match is obtained. Hybridize under the condition that it can be synthesized (Literature, Saiki et al. (1986) Natur e 324: 163); Saikietal (1989) Proc. Natl Acad. Sci USA 86: 6230). Like that Allele-specific oligonucleotide hybridization methods are When the oligonucleotide hybridizes with the target DNA amplified by PCR, 1 To test for two mutations or to hybridize oligonucleotides Hybridizes with labeled DNA by adhering to a membrane for It is used to check for various mutations.   Alternatively, allele-specific amplification that relies on selective PCR amplification The width method may be used with instant inventions. Primers for specific amplification Oligonucleotides used as primers must either have a mutation in the middle of the molecule (amplification). Is dependent on differential hybridization), (literature, G ibbs et al (1989) Nucleic Acids Res. 17: 2437-2448) or one ply Insert the 3 'end of the mer to prevent mismatches under appropriate conditions and extend the polymerase To (Literature, Prossner (1993) Tibtech 11: 238. Furthermore, cut-based detection It is desirable to insert a new restriction enzyme site in the mutated region to , Gasparini et al (1992) Mol. Cell Probes 6: 1). For some amplifications, Taq G) Ligase may be used (Literature, Barany (1991) Proc. Natl. Acad. Sci USA 88: 189). In such a case, the 3 'end of the 5' Since splicing can be performed, the presence or absence of amplification can be determined by identifying the presence or absence of amplification. Mutations can be detected.   For mutations for early termination in protein translation, see Application testing (PTT) is an effective diagnostic approach (Literature, Roe st, et. al. , (1993) Hum. Mol. Genet. 2: 1719-21; van der Luijt, et. al. , (1 994) Genomics 20: 1-4). For PTT, RNA is first isolated from tissue. Reverse it Transcribe and amplify by PCR. Reverse transcription PCR products are Template for embedded PCR amplification with primers containing nucleated cell translation initiation sequences Use it as After amplifying the target region, the unique mochi incorporated into the primer Allows for in vitro continuous transcription and translation of PCR products. Translation product Truncated by sodium silyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis The appearance of the polypeptide is a mutation that causes premature termination of translation. That is, there is. Applications of this method include target area If derived from a son, DNA (as the corresponding RNA) can be used as a template for PCR. There is also.   In another embodiment of the invention, an oligonucleotide comprising a region of nucleotide sequence A nucleic acid component containing a reotide probe is provided. The area is GLC1A Whether the target GLC can hybridize with the gene sense or antisense sequence Mutation to intron sequence or 5 'or 3' flank sequence linked to 1A gene What can be caused or its mutation can occur naturally It is. Cell nucleic acids are dissolved and purified for easy hybridization. Exposing the probe to the sample nucleic acids. Hybridization of probe to sample nucleic acid Detect the zation. Such methods include: Used to detect damage at the genomic or mRNA level, such as replacement. like that Oh Rigonucleotide probes can be used for neoplastic or hyperplastic diseases (eg, abnormalities). (Cell proliferation) for diagnostic or predictive evaluation of gene mutations Used.   The method described herein may be used, for example, for at least one nucleic acid probe described herein. Performed by using pre-packed diagnostic kits containing lobes or antibodies. It is. Patients who have or have a family history of the disease or illness involving the GLCA gene It may be convenient to use it for clinical use to diagnose.   Any cells or tissues where GLC1A is expressed, preferably monocytes, endothelium Cells and smooth muscles are preferred, but can be used for the diagnosis described below. For example, The body fluid of the specimen (eg, blood) is obtained in a known manner (eg, venipuncture). You. In other methods, nucleic acid testing can be performed on dry samples (skin or hair). You. Fetal nucleic acid samples are available from International Patent Application No. WO 91/7660 Obtained from mother's blood as described in to Bianchi. Other than that, amniotic fluid cells Villi are used for prenatal diagnosis.   Diagnostic methods include direct tissue sections (fixed) using patient tissue obtained from biopsy or resection. Or freezing). It does not require nucleic acid purification. That's it For such methods, nucleic acid reagents are used as probes or primers (see literature, Nuovo, G. J. , 1992, PCR in situ hybridization: protocols and applications , Raven Press, NY).   In addition to focusing on one nucleic acid sequence, such detection schemes Feel is also evaluated. The fingerprint profile can be Use differential display, Northern analysis and RT-PCR.   Antibodies to wild-type and mutant GLC1A proteins are as discussed above. It is also used for diagnosis and prediction. Such diagnostics include the expression of the GLC1A protein. Abnormal levels or structurally, GLC1A proteins in tissues, cells and subcells This is to detect abnormalities in the localization of the work. The structural difference is, for example, normal GLC1 Differences in size, charge and antigenicity of mutant GLC1A protein compared to A protein It is. Proteins from cells and tissues to be analyzed are not limited to Western blots Can be easily detected and isolated by methods well known in the literature. Wester N • For a detailed description of blots, see Sambrook 1989, Chapter 18. here The method of protein detection and isolation used in You. (Literature, Harlow, E. and Lane, D. , 1988, "Antibodies: A Laboratory Manua l ", Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York) It is referred to here as a whole.   This includes, for example, fluorescently labeled antibodies (see below) and light microscopy or flow cytometry. It can be performed by an immunofluorescence method that combines tomometry and fluorometry. In the present invention Antibodies (or fragments thereof) can also be used for in situ GLC1A protein It is also used histologically in immunofluorescence and immunoelectron microscopy for detection of bleeding. In situ Detection involves taking a tissue sample from the patient and reacting with the labeled antibody of the present invention. antibody( Or fragment) by placing the labeled antibody (or fragment) on top of the biological sample It is preferred to react. Through such a method, the GLC1A tan You can know not only the presence of Park but also its distribution. Using the present invention, Various histological methods (eg, staining methods) can be used to achieve in situ detection. Method) can be improved.   Solid supports and carriers are often used as supports for binding antigens and antibodies. Well-known supports and carriers include glass, polystyrene, polypropylene, Kisstran, nylon, amidase, natural and modified cellulose, polyacrylic Amido, gabbro and magnetite. The carrier is soluble to some extent Insoluble for light purposes. The support substance is a molecule that couples It has a tertiary structure that can bind to the body. Thus, the support structure is Such as spherical, or cylindrical, such as the inner surface of a test tube, or the outer surface of a rod It is something like In another case, the surface can be as flat as paper or test paper is there. Preferred supports are polystyrene beads. Suitable for binding antibodies and antigens The carriers and their experimental methods are well described in the literature.   One method of labeling a GLC1A protein-specific antibody is through an enzyme. You. It is used for enzyme immunoassay (EIA) (Literature, Voller, "The Enzyme Linked Imm unosorbent Assay (ELISA) ", Diagnostic Horizons 2: 1-7, 1978, Microbiologic al Associates Quarterly Publication, Walkersville, MD; Voller, et al. , J. Clin. Pathol. 31: 507-520 (1978); Butler, Meth. Enzymol. 73-482-523 (1981 ); Maggio, (ed. ) Enzyme Immunoassay, CRC Press, Boca Raton, FL, 1980; awa, et al. , (Eds. ) Enzyme Immunoassay, Kgaku Shoin, Tokyo, 1981). Antibody The bound enzyme reacts with the appropriate substrate. The substrate is preferably a chromogenic one . Such methods include, for example, spectrophotometry or fluorescence, or visual inspection. Can be detected by any means. Enzymes that label antibodies are not limited to this Not listed below. Malate dehydrogenase, staphylococcal nuclease, delta -5-steroid isomerase, yeast alcohol dehydrogenase, alpha glyce Lophosphate dehydrogenase, tyrosine / phosphate / isomerase, horseradish / peroki Sidase, alkaline phosphatase, asparaginase, glucose oxy Sidase, beta-galactosidase, ribonuclease, urease, catala , Glucose-6-phosphate dehydrogenase, glucoamylase, and acetylcholine Esterase. Detection is performed using a chromogenic substrate for the enzyme. Inspection On exit, the enzyme reaction of the substrate is compared to a similarly treated standard. Check the amount visually.   Detection is also performed by other immunoassays. For example, radioactive antibodies or antibody fragments By labeling with a substance, you can use a radioimmunoassay (RIA) to Wild type and mutant peptides (see literature, We intraub, B. , Principles of Raddioimmunoassays, Seventh Training Course o n Radioligand Assay Techniques. The Endocrine Society, March, 1986, whic h is incorporated by reference here). Radioactive isotope is Gamma Coun It can be measured with a counter, scintillation counter, or autoradiography.   Antibodies can also be labeled with a fluorescent material. Fluorescently labeled antibody When exposed to long light, fluorescence can be detected. Most useful for labeling compounds Commonly used fluorescent isothiocyanates, rhodamine, phycoerythri , Phycocyanin, allophycocyanin, ortho phthalaldehyde and fluoro It is Resamine.   Antibodies label fluorescent metals such as 152Eu and other lanthanides Can also be detected. These metals are diethylenetriaminepentovinegar acid Adhesion to antibodies with chelating agents such as (DTPA) and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) Wear.   Antibodies can also be detected by labeling a chemiluminescent substance. Chemiluminescence mark The presence of the antibody marked with is indicated by detecting the luminescence generated during the chemical reaction. Chemical Typical light substances are luminol, isoluminol, Lidinium esters, imidazoles, acridinium salts and oxalates Tell.   Similarly, in the present invention, a bioluminescent substance is used for labeling an antibody. Bioluminescence is Chemistry found in biological systems where catalytic proteins increase the efficiency of chemiluminescence Light emission. The presence of a bioluminescent protein can be determined by detecting luminescence. Labe Important bioluminescent materials used in luciferins are luciferin, luciferase and alcohol. It is a kuolin.   Monitor changes in the GLC1A gene and its products throughout treatment and therapy It will be appreciated that any of the above methods can be used to accomplish this. Four. 7. Drug screening assays   Drug based on identifying specific GLC1A mutations in glaucoma Many standard assays are used to screen agents. Drugs for glaucoma It slows or prevents progress. From the molecular level verification of glaucoma, these Are expected to be better than current treatments.   For example, if the exact phenotype associated with these mutations can be determined, Functionally important regions of the protein can be identified. That way, these specific Mutations can occur in other forms, such as overexpression in cell lines or creation of transgenic animals. Can be used for experiments. Ideally, a mutation that repeats glaucoma at various times of life Is to find out. And the mutation is the expression system and trans The purpose is to show behavior similar to that of a transgenic animal.   GLC1A causes glaucoma through action in the trabecular meshwork and ciliary body However, an important part of the pathogenesis of GLC1A-related glaucoma is an indirect mechanism. Eye or whole body to make sure that it is not caused by It is important to examine the expression of this gene. Therefore, using standard methods, Confirm the tissue distribution and time course of gene expression (from both protein and DNA) Is important.   In addition, proteins that interact with the GLC1A gene product are different types of green cells. GLC1A gene product and protein A protein that interacts with a gene corresponding to a protein can be identified.   The mechanism by which the GLC1A gene causes disease is dependent on other important genetics. It has been shown to cause glaucoma in humans because it may alter the expression of offspring products Whether the mutation alters protein trafficking in animal models and tissue culture Research is also being conducted to find out. For example, at the ER level, The overall protein pattern in the cell caused by the removal of This can happen, as trafficking is affected.   In addition to the pathogenesis studies described above, PCR-based screening assays have been improved. To fully test the functional sequence of GLC1A in glaucoma patients Identify the exact location and sequence of the intron within the GLC1A gene. Also It is also important to identify sequences involved in the regulation of the GLC1A gene . For example, some glaucomatous mutations in the GLC1A gene include There are things in the upstream sequence that change the current to negative or positive. In addition, a similar tone The gene receiving the node may be important for glaucoma (eg, GL Gene sharing the C1A gene and the upstream regulatory region).   In order to identify a new class of drugs useful for the treatment of glaucoma, It is helpful to understand more. For example, pre- It has been suggested that exposure to GLC1A induces the GLC1A gene. Therefore, this Drugs that can block steroid effects should be tested for their ability to prevent or reduce the progression of glaucoma. Used for inspection.   As described further below, in vitro suitable for screening compounds Perform the test. The simplest example of this approach is for the GLC1A gene product. Using antibody, we developed ELIZA method to examine induction of GLC1A gene product, Screening large amounts of drugs that effectively block steroid induction in the product The To perform this assay, perform the assay in a 96-well microtiter plate. You. Thus, screening thousands of potentially effective drugs An automated method is used.   In addition, knowledge of the structure and function of the GLC1A gene implies other glaucoma. It has been suggested that the gene is involved. Such clues are homology, Evolution, evaluation of structural motifs in genes, and diseases that cause polygenes Genetic studies using analytical methods to identify genes reveal.   The first linkage study described here identified 22 glaucoma genes. Three of his carriers did not develop severe glaucoma. This information is GLC1 It suggests the presence of other genes that alleviate the effect of the A mutation. That's it Different ways to find glaucoma in different contexts To express the gene. To do this, create transgenic animals The gene causing cataract is introduced into a genetically different strain of mice. If the system If the phenotypes are different, the animals are backcrossed to identify palliative genes.   Some of the assays described above are detailed below. Four. 7. 1. Non-cell based assays   Drug screening pros for screening compound libraries and natural extracts Grams are often higher to maximize the number of compounds in a given time Assays with throughput are desirable. Such as with purified or partially purified protein Assays performed in non-cellular systems may be preferred as “primary” screens. And many. It is quick and relatively immune to changes in the target molecule by the test compound. It is easy to detect. Furthermore, the toxicity and bioavailability of test compounds to cells Typically, in vitro systems, i.e. binding affinity with upstream or downstream elements Unique focus on the effect of the drug on the target molecule, e.g. The test did not tell. Therefore, in the screening assay of the present invention, Things, whether they are positively or negatively regulated, are GLC1A polypeptides. Is upstream of the protein (including its activator and repressor) Or a protein or nucleic acid that functions downstream. Compounds and upstream or downstream elements of Add the GLC1A polypeptide into the mixture. GLC1A in upstream or downstream element Detecting and quantifying the polypeptide complex means that GLC1A and GLC1A A method to find compounds that inhibit complex formation between binding members. Compound Efficacy is dose-dependent from data obtained using various concentrations of test compound Evaluate by making a sex curve. In addition, the control test sets the standard for comparison. Done for In the control assay, the isolated and purified GLC1A polypeptide was used. The peptide is added to the composition containing the GLC1A binding element and its complex formation is tested Quantification in the absence of substances.   Complexation of a GLC1A polypeptide with a GLC1A binding element can be accomplished in a variety of ways. Can be detected. Changes in the structure of the complex, such as proteins labeled for detection, That is, GLC1A polypeptides labeled with radioactive, fluorescent, or enzymatic It can be detected by immunoassay or chromatocra using pide.   Typically, GLC1A or binding tandem is used, as well as familiarity with automated assays. Immobilizes Parka to promote separation of uncomplexed from complex Is desirable. GLC1A binding to upstream or downstream elements in the presence of candidate drug And in a suitable container containing the reactants in the absence. For example, it is my Clotiter plates, test tubes and microcentrifuge tubes. Take an example. There is a fusion protein with a domain added so that the protein binds to the matrix. You. For example, glutathione S transferase / GLC1A (GST / GLC1 A) The fusion protein is glutathione sepharose beads (Sigma Chemical) , St. Louis MO) and glutathione-treated microtiter pluto Can be So combine with cell lysis. For example, 35S label, test Compounds are required to be slightly harsher than physiological conditions. The mixture was prepared and incubated. Do not bind after incubation Wash the beads to remove any unwanted labels, immobilize the matrix, and Directly (eg, put the beads in scintillant) or dissociate the complex After that, measure the supernatant (whisper). Another method was separated from SDS-PAGE Separated from gel by matrix and standard electrophoresis as described in attached examples The complex is separated from the level of GLC1A binding protein in the separated bead fraction.   Other methods for immobilizing proteins on matrices can also be used in target assays. For example, GLC1A or its binding protein is composed of biotin and streptavidin. The solid phase can be immobilized by using an union bond. For example, a biotinylated GLC1A molecule has been described in the literature. Methods described (literature, biotinylation kit, Pierce Chemicals, Rockford, IL) ) With biotin-NHS (N-hydroxysuccinimide) Secure the wells of a 96-well plate (Pierce Chemical) coated with treptavidin Can be phased. Another method involves reacting with GLC1A, but upstream or downstream. This is fixed to the well of the plate using an antibody that does not interfere with the binding to the element. By binding to the body, GLC1A can be captured in the well. GL as described above The C1A binding protein and the test compound were placed in the wells of a plate on which GLC1A was immobilized. Incubate and quantify the amount of complex captured in the well. GST fixed In addition to phased complexes, methods for detecting such complexes include the GLC1A binding member Or reacts with GLC1A protein to compete with the binding element. Includes immunodetection of the conjugate using the body. It is unique or not This is similar to the enzyme-linked assay in which the enzyme activity associated with the binding element is assayed. In the latter example Is that the enzyme is chemically bound or as a fusion protein GLC1A-BP Provided. To illustrate, GLC1A-BP is chemically associated with horseradish peroxidase. Or are genetically fused. Of the polypeptide captured by the complex The amount is 3,3 'diaminobenzadine tetrahydroxy chloride which is a chromogenic substrate Alternatively, it can be evaluated with 4-chloro-1-naphthol. Similarly, polypeptides and groups A fusion protein comprising lutathione S transferase is provided. Complex formation is Quantify by detecting GST activity using 1-chloro-2,4-dinitrobenzene ( Literature, Habig et al (1974) J Biol Chem 249: 7130).   During an immunoassay to quantify one of the proteins captured by the complex, anti-G Antibodies to proteins such as the LC1A antibody are used. Another way The protein to be detected in the complex is an "epitope-marked" fusion protein It is possible. This is to facilitate the production of antibodies in addition to the GLC1A sequence. A second polypeptide has been added (eg, from a commercial route). for example For example, as described above, GST fusion protein can be quantified using an antibody against GST. Can be Another useful epitope marker is the myc epitope (see See Ellison et al. (1991) J Biol Chem 266: 21150-21157). It is pFLAG Systems (International Biotechnologies, Inc. ) Similarly, 10 residues of c-myc In. Alternatively, there is the pEZZ protein of the A system (Pharamacia, NJ). Four. 7. 2-cell based assay   In addition to the non-cell based assays described above, the mutations provided by the present invention Different and functional sources of GLC1A nucleic acids and proteins regulate the potency and antagonism of small molecules It can be used for cell-based assays. For example, target cell-mediated Assay for GLC1A response in recombinant G in the presence or absence of the test agent of interest. Overexpress LC1A protein. GLC1A dependent, as in non-cell based assays Identify agents that statistically significantly alter sexual responses (whether suppressive or synergistic) can do. In an illustrative example, GLC1A expression and activity is regulated intracellularly. Of the target drug in target readout (eg, tissue differentiation, proliferation, tumorigenesis) Measure the fruit. For example, to enhance the GLC1A-dependent signal cascade Alternatively, the expression of a suppressively regulated gene can be assayed. In the preferred example Regulates, such as, for example, the 5 'flank promoter and enhancer region Genetic products are easier if the region is labeled with a detectable label (eg, luciferase) Can be detected.   Common mammalian cells such as HeLa cells and Kos cells (COS-7, ATCC♯CRL-1651) In addition to cell lines, cells and cell lines derived from eye tissue (trabecular meshwork or ciliary epithelium) Used. Further, the transgenic animals discussed herein may comprise one or more glaucoma cells. Used to create cell lines containing the mold. It can be a cell culture model for this disease . Although the present invention also utilizes primary cultured cells derived from glaucoma transgenic animals, Creation of long-term cultured cell lines is desirable. For example, from transgenic animals See the literature (Small et al. , 1985, Mol. Cell Biol . 5: 642-648).   Using these cells, cell proliferation, migration, phagocytosis, adhesion and biosynthesis (and For example, the effects of test compounds from various viewpoints, such as extracellular matrix components) Examined. Then, without being limited to changes in morphology, growth, migration and adhesion, The phenotype of the cells associated with the disorder was examined.   GLC1A protein binds to DNA by itself or in a complex with other proteins And the ability to modify gene transcription In addition, transcription-based assays have been used, for example, in the GLC1A responsive regulatory region. Link detectable marker genes.   Monitor compound effects in cells with only basic drug screening It also applies to clinical trials. In such clinical trials, certain drug treatments The expression of the gene panel is used as a "read-out" of the effect.   Another feature of the invention is that the subject GLC1A polypeptide binds to GLC1A. Or interacting intracellular proteins (GLC1A binding proteins, Is a "two-hybrid" assay for isolating functional sequences of GLC1A-bp) (See literature, U. S. Patent No. 5,283,317; Zervos et al. (1993) Cell 72: 223-23 2; Madura et al. (1993) J Biol Chem 268: 12046-12054; Bartel et al. (1993) Bi otechniques 14: 920-924; Iwabuchi et al. (1993) Oncogene 8: 1693-1696; and Br ent WO94 / 10300).   Briefly, a two-hybrid assay is a method that uses two separate fusion proteins. Rebuilding a functional transcriptional activator protein in vivo . In particular, the method utilizes a chimeric gene expressing a hybrid protein . To illustrate, the first hybrid gene is a functional arrangement of the GLC1A polypeptide. Function of the DNA binding domain of a transcriptional activator fused in-frame to a sequence Contains an array. The second hybrid protein is from a cDNA library Encodes a transcriptional activation domain fused in frame with a sample gene are doing. If the bait interacts with the sample hybrid, for example, If they could form a GLC1A-dependent complex, they would have two transcriptional activators. It will be very close to the main. This distance drives transcription of the reporter gene. Enough to wake up. Reporter gene is transcription that responds to transcription activator Linked to a regulatory site, reporter gene expression is detectable, GLC It can be used to measure the interaction of 1A with sample proteins. 4. 8 transgenic animals 4. 8. 1. Animal-based system   Another aspect of the invention comprises a transgen of the invention and preferably comprises ( But optionally) an exogenous GLC1A protein in one or more cells of the animal A transgenic animal consisting of cells (of this animal) that express GL The C1A transgene can encode a wild-type protein, or Both gonists and antagonists and their homologs containing antisense structures Can be coded. In a preferred embodiment, the expression of the transgene is For example, cells and tissues that utilize cis-acting sequences to regulate expression in a desired pattern Or restricted to a special subgroup of growth stages. In the present invention, the GLC1A protein Mosaic expression may be essential for many forms of phylogenetic analysis And even for example in small patches of tissue in otherwise normal embryos A means to assess the impact of the lack of GLC1A, which could significantly alter growth Can be given. To this end, tissue-specific regulatory and condition regulatory sequences Can be used to regulate transgen expression in some spatial pattern. Wear. Furthermore, the temporal pattern of expression can be determined, for example, by conditional recombination systems or prokaryotic translocation. It can also be provided by a copy adjustment array.   Regulate transgene expression in vivo by site-specific gene amplification Genetic techniques are known to those skilled in the art. For example, catalysis for gene recombination of the target sequence Utilizes a genetic system that allows for regulated expression of recombinases that provide It is possible. As used herein, the phrase "target sequence" is used by recombinase Refers to a genetically modified nucleotide sequence. The target sequence is a recombinase Flanked by alternative sequences and generally expresses recombinase activity Excised or inverted in cells. Recombinase catalyzed The recombination event is that recombination of the target sequence activates the expression of one of the subject GLC1A proteins. Or it can be designed to provide suppression. For example, an antagonist Recombinant GLC1A gene encoding homologue or antisense transcript Excision of the target sequence that interferes with the expression of the offspring Can be designed as follows. Interfering with the expression of this protein can be Or different mechanisms, such as spatial separation of the GLC1A gene from the internal stop codon? Can be generated. In addition, the coding sequence of the gene Flanked by sequences and initially 3 'to 5' with respect to the promoter element Produce a transgene that will be transfected into the cells in the orientation. Can be. In such cases, the 5 'end of the coding sequence may be transcribed from the promoter. Target sequence by placing it in an orientation relative to the promoter element that drives activation Will cause the gene of interest to be reoriented.   All of the transgenic animals of the present invention contain the cells of the present invention in a plurality of their cells. It contains a transdiene, which transgene is responsible for cell growth, death and / or Alter the phenotype of a "host cell" with respect to or regulating differentiation. Listed here The transgenes of the present invention may be utilized utilizing one or more transgene structures. General description is generally exogenous because it is possible to produce nick organisms Will be directed to the production of transgenic organisms by matching genetic material . This general description is provided by one of ordinary skill in the art to the individual traffic utilizing the methods and materials described below. It can be applied to the introduction of transgenic sequences into organisms.   In one exemplary embodiment, the cre / loxP recombinase system of bacteriophage P1 is (Lakso et al. (1992) PNAS 89: 6232-6236; Orban et al. (1992) PNAS 89: 6861- 6865) or Saccharomyces cerevisiae FLP recombinase system (O 'Gorman et al. (1991) Science 251: 1351-1355; PCT publication WO 92/15694) Create an in vivo site-specific recombination system using any of can do. Cre recombinase is an intervening target sequence located between loxP sequences Catalyze site-specific recombination of rows. The loxP sequence is Cre 34 base-to-nucleotide cycling sequences linked to the recombinase. Necessary for combinase-mediated genetic modification. Cre recombinase When present, the orientation of the loxP sequence is such that the intervening target sequence is excised or reversed. Is determined (Abremski et al. (1984) J.C. Biol. Chem. 259: 1509-1 514), when the loxP sequence is directly oriented as a repeat, Mediate, and the loxP sequence is oriented as an inverted repeat. Catalyzes the reversal of the target sequence.   Therefore, the recombination of the target sequence depends on the expression of Cre recombinase. You. The expression of the recombinase is regulated by a promoter element, such as tissue -Specific, growth stages-specific, induced or suppressed by externally applied agents Factors to be adjusted. Recombinase expression is promoter When mediated by an agent, this coordinated repression is only present in cells in the target sequence. Genetic recombination will occur. Therefore, activated expression of recombinant GLC1A protein Can be adjusted by regulating recombinase expression.   The use of cre / loxP to regulate the expression of recombinant GLC1A protein was Contains transgenes encoding both the combinase and the target protein Requires the creation of transgenic animals. Cre recombinase and recombination Animals containing both the GLC1A gene of the rodent have "double" transgenic movements. It can be provided by creating a product. A common method of providing such animals is transgene The two genes each contain, for example, the GLC1A gene and the recombinase gene. To breed one transgenic animal.   Contains GLC1A transgene in a recombinase-mediated expressible manner One advantage derived from the initial creation of transgenic animals that Transgenic animals with target protein of either May be degradable in the expression in In such cases, the subject Transgene breeds and maintains sources that are latent in all tissues can do. Each of these sources may be associated with, for example, one or more tissues and And / or mating with an animal expressing the recombinase in the desired temporal pattern. Can be Thus, for example, an antagonistic GLC1A transgene Creation of a source that is latent will allow testing of offspring from the source. Where GLC1A-mediated induction in certain tissues or at certain developmental stages is mixed. The perturbation will, for example, result in a lethal phenotype.   Prokaryotic proteins that are also expressed to promote expression of the GLC1A transgene Providing similar conditional transgenes using prokaryotic promoters that require white matter can do. Exemplary promoters and corresponding trans-acting prokaryotic proteins The quality is shown in U.S. Pat. No. 4,833,080.   In addition, conditional transgene expression can be induced by methods such as gene therapy. Where trans-acting proteins, such as recombinase or Genes encoded in prokaryotic proteins are sent to tissues and are, for example, cell type specific Is expressed by a standard method. By this method, the GLC1AA transgene is Can remain latent in adults until "activated" by introduction of lance-acting factor Was.   In an exemplary embodiment, a "transgenic non-human animal" of the invention is a transgenic non-human animal. Into the germline of a non-human animal. At various stages of growth Transgens can be introduced using embryonic target cells in a cell. Embryo target cells Different methods are used depending on the growth stage. Used to implement the invention Animal specific strains generally have good health, good embryo yield, and good pre- Selected for nuclear visibility and good reproduction match. In addition, haplotypes It is an important factor. For example, when trying to create a transgenic mouse For example, strains such as C57BL / 6 or FVB strains are often used. (Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME). A preferred strain is H-2b, H-2dAlso Is H-2qWith haplotypes, eg C57BL / 6 or DBA / 1 ,. The strains used to carry out the invention are themselves transgenic. Nicks and / or knockouts (e.g., That is, a movement having one or more genes that are partially or completely suppressed. May be obtained from a product).   In one embodiment, the transgene construct is introduced into a single stage embryo. Contact Coalescence is the best target for microinjection. In mice, male pronuclei have 1-2 pl of D Approximately 20 micrometers in diameter to allow reproducible injection of NA solutions Reach. The use of conjugates as targets for gene transfer is almost always The main advantage is that the isolated DNA will be guided into the host gene before the first division. With dots (Brinster et al. (1985) PNAS 82: 4438-4442). As a result, the transformer All cells of the transgenic animal will have the transgene introduced. Raw This generally occurs because 50% of the cultured cells will have the transgene. It will also be reflected in the effective transmission of the transgene to the offspring of the source.   Usually, fertilized embryos are cultured in a suitable medium until the appearance of pronuclei. Almost this At time, the transgene containing nucleotide sequence is either female or Introduced into the male pronucleus. For some species, such as mice, the male pronucleus is preferred. New Before the exogenous genetic material is processed by the oocyte nucleus or zygotic female pronucleus Most preferably, it is added to the male DNA complement of the zygote. For male DNA complement The influencing oocyte nucleus or female pronucleus release molecule is probably the protamines of female DNA Is replaced by histones, thereby facilitating the combination of female and male DNA complement This is believed to form a diploid conjugate.   Therefore, exogenous genetic material can be transferred to the male complement of DNA or other complement of DNA. Is added before it is affected by the female pronucleus. For example, exogenous inheritance The offspring material enters the early male pronuclei when the male and female pronuclei are well separated and Is also added as soon as possible from the production of the male pronucleus so that it is also located near the cell membrane. You. The formation of exogenous genetic material in the nucleus of the sperm causes it to undergo decondensation Added after the Then adding sperm containing exogenous genetic material to the egg Or transfer the decondensed sperm to the egg to which the transgene construct has been added. Can be added as soon as possible.   Introduction of the transgenic nucleotide sequence into the embryo is a procedure known in the art. Steps, for example, can be performed by microinjection, electroporation, or lipofection . Embryo changes in vivo after introduction of the transgenic nucleotide sequence into the liver May be cultured for a certain amount of time, or may be re-transplanted into a surrogate host, Or both. In vitro culture to maturity is within the scope of the present invention. One A common method is to culture embryos in vitro, either by seed or for about 1-7 days. And then re-transplant them into a surrogate host.   For the purposes of the present invention, a conjugate is a diploid cell that can grow into an essentially complete organism. It is the formation of a vesicle. In general, a zygote comprises two members from one or more gametes. From eggs containing nuclei, produced naturally or artificially by fusion of haploid nuclei Will be. Therefore, gamete nuclei are inherently compatible, ie, undergo differentiation. And anything that will produce a viable conjugate that can grow into a working organism, No. Generally, euploid conjugates are preferred. A non-euploid zygote is obtained The number of chromosomes in relation to the positive multiple of the organism from which gametes are oriented Must not be changed more than once.   In addition to similar biological considerations, physical considerations should also be in the nucleus of the zygote or The amount (eg, volume) of exogenous genetic material that can be added to the genetic material forming the head Distribute. If genetic material is not removed, the amount of exogenous genetic material that can be added is Limited by the amount that would be absorbed without being destroyed. Generally, inserted The volume of exogenous genetic material used will not exceed 10 picoliters. Additives The physical effect must not be so great as to physically destroy the viability of the zygote. DN The biological limitations of the number and type of A sequences depend on the specific zygote and exogenous genetic material. Will vary with function and include exogenous genetic material of the resulting zygote Genetic material initiates and maintains the differentiation and growth of zygotes into working organisms Must be biologically possible to Will be.   Copy number of transgen construct added to zygote is exogenous inherited It will depend on the total amount of progeny material and will be the amount that can cause gene conversion. Reason In theory, only one copy is needed, but generally one copy is active. To ensure that there is a transgenic construct, for example 1,000-20, As many as 000 copies are used. According to the present invention, an exogenous DNA sequence One functional core of each inserted exogenous DNA sequence to promote phenotypic expression of Having a peak is often an advantage.   Techniques that allow for the addition of exogenous genetic material into nuclear genetic material are Unless it is disruptive to the vesicle, nuclear envelope or other existing cells or genetic structure Can be used. Exogenous genetic material is preferably present in minor amounts in nuclear genetic material Inserted by injection. Microinjectors of cells and cell structures are known and Used in technical fields.   Reimplantation is performed using standard methods. Generally, the surrogate host is anesthetized Is applied and the embryo is inserted into the fallopian tube. The number of embryos transferred to a particular host depends on the species Although it will vary more, in general the species will be comparable to the number of offspring that naturally give birth There will be.   Transgenic progeny of the surrogate host can be transfected by an appropriate method. And / or may be screened for expression. Screening is Saza At least one of the transgenes by immunoblot or Northern blot analysis. Often done with a probe to replenish the part. Coded by Transgen Transform Western blot analysis using antibodies against the Used as an alternative or additional method to screen for the presence of Can be used. Typically, DNA is produced from tail tissue and transfected. Analyzed by Southern blot analysis or PCR for sugen. Or Tissues or cells believed to express transgenes at the highest level Analyzed by Southern blot analysis or PCR for transgenics, Tissue or cell types may be used for this analysis.   Alternative or additional methods for assessing the presence of transgens Without limitation, suitable biochemical assays, such as enzymes and / or immunology Assay, histological staining for specific markers or enzyme activities, flow cytometry Including analysis. Blood analysis detects the presence of transgene products in blood For the level of various types of blood cells and other blood components It may be useful to assess the effects of Gen.   Progeny of the transgenic animal breed the transgenic animal with a suitable partner And / or eggs obtained from transgenic animals Is obtained by in vitro fertilization of sperm. When trying to cross with the other party The partner may be transgenic and / or knockout. Or it may not, and if it is transgenic, Or different transgenes or both. Or phase The hand may be a parent line. If in vitro fertilization is used, fertilized embryos May be transplanted into a surrogate host or cultured in vitro, or both. You may. Using any method, the offspring may be as described above or other suitable methods Can be used to assess for the presence of the transgene.   Transgenic animals produced according to the present invention may contain exogenous genetic material. U. As noted above, the exogenous genetic material may in some embodiments be GLC1A protein (A Gonist or antagonist), and antisense transcript, or GL It would be a DNA sequence that would produce a C1A mutant. Furthermore, such In embodiments, the sequence enables expression of the transgene product in a specific type of cell. Transcription inhibitors, such as promoters.   Using retroviral infection to introduce transgenes into non-human animals it can. Growing non-human embryos can be cultured in vivo to the blastocyst stage . During this period, blastomeres may be targets for retroviral infection (Jaenich , R .; (1976) PNAS 73: 1260-1264). Effective infection of blastomeres eliminates Zona Persida (Manipulating the Mouse Embryo, Hogan eds. (Cold S pring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, 1986). Transgen The viral vector system used to introduce the It is a replication-defective retrovirus with a chromosome (Jahner et al. (1985) PNAS 82: 6 927-6931; Van der Putten et al. (1985) PNAS 82: 6148-6152). Virus blasting Easy and efficient transfection by culturing on a monolayer of production cells (Van der Putten, supra; Stwart et al. (1987) EMBO J .; 6: 383-388). Alternatively, the infection can be performed at a later stage. Virus or virus-production details Vesicles can be injected into a blast cocell (Jahner et al. (1982) Nature 298: 623-628). Transduction is performed within a subgroup of cells that produced the transgenic non-human animal. Most sources will be mosaic for transgenes . In addition, sources are generally located at different locations in the genome that will segregate into progeny May contain various retroviral insertions of the transgene. In addition, uterine retrovirus infection of embryos in the second trimester can transgene It is also possible to introduce them into columns (Jahner et al. (1982) supra).   The third type of target cells for transgen transfer is embryonic stem cells (ES). You. ES cells were obtained from pre-transplant embryos cultured in vitro and fused with embryos. (Evans et al. (1981) Nature 292: 154-156; Bradley et al. (1984) Nature 3 09: 255-258; Gossler et al. (1986) PNAS 83: 9065-9069; and Robertson et al. . (1986) Nature 322: 445-448). Transgen is a DNA transfectant in ES cells. Efficient by Sfection or by retrovirus-mediated transduction Can be introduced. Such transformed ES cells are subsequently transformed into non-human Can be combined with a blastocyst from an object. ES cells then colonize the embryo And contribute to the germline of the resulting chimeric animal. For an overview, see Jaenisch, R. . (1988) Scinence 240: 1468-1474.   In one embodiment, the method uses cognate recombination to modify the genome of the animal. Changes can be made in embryonic stem cells cultured using certain gene targeting You. By targeting the GLC1A gene in ES cells, Can be added into the animal germline to generate chimeras. Gene targeting process Containing a fragment homologous to the target GLC1A locus in tissue culture cells and Includes intended sequence modifications to the genomic sequence (eg, insertions, deletions, point mutations). This is accomplished by adding a DNA target-setting construct. The treated cells are then To screen for appropriate targets and identify those that are properly targeted To isolate.   Gene targeting in embryonic stem cells is actually one or more GLC1A genes. Targeting transgen constructs designed to undergo homologous recombination with nome sequences As a means for disrupting GLC1A gene function through use of the body, It is the scheme illustrated. Recombination of targeting constructs with factors of the GLC1A gene In addition, a positive selectable marker is inserted (or replaced) into the coding sequence of the gene And so on. The inserted sequence functionalizes the GLC1A gene Breaks down, but also gives positive selection properties. An example GLC1A target setting construct is shown below. Are described in more detail.   Generally, embryonic stem cells (ES) used to produce knockout animals The cell) will be of the same species as the knockout animal to be developed. It Thus, for example, mouse embryonic stem cells are commonly used for the development of knockout mice. Will be.   Embryonic stem cells are described, for example, in Doetschman et al. (1985) J.C. Embryol. Exp. MoGLC1Ah ol. 87: 27-45) using methods known to those skilled in the art, such as those described by Manufactured and maintained. Although any lineage of ES cells can be used, Strains that are typically growing to produce germline transmission of knockout constructs Selected for the ability of cells to be integrated and become part of the embryonic germline You. Therefore, any ES cells that are believed to have this ability will Suitable for use. One mouse strain typically used for the generation of ES cells is 129 J strain. Another ES cell line is the mouse cell line D3 (American Type Culture). re Collection, catalog no. CKL 1934). Yet another preferred ES cell line is W W6 cell line (Ioffe et al. (1995) PNAS 92: 7357-7361). These cells For example, Robertson in: Teratocarcinomas and Embryonic Stem Cells: A Practical  Approach, E. J. Robertson, ed. IRLPress, Washington, D. C. [1987]); byBrad ley et al. (1986) Current Topics in Devel. Biol. 20: 357-371); and by Hogan  et al. (Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY [1986]) For knockout construct insertion using methods known to those skilled in the art, such as Cultured and made.   Insertion of the knockout construct into ES cells can be performed, for example, by electroporation, microinjection, and Using various methods known in the art, including calcium phosphate treatment Can be. The preferred method of insertion is electroporation.   Each knockout construct to be inserted into a cell must initially be in a linear form No. Therefore, the knockout construct is contained in a vector (described below). If inserted into the DNA, linearization cuts the DNA only within the vector sequence and Appropriate restriction end selected to not cleave within the knockout construct sequence It is performed by digestion with nuclease.   For insertion, the knockout construct is inserted into a chosen insertion method known to those skilled in the art. Add to ES cells under conditions appropriate for the method. Introducing more than one construct into ES cells In this case, each knockout construct should be introduced at the same time, i.e. at once. Can be.   If an ES cell is to be electroporated, the ES cell and knockout configuration Body DNA is subjected to electrical pulses using an electroporator and according to the manufacturer's instructions. I do. After electroporation, ES cells are typically recovered under appropriate culture conditions. Fine The vesicles are then screened for the presence of the knockout construct.   Screening can be performed using various methods. Marker gene is anti A biomaterial resistance gene, for example, ES cells have a lethal concentration The cells may be cultured in the presence of a raw material. These surviving ES cells are probably knocked Incorporates an out construct. The marker gene is not an antibiotic resistance gene In some cases, Southern blots of ES cell genomic DNA were Probing with a DNA sequence designed to form a bridge Can be. Alternatively, PCR can be used. Finally, the marker gene Genetics encoded by an enzyme whose activity can be detected (eg, b-galactosidase) If so, the enzyme substrate is added to the cells under appropriate conditions and the enzyme activity is assayed. Can be analyzed. One skilled in the art will recognize other useful markers and those in particular cells. Will identify the means of detection. Such markers are within the teachings of the present invention. It is considered to be included.   Knockout constructs may be integrated at several locations in the ES cell genome, and And integrates into different positions in each ES cell genome due to the occurrence of irregular insertion events Is also good. The desired insertion position is the DNA sequence to be knocked out, eg, GL This is an interpolation position for the C1A coding sequence, transcription control sequence, and the like. Typically, About 1-5% of the ES cells that absorb the knockout construct will actually Will be incorporated into the lockout structure. Suitable insert for knockout construct In order to identify those ES cells with Can be extracted using a conventional method. The DNA was then analyzed on a Southern blot. Designed to hybridize to genomic DNA digested with constant restriction enzymes Testing can be performed using one or more probes. Instead, In addition, genomic DNA can be used to propagate DNA fragments of a particular size and sequence. Can be propagated by PCR using a specially designed probe (That is, only cells that contain the knockout construct in the appropriate location are of the appropriate size. Will produce a DNA fragment).   After appropriate ES cells containing the knockout construct in the appropriate location have been identified , These cells can be inserted into the embryo. Insertions can be made by various means known to those skilled in the art. While this may be done by a method, the preferred method is by microinjection. For microinjection Me For this, approximately 10-30 cells are collected in a micropipette and knocked out. Proper growth allowing integration of heterogeneous ES cells containing adult in developing embryos Inject into staged embryos. For example, as described in the appended examples, ES cells can be microinjected into blastocysts.   Appropriate developmental stages for embryos used for insertion of ES cells are very species dependent. Yes, but for mice, it's about 3. 5 days. Embryo irrigates pregnant female uterus Obtained by flowing. Suitable methods for doing this are known to those skilled in the art. And, for example, Bradley et al. (Above).   Embryos in their developmental stage are suitable for use, but preferred embryos are male. With a mouse Preferred embryos are those that differ from the coat color encoded by the ES cell gene. It also has a gene encoding a color. In this way, the mosaic coat color (Indicating that ES cells were introduced into the developing embryo) It can be easily screened for the presence of an out construct. Therefore, For example, if the ES cell line has a gene for white hair, Will have a gene for black or brown hair.   After introducing ES cells into the embryo, the liver is transferred to the uterus of the pseudopregnant stepmother for gestation. It may be transplanted to. Either stepmother may be used, but the stepmother typically has female Selected for their ability to give birth and recover well and for their ability to care for their children. Selected. Such stepmothers are typically crossed with vasectomized males of the same species. Created. The stage of the stepmother during pseudopregnancy is important for transplant success, and It is species dependent. For mice, this stage is about 2-3 days of pseudopregnancy It is.   The coat color selection method (described above and in the accompanying examples) is used The offspring born from the stepmother should first be screened for the mosaic coat color. Keep leaning. Additionally or alternatively, DNA from progeny tail tissue is Knockout configuration using Southern blots and / or PCR as described above Screen for body presence. They are in their germline If you believe you have a knockout construct, homozygous knockout animals Are crossed with each other to form a mosaic. Of this cross Product mice and known homozygous mice and wild-type mice Homozygotes were identified by Southern blotting of equal amounts of genomic DNA from Is determined.   Other means of identifying and characterizing knockout progeny are also available. For example Genes that were knocked out using Northern blots, marker genes, or Or probe the mRNA for the presence or absence of the transcripts encoding both. Can be inspected. In addition, Western blots can be used to Blots to generate antibodies or marker genes for specific GLC1A proteins If this gene is expressed using an antibody against The expression of the knocked-out GLC1A gene in various tissues of the offspring The current level can be evaluated. Finally, the in situ distribution of various cells from the progeny Analysis (eg, fixing cells and labeling with antibodies) and / or FACS ( Fluorescence-activated cell sorting) analysis was performed using the appropriate antibody to The presence or absence of offspring products can be found.   Still other ways to produce knockout or disrupted transgenic animals Generally known. For example, Manipulating the Mouse Embryo, (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N. Y. , 1986). Les Combinase-dependent knockout can be used, for example, for cognate recombination to the inserted target sequence. Tissue-specific and / or temporary suppression of GLC1A-gene inactivation It can also be generated so that it can be suppressed by a recombinase sequence (described below).   More than one knockout construct and / or more than one transgen Animals containing the expression constructs are produced in any of several ways. Preferred manufacturing The method comprises a series of mammals each containing one of the desired transgenic phenotypes. It is to raise animals. Such animals are a series of matings, reverse matings and selections And ultimately all desired knockout constructs and / or Generate a single animal containing the expression construct, where this animal is not Common to wild-type except for the presence of knot-out constructs and / or transgenes It is of the genetic lineage (genetically identical).   The invention is further described by the following examples, which are controlled in any way. It is not intended to limit. All cited references (cited throughout this application) (Including published paper references, issued patents, and published patent applications) This is the content of the present invention. The practice of the present invention will not Nouchi cell biology, cell culture, molecular biology, transgenic biology, microorganisms General techniques of immunology, recombinant DNA, and immunology will be used. these The technology is detailed in the following document: For example, Molecular Cloning A Laboratory M anual, 2nd Ed. , Ed. By Sambrook, Fritsch and Maniatis (Cold Spring Harbo r Laboratory Press: 1989); DNA Cloning, Volumes I and II (D. N. Glover ed. Oligonucleotide Synthesis (M. J. Gait ed. Mullis et al. U. S. Patent No: 4,683,195; Nucleic Acid Hybridization (B. D. Hames & S. J . Higgins eds. 1984); Transcription And Translation (B. D. Hames & S. J. H iggins eds. 1984); Culture Of Animal Cells (R. I. Freshney, Alan R. Liss , Inc, 1987); Immobilized Cells And Enzymes (IRL Press, 1986); Perbal , A Practical Guide To Molecular Cloning (1984); the treatise, Methods I n Enzymology (Academic Press, Inc. , N. Y. ); Gene Transfer Vectors For Mamm alian Cells (J. H. Miller and M. Pm. Calos eds. , 1987, Cold Spring Harbor Lab oratory); Methods In Enzymology, Vols. 154 and 155 (Wu et al. eds. ), Imm unochemical Methods In Cell And Molecular Biology (Mayer and Walker, eds . , Academic Press, London, 1987); Handbook Of Experimental Immunology, V olumes I-IV (D. M. Weir and C. C. Blackwell, eds. , 1986); Manipulating the  Mouse Embryo, (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor , N. Y. , 1986).   The present invention is further described by the following examples, which are limited in either way. It is not what we are trying to determine. All cited references (cited throughout this application) Published paper references, issued patents, published patent applications and ongoing applications (Including patent applications therein) are incorporated herein by reference. 5. 1 Genetic linkage of familial open-angle glaucoma to chromosome 1q21-q31 Materials and methods Pedigree   Fifth consecutive generation infected with young-onset open-angle glaucoma without iris corneal corneal abnormalities Identified. This family is a woman who moved from Germany to the Midwest in the late 1800s. Consists of descendants. Disease symptoms in infected family members up to age 30, normal Arterial atrial angle, high intraocular pressure, absence of systemic or other eye abnormalities, and infection Included the need for surgery to control glaucoma in affected individuals. 35 people Refractive vision, slit-lamp at 50% risk of glaucoma for all family members Intravital microscopy, applanation tomography, angle spectroscopy, stereo disk photography and hand A complete eye examination was performed, including a Free, Goldman or Octopus perimeter. Two other infected patients were confirmed by reviewing the records of other ophthalmologists. Suffering Recorded any pressure greater than 30 mmHg and evidence of ocular nerve or visual field loss. Or when they have an intraocular pressure greater than 22 mmHg and apparently infected Having a child was considered infected for linkage. Infected family structure Members have early stages of diagnosis, trabecular meshwork that appears normally, very high intraocular pressure (often 50 mmHg or more), and relatively pressure-resistant ocular nerves. DNA classification   All surviving infected family members with blood samples and infected patients with children Obtained from six spouses. Place 10 ml of blood in each EDTA-containing glass tube for each patient I got it. DNA was made from blood using a non-organic extraction process (Grimberg, J. et al. Nucl. Acids Res 17, 8390 (1989)). Minutes beyond the entire autosomal genome Short tandem repeat polymorphisms (STRPs) that are propagated can be found in the literature or in J. L. By Weber Selected from those provided. Most are [dC-dA]-[dG-dT] dinucleotide repeats Was part. Orthonucleotide primers flanking each STRP are standard Phosphoramidite Chemistry (Applied Biosystems model 391 DNA synthesizer) Synthesized. The growth of each STRP was reduced using 50 ng of each patient's DNA. Contains the following 8. Performed in 351 PCR: 1. 25 liters of 10X Buffer (100 mM Tris-HCl pH 8. 8,500 mM KCl, 15 mM gClTwo, 0.01% weight / volume gelatin), 300M dCTP, dGTP, respectively and dTTP, 37M dATP, 50 pmol of each primer, 0.25 liter of35S-dATP (Amersham,> 1000 Ci mmol-1), And 0.25U Taq polymerase (Perkin-Elmer / Cetus). Transfer the sample to DNA Thermosa The following conditions for 35 cycles in Ecler (Perkin-Elmer / Setus) Cultured under: 94C for 30 seconds, 55C for 30 seconds, and 30C 72C for seconds. After growth, 5 liters of stop solution (95% formamide, 10 mM NaOH, 0.05% bromophenol blue, 0.05% xylene Anol) was added to each sample. After denaturation at 95C for 3 minutes, 5 1 liter of each sample is immediately pre-warmed on a polyacrylamide gel (6 % Polyacrylamide, 7M urea) and charged for 3-4 hours Electrophoresed. The gel is then placed on Whatman 3 mm paper and slab gel dried Dried in the machine. Kodak Kisomat AR film is applied to dried gel Autoradiographs were made by exposing for 6 hours. Linkage analysis   Genotype data from autoradiographs on a Macintosh computer Put in. Hiber-card based programs (Nichols, BE et al., AmJ  Hum Genet 51 A369 (1992)) to store and retrieve marker data. And computer program LINKAGE (version 5.1) (Lathrop, GM and La Louel, JM359, 794-801 (1992)) and transferred to a DOS-compatible machine for analysis. Allele The frequency was assumed equal for each marker. MLINK rules for paired analysis Was used. All possible disease orders and two markers (D1S191 And D1S194) were performed under the ILINK program. Meaning of chain Justice is a standard (Zmax> 3.0). result Clinical discovery   All of the 37 family members tested were of known infected parents or siblings. Therefore, the disease risk was 50%. 19 of these patients were initially released There was elevated intraocular pressure and visual field loss consistent with a diagnosis of angular glaucoma. 3 more Patients had moderately elevated intraocular pressure and apparently infected children . Linkage analysis   Linkage exceeds 90 before detection with marker mapping long arm of chromosome 1 Short tandem repeat polymorphisms were classified within families. All available family members and -Point maximum equivalence calculation using chromosome 1 markers of 33 and 33 And significant linkage (Table 2). D1S212 is perfect for all members of the family Information and paired linkage analysis yielded a rod score of 6.5 (= 0) . Multiple point linkage analysis was not added to the peak rod score. Therefore, the location of glaucoma is D An area of about 20 centiMorgan (cM) with dimensions between 1S191 and D1S194 It was decided to be located. Both of these markers are labeled with multiple recombinants (each , 2 and 3) were shown in infected individuals in the family. D1S191-Glaucoma-D The degree of 1S194 is almost 1,000 times more than the other two possible degrees. Was. Table 2 Paired chain data Recombinant fraction 0.05 0.19 5.2 Genetic fine mapping of the juvenile primary open-angle glaucoma locus and glaucoma lesions Identification and properties of genes   Once the primary linkage has been identified, positional cloning can be used to identify disease genes. Next step is to narrow the candidate loci to the smallest possible gene region . The first study described in Example 5.1 showed that the primary open-angle glaucoma gene was chromosome 1q Approximately 20 flanked by markers D1S194 and D1S191 above It is shown that it is within the cM region. Another marker and tribe is obtained and this The loci are probed into the 2.5 cM region using two of these families. The third tribe The spacing should be even smaller.   1q glaucoma using polymorphic DNA markers and genetic maps, in addition to family members Scrutinize loci. Using STRPs, the genotype of each family member is determined. Was. Propagation of each STRP was performed using the following recipe:   1) Dilute genomic DNA (about 1 g / liter) 1/50, ie 2     0 liters of “raw” DNA and 980 ddHTwo0.   2) Use 2.5 liters of "diluted" DNA as template for PCR     You.   3) Prepare a PCR reaction mixture as follows:       1.25 liter of 10X buffer (Stratagene)       0.12 liter of each primer (50 pmol of each primer)       0.5 liter of dNTPs (5 mM C, T, and G, and 0.6 mM         25 mM A "cold")       3.5 liters of ddHTwoO       0.25 liter35S-dATP       0.1 liter of Taq polymerase     Oil (1 drop)   4) PCR was performed under the optimal conditions for the specific primer (generally 9430 seconds, 5     530 and 7230 seconds) and run for 35 cycles.   5) 5 liters of stop solution (95% formamide, 10 mM NaOH, 0.0     5% bromophenol blue, 0.05% xylene cyanol) to each tube     You.   6) The sample was denatured at 95C for 3 minutes and immediately pre-warmed     hand     On a polyacrylamide gel.   7) Dry the gel on Whatman paper and autoradiograph     The system is exposed for 1-2 minutes.   If possible, different STRPs on the gel were loaded multiple times. One gel hit Up to six markers were successfully filled. Further PCR amplification (up to 3 markers) Was confirmed. Based on recombination observed in the tested families, juvenile glaucoma Gene is between markers AFM238 and AT3 (8 centimorgan interval) I can believe. Haplotype analysis between families shows this interval to be D1S210 and AT3. Between 2 cm Morgan intervals.   Because the gene spacing is so narrow, the use of physical mapping Can be. Whole human genomic yeast for identifying YACs mapping to the region Nearest furan for screening artificial chromosome (YAC) libraries King marker. The CEPH and CEPH mega-YAC libraries are used for this purpose. Can be used for (Center d'Etude du Polymorphisme Humain (CE PH) Available from Paris, France). In the CEPH Mega-YAC library 44% of the clones have an average size of 560 kb and another 21% have an average size of 800 kb. Have an average size, and 35% have an average size of 120 kb. This library -Only the 50-200 PCR reaction identified a unique YAC containing STS. Gridded fines such as need to be performed using specific sequence labeling (STS) It can be used in a titration plate system. YAC content identified by CEPH And start constructing the contig beyond the 1q candidate region (see FIG. 3). Configure a YAC Container that uses YAC ends to identify additional YACs Can be achieved. Immobilized PCR (Riley, J. et al (1990) Nucleic Acid Res 18: 2887-2890) can be used to rescue the YAC ends and Can then be sequenced and this sequence is used to sequence tagging sites (S TS) can be grown. Reload the YAC library using STS Screening can yield overlapping adjacent YACs.   Are some YACs, especially those from the mega YAC library, chimeric? Or have been shown to contain deletions or transpositions, Check the accuracy of each YAC container by creating a field map It is. Furthermore, single dyeing by in situ fluorescence hybridization (FISH) YAC map for chromosomes or pairing to the same chromosome using monosomatic somatic cells The two chimeric YAC end maps (NICMs Panel 2) ACs are minimized. In addition, the single-YAC At least two overlapping independent Y's to ensure coverage of a particular area without relying on Obtaining AC can minimize the YAC chimera problem.   Once a YAC contig that expands the candidate region is isolated, this reagent can be used to It is possible to create another genetic marker that enables a finer genetic map Wear. In addition, YACs can be used, for example, in region-specific lambda and cosmid Higher resolution physical mapping reagents can be produced. Weather Lambda and cosmid talone can be used for cogene isolation. D Xenon multiplication (Buckler, A.J. (1991) Proc Natl Acad Sci USA 88: 4005-4009) Propagation of "exon trapping" (Duyk, G.M. (1990) Proc Natl Acad  Sci USA 87: 8995-8999) to identify exons from genes within the region can do. Exon Trapped from Candidate Region as Probe To screen cDNA libraries to isolate cDNAs be able to. If necessary, c in the YAC fragment subcloned into the cosmid Screening of DNA libraries, zoom blot analysis, for example, biotin- Direct selection of cDNA using treptavidin-tagged cosmid clones (Morgan, J.G. et al (1992) Nucleic Acid Res 20 (19): 5173-5179) Time cloning strategy and HTF island analysis (Bied, A.P. (1987) TrendsGe net 3: 342-247) to identify genes in genomic DNA using other methods. Can be. Possible genes include GC-immobilized denaturing gradient gel electrophoresis (S heffield, V.C. et al (1989) Genomics 16: 325-332), single-strand gel Polymorphism (SSCP) analysis (Orita, M. et al (1989) Proc Natl Acad Sci USA 86: 2766-2770) and mutations caused by direct DNA sequence formation. Would. 5.3 Primers for use in identifying patients with predisposition for glaucoma versus   190 base pairs from human genomic DNA with mutations causing glaucoma Two primers that can be used with the polymerase chain reaction to grow rows The pair (primers 1 and 2 in Table 3) has been identified.   Trabecular Meshwork Induced Glycocorticoid (T IGR) gene (International publication number 96/14411 for Nguyen et al.) Were used to screen 410 glaucoma patients and 81 normal persons. 4 types Amino acid alteration sequence changes were detected in a total of 12 glaucoma patients (2.9%). No change in the amino acid sequence was found in normal subjects.   The specific mutations observed are shown below the normal sequence in FIG. These programs The incidence of mutations in fragments of DNA propagated by primer pairs There are about 100,000 use of these primers in the United States alone along with detection methods Suggests that it can be used to identify predisposition to glaucoma in patients .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 39/395 A61K 48/00 48/00 A61P 27/06 A61P 27/06 C12N 1/15 C12N 1/15 1/19 1/19 1/21 1/21 5/00 A 5/10 A61K 37/02 (31)優先権主張番号 08/822,999 (32)優先日 平成9年3月21日(1997.3.21) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),AU,CA,JP (72)発明者 シェフィールド,ヴァル アメリカ合衆国 アイオワ州 52240 コ ーラルヴィル エヌイー オーク パーク プレイス 13 (72)発明者 オルワード,ウォーレイス エル エム アメリカ合衆国 アイオワ州 52245 ア イオワ シティ リッジウェイ ドライヴ 2015──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) A61K 39/395 A61K 48/00 48/00 A61P 27/06 A61P 27/06 C12N 1/15 C12N 1/15 1/19 1/19 1/21 1/21 5/00 A 5/10 A61K 37/02 (31) Priority claim number 08 / 822,999 (32) Priority date March 21, 1997 (1997. 3.21) (33) Priority country United States (US) (81) Designated country EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC NL, PT, SE), AU, CA, JP (72) Inventor Sheffield, Val 52240 Coralville NE Oak Park Place 13 (72) Inventor Orward, Wallace et al. Le M United States Iowa 52245 A Iowa City Ridgeway Drive 2015

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.a)SEQ.ID.Nos.1または2のいずれかで示される核酸か、また はSEQ.ID.Nos.1または2のいずれかで示される核酸の相補鎖;お よび b)適切な緊縮性の下にa)の核酸とハイブリダイズすることができる核酸 から成る群より選択された構成要素を含んで成る単離された核酸分子。 2.請求の範囲第1項記載の単離された核酸分子であって、前記適切な緊縮性が 穏やかな緊縮性であることを特徴とする分子。 3.請求の範囲第1項記載の単離された核酸分子であって、前記適切な緊縮性が 高度な緊縮性であることを特徴とする分子。 4.請求の範囲第1項記載の単離された核酸分子であって、さらに標識を含むこ とを特徴とする分子。 5.請求の範囲第1項記載の単離された核酸分子であって、前記核酸が機能的な GLC1A生物活性をコード化していることを特徴とする分子。 6.請求の範囲第5項記載の単離された核酸分子であって、前記核酸が、緑内障 を治療または予防することができるタンパク質をコード化していることを特徴 とする分子。 7.請求の範囲第1項記載の核酸分子を含んでいるベクター。 8.細胞内において複製することができる、請求の範囲第7項記載のベクター。 9.請求の範囲第7項記載のベクターを含んでいる宿主細胞。 10.請求の範囲第7項記載のベクターを含んでいるトランスジェニック動物。 11.披検者であるヒトにおける緑内障の治療法であって、GLC1A遺伝子の発 現またはGLC1A遺伝子産物の活性を調節する治療上有効な量の化合物を、 前記披検者に投与することを含む方法。 12.請求の範囲第11項記載の方法において、前記化合物か、タンパク質、ペプ チド、ペプチド模倣物、低分子、または核酸から成る群より選択されることを 特徴とする方法。 13.請求の範囲第12項記載の方法において、前記核酸が、遺伝子、アンチセン ス、リボザイム、および三重式の核酸から成る群より選択されることを特徴と する方法。 14.請求の範囲第11項記載の方法において、前記化合物が正常なGLC1A遺 伝子または遺伝子産物のアゴニストであることを特徴とする方法。 15.請求の範囲第14項記載の方法において、前記化合物が治療用遺伝子である ことを特徴とする方法。 16.請求の範囲第14項記載の方法において、前記化合物が治療用タンパク質で あることを特徴とする方法。 17.請求の範囲第14項記載の方法において、前記化合物が披検者の内在性のG LC1A遺伝子の発現をアップレギュレートする薬剤であることを特徴とする 方法。 18.請求の範囲第17項記載の方法において、前記化合物が強力なプロモーター であることを特徴とする方法。 19.請求の範囲第11項記載の方法において、前記化合物が突然変異体であるG LC1A遺伝子または遺伝子産物のアンタゴニストから成ることを特徴とする 方法。 20.請求の範囲第19項記載の方法において、前記化合物がアンチセンス、リボ ザイム、または三重らせん分子であることを特徴とする方法。 21.請求の範囲第20項記載の方法において、前記化合物が低分子、ペプチド、 またはペプチド模倣物であることを特徴とする方法。 22.請求の範囲第21項記載の方法において、前記化合物が、抗体であることを 特徴とする方法。 23.GLC1Aアゴニストまたはアンタゴニストをスクリーニングする方法であ って、 a)GLC1Aポリペプチドまたはその生物活性フラグメント、GLC1A の結合相手、および試験化合物を、前記試験化合物がなければ前記GLC1A タンパク質とGLC1Aの結合相手とが相互作用することができる条件下にお いて結合させること;および b)前記試験化合物の存在化に、GLC1Aタンパク質/GLC1Aの結合 相手複合体が形成される程度を検出することであって、前記試験化合物の非存 在下に検出されるものと比較して、前記試験化合物の存在下での増加した複合 体形成の量が、前記試験化合物がSGLC1Aアゴニストであることを示唆し 、また前記試験化合物の非存在下に検出されるものと比較して、前記試験化合 物の存在下での減少した複合体形成の量が、前記試験化合物がGLC1Aアゴ ニストであることを示唆することを特徴とする、 段階を含んで成る方法。 24.請求の範囲第23項記載の方法において、前記試験化合物から薬剤組成物を 調製する段階を付加的に含むことを特徴とする方法。 25.ヒト披検者がタイプIIの緑内障をもつかまたは発症の危険性があるかを決定 する方法であって、 a)披検者からGLC1A遺伝子を含む核酸分子を含んでいる試料を取得す ること;および b)前記披検者のGLC1A遺伝子における遺伝的傷害の有無を検出するこ と、 の段階を含んで成る方法。 26.請求の範囲第25項記載の方法において、段階b)に先立ち、GLC1A遺 伝子の少なくとも一部に選択的にアニールしかつ増幅する増幅プライマーを用 いて、GLC1A遺伝子を含んでいる核酸分子を増幅させることをさらに含ん で成る方法。 27.請求の範囲第25項記載の方法において、前記検出する段階b)が、GLC 1Aを含んでいる核酸分子の少なくとも一部の配列を決定することを含むこと を特徴とする方法。 28.請求の範囲第25項記載の方法において、前記検出する段階b)が、前記核 酸分子を、GLC1A遺伝子の少なくとも一部に選択的にハイブリダイズする 核酸プローブと、ハイブリダイゼイションを促進する条件下において接触させ ることを含んでなる方法。 29.請求の範囲第25項記載の方法において、前記検出する段階b)が、前記核 酸分子の制限エンドヌクレアーゼ分解の遂行を含み、それにより核酸消化物を 生じ、GLC1A遺伝子の少なくとも一部に選択的にハイブリダイズする核酸 プローブと前記消化物とを接触させることを含んでなる方法。 30.ヒト披検者が緑内障であるかまたは発症の危険性があるかを決定する方法で あって、 a)披検者からGLC1Aタンパク質を含んでいる試料を取得すること;お よび b)前記GLC1Aタンパクが正常であるかまたは変異しているかを決定す ること、 を含んで成る方法。 31.請求の範囲第30項記載の方法において、前記検出する段階b)が、当該タ ンパク質を、野性型のGLC1Aタンパク質には結合できるが変異したGLC 1Aタンパク質には結合できない抗体か、または変異したGLC1Aタンパク 質には結合できるが正常なGLC1Aタンパク質には結合できない抗体と接触 させることを含んで成る方法。[Claims] 1. a) SEQ. ID. Nos. A nucleic acid represented by either 1 or 2;   Is SEQ. ID. Nos. A complementary strand of the nucleic acid represented by either 1 or 2;   And     b) a nucleic acid capable of hybridizing with the nucleic acid of a) under appropriate stringency   An isolated nucleic acid molecule comprising a member selected from the group consisting of: 2. 2. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein said suitable stringency is   A molecule characterized by mild stringency. 3. 2. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein said suitable stringency is   A molecule characterized by a high degree of stringency. 4. 3. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, further comprising a label.   And a molecule characterized by: 5. 2. The isolated nucleic acid molecule of claim 1, wherein said nucleic acid is functional.   A molecule characterized by encoding a GLC1A biological activity. 6. 6. The isolated nucleic acid molecule of claim 5, wherein said nucleic acid is glaucoma.   It encodes a protein that can treat or prevent   Molecule. 7. A vector comprising the nucleic acid molecule according to claim 1. 8. The vector according to claim 7, which is capable of replicating in a cell. 9. A host cell comprising the vector according to claim 7. Ten. A transgenic animal comprising the vector of claim 7. 11. A method for treating glaucoma in a human tester, comprising the generation of the GLC1A gene.   A therapeutically effective amount of a compound that modulates the activity of a current or GLC1A gene product,   Administering to the test subject. 12. 12. The method of claim 11, wherein said compound, protein, or peptide is used.   Selected from the group consisting of tides, peptidomimetics, small molecules, or nucleic acids   Features method. 13. 13. The method according to claim 12, wherein said nucleic acid is a gene, an antisense gene.   Ribozymes, and triplex nucleic acids.   how to. 14. 12. The method of claim 11, wherein said compound is a normal GLC1A residue.   A method characterized by being an agonist of a gene or gene product. 15. 15. The method of claim 14, wherein said compound is a therapeutic gene.   A method comprising: 16. 15. The method of claim 14, wherein said compound is a therapeutic protein.   A method characterized by: 17. 15. The method of claim 14, wherein said compound is an endogenous G of the subject.   It is a drug that up-regulates the expression of LC1A gene   Method. 18. 18. The method of claim 17, wherein said compound is a strong promoter.   A method characterized in that: 19. 12. The method according to claim 11, wherein said compound is a mutant.   Characterized by comprising an antagonist of the LC1A gene or gene product   Method. 20. 20. The method of claim 19, wherein said compound is an antisense,   A method characterized by being a zym or a triple helix molecule. twenty one. 21. The method according to claim 20, wherein the compound is a small molecule, a peptide,   Or a peptidomimetic. twenty two. 22. The method of claim 21, wherein said compound is an antibody.   Features method. twenty three. A method for screening a GLC1A agonist or antagonist   What     a) GLC1A polypeptide or biologically active fragment thereof, GLC1A   And the test compound, in the absence of the test compound, the GLC1A   Under conditions that allow the protein to interact with the GLC1A binding partner   And binding; and     b) Binding of GLC1A protein / GLC1A to the presence of the test compound   Detecting the extent to which the partner complex is formed, wherein the absence of the test compound is detected.   Increased complex in the presence of the test compound as compared to that detected in the presence   The amount of body formation indicates that the test compound is an SGLC1A agonist   And the test compound is compared to that detected in the absence of the test compound.   The amount of reduced complex formation in the presence of the test compound is determined by the fact that the test compound is a GLC1A jaw.   Characterized by suggesting that the   A method comprising steps. twenty four. 24. The method according to claim 23, wherein the pharmaceutical composition is prepared from the test compound.   A method further comprising the step of preparing. twenty five. Determining whether human subjects have or are at risk of developing type II glaucoma   A way to     a) Obtain a sample containing a nucleic acid molecule containing the GLC1A gene from a tester   That; and     b) detecting the presence or absence of a genetic injury in the GLC1A gene of the test subject;   When,   A method comprising the steps of: 26. 26. The method according to claim 25, wherein prior to step b), the GLC1A remains.   Uses amplification primers that selectively anneal and amplify at least a portion of the gene   Further comprising amplifying a nucleic acid molecule comprising the GLC1A gene.   Method consisting of: 27. 26. The method according to claim 25, wherein said detecting step b) comprises GLC   Determining the sequence of at least a portion of the nucleic acid molecule containing 1A   A method characterized by the following. 28. 26. The method according to claim 25, wherein said detecting b) comprises:   Selectively hybridize an acid molecule to at least a part of the GLC1A gene   Contact with the nucleic acid probe under conditions that promote hybridization.   A method comprising: 29. 26. The method according to claim 25, wherein said detecting b) comprises:   Involves performing restriction endonuclease degradation of the acid molecule, thereby   Nucleic acid generated and selectively hybridizing to at least a part of the GLC1A gene   A method comprising contacting a probe with said digest. 30. How to determine if a human tester has glaucoma or is at risk for developing it   So,     a) obtaining a sample containing the GLC1A protein from the tester;   And     b) determining whether the GLC1A protein is normal or mutated   That   A method comprising: 31. 31. The method according to claim 30, wherein said detecting step b) comprises:   Mutated GLC that can bind protein to wild-type GLC1A protein   An antibody that cannot bind to 1A protein or a mutated GLC1A protein   Contact antibodies that can bind to quality but not to normal GLC1A protein   A method comprising:
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