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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft intrazelluläre Rezeptoren, Verfahren für die Modulation
davon, und Verfahren zur Identifizierung neuartiger Liganden dafür. In einem
besonderen Gesichtspunkt bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf Verfahren zum Identifizieren von Verbindungen, die als Liganden
(oder Ligandenvorstufen) für
intrazelluläre
Rezeptoren fungieren. In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende
Erfindung neuartige chimäre
Konstrukte und Verwendungen dafür.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Ein
zentrales Problem in der eukaryotischen Molekularbiologie besteht
nach wie vor in der Aufklärung von
Molekülen
und Mechanismen, die spezifische Genregulation vermitteln. Als Teil
dieser wissenschaftlichen Herangehensweise an dieses Problem wurde
ein grosser Arbeitseinsatz in Anstrengungen aufgewendet, um Liganden
(d. h. exogene Induktoren) zu identifizieren, die imstande sind,
spezifische Genregulation zu vermitteln. Weitere Arbeit wurde für Versuche
aufgewendet, um andere, bei spezifischer Genregulation eingebundene
Moleküle
zu identifizieren.
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Obwohl
noch noch viel über
die Eigenarten der Genregulation zu lernen verbleibt, ist es bekannt,
dass Liganden Gentranskription durch Zusammenwirken mit intrazellulären Komponenten
modulieren, einschliesslich intrazellulärer Rezeptoren und diskreter
DNA-Sequenzen, die
als Hormon-Response-Elemente (HREs) bekannt sind.
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Die
Identifikation von Verbindungen, die direkt oder indirekt mit intrazellulären Rezeptoren
zusammenwirken und dabei die Transkription von auf Hormone ansprechenden
Genen beeinflussen, würde
von erheblichem Wert sein, z. B. für therapeutische Anwendungen.
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Die
von Zellkernrezeptoren vermittelte transkriptionelle Hemmung spielt
eine wichtige Rolle in der Entwicklung, Zelldifferenzierung und,
direkt damit verbunden, onkogenen Aktivität von v-erbA. Der dieser Wirkung zugrundeliegende
Mechanismus ist unbekannt, aber ein Schlüssel zum Verständnis der
molekularen Grundlage der Hormonwirkung. Demgemäss würde die Identifizierung der
in transkriptioneller Hemmung einbezogener Komponenten einen grossen
Fortschritt im gegenwärtigen
Verständnis
der Mechanismen bedeuten, die spezifische Genregulation vermitteln.
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Weitere
für das
Verstehen und die Ausführung
der vorliegenden Erfindung hilfreiche Informationen können im
gemeinsamen US-Patent Nr. 5,071,773 und 4,981,784; und US-Patentanmeldungen
Nr. 325,240, eingereicht am 17. März 1989; 370,407, eingereicht
am 22. Juni 1989; und 438,757, eingereicht am 16. November 1989
gefunden werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäss der vorliegenden
Erfindung haben wir einen neuartigen, mit Rezeptoren zusammenwirkenden
Faktor entdeckt, der hier als "SMRT" bezeichnet wird,
d. h. einen Hemmungs- (Silencing) Vermittler (Korepressor) für Retinsäurerezeptoren
(RAR) und Schilddrüsenhormon-Rezeptoren
(TR). SMRT ist ein neuartiges Protein, dessen Verbindung mit RAR
und TR sowohl in Lösung
als auch auf DNA-Response-Elementen durch Liganden destabilisiert
ist. Das Zusammenwirken von SMRT mit mutierten Rezeptoren korreliert
mit den transkriptionellen Hemmungsaktivitäten von Rezeptoren.
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In
vivo, wirkt SMRT als ein kräftiger
Korepressor. Eine GAL4-DNA-Bindungsdomäne (DBD)-Fusion von SMRT verhält sich wie ein freier Repressor
eines GAL4-anhängigen
Reporters. Zusammen identifizieren diese Daten eine neuartige Klasse
von Ko-Faktoren, von der angenommen wird, einen wichtigen Vermittler
der Hormonwirkung darzustellen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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1 zeigt die Quantifizierung durch Phosphoimager
einer dosisabhängigen
Dissoziation von SMRT aus PAR oder TR durch all-trans-Retinsäure (atRA)
oder Schilddrüsenhormon
(Triiodothyronin oder T3).
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2 stellt
Aminosäure(aa)-Sequenzen
von SMRT (Genbank-Zugangsnummer XXXXX) dar. Die in Klammern dargestellte
aa-Sequenz (d. h. Reste 1330–1376)
ist ein wechselweise gespleißter
Einschub, der im original Zweihybrid-Klon (C-SMRT, aa 981 zum C-Terminalende) nicht
vorliegt. Die prolinreiche N-Terminaldomäne (aa 1–160) und der glutaminreiche
Bereich (aa 1061–1132),
als auch die ERDR- und SG-Regionen sind ebenfalls angedeutet. Der
C-Terminalbereich von SMRT (aa 1201 zum C-Terminalende) zeigt 48% aa-Identität zu RIP13
(Seol et al., Molecular Endocrinology 9: 72–85 (1995)). Der Rest der Sequenz
von RIP13 zeigt 22% aa-Identität
zu SMRT (aa 819–1200).
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3 stellt die Vermittlung des Hemmungseffekts
von hRARα und
hTRβ durch
SMRT in vivo dar.
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3(A) zeigt, dass v-erbA den Hemmungseffekt
von GAL-RAR (GAL4 DBD-hRARα 156–462) reversiert,
während
SMRT den Hemmungseffekt wiederherstellt.
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3(B) zeigt, dass die RAR403-Trunkationsmutante
den Hemmungseffekt von GAL-TR (GAL4 DBD-hTRβ 173–456) reversiert, während SMRT
den Hemmungseffekt wiederherstellt.
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3(C) zeigt, dass v-erbA und Volllängen-SMRT
oder C-SMRT keine Wirkung auf GAL-VP16 Aktivität besitzen.
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3(D) zeigt, dass eine GAL4-DBD-Fusion
von Volllängen-SMRT
die Thymidinkinase-Basalpromotoraktivität mit vier
GAL4-Bindungsstellen unterdrückt.
Der Repressionsgrad wurde durch Dividieren der normalisierten, mit
der GAL4-DBD allein transfizierten Luciferaseaktivität durch
jene, die mit angedeuteter Menge an GAL-DBD-Fusionkonstrukten transfiziert
wurde.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden isolierte Cosuppressoren von Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität bereitgestellt,
die die gleiche Sequenz wie die Reste 1–1329 plus 1376–1495, wie
in SEQ ID NO: 1 dargelegt, aufweisen und ferner optional die Aminosäure-Reste,
wie in SEQ ID NO: 2 dargelegt, (d. h. Reste 1330–1375 von SEQ ID NO: 1) enthalten.
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Arten,
die substanziell gleich sind, werden als äquivalent zu den offenbarten
Sequenzen angesehen und sind als solche innerhalb des Schutzumfanges
der beiliegenden Ansprüche.
In dieser Hinsicht bedeutet "leichte
und nicht-konsequentiale Sequenzvariationen", dass Sequenzen, die substanziell gleich
wie die hier offenbarten und beanspruchten DNA, RNA, oder Proteine
sind, funktionell äquivalent
zu den hier offenbarten und beanspruchten Sequenzen sind. Funktionell äquivalente
Sequenzen werden substanziell in gleicher Weise wirken, um im Wesentlichen
dieselben Verbindungen wie die Nukleinsäure und hier offenbarte und
beanspruchte Aminosäureverbindungen
zu produzieren. Insbesondere enkodieren funktionell äquivalente
DNAs Proteine, die gleich zu den hier offenbarten sind oder die
konservative Aminosäurevariationen
aufweisen, wie Substitution eines nicht-polaren Restes durch einen
anderen nicht-polaren Rest oder eines geladenen Restes durch einen ähnlich geladenen
Rest. Diese Änderungen
schließen
solche sein, die durch Fachleute erkannt werden, da diese die Tertiärstruktur
des Proteins nicht substanziell verändern.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden Antikörper bereitgestellt, die
gegen den oben beschriebenen Cosuppressor erzeugt werden. Solche
Antikörper
können
zum Studieren von Gewebelokalisierungen der erfindungsgemäßen Korepressoren,
der Struktur von funktionalen Domänen, der Reinigung von Rezeptoren,
als auch bei diagnostischen Anwendungen, therapeutischen Anwendungen und
dergleichen verwendet werden. Vorzugsweise werden die Antikörper für therapeutische
Anwendungen als monoklonale Antikörper verwendet.
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Die
oben beschriebenen Antikörper
können
unter Anwendung von Standardtechniken, wie sie Fachleuten wohl bekannt
sind, und Einsatz des erfindungsgemäßen Korepressors oder Abschnitten
davon als Antigene zur Antikörperproduktion
hergestellt werden. Sowohl Anti-Peptide
als auch Anti-Fusionsprotein-Antikörper können verwendet werden [vgl.
zum Beispiel, Bahouth et al. (1991) Trends Pharmacol Sci. vol. 12: 338–343; Current
Protocols in Molecular Biology (Ausubel et al., Hrsg.) John Wiley & Sons, New York
(1989)]. Zu berücksichtigende
Faktoren beim Auswählen
von Abschnitten des erfindungsgemäßen Korepressors zum Einsatz
als Immunogen (entweder als ein synthetisches Peptid oder ein rekombinant
erzeugtes bakterielles Fusionsprotein) beinhalten Antigenizität, Zugänglichkeit
(d. h. woraus der ausgewählte
Abschnitt abgeleitet wird, z.B. die Ligandenbindungsdomäne, DNA-Bindungsdomäne, Dimerisationsdomäne und dergleichen), Einzigartigkeit
des besonderen, ausgewählten
Abschnitts (relativ zu bekannten Rezeptoren und Cosuppressoren hierfür) und dergleichen.
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Die
Verwendung einer effektiven Menge eines hierin beschriebenen Antikörpers zur
Herstellung eines Medikaments zum Blockieren des Repressionseffekts
der erfindungsgemäßen Cosuppressoren
wird ebenfalls beschrieben. Alternativ kann auch eine Hemmungsdomäne eines
Zellkernrezeptors verwendet werden. Fachleute können einfach geeignete Verfahren
zur Verabreichung dieser Antikörper
und geeignete Mengen zur Verabreichung bestimmen, welche von zahlreichen
Faktoren abhängen,
wie die zu behandelnde Indikation, der Zustand des Patienten und
dergleichen.
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Gemäß einem
noch weiteren Gesichtspunkt der Erfindung werden isolierte Polynucleinsäuren, die
den oben beschrieben Cosuppressor codieren, bereitgestellt. Zudem
werden auch Vektoren geschaffen, die die oben beschriebene Polynucleinsäure enthalten.
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Gemäß einem
noch weiteren Gesichtspunkt der Erfindung werden Komplexe bereitgestellt,
die den oben beschriebenen Cosuppressor und ein homodimeres oder
heterodimeres Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren umfasst, wobei dieses Mitglied eine Hemmungsdomäne enthält, welche
die Grundniveau-Promotoraktivität
von Zielgenen reprimiert. Homodimere oder heterodimere Mitglieder der
Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie
von Rezeptoren, die hierbei verwendet werden sollen, umfassen Schilddrüsenhormonrezeptor-Homodimer,
Schilddrüsenhormonrezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
Retinsäurerezeptor-Homodimer,
Retinsäurerezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
Retinoid-X-Rezeptor-Homodimer und dergleichen.
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Die
oben beschriebenen Komplexe umfassen ferner optional ein Response-Element
für das
Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie
von Rezeptoren. Solche Response-Elemente
sind im Fachgebiet wohlbekannt. Somit werden zum Beispiel RAR-Response-Elemente aus wenigstens
einer direkten Wiederholung von zwei oder mehr Halbstellen, die
durch einen Abstandshalter von fünf
Nucleotiden getrennt sind, zusammengesetzt. Die Abstandsnucleotiden
können
unabhängig
voneinander jeweils aus A, C, G oder T ausgewählt werden. Jede Halbstelle
der Response-Elemente, die zur Ausführung der Erfindung eingesetzt
werden sollen, enthält
die Sequenz
-RGBNNM-,
wobei
R ausgewählt ist
aus A oder G;
B ausgewählt
ist aus G, C, oder T;
jedes N unabhängig voneinander ausgewählt ist
aus A, T, C, oder G; und
M ausgewählt ist aus A oder C;
mit
der Bedingung, dass wenigstens 4 Nucleotide dieser -RGBNNM-Sequenz
identisch sind zu den Nucleotiden an entsprechenden Positionen der
Sequenz -AGGTCA-. Den in der Ausführung der vorliegenden Erfindung
verwendeten Response-Elementen kann optional Nx vorangehen,
wobei x in den Bereich von 0 bis zu 5 fällt.
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In ähnlicher
Weise können
TR-Response-Elemente aus den gleichen Halbstellen-Wiederholungen mit einem
Abstandshalter aus vier Nucleotiden zusammengesetzt sein. Alternativ
sind auch Palindromkonstrukte, wie sie im Fachgebiet beschrieben
wurden, als TR-Response-Elemente funktional.
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Die
oben beschriebenen Korepressor/Dimer-Rezeptorkomplexe können durch
Kontaktieren des Komplexes mit einem Liganden für das Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren dissoziiert werden.
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Wie
hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "Ligand (oder Ligandenvorstufe) für ein Mitglied
der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie
von Rezeptoren" (d.
h. intrazellulärer
Rezeptor) auf eine Substanz oder Verbindung, welche sich in ihrer
unmodifizierten Form (oder nach Umwandlung zu ihrer "aktiven" Form) innerhalb
einer Zelle an Rezeptorproteine bindet, wodurch ein Ligand/Rezeptorkomplex
entsteht, der wiederum ein entsprechendes Hormon-Response-Element
aktivieren kann. Ein Ligand ist daher eine Verbindung, die dazu
dient, Gentranskription für
ein Gen unter Steuerung eines Hormon-Response-Elements zu vermitteln, und
Verbindungen, wie Hormone, Wachstumssubstanzen, Nicht-Hormon-Verbindungen, die
Wachstum vermitteln, und dergleichen umfassen. Liganden beinhalten
Steroid- oder steroidähnliche
Hormone, Retinoide, Schilddrüsenhormone,
pharmazeutisch aktive Verbindungen und dergleichen. Einzelne Liganden
können
die Fähigkeit
besitzen, mehrere Rezeptoren zu binden.
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Dementsprechend
bezieht sich, wie hierin verwendet, "möglicher
Ligand" (auch als "Testverbindung" bezeichnet) auf
Verbindungen, wie Steroid- oder steroidähnliche Hormone, pharmazeutisch
aktive Verbindungen und dergleichen, von denen erwartet wird, dass
sie die Fähigkeit
besitzen, sich an den interessanten Rezeptor zu binden und Gentranskription
unter der Steuerung von Response-Elementen zu vermitteln, die von solch
einem Rezeptor erkannt werden.
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Beispiele
bekannter Liganden umfassen all-trans-Retinsäure (Ligand für Retinsäurerezeptor), 9-cis-Retinsäure (Ligand
für Retinoid-X-Rezeptor),
Schilddrüsenhormon
(Ligand für
Schilddrüsenhormon-Rezeptor),
1,25-dihydroxy-Vitamin D3 (Ligand für Vitamin
D3-Rezeptor) und dergleichen.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Reprimieren der Aktivität
eines Mitglieds der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren, das eine Silencerdomäne
enthält,
welche die Grundniveau-Promotoraktivität von Zielgenen reprimiert,
geschaffen, wobei dieses Verfahren Kontaktieren dieses Mitglieds
der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie
von Rezeptoren mit einer ausreichenden Menge eines oben beschriebenen
Cosuppressors umfasst, um die Aktivität dieses Mitglieds zu reprimieren.
Mitglieder der Superfamilie, die zur Repression gemäß diesem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung dienen sollen, beinhalten
Schilddrüsenhormon-Rezeptor, Retinsäurerezeptor,
Vitamin-D-Rezeptor, Peroxisomproliferator aktivierten Rezeptor und
dergleichen.
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Entsprechend
einem noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird
ein Verfahren zum Identifizieren von Verbindungen bereitgestellt,
das die Suppression der durch einen hierin beschriebenen Cosuppressor
bewirkte Steroid-/Schilddrüsenhormon-Rezeptoraktivität erleichtert,
wobei dieses Verfahren das Vergleichen der Größe des oben beschriebenen Cosuppressor/Dimer-Rezeptorkomplexes
(d. h. Komplexe, die den oben beschriebenen Cosuppressor und ein
homodimeres oder heterodimeres Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie
von Rezeptoren enthalten) nach Testverbindungs-Exposition umfasst, relativ zur Größe des Komplexes
bei Fehlen der Testverbindung. Eine beobachtete Größe entsprechend
einem intakten Komplex zeigt eine inaktive Verbindung, während eine
beobachtete Größe, die
die Komplexdissoziation widerspiegelt, eine Verbindung anzeigt,
die den Komplex spaltet, wobei die hierdurch bewirkte Suppression
erleichtert wird. Optional enthält
der in dieser Bestimmung verwendete Komplex ferner ein Response-Element
für dieses
Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie
von Rezeptoren.
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Die
Größe des oben
beschriebenen Komplexes kann einfach unter Verwendung verschiedener
im Fachgebiet verfügbarer
Techniken bestimmt werden. Zum Beispiel können elektrophoretische Mobilitätsveränderungstests
(EMSA) angewendet werden (wobei ein Rezeptor allein oder ein Rezeptor-Cosuppressor-Komplex
an Ziel-DNA gebunden wird und die relative Mobilität davon
bestimmt wird). Die Fachleute können
leicht andere Verfahrenstechniken angeben, die zur Größenbestimmung
des Komplexes als ein Ergebnis der Exposition an möglichen
Liganden verwendet werden können.
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Entsprechend
einem weiteren Gesichtpunkt der vorliegenden Erfindung wird ein
Verfahren zum Identifizieren von Verbindungen geschaffen, das die
Suppression der durch einen hierin beschriebenen Cosuppressor bewirkte
Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität erleichtert,
ohne den Rezeptor substanziell zu aktivieren, wobei das Verfahren
umfasst:
Vergleichen des Reportersignals, das durch zwei unterschiedliche
Expressionssysteme in Abwesenheit und Anwesenheit einer Testverbindung
erzeugt wird,
wobei das erste Expressionssystem einen Komplex
enthält,
der umfasst:
ein homodimeres oder heterodimeres Mitglied der
Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren ausgewählt
aus Schilddrüsenhormonrezeptor-Homodimer,
Schilddrüsenhormonrezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
Retinsäurerezeptor-Homodimer oder Retinsäurerezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
ein
Response-Element für
das Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von Rezeptoren, wobei das
Response-Element mit einem Reporter operativ verbunden ist, und
optional
den erfindungsgemäßen Cosuppressor,
und
wobei das zweite Expressionssystem einen Komplex enthält, der
umfasst:
eine homodimere oder heterodimere Form desselben Mitglieds
der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren wie in dem ersten Expressionssystem verwendet, wobei
das Mitglied derart mutiert ist, dass es hormonabhängige Aktivierungsaktivität behält, aber
seine Fähigkeit
zum Reprimieren der Grundniveau-Promotoraktivität von Zielgenen
verloren hat,
dieselbe Response-Element/Reporter-Kombination
wie im ersten Expressionssystem verwendet, und
optional den
erfindungsgemäßen Cosuppressor,
und danach Auswählen
jener Verbindungen, die bereitstellen:
ein höheres Reportersignal,
wenn die Verbindung dem ersten Expressionssystem ausgesetzt wird,
relativ zum Reportersignal in Abwesenheit der Verbindung, und
substanziell
dasselbe Reportersignal, wenn die Verbindung dem zweiten Expressionssystem
ausgesetzt wird, relativ zum Reportersignal in Abwesenheit der Verbindung,
wobei
die ausgewählten
Verbindungen imstande sind, die durch einen Cosuppressor mit einer
für den
Silencermediator für
Retinsäure
und Schilddrüsenrezeptoren
charakteristischen Struktur und Funktion bewirkte Suppression der
Steroid- /Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität zu erleichtern,
aber substanziell die Fähigkeit fehlt,
Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität zu aktivieren.
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Das
Hinzufügen
des erfindungsgemäßen Cosuppressors
ist in der oben beschriebenen Bestimmung optional, da dieser in
den meisten für
solche Tests verwendeten Wirtszellen endogen vorliegt. Es ist bevorzugt, die
Anwesenheit einer etwa konstanten Menge des Cosuppressors sicherzustellen
und zu sichern, dass der Cosuppressor keine begrenzende Reagenz
ist und dass der Cosuppressor exogen zu oben beschriebenen Tests
zugeführt
werden kann.
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Die
zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung verwendeten mutierten Rezeptoren werden
in brauchbarer Weise durch Expressionsplasmide erzeugt, die durch
Transfektion in die Wirtszelle eingesetzt werden. Die hierin zur
Anwendung vorgesehenen mutierten Rezeptoren umfassen RAR403-Homodimere, RAR403
enthaltende Heterodimere, TR160-Homodimere,
TR160 enthaltende Heterodimere und dergleichen.
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Die
zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Reporterkonstrukte umfassen:
- (a) einen Promotor, der in der Wirtszelle wirkt,
- (b) ein Hormon-Response-Element, und
- (c) ein DNA-Segment, das ein Reporterprotein encodiert,
wobei
das das Reporterprotein encodierende DNA-Segment operativ mit dem
Promotor zur Transkription des DNA-Segments verbunden ist, und
wobei
das Hormon-Response-Element operativ mit dem Promotor zu dessen
Aktivierung verbunden ist.
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Die
zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Hormon-Response-Elemente sind im Fachgebiet
wohlbekannt, wie obenstehend angemerkt wurde.
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Beispielsweise
umfassen Reportergene Chloramphenicoltransferase (CAT), Luciferase
(LUC), beta-Galactosidase (β-gal)
und dergleichen. Beispiele von Promotoren sind der Affenvirus (SV)
Promotor oder modifizierte Form davon (z. B. ΔSV), der Thymidinkinase (TK)
Promotor, der Brustkrebsvirus (MTV) Promotor oder modifizierte Form
davon (z.B. ΔMTV)
und dergleichen [vgl. zum Beispiel, Mangelsdorf et al., in Nature 345:
224–229
(1990), Mangelsdorf et al., in Cell 66: 555–561 (1991), und Berger et
al., in J. Steroid Biochem. Molec. Biol. 41: 733–738 (1992)].
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Bei
dem hierin verwendeten Ausdruck "operatives
Response-Element, das funktionell mit einem operativen Reportergen
verbunden ist" meint
das Wort "operativ", dass die entsprechenden
DNA-Sequenzen (dargestellt durch die Ausdrücke "GAL4-Response-Element" und "Reportergen") operational sind, d. h. für ihre beabsichtigten
Zwecke arbeiten; das Wort "funktionell" bedeutet, dass nach
Verbindung der zwei Segmente und entsprechender Aktivierung durch
einen Ligand-Rezeptorkomplex das Reportergen als Ergebnis der Tatsache, dass
das "GAL4-Response-Element
angeschaltet" oder
auf andere Weise aktiviert ist, exprimiert wird.
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Bei
Durchführung
des oben beschriebenen, funktionellen Biotests werden das Expressionsplasmid und
das Reporterplasmid zusammen in geeignete Wirtszellen übertragen.
Die transfizierten Wirtszellen werden dann in der Anwesenheit und
Abwesenheit einer Testverbindung kultiviert, um zu bestimmen, ob
die Testverbindung geeignet ist, eine Aktivierung des Promotors
zu erzeugen, der operativ mit dem Response-Element des Reporterplasmids
verbunden ist. Danach werden die transfizierten und kultivierten
Wirtszellen auf Induktion (d. h. die Anwesenheit) des Produktes
der Reportergensequenz überwacht.
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Jegliche
Zelllinie kann als geeigneter "Wirt" für den funktionellen
Biotest zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die zur Durchführung der
vorliegenden Erfindung vorgesehenen Zellen beinhalten daher transformierte
Zellen, nicht-transformierte Zellen, neoplastische Zellen, Primärkulturen
von unterschiedlichen Zelltypen und dergleichen. Beispiele von Zellen
zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung beinhalten Schneider-Zellen, CV-1 Zellen,
HuTu80 Zellen, F9 Zellen, NTERA2 Zellen, NB4 Zellen, NL-60 Zellen, 293-Zellen,
Hela-Zellen, Hefezellen und dergleichen. Bevorzugte Wirtszellen
zur Verwendung im funktionellen Biotestsystem sind COS Zellen und
CV-1 Zellen. COS-1 (bezeichnet als COS) Zellen sind Affennieren-Zellen,
die das SV40 T-Antigen (Tag) exprimieren, während CV-1 Zellen SV40-Tag
nicht exprimieren. Die Anwesenheit von Tag in den COS-1 Derivativlinien
erlaubt es dem eingesetzten Expressionsplasmid zu replizieren und
schafft eine relative Steigerung in der während der Testperiode erzeugten
Rezeptormenge. CV-1 Zellen werden gegenwärtig bevorzugt, da sie besonders
passend für
Gentransferstudien sind und ein sensitives und gut beschriebenes
Wirtszellensystem liefern.
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Die
oben beschriebenen Zellen (oder Teile davon) werden unter physiologischen
Bedingungen gehalten, wenn sie mit physiologisch aktiver Verbindung
in Kontakt gebracht werden. "Physiologische
Bedingungen" werden
von Fachleuten einfach so verstanden, dass ein isotonisches, wässriges
Nährmedium
bei einer Temperatur von etwa 37°C
vorliegt.
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Gemäß einem
noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein
Verfahren zum Identifizieren von Verbindungen geschaffen, welche
die Steroid-/Schilddrüsenhormon-Rezeptoraktivität aktivieren, aber
denen im Wesentlichen die Fähigkeit
fehlt, die durch den hierin beschriebenen Cosuppressor bewirkte Suppression
zu erleichtern, wobei das Verfahren umfasst:
Vergleichen des
Reportersignals, das durch zwei unterschiedliche Expressionssysteme
in Abwesenheit und Anwesenheit einer Testverbindung erzeugt wird,
wobei
das erste Expressionssystem einen Komplex enthält, der umfasst:
ein homodimeres
oder heterodimeres Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren ausgewählt
aus Schilddrüsenhormonrezeptor-Homodimer,
Schilddrüsenhormonrezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
Retinsäurerezeptor-Homodimer oder Retinsäurerezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
ein
Response-Element für
das Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von Rezeptoren, wobei das
Response-Element operativ mit einem Reporter verbunden ist, und
optional
den erfindungsgemäßen Cosuppressor,
und
wobei das zweite Expressionssystem einen Komplex, der umfasst:
eine
homodimere oder heterodimere Form desselben Mitglieds der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren wie im ersten Expressionssystem verwendet, wobei das
Mitglied derart mutiert ist, dass es hormonabhängige Aktivierungsaktivität behält, aber
seine Fähigkeit
zum Reprimieren von Grundniveau-Promotoraktivität von Zielgenen
verloren hat,
dieselbe Response-Element/Reporter-Kombination
wie im ersten Expressionssystem verwendet, und
optional den
erfindungsgemäßen Cosuppressor,
und danach Auswählen
jener Verbindungen, die bereitstellen:
ein höheres Reportersignal,
wenn die Verbindung dem zweiten Expressionssystem ausgesetzt wird,
relativ zum Reportersignal in Abwesenheit der Verbindung, und
substanziell
dasselbe Reportersignal, wenn die Verbindung dem ersten Expressionssystem
ausgesetzt wird, relativ zum Reportersignal in Abwesenheit der Verbindung,
wobei
die ausgewählten
Verbindungen imstande sind, Steroid-/Schilddrüsenhormon-Rezeptoraktivität zu aktivieren, aber substanziell
die Fähigkeit
fehlt, die durch einen Cosuppressor mit einer für den Silencermediator für Retinsäure und
Schilddrüsenrezeptoren
charakterischen Struktur und Funktion bewirkte Suppression zu erleichtern.
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Entsprechend
einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Identifizieren von Verbindungen geschaffen, welche die durch den
hierin beschreibenen Cosuppressor bewirkte Suppression von Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität erleichtern
und den Rezeptor aktivieren, wobei das Verfahren umfasst:
Vergleichen
des Reportersignals, das durch zwei unterschiedliche Expressionssysteme
in der Abwesenheit und Anwesenheit einer Testverbindung erzeugt
wird,
wobei das erste Expressionssystem einen Komplex enthält, der
umfasst:
ein homodimeres oder heterodimeres Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren, ausgewählt
aus Schilddrüsenhormonrezeptor-Homodimer,
Schilddrüsenhormonrezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
Retinsäurerezeptor-Homodimer oder Retinsäurerezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
ein
Response-Element für
das Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von Rezeptoren, wobei das
Response-Element mit einem Reporter operativ verbunden ist, und
optional
den erfindungsgemäßen Cosuppressor,
und
wobei das zweite Expressionssystem einen Komplex aufweist,
der umfasst:
eine homodimere oder heterodimere Form desselben
Mitglieds der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren wie im ersten Expressionssystem verwendet, wobei das
Mitglied derart mutiert ist, dass es hormonabhängige Aktivierungsaktivität behält, aber
seine Fähigkeit
zum Reprimieren der Grundniveau-Promotoraktivität von Zielgenen
verloren hat,
dieselbe Response-Element/Reporter-Kombination
wie im ersten Expressionssystem verwendet, und
optional den
erfindungsgemäßen Cosuppressor,
und danach Auswählen
jener Verbindungen, die bereitstellen:
erhöhtes Reportersignal, wenn die
Verbindung dem zweiten Expressionssystem ausgesetzt wird, relativ
zum Reportersignal in Abwesenheit der Verbindung, und
substanziell
erhöhtes
Reportersignal, wenn die Verbindung dem ersten Expressionssystem
ausgesetzt wird, relativ zum Reportersignal in Abwesenheit der Verbindung,
wobei
die ausgewählten
Verbindungen imstande sind, die durch den Cosuppressor nach Anspruch
1 bewirkte Suppression von Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität zu erleichtern
und den Rezeptor zu aktivieren.
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Gemäß einer
noch anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden modifizierte Formen des oben beschriebenen
Cosuppressors geschaffen, einschließlich:
Volllängen-Silencermediator
für Retinsäure und
Schilddrüsenrezeptoren
nach Anspruch 1 plus GAL4-DNA-Bindungsdomäne,
Volllängen-Silencermediator
für Retinsäure und
Schilddrüsenrezeptoren
nach Anspruch 1 plus GAL4-Aktivierungsdomäne,
Volllängen-Silencermediator
für Retinsäure und
Schilddrüsenrezeptoren
nach Anspruch 1 plus Glutathion-S-Transferase (GST) Anhang.
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Die
oben beschriebenen modifizierten Formen des erfindungsgemäßen Cosuppressors
können
in vielfältiger
Weise eingesetzt werden, z. B. in den hierin beschriebenen Tests.
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Ein
besonders bevorzugter, modifizierter Cosuppressor gemäß der Erfindung
enthält
einen Volllängen-Silencermediator
für Retinsäure und
Schilddrüsenrezeptoren
plus GAL4-Aktivierungsdomäne.
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Entsprechend
einer noch weiteren Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Identifizieren
von Verbindungen geschaffen, welche die Fähigkeit eines hierin beschriebenen
Cosuppressors mit Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoren zu komplexieren,
unterbrechen, ohne den Rezeptor im Wesentlichen zu aktivieren, wobei
das Verfahren umfasst:
Vergleichen des Reportersignals, das
durch zwei unterschiedliche Expressionssysteme in der Abwesenheit und
Anwesenheit einer Testverbindung erzeugt wird,
wobei das erste
Expressionssystem einen Komplex enthält, der umfasst:
einen
modifizierten Cosuppressor, wie oben beschrieben,
ein homodimeres
oder heterodimeres Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren, ausgewählt
aus Schilddrüsenhormonrezeptor-Homodimer,
Schilddrüsenhormonrezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
Retinsäurerezeptor-Homodimer oder Retinsäurerezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
und
ein Response-Element für
das Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von Rezeptoren, wobei das
Response-Element mit einem Reporter operativ verbunden ist, und
wobei
das zweite Expressionssystem einen Komplex enthält, der umfasst:
den modifizierten
Cosuppressor,
eine homodimere oder heterodimere Form desselben
Mitglieds der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren wie im ersten Expressionssystem verwendet, wobei das
Mitglied derart mutiert ist, dass es hormonabhängige Aktivierungsaktivität behält, aber
seine Fähigkeit
zum Reprimieren der Grundniveau-Promotoraktivität von Zielgenen
verloren hat, und
diesselbe Response-Element/Reporter-Kombination
wie in dem ersten Expressionssystem verwendet, und danach Auswählen jener
Verbindungen, die bereitstellen:
ein niedrigeres Reportersignal,
wenn die Verbindung dem ersten Expressionssystem ausgesetzt wird,
relativ zum Reportersignal in der Abwesenheit der Verbindung, und
substanziell
dasselbe Reportersignal, wenn die Verbindung dem zweiten Expressionssystem
ausgesetzt wird, relativ zum Reportersignal in der Abwesenheit der
Verbindung,
wobei die ausgewählten Verbindungen imstande
sind, die Fähigkeit
des Cosuppressors nach Anspruch 1, mit Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoren
zu komplexieren, zu unterbrechen, ohne den Rezeptor im Wesentlichen
zu aktivieren.
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Die
zur Durchführung
dieser Ausführung
der vorliegenden Erfindung vorgesehenen mutierten Rezeptoren beinhalten
RAR403-Homodimere, RAR403 enthaltende Heterodimere, TR160-Homodimere,
TR160 enthaltende Heterodimere und dergleichen.
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Geeignete
Wirtszellen zur Verwendung bei dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung
umfassen Säuger-Zellen
als auch Hefezellen. Hefezellen werden gegenwärtig bevorzugt, da sie keinen
Hintergrund mit sich bringen, weil SMRT (d. h. Silencermediator
(Korepressor) für
Retinsäurerezeptor
(RAR) und Schilddrüsenhormon-Rezeptor
(TR)) nicht endogen zu Hefe ist.
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Gemäß noch einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Identifizieren
von Verbindungen geschaffen, welche die Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität aktivieren,
aber im Wesentlichen die Fähigkeit
fehlt, einen Komplex auseinander zu brechen, der einen Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptor
und einen hierin beschriebenen Cosuppressor umfasst, wobei das Verfahren umfasst:
Vergleichen
des Reportersignals, das durch zwei unterschiedliche Expressionssysteme
in der Abwesenheit und Anwesenheit einer Testverbindung erzeugt
wird,
wobei das erste Expressionssystem einen Komplex enthält, der
umfasst:
einen modifizierten Cosuppressor, wie oben beschrieben,
ein
homodimeres oder heterodimeres Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren, ausgewählt
aus Schilddrüsenhormonrezeptor-Homodimer, Schilddrüsenhormonrezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
Retinsäurerezeptor-Homodimer oder Retinsäurerezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
und
ein Response-Element für
das Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von Rezeptoren, wobei das
Response-Element mit einem Reporter operativ verbunden ist, und
wobei
das zweite Expressionssystem umfasst:
den modifizierten Cosuppressor,
eine
homodimere oder heterodimere Form desselben Mitglieds der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren wie im ersten Expressionssystem verwendet, wobei das
Mitglied derart mutiert ist, dass es hormonabhängige Aktivierungsaktivität behält, aber
seine Fähigkeit
zum Reprimieren der Grundniveau-Promotoraktivität von Zielgenen
verloren hat, und
dieselbe Response-Element/Reporter-Kombination
wie im ersten Expressionssystem verwendet, und danach Auswählen jener
Verbindungen, welche bereitstellen:
ein höheres Reportersignal, wenn
die Verbindung dem zweiten Expressionssystem ausgesetzt wird, relativ zum
Reportersignal in Abwesenheit der Verbindung, und
substanziell
dasselbe Reportersignal, wenn die Verbindung dem ersten Expressionssystem
ausgesetzt wird, relativ zum Reportersignal in Abwesenheit der Verbindung,
wobei
die ausgewählten
Verbindungen imstande sind, Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität zu aktivieren,
aber im Wesentlichen nicht die Fähigkeit
haben, den Komplex aus einem Cosuppressor nach Anspruch 1 und einem
Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptor
auseinander zu brechen.
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Geeignete
Wirtszellen zur Verwendung in dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung
beinhalten Säugerzellen
als auch Hefezellen. Hefezellen werden gegenwärtig bevorzugt, da sie keinen
Hintergrund mit sich bringen, weil SMRT nicht endogen zu Hefe ist.
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Entsprechend
einem noch weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Identifizieren
von Verbindungen geschaffen, die einen Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptor aktivieren
und die Fähigkeit
eines hierin beschriebenen Cosuppressors mit dem Rezeptor zu komplexieren,
unterbrechen, wobei das Verfahren umfasst:
Vergleichen des
Reportersignals, das durch zwei unterschiedliche Expressionssysteme
in der Abwesenheit und Anwesenheit einer Testverbindung erzeugt
wird,
wobei das erste Expressionssystem einen Komplex enthält, der
umfasst:
einen modifizierten Cosuppressor wie oben beschrieben,
ein
homodimeres oder heterodimeres Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren, ausgewählt
aus Schilddrüsenhormonrezeptor-Homodimer,
Schilddrüsenhormonrezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
Retinsäurerezeptor-Homodimer oder Retinsäurerezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
und
ein Response-Element für
das Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von Rezeptoren, wobei das
Response-Element mit einem Reporter operativ verbunden ist, und
wobei
das zweite Expressionssystem einen Komplex enthält, der umfasst:
den modifizierten
Cosuppressor,
dasselbe homodimere oder heterodimere Mitglied
der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren, wie im ersten Expressionssystem verwendet, wobei das
Mitglied derart mutiert ist, dass es hormonabhängige Aktivierungsaktivität behält, aber
seine Fähigkeit
zum Reprimieren der Grundniveau-Promotoraktivität von Zielgenen verloren hat,
und
dieselbe Response-Element/Reporter-Kombination wie im ersten
Expressionssystem verwendet, und danach Auswählen jener Verbindungen, die
bereitstellen:
eine Verringerung des Reportersignals, wenn
die Verbindung dem ersten Expressionssystem ausgesetzt wird, relativ
zum Reportersignal in Abwesenheit der Verbindung, und
ein erhöhtes Reportersignal,
wenn die Verbindung dem zweiten Expressionssystem ausgesetzt wird,
relativ zum Reportersignal in Abwesenheit der Verbindung,
wobei
die ausgewählten
Verbindungen imstande sind, einen Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptor zu aktivieren
und einen Komplex, der einen Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptor und den Cosuppressor
nach Anspruch 1 umfasst, auseinander zu brechen.
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Geeignete
Wirtszellen zur Verwendung bei dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung
beinhalten Säugerzellen
als auch Hefezellen. Hefezellen werden gegenwärtig bevorzugt, da sie keinen
Hintergrund mit sich bringen, weil SMRT nicht endogen zu Hefe ist.
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Gemäß einem
noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Identifizieren von Verbindungen geschaffen, die einen Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptor
aktivieren und/oder die Fähigkeit
eines hierin beschreibenen Cosuppressors mit dem Rezeptor zu komplexieren,
unterbrechen, wobei das Verfahren umfasst:
Vergleichen des
Reportersignals, das durch ein Kombinationsexpressionssystem in
der Abwesenheit und Anwesenheit einer Testverbindung erzeugt wird,
wobei
das Kombinationsexpressionssystem umfasst:
ein erstes homodimeres
oder heterodimeres Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren, ausgewählt
aus Schilddrüsenhormonrezeptor-Homodimer,
Schilddrüsenhormonrezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
Retinsäurerezeptor-Homodimer
oder Retinsäurerezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
eine
zweite homodimere oder heterodimere Form desselben Mitglieds der
Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie
von Rezeptoren wie im ersten Homodimer oder Heterodimer verwendet,
wobei das Mitglied derart mutiert ist, dass es hormonabhängige Aktivierungsaktivität behält, aber
seine Fähigkeit
zum Reprimieren der Grundniveau-Promotoraktivität von Zielgenen
verloren hat (d. h. Grundniveauexpression bereitstellt),
wobei
entweder das erste Homodimer (oder Heterodimer) oder das zweite
Homodimer (oder Heterodimer) mit einer GAL4-DNA-Bindungsdomäne operativ
verbunden ist,
ein Response-Element für das Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren, wobei das Response-Element mit einem ersten Reporter
operativ verbunden ist,
ein GAL4-Response-Element, wobei das
Response-Element mit einem zweiten Reporter operativ verbunden ist,
und
optional einen Cosuppressor mit Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität, wobei
der Cosuppressor eine Struktur und Funktion aufweist, die charakteristisch
für den
Silencermediator für
Retinsäure
und Schilddrüsenrezeptoren
ist, und danach Identifizieren als imstande, die Suppression von
durch den Cosuppressor nach Anspruch 1 bewirkter Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität zu erleichtern,
aber im Wesentlichen nicht die Fähigkeit
besitzt, Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität zu aktivieren,
wobei jene Verbindungen bereitstellen:
ein höheres Reportersignal
von dem auf das erste Mitglied ansprechenden Reporter, wenn die
Verbindung dem ersten Mitglied ausgesetzt wird, relativ zum Reportersignal
in Abwesenheit dieser Verbindung, und
im Wesentlichen dasselbe
Reportersignal von dem auf das zweite Mitglied ansprechenden Reporter,
wenn die Verbindung dem zweiten Mitglied ausgesetzt wird, relativ
zum Reportersignal in Abwesenheit dieser Verbindung, oder
Identifizieren
als imstande, Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität zu aktivieren,
aber im Wesentlichen ohne die Fähigkeit,
die durch den Cosuppressor nach Anspruch 1 bewirkte Suppression
zu erleichtern, wobei jene Verbindungen bereitstellen:
ein
höheres
Reportersignal von dem auf das zweite Mitglied ansprechenden Reporter,
wenn die Verbindung dem zweiten Mitglied ausgesetzt wird, relativ
zum Reportersignal in Abwesenheit dieser Verbindung, und
im
Wesentlichen dasselbe Reportersignal von dem auf das erste Mitglied
ansprechenden Reporter, wenn die Verbindung dem ersten Mitglied
ausgesetzt wird, relativ zum Reportersignal in Abwesenheit dieser
Verbindung, oder
Identifizieren als imstande, die Suppression
der durch den Cosuppressor nach Anspruch 1 bewirkten Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität zu erleichtern
und den Rezeptor zu aktivieren, wobei jene Verbindungen bereitstellen:
ein
höheres
Reportersignal von dem auf das zweite Mitglied ansprechenden Reporter,
wenn die Verbindung dem zweiten Mitglied ausgesetzt wird, relativ
zum Reportersignal in Abwesenheit dieser Verbindung, und
eine
größere Steigerung
des Reportersignals von dem auf das erste Mitglied ansprechenden
Reporter, wenn die Verbindung dem ersten Mitglied ausgesetzt wird,
relativ zum Reportersignal in Abwesenheit dieser Verbindung.
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Somit
kann die Änderung
im Expressionspegel von den zwei unterschiedlichen, in einer einzigen Transfektion
eingesetzten Reportern gleichzeitig überwacht werden. Basierend
auf den Ergebnissen dieser einzigen Transfektion kann man einfach
die Art der Interaktion einer Testverbindung mit dem Rezeptor/SMRT-Komplex
identifizieren.
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Beispiele
von GAL4-Response-Elementen sind jene, die das palindromische 17-mer
enthalten:
5'-CGGAGGACTGTCCTCCG-3' (SEQ ID NO: 3),
wie
zum Beispiel 17MX, beschrieben von Webster et al., in Cell 52: 169–178 (1988),
ebenso wie Derivate davon. Weitere Beispiele geeigneter Response-Elemente
beinhalten jene, die von Hollenberg und Evans in Cell 55: 899–906 (1988);
oder Webster et al. in Cell 54: 199–207 (1988) beschrieben wurden.
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Gemäß einem
noch anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Identifizieren
von Verbindungen geschaffen, die einen Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptor aktivieren und/oder
die Fähigkeit
eines hierin beschriebenen Cosuppressors mit dem Rezeptor zu komplexieren,
unterbrechen, wobei das Verfahren umfasst:
Vergleichen der
Reportersignale, die durch ein Kombinationsexpressionssystem in
der Abwesenheit und Anwesenheit einer Testverbindung erzeugt werden,
wobei
das Kombinationsexpressionssystem umfasst:
einen modifizierten
Cosuppressor wie oben beschrieben,
ein erstes homodimeres oder
heterodimeres Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren, ausgewählt
aus Schilddrüsenhormonrezeptor-Homodimer,
Schilddrüsenhormonrezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
Retinsäurerezeptor-Homodimer
oder Retinsäurerezeptor/Retinoid-X-Rezeptor-Heterodimer,
eine
zweite homodimere oder heterodimere Form desselben Mitglieds der
Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie
von Rezeptoren wie im ersten Homodimer oder Heterodimer verwendet,
wobei das Mitglied derart mutiert ist, dass es hormonabhängige Aktivierungsaktivität behält, aber
seine Fähigkeit
zum Reprimieren der Grundniveau-Promotoraktivität von Zielgenen
verloren hat,
wobei entweder das erste Homodimer (oder Heterodimer)
oder das zweite Homodimer (oder Heterodimer) mit einer GAL4-DNA-Bindungsdomäne operativ
verbunden ist,
ein Response-Element für das Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren, wobei das Response-Element mit einem erstem Reporter
operativ verbunden ist,
ein GAL4-Response-Element, wobei das
Response-Element mit einem zweiten Reporter operativ verbunden ist,
und danach
Identifizieren als imstande, die Fähigkeit
des Cosuppressors nach Anspruch 1 mit einem Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptor
zu komplexieren, zu unterbrechen, ohne den Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptor
im Wesentlichen zu aktivieren, wobei jene Verbindungen bereitstellen:
ein
niedrigeres Reportersignal vom auf das erste Mitglied ansprechenden
Reporter, wenn die Verbindung dem ersten Mitglied ausgesetzt wird,
relativ zum Reportersignal in Abwesenheit dieser Verbindung, und
im
Wesentlichen dasselbe Reportersignal vom auf das zweite Mitglied
ansprechenden Reporter, wenn die Verbindung dem zweiten Mitglied
ausgesetzt wird, relativ zum Reportersignal in Abwesenheit dieser
Verbindung, oder
Identifizieren als imstande, Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptoraktivität zu aktivieren,
aber im Wesentlichen ohne die Fähigkeit,
einen Komplex auseinander zu brechen, der einen Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptor und
einen Cosuppressor mit einer für
den Silencermediator für
Retinsäure-
und Schilddrüsenrezeptoren
charakteristischen Struktur und Funktion umfasst, wobei jene Verbindungen
bereitstellen:
ein höheres
Reportersignal vom auf das zweite Mitglied ansprechenden Reporter,
wenn die Verbindung dem zweiten Mitglied ausgesetzt wird, relativ
zum Reportersignal in Abwesenheit dieser Verbindung, und
im
Wesentlichen dasselbe Reportersignal vom auf das erste Mitglied
ansprechenden Reporter, wenn die Verbindung dem ersten Mitglied
ausgesetzt wird, relativ zum Reportersignal in Abwesenheit dieser
Verbindung, oder
Identifizieren als imstande, einen Komplex,
umfassend einen Steroid-/Schilddrüsenhormonrezeptor
und einen Cosuppressor mit einer für den Silencermediator für Retinsäure- und
Schilddrüsenrezeptoren
charakteristischen Struktur und Funktion auseinander zu brechen,
und den Rezeptor zu aktivieren, wobei jene Verbindungen bereitstellen:
eine
Verringerung im Reportersignal vom auf das erste Mitglied ansprechenden
Reporter, wenn die Verbindung dem ersten Mitglied ausgesetzt wird,
relativ zum Reportersignal in Abwesenheit dieser Verbindung, und
ein
erhöhtes
Reportersignal vom auf das zweite Mitglied ansprechenden Reporter,
wenn diese Verbindung dem zweiten Mitglied ausgesetzt wird, relativ
zum Reportersignal in Abwesenheit dieser Verbindung.
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Entsprechend
einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Identifizieren von Verbindungen geschaffen, welche die durch
einen vorstehend beschriebenen Cosuppressor bewirkte Suppression
der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Rezeptoraktivität erleichtern,
wobei dieses Verfahren die Bestimmung der Wirkung des Zufügens von
Testverbindung zu einem Expressionssystem beinhaltet, umfassend:
ein
modifiziertes Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie von
Rezeptoren, wobei das modifizierte Mitglied eine Aktivierungsdomäne enthält, die
den Rezeptor konstitutiv aktiv macht,
ein Fusionsprotein, das
die Rezeptor-Wechselwirkungsdomäne
von SMRT umfasst, die mit der GAL4-DNA-Bindungsdomäne operativ
verbunden ist, und
ein GAL4-Response-Element, das mit einem
Reporter operativ verbunden ist.
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Vor
der Hinzugabe eines effektiven Liganden für das Mitglied der Steroid-/Schilddrüsenhormon-Superfamilie
von hierin verwendeten Rezeptoren, wird die Verbindung des modifizierten
Mitglieds und des Fusionsproteins wirksam werden, um das GAL4-Response-Element
zu binden und die Transkription des Reporters zu aktivieren. Die
Anwesenheit eines effektiven Liganden wird angezeigt durch eine
Verringerung des Reportersignals beim Aussetzen an den Liganden,
der die Zusammenwirkung des modifizierten Mitglieds und Fusionsproteins
unterbricht.
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Die
zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Aktivierungsdomänen sind
im Fachgebiet wohl bekannt und können
durch Fachleute leicht bestimmt werden. Beispiele beinhalten die
GAL4-Aktivierungsdomäne,
BP64 und dergleichen.
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Zusammenfassend
wurde ein neuartiger Kernrezeptor-Korepressor identifiziert, der
das transkriptionelle Silencing von RAR und TR vermittelt. Diese
Entdeckung ist von großem
Interesse, da sich zeigte, dass das transkriptionelle Silencing
eine wichtige Rolle in der Entwicklung, Zelldifferenzierung und
der onkogenen Aktivität
von v-erbA (Baniahmad et al., EMBO J. 11: 1015–1023 (1992)); Gandrillon et
al., Cell 49: 687–697 (1989));
Zenke et al., Cell 61: 1035–1049
(1990); Barlow et al., EMBO J. 13: 4241–4250 (1994); Levine und Manley,
Cell 59: 405–408
(1989); Baniahmad et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 10633–10637 (1992);
und Saitou et al., Nature 374: 159–162 (1995)) spielt. Tatsächlich unterdrücken v-erbA-Mutanden, die den
Pro160- zu Arg-Wechsel in der TR beherbergen, weder basale Transkription
noch sind sie zu onkogenen Transformation imstande (Damm und Evans,
(1993) supra.
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Die
Funktion von SMRT als ein Silencermediator (Korepressor) von RAR
und TR ist analog zu mSin3 im Mad-Max-Sin3-Ternärkomplex (Schreiber-Agus et
al., Cell 80: 777–786
(1995); und Ayer et al., Cell 80: 767–776 (1995)). Da GAL-SMRT als
ein kräftiger
Repressor wirkt, wenn an DNA gebunden, ist es vernünftig anzunehmen,
dass die Funktion der unligandierten Rezeptoren mit sich bringt,
SMRT über
Protein-Protein-Interaktion zu vervielfältigen. Daher ist die Repressorfunktion
bei SMRT intrinsisch, im Gegensatz zu TR oder RAR selbst. (Baniahmad
et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 8832–8836 (1993); und Fondell et
al., Genes Dev 7: 1400–1410
(1993)). Es wird hierin aufgezeigt, dass der Ligand eine SMRT-Dissoziation vom
Rezeptor auslöst,
was zu einem Initialschritt beim Aktivierungsprozess führen würde. Dies
würde gefolgt
von (oder übereinstimmend
mit) einem induzierten, konformen Wechsel in der Carboxy-Terminal-Transaktivationsdomäne (τc, auch AF-2
genannt), was die Anbindung von Coaktivatoren bei der Transkriptionsanlage
erlaubt (Douarin et al., EMBO J. 14: 2020–2033 (1995); Halachmi et al.,
Science 264: 1455–1458
(1994); Lee et al., Nature 374: 91–94 (1995); und Cavailles et
al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 10009–10013 (1994)). Daher würde, wie
früher
vorgeschlagen wurde (Damm und Evans (1993) supra), die Liganden
abhängige
Aktivierung von TR zwei trennbare Verfahren darstellen, einschließlich der
Befreiung von Repression und Netzaktivierung. Die Isolierung von
SMRT bietet nun eine Basis zur Zergliederung der Molekularbasis
der Transrepression.
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Die
Erfindung wird nun in größerer Einzelheit
mit Bezug auf die nachfolgenden, nicht-einschränkenden Beispiele beschrieben.
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Beispiel 1
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Isolierung von SMRT
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Unter
Verwendung eines GAL4-DBD-RXR-Fusionsproteins (vgl. zum Beispiel,
USSN 08/177,740, die hierin insgesamt miteinbezogen wird) als Ausgangspunkt
in einen Hefe-Zweihybrid-Screeningsystem
(Durfee et al. Genes Dev 7: 555–569
(1993)), wurden mehrere cDNA-Klone isoliert, die Rezeptor interaktive
Proteine encodieren. Eines dieser Proteine, SMRT, wirkt stark mit
unligandierten RAR und TR zusammen, aber nur schwach mit RXR oder
anderen Rezeptoren in Hefe. Dieses Protein wurde zur weiteren Charakterisierung
ausgewählt.
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Beispiel 2
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Far-Western-Blotting-Verfahren
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Alle
Bakterienextrakte, die GST-Fusionen von hRARα (aa 156–462) oder hRXRα LBD (aa
228–462) exprimieren,
und Kontrollextrakte, die GST allein oder GST-PML-Fusionsproteine
exprimieren, wurden SDS/PAGE unterzogen und auf Nitrozellulose in
Transferpuffer (25 mM Tris, pH 8,3/192 mM Glycin/0,01% SDS) elektrogeblottet.
Nach Denaturierung/Renaturierung von 6 M auf 0,187 M Guanidinhydrochlorid
in HB-Puffer (25 mM Hepes, pH 7,7/25 mM NaCl/5 mM MgCl2/1
mM DTT) wurden Filter bei 4°C
in Blockierungspuffer (5% Milch, dann 1% Milch in HB-Puffer plus
0,05% NP40) gesättigt.
In vitro translatierte 35S-markierte Proteine
wurden in H-Puffer (20 mM Hepes, pH 7,7/75 mM KCl/0,1 mM EDTA/2,5
mM MgCl2/0,05% NP40/1% Milch/1 mM DTT) verdünnt und
die Filter wurden über
Nacht bei 4°C
mit (1 μM)
oder ohne Ligand hybridisiert. Nach drei Waschgängen mit H-Puffer, wurden die Filter getrocknet
und zur Autoradiographie exponiert oder durch Phosphoimager quantifiziert.
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GST-SMRT
ist eine GST-Fusion von C-SMRT, encodiert durch das Hefe-Zweihybrid-Klon.
GST-SMRT wurde gereinigt, aber enthält einige Degradationsprodukte.
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Zum
Hefe-Zweihybrid-Screening wurde ein Konstrukt, das das GAL4-DBD-hRXRα-LBD (aa 198–462) Fusionsprotein
exprimiert, verwendet, um eine menschliche Lymphozyten-cDNA-Bank, wie beschrieben
(Durfee et al., (1993) supra) zu screenen. Volllängen-SMRT-cDNA wurde aus einer
menschlichen HeLa-cDNA-Bank (Clontech) unter Verwendung des Zweihybridinserts
als Sonde isoliert.
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Bei
Verwendung des oben beschriebenen Far-Western-Blotting-Verfahrens
komplexiert 35S-markiertes SMRT vorzugsweise mit bakteriellen
Extrakten, die RAR exprimieren, bindet sich marginal mit RXR und zeigt
keine Bindung mit Kontrollextrakten. Im Gegensatz dazu bindet sich
35S-PPAR selektiv mit seinem Heterodimerpartner, RXR, aber nicht
mit RAR. In einer ähnlichen
Prüfung
wirkt 35S-markiertes RAR oder TR stark mit SMRT und ihrem Heterodimerpartner,
RXR, zusammen, aber nicht mit abgebauten GST-Produkten, während 35S-RXR nur schwach mit SMRT zusammenwirkt.
Die Ligandenbindung an RAR oder TR reduziert deren Interaktionen
mit SMRT, aber nicht mit RXR, während
die Ligandenbindung an RXR nur einen geringen Effekt aufweist. 1 zeigt die Quantifizierung einer dosisabhängigen SMRT-Dissoziation
von RAR oder TR durch all-trans-Retinsäure (atRA) oder Schilddrüsenhormon
(Triiodothyronin oder T3), was aufzeigt, dass die Ligandenmenge,
die zur 50% Dissoziation in beiden Fällen erforderlich ist, nahe
an der "kds" für beide
Liganden ist (Munoz et al. EMBO J. 7: 155–159 (1988); Sap et al., Nature
340: 242–244
(1989); und Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 3559–3563 (1991)).
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Volllängen-SMRT
encodiert ein Polypeptid mit 1495 Aminosäuren, reich an Prolin- und
Serin-Resten (vgl. 2 und SEQ ID NO: 1). Ein Genbankdatenvergleich
enthüllt Ähnlichkeiten
der C-Terminal-Domäne
von SMRT zu einer partiellen cDNA, die ein anderes rezeptorinteraktives
Protein, RIP13 encodiert (Seol et al., (1995) supra), dessen Rolle
bei der Rezeptorsignalgabe unbekannt ist. In diesem Bereich können mehrere
potentielle Heptadwiederholungen identifiziert werden, die Protein-Protein-Interaktion
mit der "ahelikalen
Sandwich"-Struktur
(Bourguet et al., Nature 375: 377–382 (1995)) der Ligand-Bindungsdomäne (LBD)
von Rezeptoren vermitteln könnten.
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Beispiel 3
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Charakterisierung von
SMRT
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Im
Gegensatz zu anderen Kernrezeptoren besitzen unligandierte RAR und
TR eine starke Silencerdomäne,
die die Grundniveau-Promotoraktivität ihrer Zielgene (Damm et al.,
Nature 339: 593–597
(1989); Brent et al., New Biol. 1: 329–336 (1989); Baniahmad et al.,
Cell 61: 505–514
(1990); und Baniahmad et al., EMBO J. 11: 1015–1023 (1992)) reprimiert. Die
bevorzugte Interaktion von SMRT mit RAR und TR in der Abwesenheit von
Hormonen deutet an, dass SMRT eine Rolle bei Vermittlung des transkriptionellen
Silencingeffekts des Rezeptors spielen kann.
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Um
die Einbindung von SMRT beim Silencing weiter zu untersuchen, wurde
die Interaktion von SMRT mit mutierten Rezeptoren, die unterschiedliche
Silencing- und/oder Transaktivationsaktivitäten zeigen, wie folgt getestet. 35S-Methionin markierte Rezeptoren wurden
als Sonden benutzt, um immobilisierte GST-SMRT in der Anwesenheit
(10 μM)
oder Abwesenheit von all-trans-Retinsäure (atRA) zu hybridisieren.
Das gesamte Bakterienextrakt, das GST-RXR exprimiert, wurde als
Kontrolle einbezogen.
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Bei
Quantifizierung durch Phosphoimager zeigt RAR403 eine 4-fach bessere
Interaktion mit SMRT als Wildtyp-RAR. Sowohl Volllängen-RAR
oder auch eine Deletionsmutante, die nur die Ligandbindungsdomäne (LBD,
bezeichnet als ΔΔR) exprimiert,
binden sich mit SMRT; diese Bindung wird durch Liganden blockiert.
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Diese
Ergebnisse bestätigen,
dass die LBD allein in der Interaktion ausreichend ist. Die Carboxy-Terminal-Deletionsmutante
RAR403 ist ein kräftiger,
dominant negativer Suppressor der Grundniveau-Promotoraktivität von RAR-Zielgenen
(Damm et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 2989–2993 (1993);
Tsai und Collins, Proc. Nati. Acad. Sd. USA 90: 7153–7157 (1993);
und Tsai et al., Genes Dev 6: 2258–2269 (1992)). Aus den vorstehenden
Studien könnte
vorhergesagt werden, dass RAR403 und seine Aminoterminal-Deletionsderivate, ΔΔR403, entweder
in Anwesenheit oder Abwesenheit von Liganden stark mit SMRT zusammenwirken,
entsprechend der SMRT-Vermittlung der Repressoraktivität dieser
Mutanten.
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Beispiel 4
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Interaktion
von SMRT mit TR Mutanten
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Die
Interaktion von SMRT mit zwei unterschiedlichen Klassen von TR-Mutanten
wurde als nächstes analysiert.
Die zuerst verwendete Mutante ist das natürlich auftretende Onkogen,
v-erbA, das eine starke Silencing-Fähigkeit, aber keine Transaktivationsaktivität besitzt
(Sap et al., (1989) supra; Sap et al., Nature 15 324: 635–640 (1986);
Weinbergen et al., Nature 318: 670–672 (1985); und Weinbergen
et al., Nature 324: 641–646
(1986)). Die zweite verwendete Mutante ist ein Einzel-Aminosäurewechsel
(Pro160 zu Arg) von rTRa (TR160), für die früher nachgewiesen wurde, die
Fähigkeit
bei der Grundniveausuppression zu verlieren, aber hormonabhängige Transaktivation
zu behalten (Thompson et al., Science 237: 1610–1614 (1987); sowie Damm und
Evans, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 10668–10672 (1993)). Wenn SMRT beim
Silencing miteinbezogen ist, würde
erwartet werden, dass SMRT mit v-erbA zusammenwirken sollte, aber
zeigte geringe oder keine Bindung mit der TR160-Mutanten ohne Silencing.
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Die
Interaktion des onkogenen v-erbA und der rTRα R160 Mutante (TR160) mit GST-SMRT
wurde in einer Far-Western-Prüfung
bestimmt, wie oben beschrieben (vgl. Beispiel 2). Bei Quantifizierung
durch Phosphoimager zeigt das v-erbA eine 18-fach bessere Interaktion
mit SMRT als hTRβ,
und die TR160-Mutante zeigt ein 10-fach geringeres Signal als rTRα.
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Wie
man erwarten könnte,
wirkt v-erbA stark mit SMRT zusammen, sowohl in Anwesenheit oder
auch Abwesenheit von Liganden. Im Gegensatz dazu wirkt die Volllängen-TR160-Mutante oder LBD
von TR160 (ΔΔTR160) nicht
signifikant mit SMRT zusammen, verglichen mit dem Wildtyp-Rezeptor.
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Diese
Daten zeigen, dass SMRT eine wichtige Rolle bei der Vermittlung
transkriptioneller Silencingeffekte sowohl von RAR als auch TR spielt.
Diese Daten schlagen auch vor, dass die Freisetzung von SMRT aus
Rezeptoren ein vorauszusetzender Schritt bei der ligandenabhängigen Transaktivation
durch Kernrezeptoren sein könnte.
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Beispiel 5
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Bildung von
Ternärkomplexen
mit SMRT
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RAR
und TR bilden Heterodimere mit RXR, was einen Komplex mit hoher
DNA-Bindungsfähigkeit
ergibt (Bugge et al., EMBO J. 11: 1409–1418 (1992); Yu et al., Cell
67: 1251–1266
(1991); und Kliewer et al., Nature 355: 446–449 (1992)). Da SMRT mit RAR
und TR zusammenwirkt, wurden Tests durchgeführt, um zu bestimmen, ob SMRT
auch mit dem Rezeptor-DNA-Komplex zusammenwirken kann. Daher wurde
die Interaktion von SMRT mit RXR-RAR-Heterodimer auf einem DR5-Element
(d. h. eine AGGTCA-Direktwiederholung,
beabstandet durch fünf
Nucleotide) in einer Gelverzögerungsprüfung bestimmt,
die wie folgt ausgeführt wurde.
In vitro translatierte Rezeptoren oder unprogrammiertes Retikulozytlysat
(URL) wurde mit 1 μg
poly-dIdC auf Eis für
15 Minuten in einer Gesamtmenge von 20 μl mit 75 mM KCl, 7,5% Glycerol,
20 mM Hepes (pH 7,5), 2 mM DTT und 0,1% NP-40, mit oder ohne Ligand
(im Bereich von etwa 10–100
nM verwendet) inkubiert. Eine 32P markierte,
doppelsträngige
Oligonucleotidsonde wurde in die Bindungsreaktion zugefügt (10000
cpm pro Reaktion) und die Reaktion wurde für 20 Minuten bei Raumtemperatur
weiter inkubiert. Der Protein-DNA-Komplex wurde auf einem 5%-nativen Polyacrylamidegel
bei 150 Volt separiert.
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Es
zeigte sich bei der Gelverzögerungsprüfung, dass
SMRT einen Ternärkomplex
mit dem RXR-RAR-Heterodimer an einem DNA-Reponseelement bildet.
Die Zugabe von Liganden setzt SMRT aus diesem Komplex in einer dosisabhängigen Weise
frei.
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In ähnlicher
Weise zeigte sich, dass SMRT einen Ternärkomplex mit dem RXR-TR Heterodimer
an einem TR-Responseelement bildet; die Zugabe von T3 unterbricht
die Bildung dieses Komplexes.
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Diese
Daten zeigen, dass SMRT zu DNA-Responseelementen über Protein-Protein- Interaktion mit RAR
oder TR in der Abwesenheit von Hormonen ergänzt werden kann. Die Bindung
von Hormonen unterbricht die Rezeptor-SMRT-Interaktion und setzt
SMRT aus dem Rezeptor-DNA-Komplex frei.
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Beispiel 6
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Vorübergehende Transfektionsprüfung
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CV-1
Zellen wurden in 24-Well-Platten mit einer Dichte von 50,000 Zellen
pro Vertiefung plattiert. Expressionsplasmide wurden in Zellen durch
Lipofektion unter Verwendung von DOTAP transfiziert. Bei jeder Transfektion
wurde 5 ng GAL-RAR und 15 ng v-erbA oder SMRT zusammen mit 150 ng
an Reporterkonstrukt verwendet, das 4 Kopien von GAL4 Bindungsstellen
vor einem minimalen Thymidinkinasepromoter und ein CMX-β-gal Konstrukt
als interne Kontrolle enthält.
Die relative Luciferaseaktivität
wurde durch Normalisierung zur β-gal
Aktivität
berechnet.
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Beispiel 7
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Reversierung
von transkriptionellem Silencing
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Kürzlich wurde
aufgezeigt, dass Überexpression
von RAR oder TR den transkriptionellen Silencingeffekt der GAL4-DBD-Fusion
von TR (GAL-TR) oder RAR (GAL-RAR) reversieren könnte (Baniahmad et al., Mol
Cell Biol 15: 76–86
(1995); und Casanova et al., Mol Cell Biol 14: 5756–5765 (1994)),
vermutlich durch Wettbewerb nach einer Grenzmenge eines Korepressors.
Ein ähnlicher
Effekt wird hierin beobachtet, wenn für Überexpression von v-erbA oder RAR403-Mutanten
gezeigt wird, dass der Silencingeffekt von GAL-RAR und GAL-TR auf die Basalaktivität eines
Luciferasereporters reversiert wird (vgl. 3A und 3B).
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Prinzipiell
sollte Überexpression
von SMRT die Repressoraktivität
bei Coexpression mit v-erbA
oder RAR403-Wettbewerbern wiederherstellen. Tatsächlich zeigen die in 3C dargestellten
Resultate, dass sowohl die Volllängen-
als auch die C-Terminal-Domäne
von SMRT (C-SMRT) v-erbA oder RAR403-Wettbewerber-Aktivität austitrieren
und GAL-RAR und GAL-TR wieder mit Silencingaktivität ausstatten
können.
Im Gegensatz dazu zeigt weder v-erbA noch SMRT eine Wirkung auf
die Transaktivationsaktivität
der GAL-VP16 Fusion. Daher ist SMRT fähig, den Titrationseffekt von
v-erbA und RAR403 zu blockieren und funktionell den möglichen
Korepressor in diesem System zu ersetzen.
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Beispiel 8
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Direktes Ergänzen von
SMRT zu einem heterologen Promotor
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Wenn
SMPT der Vermittler von Transkriptionssilencing von TR und RAR durch
Interaktion mit matrizengebundenen, unligandierten Rezeptoren ist,
dann sollte direktes Ergänzen
von SMRT zu einem heterologen Promotor zu Repression der Grundniveauaktivität führen. Dies wurde
durch Fusionieren von Volllängen-SMRT
mit der GAL4 DBD (GAL-SMRT) getestet. Die Wirkung des resultierenden
Fusionsproteins auf die Aktivität
des Thymidinkinase-Promotors
mit vier GAL4-Bindungsstellen wurde analysiert. 3D zeigt,
dass GAL-SMRT, wie GAL-TR, die basale Promotoraktivität in einer
dosisabhängigen
Weise hemmen können.
Im Gegensatz dazu zeigt GAL-PXR keine Suppression.
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Diese
Daten deuten an, dass SMRT beim Ergänzen zu einem Promotor durch
direkte DNA-Anbindung oder über Bindung
mit einem unligandierten Rezeptor als ein kräftiger transkriptioneller Repressor
wirkt.
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Obwohl
die Erfindung mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
detailliert beschrieben wurde, wird verstanden werden, dass Modifikationen
und Variationen im Schutzbereich der anhängenden Ansprüche liegen.
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