ES2261412T3 - Polipeptidos pellino humanos. - Google Patents
Polipeptidos pellino humanos.Info
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Abstract
Polipéptido aislado que puede inhibir la transcripción dependiente de NF-kB o dependiente de p38, comprendiendo el polipéptido una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en: (a) una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:8, y SEQ ID NO: 12, en la que los aminoácidos del 1 al x1 se han delecionado de dicha secuencia, y en la que x1 es cualquiera de los aminoácidos del 50 al 98 de dicha secuencia; (b) SEQ ID NO: 4, en la que los aminoácidos x1 a x2 se han delecionado de dicha secuencia, y en la que x1 es cualquier aminoácido desde el 99 hasta el 178 y x2 es cualquier aminoácido desde el 100 hasta el 179; (c) SEQ ID NO: 8, en la que los aminoácidos x1 a x2 se han delecionado de dicha secuencia, y en la que x1 es cualquier aminoácido desde el 1 hasta el 180 y x2 es cualquier aminoácido desde el 2 hasta el 181; (d) SEQ ID NO: 12, en la que los aminoácidos x1 a x2 se han delecionado de dicha secuencia, y en la que x1 es cualquier aminoácido desde el 1 hasta el 206 y x2 es cualquier aminoácido desde el 2 hasta el 207; (e) una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:8, y SEQ ID NO: 12, en la que uno o más residuos de cisteína del dominio de tipo RING-finger se han delecionado o sustituido por residuos distintos a cisteína; (f) una variante alélica de (a)-(e); (g) fragmentos de secuencias de aminoácidos de cualquiera de (a)-(d) y (f) que comprenden secuencias de aminoácidos del dominio de tipo RING-finger; y (h) un fragmento de las secuencias de aminoácidos de cualquiera de (a)-(g), en el que un polipéptido que consiste en dicho fragmento puede inhibir la transcripción dependiente de NF-kB.
Description
Polipéptidos Pellino humanos.
Esta aplicación reivindica el beneficio bajo el
Título 35 del Código de los Estados Unidos, (U.S.C.), 119 (e), de
la solicitud provisional de los EE.UU. de número de serie
60/200,198, presentada el 28 de abril de 2000.
La invención se refiere a moléculas que son
miembros de una familia de polipéptidos denominados Pellino (también
llamados Diana de la Señal Inflamatoria Conservada (Conserved
Inflammatory Signal Target)), (CIST). Más particularmente, la
presente invención incluye polipéptidos Pellino y fragmentos de los
mismos, los ácidos nucleicos que codifican para tales polipéptidos,
y fragmentos de los mismos, los procedimientos para la producción de
formas recombinantes de tales polipéptidos, los anticuerpos
generados contra estos polipéptidos, células y animales transgénicos
y knockout (deficientes), y usos de los mismos.
La ruta de la interleucina-1
(IL-1) es una ruta de señalización celular que
desempeña un papel crítico en la repuesta inflamatoria de
mamíferos. Varios receptores y ligandos diferentes están implicados
en esta ruta, incluyendo los ligandos IL-1 alfa,
IL-1 beta y el antagonista del receptor de
IL-1 (IL-1ra), y dos receptores de
IL-1 denominados receptor de IL-1
Tipo I (IL-1RI) y receptor de IL-1
Tipo II (IL-1RII); también existe una forma
soluble de éste último. De éstos, parece ser que
IL-1RI es el receptor de señalización mientras que
IL-1RII no transduce señales a una célula sino que,
en su lugar, puede estar implicado en la regulación de una
respuesta mediada por IL-1 (Colotta et al.,
Immunol. Today 15:562; 1994). La señalización mediante la
ruta de IL-1 es compleja, requiriendo un número de
moléculas accesorias además de IL-1RI, incluyendo
una cinasa asociada a receptor (IRAK). Una serina/treonina cinasa
con homología a IRAK, denominada Pelle, se encuentra en
Drosophila (para revisión, véase Belvin y Armstrong, Annu.
Rev. Cell Dev. Biol. 12:393; 1996). Se ha informado de que otra
proteína de Drosophila, Pellino, interacciona con Pelle
(Grosshans et al., Mech. Dev. 81:127; 1999).
La polarización dorsal-ventral
en embriones de Drosophila depende del establecimiento de un
gradiente de localización nuclear del factor de transcripción
Dorsal tipo Rel. El programa de transcripción mediada por el Dorsal
resulta de una cascada de señalización provocada por la unión de un
ligando extracelular Spaetzle a su receptor peaje (receptor Toll).
Los intermedios de esta cascada de señalización incluyen a la
proteína adaptadora Tube, la serina/treonina cinasa Pelle, y
Cactus, una pareja de unión citosólica de Dorsal. Las señales
transmitidas por Toll dan como resultado la degradación de Cactus y
por ello, permiten la importación nuclear de Dorsal. La similitud
entre los dominios citosólicos de Toll y el receptor
IL-1-R1 de la
interleucina-1 de mamíferos se observó primero por
Gay y Keith (Gay. N., y Keith, F., 1991, Nature 351:
355-356), y el número de proteínas que contienen
las regiones homólogas, denominadas dominio
Toll/IL-1R (TIR), se ha extendido posteriormente
para incluir una familia más grande de receptores y moléculas de
señalización intracelulares de una variedad de organismos. Aquellos
con repeticiones ricas en leucina en sus dominios extracelulares
están ampliamente implicados en las respuestas inmunitarias innatas
e incluyen por lo menos diez receptores tipo peaje
(toll-like receptors (TLR) de mamífero que inician
las respuestas inflamatorias frente a patógenos microbianos tales
como peptidoglicano, lipopéptidos bacterianos, lipopolisacáridos
bacterianos, zimosan, ADN CpG, flagelina, ácidos lipoteicoicos y
proteínas de virus sincitial respiratorio; y proteínas vegetales
tales como el producto del gen N de resistencia que media en la
resistencia a la enfermedad. Además, ahora resulta claro que una
función importante de la señalización Toll en Drosophila
adulta es controlar las respuestas a infecciones fúngicas.
También se han conservado evolutivamente los
componentes corriente abajo de la ruta de señalización Toll en las
rutas de señalización del receptor de interleucina-1
y TLR de mamíferos que culminan en la translocación nuclear del
factor de transcripción Factor Nuclear kappa B
(NF-kB). Las proteínas cinasas
IRAK-1 e IRAK2, homólogos cercanos de Pelle, se
reclutan en los complejos activados del receptor
IL-1R o TLR a través de la proteína adaptadora
MyD88 y experimentan de autofosforilación. Aunque la MyD88 no es un
análogo estricto de Tube, ambas proteínas contienen un denominado
dominio de la muerte, y la Tube probablemente sirve para mediar la
transmisión de señales entre Toll y Pelle, al que se une.
Posteriormente, IRAK interacciona con otra molécula adaptadora
TRAF-6, que es homóloga a la D-TRAF
recientemente descrita. Las señales corriente debajo de TRAF
parecen ser divergentes y no todas se entienden completamente pero
una consecuencia, en células de mamíferos, es la activación del
complejo de la IkB cinasa (IKK) que fosforila directamente al
homólogo inhibitorio de Cactus IkB en dos residuos de serina
N-terminales lo que provoca su ubiquitinación y
degradación. Liberado de una asociación citoplasmática con IkB, el
NF-kB migra dentro del núcleo. Recientemente, se
encontró un candidato para un intermedio adicional en interacciones
Tube-Pelle mediante la selección de dos híbridos de
levaduras con Pelle como secuencia de cebo. Se demostró que esta
proteína, denominada Pellino, interacciona con Pelle
catalíticamente competente pero no con una forma mutante de Pelle
que carecía de actividad cinasa. Aunque no se trató una función
para Pellino en este estudio, se sugirió que podía o bien
estabilizar la forma activada de Pelle o mediar en una interacción
con sustratos corriente abajo de Pelle.
Se informó de que homólogos Pellino supuestos de
Drosophila existen en C. elegans (Rich et al.,
Trends in Genetics (2000) 16(7):292-294) y
en seres humanos (Rich et al., Immunogenetics (2000) 52:
145-149). Se encontró un segundo gen homólogo,
Pellino-2, en seres humanos y en ratones (Resch
et al., Cytogenetics and Cell Genetics (2001)
92(1-2):172-174). En la misma
publicación, se añadió una nota como prueba, apuntando a indicios de
la existencia de un tercer gen Pellino humano (denominado
Pellino-3). Kennedy et al. (FASEB J. (2001)
15(7):A209) informó de que Pellino-1
(denominado PRISM) estimula la activación de
NF-\kappaB y de que un mutante
Pellino-1 negativo dominante bloquea la
estimulación por Toll y por IL-1 de
NF-\kappaB.
Se han implicado la IL-1 y otras
citocinas pro-inflamatorias en una diversidad de
enfermedades y estados, incluyendo la artritis reumatoide, el
mieloma múltiple, la osteoporosis, la endotoxemia y la sepsis, la
osteoartritis, enfermad inflamatoria del intestino y la alergia. Se
ha demostrado que la inhibición de la señalización de
IL-1 utilizando formas solubles de
IL-1R, y el IL-1ra es útil en el
tratamiento o la mejora de enfermedades caracterizadas por niveles
excesivos de IL-1 (Rosenwasser, J. Allergy Clin.
Immunol. 102:344; 1998).Otras partes de la ruta de señalización de
IL-1 y otras rutas pro-inflamatorias
activadas por MAP cinasa también han sido diana de intentos para
identificar moléculas adicionales que pueden utilizarse
terapéuticamente para intervenir en estados relacionados
generalmente con IL-1 y citocinas
pro-inflamatorias en general. Así, hay una
necesidad en la técnica de identificar moléculas novedosas
implicadas en las rutas de señalización
pro-inflamatorias activadas por MAP cinasa e
IL-1, tanto como herramientas con las que investigar
la señalización celular como para el uso en identificar inhibidores
de señalización pro-inflamatoria. Son de particular
interés los polipéptidos novedosos que están implicados en la
estimulación de múltiples rutas de señalización
pro-inflamatoria debido a que la inhibición de
tales polipéptidos inhibirían más eficazmente los efectos
inflamatorios que la inhibición de un polipéptido específico de
ruta.
La presente invención se basa en el
descubrimiento de nuevos polipéptidos Pellino murinos y humanos,
Pellino-1 y -2 murinos y
Pellino-1,-2, y -3 humanos.
En particular, la invención proporciona un
polipéptido aislado que puede inhibir la transcripción dependiente
de NF-kB o dependiente de p38, el polipéptido
comprendiendo una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo
que consiste en:
- (a)
- una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:8 y SEQ ID NO:12, en la que se han eliminado los aminoácidos 1 hasta x1 de dicha secuencia y en la que x1 es cualquiera de los aminoácidos 50 hasta 98 de dicha secuencia;
- (b)
- SEQ ID NO: 4, en la que se han eliminado los aminoácidos x1 hasta de x2 de dicha secuencia y en la que x1 es cualquiera de los aminoácidos 99 hasta 178 y x2 es cualquiera de los aminoácidos 100 hasta 179;
- (c)
- SEQ ID NO: 8, en la que se han eliminado los aminoácidos x1 hasta x2 de dicha secuencia y en la que x1 es cualquier aminoácido desde el 1 hasta el 180 y x2 es cualquier aminoácido desde el 2 hasta el 181;
- (d)
- SEQ ID NO: 12, en la que se han eliminado los aminoácidos x1 hasta x2 de dicha secuencia y en la que x1 es cualquier aminoácido desde el 1 hasta el 206 y x2 es cualquier aminoácido desde el 2 hasta el 207;
- (e)
- una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:8 y SEQ ID NO:12, en la que se han eliminado o sustituido uno o más residuos de cisteína del dominio tipo RING-finger (dedo de anillo) por residuos no de cisteína;
- (f)
- una variante alélica de (a) a (c);
- (g)
- fragmentos de las secuencias de aminoácidos de cualquiera de (a)-(d) y (f) que comprenden secuencias de aminoácidos del dominio tipo dedo-RING; y
- (h)
- un fragmento de las secuencias de aminoácidos de cualquiera de (a)-(g) en la que un polipéptido que consiste en tal fragmento puede inhibir la transcripción dependiente de NF-kB.
La invención también proporciona un ácido
nucleico genómico aislado que corresponde a los ácidos nucleicos de
la invención.
Otros aspectos de la invención son ácidos
nucleicos aislados que codifican para polipéptidos de la invención y
variantes alélicas de esos ácidos nucleicos.
La invención proporciona además vectores de
expresión y células huésped recombinantes que comprenden por lo
menos un ácido nucleico de la invención y células huésped
recombinantes preferidas en las que dicho ácido nucleico está
integrado en el genoma de la célula huésped.
También se proporciona un procedimiento para la
producción de un polipéptido codificado por los ácidos nucleicos de
la invención que comprende cultivar una célula huésped recombinante
en estados que potencien la expresión de dicho polipéptido, en el
que la célula huésped recombinante comprende por lo menos un ácido
nucleico de la invención. Un procedimiento preferido proporcionado
por la invención comprende además purificar dicho polipéptido. En
otro aspecto de la invención, se proporciona el polipéptido
producido por dicho procedimiento.
En un aspecto adicional de la invención, se
proporcionan métodos para identificar compuestos que alteran la
actividad del polipéptido Pellino (o actividad dominante negativo de
Pellino) que comprenden
- (a)
- mezclar un compuesto de prueba con un polipéptido de la invención; y
- (b)
- determinar si el compuesto de prueba altera la actividad del polipéptido Pellino (o actividad dominante negativo de Pellino) de dicho polipéptido.
En otro aspecto de la invención, se proporciona
un método para identificar compuestos que inhiben la actividad de
unión de polipéptidos Pellino que comprende
- (a)
- mezclar un compuesto de prueba con un polipéptido de la invención y una pareja de unión de dicho polipéptido; y
- (b)
- determinar si el compuesto de prueba inhibe la actividad de unión de dicho polipéptido.
En realizaciones preferidas, la pareja de unión
es una molécula de ruta de señalización intracelular; más
preferiblemente, la pareja de unión se selecciona del grupo que
consiste en TRAF2, TRAF6, IRAK, TRAF1, Y TRAF 3, 4 y 5.
La invención proporciona además un método in
vitro para inhibir la transcripción dependiente de
NF-kB que comprende proporcionar por lo menos un
polipéptido de la invención. Se proporciona además un método in
vitro para inhibir la señalización de p38 cinasa mediada por
IL-1, comprendiendo el método proporcionar por lo
menos un antagonista de un polipéptido de la invención, en el que
el antagonista es un anticuerpo que inhibe la actividad de dicho
polipéptido.
Otro aspecto de la invención es el uso de los
polipéptidos de la invención como un medicamento.
Una realización adicional de la invención
proporciona un uso para los polipéptidos Pellino
"dominante-negativo" de la invención en la
preparación de un medicamento para tratar un estado inflamatorio;
con una realización preferida en la que el estado inflamatorio se
selecciona del grupo que consiste en asma, la artritis reumatoide,
la enfermedad inflamatoria del intestino, la enfermedad de Crohn, la
colitis ulcerosa, la aterosclerosis y la enfermedad de
Alzheimer.
También están comprendidas dentro del alcance de
la presente invención las proteínas de fusión que comprenden
cualquiera de los polipéptidos mencionados anteriormente y un
polipéptido seleccionado del grupo que consiste en un dominio Fc de
inmunoglobulina, un péptido FLAG, un péptido que comprende por lo
menos aproximadamente 6 residuos His, una cremallera
("zipper") de leucina, un péptido GFP, un péptido PkA, un
péptido birA y un péptido GST. Las moléculas de ácido nucleico que
codifican para tales proteínas de fusión también están incluidas
dentro de la presente invención, como también lo están los vectores
de expresión recombinantes que comprenden cualquiera de los ADN
mencionados anteriormente, las células huésped transformadas o
transfectadas con los vectores de expresión y los procedimientos
para preparar polipéptidos que comprenden cultivar tales células
huésped en estados que potencian la expresión y recuperar los
polipéptidos. La invención proporciona además animales transgénicos
o knockout generados utilizando los ADN inventivos. La invención
proporciona además anticuerpos que se unen específicamente a los
polipéptidos inventivos, incluyendo anticuerpos monoclonales y
anticuerpos humanos. También se proporcionan ensayos para la
identificación de moléculas pequeñas que regulan la señalización de
IL-1, utilizando un péptido inventivo.
Se han identificado Pellino-1 y
-2 murino y humano y Pellino-3 humano, polipéptidos
Pellino nuevos que tienen características estructurales propias de
la familia de polipéptidos Pellino. Mediante la expresión de una de
estas isoformas de Pellino de mamíferos en células COS,
Pellino-1 murino, se ha demostrado que varios
inductores de NF-kB provocan específicamente que
Pellino-1 se procese proteolíticamente en una forma
insoluble. Además, se ha demostrado que la expresión de
polipéptidos de Pellino tales como Pellino-1 y
Pellino-2 activa fuertemente a los genes
indicadores dependientes de NF-kB y aumenta la
cinasa N-terminal de Jun, la p38 cinasa, y la
señalización de ERK mediada por IL-1, y que las
formas mutantes de Pellino, que carecen de motivos conservados,
suprimen la activación de NF-kB basal e inducida
por citocinas y también la transcripción dependiente de p38. Las
moléculas de esta invención tienen utilidad como, o conducen a,
terapias anti-inflamatorias. El descubrimiento de
los polinucleótidos de la invención permite la construcción de
vectores de expresión que comprenden ADN que codifica para
polipéptidos; células huésped transfectadas o transformadas con los
vectores de expresión; el desarrollo de células y animales
transgénicos y knockout; polipéptidos aislados y purificados y
fragmentos de los mismos; el uso de los polinucleótidos de los
mismos como sondas o cebadores para identificar el ADN que codifica
para proteínas que presentan actividad Pellino, el uso de
oligonucleótidos de una hebra sentido o antisentido de los ácidos
nucleicos para inhibir la expresión y/o función de polinucleótidos
codificados por genes Pellino; el uso de tales polinucleótidos o
polipéptidos para identificar inhibidores de moléculas pequeñas de
la asociación de proteínas o de la función de Pellino; el uso de
tales polinucleótidos o polipéptidos para identificar otras
moléculas implicadas en la señalización de IL-1; el
uso de tales polipéptidos y fragmentos de los mismos para generar
anticuerpos; y el uso de tales anticuerpos para purificar el
polipéptido Pellino.
Las secuencias de aminoácidos de
Pellino-1 murino y humano, Pellino-2
murino y humano y polipéptido Pellino-3 humano se
proporcionan en las SEQ ID NOs 2, 4, 6, 8 y 12 respectivamente, y
una alineación que muestra las similitudes de secuencia entre
Pellino-1 y -2 murino y humano,
Pellino-3 humano y otros polipéptidos Pellino se
presentan en la tabla 1 en el ejemplo 1 a continuación. La familia
de polipéptidos Pellino se conserva sorprendentemente bien, siendo
los miembros de la familia humana sumamente similares entre sí, y
extremadamente similares a los miembros homólogos de la familia
Pellino de otras especies tales como Mus musculus.
Los elementos estructurales típicos comunes a
miembros de la familia de polipéptidos Pellino incluyen un dominio
central particularmente bien conservado, que se extiende desde el
aminoácido 132 hasta el aminoácido 193 en Pellino-1
(SEQ ID NO 2 y 4; que corresponde a los aminoácidos 134 hasta 195 en
SEQ ID NO: 8 y aminoácidos 158 hasta 219 en SEQ ID NO: 12); un
motivo absolutamente conservado desde el residuo 245 hasta el
residuo 254 de las SEQ ID NO 2 y 4 (que corresponde a los
aminoácidos 247 hasta 256 en la SEQ ID NO: 8 y los aminoácidos 271
hasta 280 en la SEQ ID NO: 12); y un dominio ("el dominio de tipo
RING-finger"), similar a la subfamilia de dedos
RING C3CH4 de dominios de dedos de Zinc, desde el aminoácido 333
hasta el aminoácido 398 de SEQ ID NO 2 y 4 (que corresponde a los
aminoácidos 335 hasta 400 en SEQ ID NO: 8 y los aminoácidos 360
hasta 425 en SEQ ID NO: 12). Hay ciertos residuos de cisteína
claves dentro del dominio tipo RING-finger, de tal
modo que es probable que las sustituciones de esos residuos estén
asociadas con una función alterada o carecimiento de esa función
para polipéptidos Pellino. Los residuos de cisteína conservados
dentro de los polipéptidos Pellino están localizados en las
posiciones 333, 336, 367, 371, 395 y 398 de las SEQ ID NO 2 y 4 (y
en las posiciones 335, 338, 369, 373, 397 y 400 de la SEQ ID NO 8 y
las posiciones correspondientes en la SEQ ID NO: 6 y en las
posiciones 360, 363, 394, 398, 422 y 425 de la SEQ ID NO: 12). El
experto en la técnica reconocerán que los límites de las regiones
de los polipéptidos Pellino-1 y -2 murino y humano,
y Pellino-3 humano descritos anteriormente son
aproximados y que los límites precisos de tales dominios también
pueden diferir de un miembro a otro dentro de la familia de
polipéptidos Pellino. Si embargo, está claro por lo anterior y por
la tabla 1 que los polipéptidos Pellino-1 y -2
murino y humano y Pellino-3 humano presentan cada
uno una estructura global coherente entre ellos y con otros
polipéptidos Pellino.
Las actividades o funciones biológicas asociadas
con los polipéptidos Pellino-1 y -2 murino y humano,
y Pellino-3 humano incluyen la estimulación de
rutas de señalización activadas por MAP cinasa tales como rutas de
señalización pro-inflamatorias, y en particular, la
estimulación de la transcripción de promotores corriente abajo tales
como promotores dependientes de NF-kB y p38. La
capacidad de los polipéptidos Pellino-1 y -2 murino
y humano, y Pellino-3 humano para estimular las
rutas de señalización activadas por MAP cinasa está asociada con
muchos dominios de los polipéptidos Pellino (tales como el dominio
conservado central, N-terminal, el dominio tipo
RING-finger y el dominio C-terminal)
o con los polipéptidos enteros debido a que se demostrado que las
deleciones de dominios N- o C-terminales y ciertas
modificaciones de residuos clave dentro del
Pellino-1 murino o bien que abolían esta actividad
estimulante o que generaban mutantes Pellino-1
"dominante negativos" que inhiben las rutas de señalización
activadas por MAP cinasa. La capacidad de los polipéptidos
Pellino-1 y -2 murino y humano y
Pellino-3 humano para estimular las rutas de
señalización activadas por MAP cinasa puede determinarse, por
ejemplo, en un ensayo que mide la transcripción de genes indicadores
tales como la secuencia codificante de luciferasa o la secuencia
codificante de cloranfenicol acetiltransferasa (CAT), de promotores
corriente abajo, tales como el promotor IL-8
dependiente de NF-kB o el promotor CHOP dependiente
de p38. Los polipéptidos Pellino que estimulan las rutas de
señalización activadas por MAP cinasa tienen preferiblemente el 10%
(más preferiblemente por lo menos el 25% y lo más preferiblemente
por lo menos el 50%) de esta actividad estimulante comparada con la
de Pellino-1 murino medida en los ensayos del gen
indicador de luciferasa del promotor IL-8
dependiente de NF-kB del ejemplo 2.
Los polipéptidos Pellino-1 y -2
murino y humano y Pellino-3 humano también son
sustratos para proteasas tales como serina proteasas tipo
quimotripsina y muestran un cambio de solubilidad en respuesta a la
estimulación celular por parte de moléculas estimulantes tales como
TNF-alfa y PMA. La actividad
proteasa-sustrato está asociada al dominio central
de los polipéptidos Pellino-1 y -2 murino y humano,
y Pellino-3 humano, este dominio central que
comprende los residuos 154 y 165 de la SEQ ID NO: 2 (o los residuos
correspondientes de otros polipéptidos Pellino), las sustituciones
al cual han mostrado que reducen la escisión de
Pellino-1. Así, para los usos que requieren
actividad Pellino proteasa-sustrato, los
polipéptidos Pellino-1 y -2 murino y humano y
Pellino-3 humano preferidos incluyen aquellos que
comprenden los residuos 154 y 165 de SEQ ID NO: 2 (o los residuos
correspondientes de otros polipéptidos Pellino) o que tienen el
dominio central conservado y que muestran escisión proteolítica en
respuesta a los estímulos celulares apropiados, tales como el
tratamiento con TNF-alfa o PMA. Los polipéptidos
Pellino-1 y -2 murino y humano y
Pellino-3 humano preferidos incluyen además
oligómeros o polipéptidos de fusión que comprenden por lo menos un
dominio central conservado de uno o más polipéptidos
Pellino-1 y -2 murino y humano y
Pellino-3 humano, y fragmentos de cualquiera de
estos polipéptidos, que muestran escisión proteolítica en respuesta
a los estímulos celulares apropiados, tales como el tratamiento con
TNF-alfa o PMA. La actividad
proteasa-sustrato de polipéptidos
Pellino-1 y -2 murino y humano y
Pellino-3 humano puede determinarse, por ejemplo, en
un ensayo que mide la extensión de la escisión de polipéptido
Pellino tal como se describe en los ejemplos 3 y 4 a continuación.
Los polipéptidos que tienen actividad
proteasa-sustrato tienen preferiblemente el 10% (más
preferiblemente por lo menos el 25% y lo más preferiblemente por lo
menos el 50%) de la actividad proteasa-sustrato de
Pellino-1-FLAG murino tal como se
mide en los ensayos de los ejemplos 3 y 4.
Las actividades o funciones biológicas asociadas
con ciertas formas alteradas o mutantes de polipéptidos
Pellino-1 y -2 murino y humano y
Pellino-3 humano incluyen la inhibición de rutas de
señalización activadas por MAP cinasa, tales como rutas de
señalización pro-inflamatorias, y en particular, la
inhibición de la transcripción de promotores corriente abajo tales
como promotores dependientes de NF-kB y p38. La
capacidad de estos polipéptidos Pellino-1 y -2
murino y humano y Pellino-3 humano mutantes para
inhibir las rutas de señalización activadas por MAP cinasa está
asociada con alteraciones de ciertos dominios de los polipéptidos
Pellino tales como la región N-terminal, el dominio
central conservado y el domino tipo RING-finger ya
que se ha demostrado que las eliminaciones de 50 o 99 aminoácidos
N-terminales y ciertas modificaciones al dominio
central conservado y el domino tipo RING-finger
dentro del Pellino-1 murino generan mutantes de
Pellino-1 "dominante-negativo"
que inhiben las rutas de señalización activadas por MAP cinasa
(véase el ejemplo 2, a continuación). La capacidad de polipéptidos
alterados Pellino-1 y -2 murino y humano y
Pellino-3 humano alterados para inhibir las rutas
de señalización activadas por MAP cinasa puede determinarse, por
ejemplo, en un ensayo que mide la transcripción de genes
indicadores tales como la secuencia codificante de luciferasa o la
secuencia codificante de cloranfenicol acetiltransferasa (CAT), de
promotores corriente abajo, tales como el promotor
IL-8 dependiente de NF-kB o el
promotor CHOP dependiente de p38. Los polipéptidos Pellino que
inhiben las rutas de señalización activadas por MAP cinasa tienen
preferiblemente por lo menos el 10% (más preferiblemente por lo
menos el 25% y lo más preferiblemente por lo menos el 50%) de esta
actividad inhibidora comparada con la del mutante
"d133-156-FLAG" de
Pellino-1-FLAG murino tal como se
mide en los ensayos del gen indicador de luciferasa del promotor
IL-8 dependiente de NF-kB del
ejemplo 2.
El término "actividad del polipéptido
Pellino", tal como se utiliza en el presente documento, incluye
uno cualquiera o más de los siguientes: estimulación de rutas de
señalización activadas por MAP cinasa, actividad
proteasa-sustrato, actividad defensiva del huésped
contra patógenos, así como las actividades ex vivo e in
vivo de polipéptidos Pellino tipo silvestre. El término
"actividad dominante-negativo del polipéptido
Pellino", tal como se utiliza en el presente documento, incluye
la inhibición de rutas de señalización activadas por MAP cinasa,
actividad anti-inflamatoria, y la capacidad de
secuestrar parejas de unión en la fracción celular insoluble, así
como las actividades ex vivo e in vivo de polipéptidos
Pellino mutantes que muestran tales actividades inhibitorias en
ensayos de genes indicadores. El grado en que miembros individuales
de la familia de polipéptidos Pellino y fragmentos y otros
derivados de estos polipéptidos muestran estas actividades puede
determinarse mediante procedimientos de ensayo convencionales,
particularmente ensayos tales como los descritos en los ejemplos 2,
3 y 4 a continuación. Se describen ensayos a modo de ejemplo en el
presente documento; los expertos en la técnica apreciarán que
pueden utilizarse otro tipo de ensayos similares para medir las
actividades biológicas de polipéptidos Pellino.
Otro aspecto de la actividad biológica de los
polipéptidos Pellino es su capacidad para interaccionar con
moléculas de rutas de señalización intracelular particulares tales
como TRAF2, TRAF6, IRAK, TRAF1 y TRAF 3, 4 y 5, estando el dominio
tipo RING-finger de los polipéptidos Pellino
probablemente implicado en la unión a tales parejas de unión. El
dominio central conservado de los polipéptidos Pellino interacciona
con una proteasa de serina tipo quimotripsina que escinde los
polipéptidos Pellino, y se cree que la porción
N-terminal de los polipéptidos Pellino se une a un
factor implicado en la localización de péptidos Pellino en, o en su
transporte a, la parte del entorno celular que se convierte en la
fracción soluble tras la lisis celular. Así, cuando se deleciona la
porción N-terminal de Pellino-1,
este polipéptido Pellino se localiza constitutivamente en la
fracción insoluble pero todavía puede inhibir las rutas de
señalización activadas por MAP cinasa, probablemente mediante la
unión de polipéptidos de rutas de señalización mediante su dominio
tipo RING-finger. El término "pareja de
unión", tal como se utiliza en el presente documento, incluye
ligandos, receptores, sustratos, anticuerpos, otros polipéptidos
Pellino, el mismo polipéptido Pellino (en el caso de interacciones
homotípicas) y cualquier otra molécula que interacciona con un
polipéptido Pellino a través del contacto o la proximidad entre
porciones particulares de la pareja de unión y el polipéptido de
Pellino. Como se cree que el dominio tipo
RING-finger de los polipéptidos Pellino se une a una
pareja de unión de ruta de señalización, cuando el dominio tipo
RING-finger se expresa como un fragmento separado
del resto de un polipéptido Pellino pero con lo suficiente del
dominio N-terminal como para permitir que el
polipéptido Pellino se localice en la fracción insoluble, se espera
que perturbe la unión de polipéptidos Pellino de tipo natural a sus
parejas de unión. Los ensayos particularmente adecuados para
detectar o medir la unión entre polipéptidos Pellino y sus parejas
de unión incluyen la transferencia de energía por resonancia de
bioluminiscencia (BRET), que utiliza una luciferasa bioluminiscente
que está fusionada genéticamente a una proteína candidata, tal como
un polipéptido Pellino y un mutante de proteína fluorescente verde
fusionada a otra proteína de interés, tal como TRAF2, IRAK, TRAF6 y
otras parejas de unión potenciales. Las interacciones entre dos
proteínas de fusión pueden acercar la luciferasa y la proteína
fluorescente verde lo suficiente como para que ocurra la
transferencia de energía por resonancia, cambiando así el color de
la emisión bioluminiscente. Lo más preferiblemente, pueden
determinarse las actividades de unión de parejas de los
polipéptidos Pellino utilizando ensayos de complementación de
fragmentos de proteínas, tal como se describe por Remy y Michnick,
1999, Proc Natl Acad Sci USA 96: 5394-5399 y
en el documento WO 01/00866.
Se cree que los polipéptidos Pellino tales como
polipéptidos Pellino-1 y -2 murino y humano y
Pellino-3 humano con la capacidad para estimular
las rutas activadas por MAP cinasa desempeñan un papel en la
protección del huésped frente a patógenos virales, bacterianos,
fúngicos y de otros tipos (respuestas inmunitarias innatas).
Adicionalmente, los polipéptidos Pellino están implicados en
enfermedades o estados inmunitarios y/o inflamatorios que comparten
como rasgo común la estimulación de rutas activadas por MAP cinasa y
la transcripción dependiente de NF-kB y/o p38 en su
etiología. El efecto terapéutico de la estimulación de rutas
activadas por MAP cinasa, por ejemplo mediante la administración de
un polipéptido Pellino con actividad de tipo natural, o fragmentos
o polipéptidos de fusión con actividad de tipo natural, o agonistas
de los mismos, se muestra mediante los ejemplos siguientes de
estados en los que la estimulación de la transcripción dependiente
de NF-kB es beneficiosa (Yamamoto y Gaynor, 2001,
J Clin Invest 107: 135-142). La ruta de
NF-kB modula la supervivencia de linfocitos B,
proliferación celular dependiente de mitógeno y cambio de isotipo,
que conducen a la diferenciación de linfocitos B en células
plasmáticas. Adicionalmente, el NF-kB regula la
producción de IL-2, lo que aumenta la proliferación
y diferenciación de linfocitos T y aumenta el desarrollo de células
T colaboradoras de tipo Th1, potenciando la inmunidad mediada por
células. Así, la activación de NF-kB conduce a la
inducción de múltiples genes que regulan la respuesta inmunitaria.
La ruta de NF-kB también es un mediador clave de
genes implicados en el control de la proliferación celular y la
apoptosis. Los genes antiapoptóticos que están directamente
activados por NF-kB incluyen los inhibidores
celulares de la apoptosis (c-IAP1,
c-IAP2 e IXAP), los factores asociados a receptores
de TNF (TRAF1 y TRAF2), el homólogo de Bcl-2
A1/Bfl-1, e IEX-IL. Estas proteínas
antiapoptóticas bloquean la activación de
caspasa-8, una proteasa iniciadora implicada en una
etapa temprana en la estimulación de la ruta apoptótica, y la
inducción de la expresión de A1/Bfl-1 mediante
NF-kB impide la liberación de citocromo c de la
mitocondria y la activación de caspasa-3. Mediante
el aumento de la expresión de proteínas celulares antiapoptóticas,
la activación de NF-kB puede reducir así la
apoptosis en respuesta al tratamiento con diferentes agentes
quimioterapéuticos. Adicionalmente, el NF-kB está
implicado en la protección de células para que no sufran apoptosis
en respuesta a daños de ADN o tratamiento con citocinas.
El efecto terapéutico de la inhibición de rutas
activadas por MAP cinasa, por ejemplo, mediante la administración
de un polipéptido Pellino con actividad inhibitoria
"dominante-negativa", o fragmentos o
polipéptidos de fusión de los mismos que tienen actividad
inhibitoria "dominante-negativa", u otros
antagonistas de polipéptidos Pellino que tienen actividad de tipo
natural, se demuestra mediante los siguientes ejemplos de estados en
los que la inhibición de la transcripción dependiente de
NF-kB es beneficiosa (Yamamoto y Gaynor, 2001, J
Clin Invest 107: 135-142). El
NF-kB regula las respuestas inflamatorias del
huésped aumentando la expresión de genes celulares específicos,
incluyendo genes que codifican por lo menos 27 citocinas y
quimiocinas distintas. Las citocinas que están estimuladas por
NF-kB, tal como IL-1 beta y
TNF-alfa, también pueden activar directamente la
ruta de NF-kB, estableciendo así un bucle
autorregulador positivo que puede amplificar la respuesta
inflamatoria y aumentar la duración de la inflamación crónica. El
NF-kB también estimula la expresión de enzimas cuyos
productos contribuyen a la patogénesis del proceso inflamatorio,
incluyendo la forma inducible de la óxido nítrico sintasa (iNOS),
que genera óxido nítrico (NO), y la ciclooxigenasa inducible
(COX-2), que genera prostanoides. La activación de
la ruta de NF-kB está implicada en la patogénesis de
enfermedades inflamatorias crónicas tales como el asma, la artritis
reumatoide y la enfermedad inflamatoria del intestino y otras
enfermedades en las que la inflamación desempeña un papel tal como
la ateroesclerosis y la enfermedad de Alzheimer. Varias líneas de
evidencia sugieren que la activación de NF-kB de
genes de citocinas es un contribuyente importante a la patogénesis
del asma que se caracteriza por la infiltración de células
inflamatorias y la desregulación de muchas citocinas y quimiocinas
en el pulmón. Las citocinas, tal como la TNF-alfa,
que activan el NF-kB están elevadas en el fluido
sinovial de pacientes con artritis reumatoide y contribuyen a los
cambios inflamatorios crónicos y la hiperplasia sinovial observada
en las articulaciones de estos pacientes. Los aumentos en la
producción de citocinas proinflamatorias tanto por linfocitos como
por macrófagos también se han implicado en la patogénesis de
enfermedades inflamatorias del intestino, incluyendo la enfermedad
de Crohn y la colitis ulcerosa. La activación de
NF-kB se observa en espécimenes de biopsia de
mucosas de pacientes con enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa
activas. El tratamiento de pacientes con enfermedades inflamatorias
del intestino con esteroides disminuye la actividad de
NF-kB en espécimenes de biopsia y reduce los
síntomas clínicos. Estos resultados sugieren que la estimulación de
la ruta de NF-kB puede estar implicada en la
respuesta inflamatoria potenciada asociada con estas enfermedades.
La ateroesclerosis está provocada por numerosos ataques al endotelio
y músculo liso de la pared vascular dañada. Un gran número de
factores de crecimiento, citocinas y quimiocinas liberadas de
células endoteliales, músculo liso, macrófagos y linfocitos están
implicados en este proceso inflamatorio y fibroproliferativo
crónico. La regulación de los genes implicados en la respuesta
inflamatoria y en el control de la proliferación celular por
NF-kB probablemente desempeña un papel importante en
la iniciación y progresión de la ateroesclerosis. Las anomalías en
la regulación de la ruta de NF-kB pueden estar
implicadas en la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer. Por
ejemplo, la inmunorreactividad de NF-kB se encuentra
predominantemente en, y alrededor de, tipos de placas neuríticas
tempranas en la enfermedad de Alzheimer, mientras que los tipos de
placas maduras muestran actividad de NF-kB
inmensamente reducida. Así, la activación de NF-kB
puede estar implicada en la iniciación de placas neuríticas y
apoptosis neuronal durante las fases tempranas de la enfermedad de
Alzheimer. Otras condiciones en las que la inflamación desempeña un
papel y las que se espera que mejoren mediante las disminuciones en
las rutas de señalización proinflamatorias activadas por MAP cinasa
incluyen la osteoporosis, accidente cerebrovascular, la esclerosis
múltiple y el mieloma múltiple. Se describen ejemplos adicionales
de enfermedades que implican inflamación y/o respuestas celulares
inflamatorias en la patente de los EE.UU. número 6.204.261 desde la
columna 206, línea 25 hasta la columna 207, línea 44. Además de un
papel en la patogénesis de enfermedades caracterizadas por los
aumentos en la respuesta inflamatoria del huésped, la activación
constitutiva de la ruta de NF-kB también se ha
implicado en la patogénesis de algunos cánceres humanos. Las
anomalías en la regulación de la ruta de NF-kB se
observan frecuentemente en una variedad de cánceres humanos
incluyendo leucemia, linfomas y tumores sólidos. Estas anomalías dan
como resultado niveles constitutivamente altos de
NF-kB en el núcleo de una variedad de tumores
incluyendo cánceres de mama, de ovario, de próstata y de colon. La
mayoría de estos cambios se deben probablemente a alteraciones en
proteínas reguladoras que activan rutas de señalización que
conducen a la activación de la ruta de NF-kB. Un
aspecto de la invención es evitar, bloquear y/o inhibir las
interacciones entre polipéptidos Pellino y sus parejas de unión y
proporciona métodos para tratar o mejorar estas enfermedades y
estados a través del uso de inhibidores de actividades de Pellino
de tipo natural tal como la estimulación de la transcripción
dependiente de NF-kB.
En una realización particular, la invención se
refiere a ciertas moléculas de polinucleótidos aisladas que están
libres de material endógeno contaminante. "Molécula de
polinucleótido" se refiere a moléculas de polinucleótidos en
forma de fragmentos separados o como un componente de constructos de
polinucleótidos más grandes. Las moléculas de polinucleótidos se
han derivado preferiblemente de ADN o ARN aislado por lo menos una
vez en forma sustancialmente pura y en una cantidad o concentración
que permita la identificación, manipulación y recuperación de sus
secuencias de nucleótidos componentes mediante métodos bioquímicos
convencionales (tales como los descritos en Sambrook et al.,
Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2ª ed. Cold Spring Harbor
Laboratory, Cold Spring Harbor. NY (1989)). Preferiblemente, tales
secuencias se proporcionan y/o construyen en forma de un marco de
lectura abierto ininterrumpido por secuencias internas no
traducidas, o intrones, que están típicamente presentes en genes
eucarióticos. Las secuencias de ADN no traducido pueden estar
presentes en sentido 5' o 3' desde un marco de lectura abierto,
cuando los mismos no interfieren en la manipulación y/o expresión de
la región codificante.
Las moléculas de polinucleótidos de la invención
incluyen ADN en forma de tanto de hebra sencilla como de hebra
doble, así como las secuencias complementarias correspondientes. El
ADN incluye por ejemplo, ADNc, ADN genómico, ADN sintetizado
químicamente, ADN amplificado por PCR y combinaciones de los mismos.
Puede aislarse el ADN genómico por técnicas convencionales, por
ejemplo, utilizando el ADNc de las SEQ ID NOs 1, 3, 5 o 7, o un
fragmento adecuado de los mismos, como una sonda. Las moléculas de
ADN de la invención incluyen ADN que codifican para polipéptidos
Pellino de longitud completa así como polinucleótidos y fragmentos
de los mismos. Los polinucleótidos de la invención se derivan
preferiblemente de fuentes humanas, pero la invención también
incluye a aquellos derivados de especies humanas.
La presente solicitud describe ADN de
Pellino-1 murino que tiene la secuencia de
polinucleótido de SEQ ID NO: 1 y el polipéptido codificado por el
ADN de SEQ ID NO:1 que tiene la secuencia de aminoácidos de SEQ ID
NO:2. El polipéptido que tiene los aminoácidos 132 hasta 189 de la
SEQ ID NO:2 es un sitio diana para la acción proteasa para un
miembro de la familia de quimotripsina de proteasas. La presente
solicitud describe además ADN de Pellino-1 humano
que tiene la secuencia de polinucleótidos de SEQ ID NO:3 y el
polipéptido codificado por el ADN de SEQ ID NO:3 que tiene la
secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO:4. También se encuentra en
este polipéptido un sitio diana específico de proteasa
correspondiente a los aminoácidos 132 hasta 189 de SEQ ID NO:4.
Además, se describe el ADN de Pellino-2 murino y que
tiene la secuencia de polinucleótidos de SEQ ID NO:5 y el
polipéptido codificado por la SEQ ID NO:5 que se muestra en SEQ ID
NO:6. El sitio diana de proteasa se localiza entre los aminoácidos
133 y 190 de Pellino-2 murino. De manera similar, es
probable que el sitio diana de proteasa de
Pellino-2 humano esté entre los aminoácidos 134 y
191 de SEQ ID N:8. Las secuencias diana de proteasa de SED ID NO:2,
SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:6 anteriormente descritas pueden variar en
uno o más aminoácidos. Así, el extremo terminal amino de la región
diana de proteasa para SEQ ID NO:2 y SEQ ID NO:4 puede producirse
desde el aminoácido 130 hasta el 134 y el extremo terminal carboxilo
de la región diana desde el aminoácido 187 hasta el 191. De manera
similar, para la SEQ ID NO:6, el extremo terminal amino de la región
diana de proteasa se produce desde el aminoácido 131 hasta el
aminoácido 135 (aminoácidos 132 hasta 136 de SEQ ID NO: 8) y el
extremo terminal carboxilo desde el aminoácido 188 hasta el 192
(aminoácidos 189 hasta 193 de SEQ ID NO:8).
Debido a la degeneración conocida del código
genético, en la que más de un codón puede codificar para el mismo
aminoácido, un ADN puede variar del que se muestra en SEQ ID NO:1, y
todavía codificar para un polipéptido que contiene la secuencia de
aminoácidos de SEQ ID NO:2. Tales ADN variantes pueden resultar de
mutaciones silenciosas que se producen de manera natural, o durante
amplificación por PCR, o pueden ser producto de mutagénesis
deliberada de una secuencia naturales. Lo mismo es cierto para los
ADN que se muestran en SEQ ID NO: 3, 5 y 7.
La solicitud describe ADN aislados que codifican
para polipéptidos de la invención, seleccionados de: (a) un ADN que
comprende la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO:1; (b) un ADN que
comprende la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO:3; (c) un ADN
que comprende la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO:5; (d) un ADN
que codifica para los polipéptidos codificados por el ADN de (a),
(b) o (c); (e) un ADN que puede hibridarse con el ADN de (a), (b) o
(c) en condiciones de rigor moderado y que codifica para un
polipéptido de la invención; (f) un ADN que puede hibridarse con el
ADN de (a), (b) o (c) en condiciones de rigor alto y que codifica
para un polipéptido de la invención, y (g) un ADN que está
degenerado como resultado del código genético a un ADN definido en
(a), (b), (c), (d), (e) o (f) y que codifica para un polipéptido de
la invención.
Los parámetros básicos que afectan a la elección
de condiciones de hibridación y la orientación para idear
condiciones adecuadas se describen en Sambrook et al., 1989.
Tal como de utiliza en el presente documento, las condiciones de
rigor moderado pueden determinarse fácilmente por los expertos en la
técnica basándose en, por ejemplo, la longitud y/o composición de
base del ADN. Para hibridar sondas que son más largas que
aproximadamente 100 nucleótidos con ADN o ARN diana unido a filtro,
una manera de conseguir condiciones de rigor moderado implica el
uso de una solución de prelavado que contiene 5XSSC, SDS al 0,5%,
EDTA 1,0 mM (pH 8,0), tampón de hibridación de formamida a
aproximadamente el 50%, 6XSSC, y una temperatura de hibridación de
aproximadamente 42ºC (u otras soluciones de hibridación similares,
como una que contenga formamidama a aproximadamente el 50%, con una
temperatura de hibridación de aproximadamente 42ºC), y condiciones
de lavado de aproximadamente 60ºC, en 0,5XSSC, SDS al 0,1%. Las
condiciones de rigor alto también pueden determinarse por expertos
en la técnica basándose, por ejemplo, en la longitud y/o composición
de base del ADN. Generalmente, tales condiciones se definen como
condiciones de hibridación tal como anteriormente, pero con lavado a
aproximadamente 68ºC, 0,2XSSC, SDS al 0,1%. Debe entenderse que la
temperatura de lavado y la concentración de sales de lavado puede
ajustarse según sea necesario para conseguir un grado de rigor
deseado mediante la aplicación de los principios básicos que
gobiernan las reacciones de hibridación y la estabilidad del dúplex,
tal como saben los expertos en la técnica (véase, por ejemplo,
Sambrook et al., 1989). Debe entenderse además que pueden
diseñarse las condiciones de hibridación para sondas de
oligonucleótidos de longitud y secuencia definidas mediante la
aplicación de fórmulas conocidas en la técnica (por ejemplo, véase
Sambrook et al., 1989 en 11.4511.47).
También se describen en la solicitud fragmentos
de polipéptidos que codifican para ADN que tienen por lo menos una
actividad de polipéptidos Pellino, y polipéptidos que codifican para
ADN de por lo menos aproximadamente 16 aminoácidos, o de por lo
menos aproximadamente 32 aminoácidos, polipéptidos que son útiles
como inmunógenos. También se incluyen, tal como se describe a
continuación, los ADN que codifican para polipéptidos que comprenden
sitio(s) inactivado(s) de
N-glucosilación, sitio(s)
inactivado(s) de procesamiento de proteasas o
sustitución(ones) conservadora(s) de aminoácidos. Por
ejemplo, el dominio del homólogo de IL-1R puede ser
útil como un regulador dominante negativo de la señalización de
IL-1R o en un ensayo para identificar moléculas
pequeñas que pueden inhibir o regular de otro modo la señalización
de IL-1.
Las moléculas de ADN descritas en la solicitud
también comprenden polinucleótidos que son idénticos en por lo
menos un 80% a la secuencia nativa, y moléculas de polinucleótidos
que son idénticas en por lo menos un 85% a una molécula naturales.
También se contemplan realizaciones en las que una molécula de ADN
es idéntica en por lo menos un 90%, en por lo menos un 95%, en por
lo menos un 98%, en por lo menos un 99% o en por lo menos un 99,9%
a una secuencia naturales. El porcentaje de identidad se describe
como el número de símbolos alineados, es decir, nucleótidos o
aminoácidos, que son idénticos dividido por el número total de
símbolos en la más corta de las dos secuencias. Pueden determinarse
el grado de homología (porcentaje de identidad) entre dos
secuencias utilizando el método de alineación de Neddleman y Wunsch
(J. Mol Diol. 48:443, 1970) tal como se revisa por Smith y
Waterman (Adv. Appl. Math 2:482, 1981), con una matriz unaria
de comparación (que contiene un valor de 1 para identidades y 0
para no identidades) para nucleótidos, y la matriz de comparación
ponderada de Gribskov y Burgess (Nucl. Acids. Res. 14:6745,
1986) tal como se describe por Schwartz y Dayhoff (Atlas of Protein
Sequence and Structure. National Biomedical Research Foundation,
págs. 353-358, 1979) para aminoácidos.
Preferiblemente, la comparación se realiza utilizando un programa
informático. Un programa informático preferido a modo de ejemplo es
el "GAP", programa del paquete Wisconsin versión 10.0 de
Genetics Computer Group (GCG; Madison, WI). Los parámetros
preferidos por defecto para el programa GAP incluyen: (1) la puesta
en práctica de GCG de las matrices de comparación anteriormente
citadas para nucleótidos y aminoácidos; (2) una penalización de 30
por cada hueco y una penalización adicional de 1 por cada símbolo en
cada hueco para las secuencias de aminoácidos, o una penalización
de 50 por cada hueco y una penalización adicional de 3 por cada
símbolo en cada hueco para las secuencias de nucleótidos; (3)
ninguna penalización por huecos de extremos; y (4) ninguna
penalización máxima para huecos largos. También pueden utilizarse
otros programas utilizados por un experto en la técnica de
comparación de secuencias.
De manera similar, los ADN de la invención
incluyen variantes que difieren de una secuencia de ADN naturales
debido a una o más deleciones, inserciones o sustituciones, pero que
codifican para un polipéptido biológicamente activo.
Adicionalmente, los ADN que codifican para diversas adiciones o
sustituciones de residuos o secuencias de aminoácidos, o deleciones
de residuos o secuencias terminales o internas están englobadas
dentro de la invención.
Ejemplos de tales ADN incluyen a aquellos que se
han modificado para facilitar la expresión de un polipéptido con un
sitio alterado de glucosilación unido a N o un sitio de proteasa
KEX-2, así como aquellos en los que codones que
codifican para residuos Cys que no son necesarios para la actividad
biológica se eliminan o alteran para codificar para otro
aminoácido. Se describen estos y otros péptidos variantes en el
presente documento; los ADN que los codifican también están
englobadas dentro de la invención.
La invención también proporciona ADN aislados
útiles para la producción de polipéptidos. Tales polipéptidos
pueden prepararse mediante cualquiera de varias técnicas
convencionales. Una secuencia de ADN que codifica para un
polipéptido Pellino, o un fragmento deseado del mismo, puede
subclonarse en un vector de expresión para la producción del
polipéptido o fragmento. La secuencia de ADN se fusiona
ventajosamente con una secuencia que codifica para un péptido líder
o de señal adecuado.
El fragmento de ADN deseado puede sintetizarse
químicamente utilizando técnicas conocidas. También pueden
producirse fragmentos de ADN mediante la digestión con endonucleasas
de restricción de una secuencia clonada de ADN de longitud
completa, y aislarlos mediante electroforesis sobre geles de
agarosa. Si es necesario, los oligonucleótidos que reconstruyen el
extremo terminal 5' o 3' a un punto deseado pueden ligarse a un
fragmento de ADN generado por digestión con enzimas de restricción.
Tales oligonucleótidos pueden contener adicionalmente un sitio de
escisión de endonucleasa de restricción en el sentido 5' de la
secuencia codificante deseada y posicionar un codón de iniciación
(ATG) en el extremo N-terminal de la secuencia
codificante.
También puede emplearse el procedimiento bien
conocido de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para
aislar y amplificar un ADN que codifica para una proteína deseada o
un fragmento de la misma. Los oligonucleótidos que definen los
extremos terminales deseados del fragmento de ADN se emplean como
cebadores de 5' y 3'. Los oligonucleótidos pueden contener
adicionalmente sitios de reconocimiento para endonucleasas de
restricción, para facilitar la inserción del fragmento amplificado
de ADN en un vector de expresión. Las técnicas de PCR se describen
en Saiki et al., Science 239:487 (1988); Recombinant DNA
Methodology, Wu et al., eds., Academic Press, Inc., San
Diego (1989), págs. 189-196; y PCR Protocols: A
Guide to Methods and Applications, Innis et al., eds.,
Academic Press, Inc. (1990).
La presente invención también proporciona genes
correspondientes a secuencias de ácidos nucleicos que se describen
en el presente documento. Los "genes correspondientes" o
"ácidos nucleicos genómicos correspondientes" son regiones del
genoma que se transcriben para producir los ARNm de los que se
derivan secuencias de ácidos nucleicos de ADNc y pueden incluir
regiones contiguas del genoma necesarias para la expresión regulada
de tales genes. Por lo tanto, los genes correspondientes pueden
incluir pero no se limitan a secuencias codificantes, regiones 5' y
3' no traducidas, exones, intrones, promotores, potenciadores y
elementos silenciadores o supresores empalmados alternativamente.
Los ácidos nucleicos genómicos correspondientes pueden incluir
10.000 pares de bases (más preferiblemente, 5.000 pares de bases,
todavía más preferiblemente, 2.500 pares de bases, y lo más
preferiblemente, 1.000 pares de bases) de secuencias de ácidos
nucleicos genómicos en el sentido 5' del primer nucleótido de la
secuencia genómica que corresponde al codón de iniciación de la
secuencia codificante del polipéptido Pellino, y 10.000 pares de
bases (más preferiblemente, 5.000 pares de bases, todavía más
preferiblemente, 2.500 pares de bases, y lo más preferiblemente,
1.000 pares de bases) de secuencias de ácidos nucleicos genómicos
en el sentido 3' del último nucleótido de la secuencia genómica que
corresponde al codón de terminación de la secuencia codificante del
polipéptido Pellino. Los genes o ácidos nucleicos genómicos
correspondientes pueden aislarse según métodos conocidos utilizando
la información de secuencias descrita en el presente documento.
Tales métodos incluyen la preparación de sondas o cebadores de la
información de secuencias descrita para la identificación y/o
amplificación de genes en bibliotecas genómicas apropiadas u otras
fuentes de materiales genómicos. Un "gen aislado" o "un
ácido nucleico genómico aislado" es un ácido nucleico genómico
que se ha separado de secuencias genómicas adyacentes presentes en
el genoma del organismo del que se aisló el ácido nucleico
genómico.
La invención engloba polipéptidos y fragmentos
de los mismos en diversas formas, incluyendo aquellos que se
producen de forma natural o que se producen a través de diversas
técnicas tales como los procedimientos que implican tecnología de
ADN recombinante. Tales formas incluyen pero no se limitan a
derivados, variantes y oligómeros así como a proteínas de fusión o
fragmentos de las mismas.
Los polipéptidos descritos en el presente
documento incluyen proteínas de longitud completa codificados por
las secuencias de ácidos nucleicos descritas anteriormente. Los
polipéptidos de longitud completa comprenden una secuencia de
aminoácidos tal como se muestra en SEQ ID NO: 2, 4 y 6, con
fragmentos útiles que comprenden los aminoácidos 132 hasta 289 de
SEQ ID NO: 2 y 4, y los aminoácidos 133 hasta 190 de SEQ ID NO: 6.
Tal como se mencionó anteriormente, los aminoácidos
N-terminal y C-terminal de estos y
otros fragmentos puede variar en aproximadamente dos aminoácidos de
aquellos dados (es decir, el extremo N-terminal
puede variar desde los aminoácidos 130 hasta 134 de SEQ ID NO: 2 y
4 y 131 hasta 135 de SEQ ID NO:6; y el extremo
C-terminal puede variar desde los aminoácidos 187
hasta 191 de SEQ ID NO: 2 y 4 y 188 hasta 192 de SEQ ID NO:6).
Los péptidos inventivos y fragmentos de los
mismos pueden expresarse de manera recombinante como un polipéptido
intracelular, preferiblemente en células que no sean de mamíferos.
Tales péptidos pueden obtenerse mediante el aislamiento de células
que expresan el polipéptido del medio de cultivo (por ejemplo,
mediante centrifugación o filtración), la solubilización de las
células y el aislamiento del péptido de las células solubilizadas.
La elección de las técnicas de solubilización dependerá de las
células utilizadas para la expresión. La purificación del
polipéptido de células huésped recombinantes se facilita mediante la
expresión del polipéptido como una proteína de fusión con una
proteína marcadora tal como se ha tratado en el presente
documento.
Los péptidos inventivos y fragmentos de los
mismos también pueden expresarse de manera recombinante como un
polipéptido soluble que puede secretarse de las células en las que
se fabricó. Pueden obtenerse tales péptidos solubles separando
células intactas que expresen el polipéptido soluble del medio de
cultivo (por ejemplo, mediante centrifugación o filtración) y
aislando el péptido soluble del medio (sobrenadante). La
purificación de los polipéptidos de células huésped recombinantes
se facilita mediante la expresión del polipéptido como una proteína
secretada, que puede ser útil en la obtención de grandes cantidades
del polipéptido soluble como un agente terapéutico o de diagnóstico
o para el uso en ensayos. Debido a que los extremos
N-terminal y C-terminal de
polipéptidos expresados de manera recombinante pueden variar en
varios aminoácidos, incluyendo desde aproximadamente 1 aminoácido
hasta aproximadamente 10 aminoácidos, los polipéptidos de esta
invención pueden variar en consecuencia.
La invención también proporciona polipéptidos
Pellino y fragmentos de los mismos que retienen una actividad
deseada. Las realizaciones particulares se refieren a fragmentos de
polipéptidos que retienen la capacidad de unirse a un miembro de la
familia de quimotripsina de proteasas. Un fragmento de este tipo
puede ser un polipéptido soluble, tal como se ha descrito
anteriormente. En otra realización, los polipéptidos y fragmentos
incluyen ventajosamente regiones que están conservadas en la familia
Pellino tal como se has descrito anteriormente.
También se proporcionan en el presente
documento, fragmentos de polipéptidos que comprenden por lo menos 8,
12, 16 o por lo menos 32 aminoácidos contiguos de la secuencia SEQ
ID NO:2. Tales fragmentos de polipéptidos pueden emplearse como
inmunógenos en la generación de anticuerpos, como agonistas o
antagonistas de moléculas pequeñas de actividad Pellino, y en
diversos ensayos para determinar la actividad Pellino.
En el presente documento se proporcionan
variantes que se producen en la naturaleza, así como variantes
derivadas de polipéptidos y fragmentos. Las variantes pueden
mostrar secuencias de aminoácidos que son idénticas en al menos un
80%, o idénticas en al menos aproximadamente un 85%, al polipéptido
natural descrito en el presente documento. También se contemplan
realizaciones en las que un polipéptido o fragmento comprende una
secuencia de aminoácidos que es idéntica en al menos un 90%,
idéntica en al menos un 95%, idéntica en al menos un 98%, idéntica
en al menos un 99%, o idéntica en al menos un 99,9% al polipéptido o
fragmento preferido del mismo. El porcentaje de identidad puede
determinarse tal como se describió anteriormente en el presente
documento.
Las variantes de la invención incluyen, por
ejemplo, las que resultan de acontecimientos corte y empalme
alternante del ARNm o de escisión proteolítica. El corte y empalme
alternante del ARNm puede dar, por ejemplo, una proteína truncada
pero biológicamente activa, tal como una forma acortada de la
proteína que se produce en la naturaleza. Tal como se mencionó
anteriormente, las variaciones atribuibles a la proteolisis
incluyen, por ejemplo, diferencias en los extremos N o
C-terminal con la expresión en diferentes tipos de
células huésped, debido a la eliminación proteolítica de uno o más
aminoácidos terminales de la proteína (generalmente desde
aproximadamente uno hasta aproximadamente cinco aminoácidos
terminales) u otras diferencias en la expresión de la proteína. Las
proteínas en las que las diferencias en la secuencia de aminoácidos
son atribuibles al polimorfismo genético (variación alélica entre
los individuos que producen la proteína) también se contemplan en el
presente documento.
Otras variantes incluyen proteínas de fusión,
tales como las preparadas mediante la expresión en cultivo
recombinante como fusiones en el extremo N-terminal
o C-terminal. Ejemplos de proteínas de fusión
incluyen proteínas de fusión que formarán oligómeros, tales como
una proteína de fusión Pellino/Fc (por ejemplo, tal como se describe
en la patente de los EE.UU. número 5.962.406, concedida el 5 de
octubre de 1999), o una proteína de fusión de cremallera (patente
de los EE.UU. número 5.716.805, concedida el 10 de febrero de 1998).
Además, las proteínas de fusión pueden comprender péptidos añadidos
para facilitar la purificación y la identificación (denominadas a
menudo proteínas marcadoras). Tales péptidos incluyen, por ejemplo,
poli-His o los péptidos de identificación
antigénica descritos en la patente de los EE.UU. número 5.011.912 y
en Hopp et al., Bio/Technology 6: 1204, 1988.
Proteínas marcadoras útiles adicionales incluyen la proteína
fluorescente verde (GFP; Chalfie et al., Science 263:
802, 1994), un péptido N-terminal que contiene
sitios de reconocimiento para un anticuerpo monoclonal, una
endopeptidasa específica y una proteína cinasa específica de sitio
(PKA; Blanar y Rutter, Science 256: 1014, 1992), proteína
birA (Altman et al., Science 274: 94, 1996) y
glutatión S transferasa (GST: Smith y Johnson, Gene 67: 31,
1988).
Uno de tales péptidos marcadoras es el péptido
FLAG, que es altamente antigénico y proporciona un epítopo unido
reversiblemente mediante un anticuerpo monoclonal específico, lo que
permite un ensayo rápido y una fácil purificación de la proteína
recombinante expresada. Un hibridoma murino designado 4E11 produce
un anticuerpo monoclonal que se une al péptido FLAG en presencia de
ciertos cationes metálicos divalentes, tal como se describe en la
patente de los EE.UU. número 5.011.912. La línea celular de
hibridoma 4E11 se ha depositado con el número de registro HB 9259
en la American Type Culture Collection (Colección Americana de
Cultivos Tipo). Anticuerpos monoclonales que se unen al péptido
FLAG están disponibles de Eastman Kodak Co., Scientific Imaging
Systems Division, New Haven, Connecticut.
Otro péptido marcador útil es el péptido GST,
que se une a glutatión, lo que facilita también la purificación de
la proteína recombinante expresada. La proteína recombinante puede
purificarse mediante cromatografía de afinidad utilizando una
matriz de cromatografía adecuada a la que se ha unido glutatión, tal
como se describe en Smith y Johnson, citado anteriormente. Matrices
de cromatografía adecuadas incluyen perlas de
Glutatión-Agarosa (Pharmacia). La proteína
recombinante puede eluirse con un exceso de glutatión.
Alternativamente, puede incluirse un sitio de escisión enzimática
específico tal como un sitio de escisión de trombina) en la proteína
de fusión recombinante, y el polipéptido deseado puede extraerse de
la matriz de afinidad mediante el tratamiento con la enzima que
escinde la proteína de fusión en el sitio de escisión.
Entre los polipéptidos variantes proporcionados
en el presente documento están las variantes de los polipéptidos
naturales que conservan la actividad biológica natural o la
equivalente sustancial de la misma. Un ejemplo es una variante que
se une a una pareja de unión esencialmente con la misma afinidad de
unión que la de la forma natural. La afinidad de unión puede
medirse mediante procedimientos convencionales, por ejemplo, tal
como se describe en la patente de los EE.UU. número 5.512.457 y
explicada más adelante. Las variantes incluyen polipéptidos que son
sustancialmente homólogos a la forma natural, pero que tienen una
secuencia de aminoácidos diferente de la de la forma natural debido
a una o más deleciones, inserciones o sustituciones. Las
realizaciones particulares incluyen, pero no se limitan a,
polipéptidos que comprenden desde una hasta diez deleciones,
inserciones o sustituciones de residuos de aminoácidos, cuando se
comparan con una secuencia natural. Un aminoácido dado puede
sustituirse, por ejemplo, por un residuo que tiene características
fisioquímicas similares. Ejemplos de tales sustituciones
conservativas fisioquímicas incluyen la sustitución de residuo
alifático por otro, tal como Ile, Val, Leu o Ala entre sí;
sustituciones de un residuo polar por otro, tal como entre Lys y
Arg, Glu y Asp, o Gln y Asn; o sustituciones de un residuo
aromático por otro, tales como Phe, Trp o Tyr entre sí. Otras
sustituciones, por ejemplo, que suponen sustituciones de regiones
enteras que tienen características de hidrofobicidad similares, son
bien conocidas.
La invención incluye además polipéptidos de la
invención con o sin glucosilación de patrón natural asociada. Los
polipéptidos expresados en sistemas de expresión de levaduras o
mamíferos (por ejemplo, las células CHO o COS-7)
pueden ser similares a o significativamente diferentes de un
polipéptido natural en un patrón de glucosilación y peso molecular,
dependiendo de la elección del sistema de expresión. Además, una
preparación dada puede incluir múltiples especies glucosiladas de
manera diferencial de la proteína. La expresión de polipéptidos de
la invención en los sistemas de expresión bacterianos, tales como
E. coli, proporciona moléculas no glucosiladas. Los grupos
glucosilo también pueden eliminarse mediante métodos químicos o
enzimáticos convencionales, en particular los que utilizan
glucopeptidasa. En general, los polipéptidos glucosilados de la
invención pueden incubarse con un exceso molar de glucopeptidasa
(Boehringer Mannheim). La tecnología recombinante también puede
aplicarse para reducir la glucosilación que se produce en los
sistemas de expresión eucariotas, por ejemplo, tal como se describe
en la patente de los EE.UU. número 5.071.972 y en el documento EP
276.846. Otras variantes se preparan mediante la modificación de
residuos de aminoácidos dibásicos adyacentes, para mejorar la
expresión en sistemas de levaduras en los que está presente la
actividad KEX2 proteasa, tal como se describe en el documento EP
212.914. En otro ejemplo de variantes, pueden modificarse secuencias
que codifican para residuos de Cys que no son esenciales para la
actividad biológica para hacer que se delecionen o sustituyan
residuos de Cys por otros aminoácidos, tal como se describe en la
patente de los EE.UU. número 5.962.406, concedida el 5 de Octubre de
1999.
Variantes adicionales dentro del alcance de la
invención incluyen polipéptidos que pueden modificarse para crear
derivados de los mismos formando conjugados agregativos o covalentes
con otros restos químicos, tales como grupos glucosilo, lípidos,
grupos fosfato, acetilo y similares. Los derivados covalentes pueden
prepararse mediante la unión de restos químicos a grupos
funcionales en cadenas laterales de aminoácidos o en el extremo
N-terminal o C-terminal de un
polipéptido. Los conjugados que comprenden agentes diagnósticos
(detectables) o terapéuticos unidos a ellos se contemplan en el
presente documento, tal como se trata en más detalle más
adelante.
La presente invención también proporciona
vectores de expresión y clonación recombinantes que contienen ADN,
así como las células huésped que contienen los vectores
recombinantes. Los vectores de expresión que comprenden ADN pueden
utilizarse para preparar los polipéptidos o fragmentos de la
invención codificados por el ADN. Un método para producir
polipéptidos comprende obtener cultivos de células huésped
transformadas con un vector de expresión recombinante que codifica
para el polipéptido, en condiciones que potencien la expresión del
polipéptido, recuperando después los polipéptidos expresados del
cultivo. El experto en la técnica reconocerá que los procedimientos
para producir y purificar los polipéptidos expresados variarán según
factores tales como el tipo de células huésped empleadas, y si el
polipéptido está unido a la membrana o es un polipéptido soluble
que se secreta de la célula huésped.
Puede emplearse cualquier sistema de expresión
adecuado. Los vectores incluyen un ADN que codifica para un
polipéptido o fragmento de la invención, unido operativamente a
secuencias de nucleótidos reguladoras de la transcripción o la
traducción, tales como las derivadas de genes de mamífero,
microbianos, virales o de insecto. Ejemplos de secuencias
reguladoras incluyen promotores, operadores o enhancers
(potenciadores) de la transcripción, un sitio de unión ribosómico
al ARNm y secuencias apropiadas que controlan la iniciación y la
terminación de la transcripción y la traducción. En el vector de
expresión se incorpora generalmente un origen de replicación que
confiere la capacidad para replicarse en las células huésped
deseadas y un gen de selección mediante el cual se identifican los
transformantes. Las secuencias de nucleótidos se unen operativamente
cuando la secuencia reguladora está relacionada funcionalmente con
la secuencia de ADN. Por tanto, una secuencia de nucleótidos
promotora está unida operativamente
a una secuencia de ADN si la secuencia de nucleótidos promotora controla la transcripción de la secuencia de ADN.
a una secuencia de ADN si la secuencia de nucleótidos promotora controla la transcripción de la secuencia de ADN.
Además, puede incorporarse una secuencia que
codifica para un péptido señal apropiado (natural o heterólogo) en
los vectores de expresión. Una secuencia de ADN para un péptido
señal (líder de secreción) puede fusionarse en marco a la secuencia
de ácidos nucleicos de la invención, de modo que el ADN se
transcribe inicialmente y el ARNm se traduce, en una proteína de
fusión que comprende el péptido señal. Un péptido señal que es
funcional en las células huésped deseadas potencia la secreción
extracelular del polipéptido. El péptido señal se escinde del
polipéptido con la secreción de un polipéptido de la célula.
El experto en la técnica también reconocerá que
la(s) posición(ones) en la(s) que se escinde el
péptido señal pue-
de(n) diferir de la(s) pronosticada(s) por un programa informático, y puede(n) variar según factores tales como el tipo de células huésped empleadas en la expresión de un polipéptido recombinante. En consecuencia, una preparación de proteínas puede incluir una mezcla de moléculas de proteínas que tienen diferentes aminoácidos en el extremo N-terminal, que resultan de la escisión del péptido señal en más de un sitio.
de(n) diferir de la(s) pronosticada(s) por un programa informático, y puede(n) variar según factores tales como el tipo de células huésped empleadas en la expresión de un polipéptido recombinante. En consecuencia, una preparación de proteínas puede incluir una mezcla de moléculas de proteínas que tienen diferentes aminoácidos en el extremo N-terminal, que resultan de la escisión del péptido señal en más de un sitio.
Células huésped adecuadas para la expresión de
polipéptidos incluyen células procariotas, de levaduras o eucariotas
superiores. Vectores de expresión y clonación apropiados para su
uso con huéspedes celulares de bacterias, hongos, levaduras y
mamíferos se describen, por ejemplo, en Pouwels et al.
Cloning Vectors: A Laboratory Manual, Elsevier, Nueva York, (1985).
También pueden emplearse sistemas de traducción libres de células
para producir polipéptidos utilizando ARN derivado de constructos
de ADN descritos en el presente documento.
También pueden emplearse sistemas de cultivo de
células huésped de mamífero o insecto para expresar polipéptidos
recombinantes. Los sistemas de baculovirus para la producción de
proteínas heterólogas en células de insecto se han revisado por
Luckow y Summers, Bio/Technology 6: 47 (1988). También pueden
emplearse líneas celulares establecidas de origen mamífero.
Ejemplos de líneas de células huésped de mamífero adecuadas incluyen
la línea COS-7 de células de riñón de mono (ATCC
CRL 1651) (Gluzman et al., Cell 23: 175, 1981), células L,
células C127, células 3T3 (ATCC CCL 163), células de ovario del
hámster chino (CHO), células HeLa y líneas de células BHK (ATCC CRL
10) y la línea celular CV1/EBNA derivada de la línea de células de
riñón CV1 del mono verde africano (ATCC CCL 70), tal como describe
en McMahan et al. (EMBO J. 10: 2821, 1991).
Una línea celular comúnmente utilizada es la de
las células CHO-DFHR (dihidrofolato reductasa) que
son auxotróficas para glicina, timidina e hipoxantina, y que pueden
transformarse en el fenotipo DHFR+ utilizando ADNc de DHFR como un
marcador dominante amplificable. Una de tales líneas celulares
CHO-DHFR, DXB11, la describieron Urlaub y Chasin
(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77: 4216, 1980). Otro ejemplo de la
línea celular CHO-DHFR es DG44 (véase, por ejemplo,
Kaufman, R. J., Meth. Enzymology 185: 537 (1988). Otras líneas
celulares desarrolladas para esquemas específicos de selección o
amplificación también serán útiles con la invención.
En la técnica se conocen varios protocolos de
transfección, y se revisan en Kaufman, R. J., citado anteriormente.
El protocolo de transfección escogido dependerá del tipo de célula
huésped y de la naturaleza del gen de interés, y puede escogerse
basándose en la experimentación convencional. Los requisitos básicos
de cualquier protocolo de este tipo son introducir primero un ADN
que codifica para la proteína de interés en una células huésped
adecuada, y después identificar y aislar las células huésped que han
incorporado el ADN heterólogo de una manera estable y con
expresión. Otros protocolos de transfección útiles se tratan en la
patente de los EE.UU. número 6.027.915, concedida el 22 de febrero
de 2000. La transfección de las células con ADN heterólogo y la
selección de las células que han captado el ADN heterólogo y que
expresan el marcador seleccionable da como resultado un conjunto de
células transfectadas. Las células individuales en estos conjuntos
variarán en la cantidad de ADN incorporado y en la localización
cromosómica del ADN transfectado. Para generar líneas celulares
estables, las células individuales pueden aislarse de los conjuntos
y ponerse en cultivo (un procedimiento denominado clonación).
También es deseable un método para amplificar
los genes de interés para la expresión de la proteína recombinante,
y normalmente supone el uso de un marcador de selección (revisado en
Kaufman, R. J., citado anteriormente). La resistencia a fármacos
citotóxicos es la característica utilizada más frecuentemente como
un marcador de selección, y puede ser el resultado de un rasgo
dominante (es decir, puede utilizare independientemente del tipo de
célula huésped) o un rasgo recesivo (es decir, es útil en tipos
particulares de células huésped que son deficientes en cualquier
actividad para la que se esté seleccionando). Varios marcadores
amplificables son adecuados para su uso en los vectores de
expresión inventivos (por ejemplo, tal como se describe en Maniatis,
Molecular Biology: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor
Laboratory, NY, 1989; págs. 16.9-16. 14).
En la tabla 1 de Kaufman, R. J., citado
anteriormente (1988), se muestran marcadores seleccionables útiles
para la amplificación génica en células de mamíferos resistentes a
fármacos e incluyen resistencia a MTX-DHFR,
resistencia a P-glucoproteína y resistencia a
múltiples fármacos (MDR)-diversos agentes
citotóxicos lipófilos (es decir, adriamicina, colchicina,
vincristina), y adenosina desaminasa
(ADA)-Xyl-A o adenosina y
2'-desoxicoformicina. Otros marcadores
seleccionables dominantes se tratan en la patente de los EE.UU.
número 6.027.915, concedida el 22 de febrero de 2000).
Los elementos reguladores útiles, descritos
anteriormente, también pueden incluirse en plásmidos o vectores de
expresión utilizados para transfectar células de mamífero. El
protocolo de transfección escogido, y los elementos seleccionados
para su uso en el mismo, dependerán del tipo de célula huésped
utilizado. Los expertos en la técnica conocen numerosos protocolos
y células huésped diferentes y pueden seleccionar un sistema
apropiado para la expresión de una proteína deseada, basándose en
las necesidades de su(s) sistema(s) de cultivo
celular seleccionado(s).
Un vector de alta expresión útil, pCAVNOT, se ha
descrito por Mosley et al., Cell 59: 335-348,
1989. Otros vectores de expresión para su uso en células huésped de
mamífero pueden construirse tal como describen Okayama y Berg (Mol.
Cell. Biol. 3: 280, 1983). Un sistema útil para la expresión estable
de alto nivel de ADNc de mamífero en las células epiteliales
mamarias murinas C127 puede construirse sustancialmente tal como
describen Cosman et al. (Mol. Immunol. 23: 935, 1986). Un
vector de alta expresión útil, PMLSVN1/N4, descrito por Cosman
et al., Nature 312:768, 1984, se ha depositado como ATCC
39890. Vectores de expresión de mamífero útiles adicionales se
describen en el documento
EP-A-0367566 y en el documento WO
91/18982. Aún en otra alternativa, los vectores pueden derivarse de
retrovirus.
También pueden utilizarse vectores de expresión
útiles adicionales, pFLAG y pDC311. La tecnología FLAG está
centrada en la fusión de un péptido marcador FLAG de bajo peso
molecular (lkD), hidrófilo, al extremo N-terminal
de una proteína recombinante expresada por los vectores de expresión
pFLAG. pDC311 es otro vector especializado utilizado para expresar
proteínas en células CHO. pDC311 se caracteriza por una secuencia
bicistrónica que contiene el gen de interés y un gen de la
dihidrofolato reductasa (DHFR) con un sitio de unión a ribosomas
interno para la traducción de DHFR, un elemento de secuencia de
aumento de la expresión (EASE - expression augmenting sequence
element), el promotor de CMV (citomegalovirus) humano, una secuencia
líder tripartita y un sitio de
poliadenilación.
poliadenilación.
Puede emplearse un péptido señal para facilitar
la secreción de la proteína, si se desea. La elección del péptido
señal o del líder puede depender de factores tales como el tipo de
células huésped en las que va a producirse el polipéptido
recombinante. A modo de ilustración, ejemplos de péptidos señal
heterólogos que son funcionales en células huésped de mamífero
incluyen la secuencia señal para la interleucina-7
(IL-7) descrita en la patente de los Estados Unidos
4.965.195; la secuencia señal para el receptor de la
interleucina-2 descrito en Cosman et al.,
Nature 312: 768 (1984); el péptido señal del receptor de la
interleucina-4 descrito en el documento EP 367.566;
el péptido señal del receptor de la interleucina-1
de tipo 1 descrito en la patente de los EE.UU. número 4.968.607; y
el péptido señal del receptor de la interleucina-1
de tipo II descrito en el documento EP 460.846.
Los péptidos o fragmentos de los mismos
"aislados" englobados por esta invención son polipéptidos o
fragmentos que no están en un entorno idéntico a un entorno en el
que pueden encontrarse en la naturaleza. Los polipéptidos o
fragmentos de los mismos "purificados" englobados por esta
invención están esencialmente libres de asociación con otros
componentes celulares, tales como proteínas o polipéptidos no
relacionados, lípidos y ADN o ARN, por ejemplo, como un producto de
purificación de sistemas de expresión recombinantes, tales como los
descritos anteriormente o como un producto purificado a partir de
una fuente no recombinante, tal como células y/o tejidos que se
producen en la naturaleza.
En una realización, la purificación de los
polipéptidos o fragmentos recombinantes puede llevarse a cabo
mediante la expresión del(de los) polipétido(s)
inventivo(s) como una proteína de fusión con un péptido (a
menudo denominado péptido marcador) para el que se conoce en la
técnica un esquema de purificación por afinidad. Tales parejas de
fusión pueden incluir poli-His u otros péptidos
marcadores descritos anteriormente, así como un resto Fc o un resto
de cremallera.
Con respecto a la purificación, tal como conoce
el experto en la técnica, los procedimientos para purificar un
polipéptido o fragmento recombinante variarán según factores tales
como el tipo de células huésped empleadas y si el polipéptido o
fragmento recombinante se secreta o no en el medio de cultivo. En
general, el polipéptido o fragmento recombinante puede aislarse de
las células huésped si no se secreta, o del medio o sobrenadante si
es soluble y se secreta, seguido por una o más etapas de
concentración, extracción por salado, intercambio iónico,
interacción hidrófoba, purificación por afinidad o cromatografía por
exclusión de tamaño.
En cuanto a las formas específicas para llevar a
cabo estas etapas, el medio de cultivo puede concentrarse primero
utilizando un filtro de concentración de proteínas disponible
comercialmente, por ejemplo, una unidad de ultrafiltración Amicon o
Millipore Pellicon. Tras la etapa de concentración, el concentrado
puede aplicarse a una matriz de purificación, tal como un medio de
filtración en gel. Alternativamente, puede emplearse una resina de
intercambio iónico, por ejemplo, una matriz o sustrato que tiene
grupos colgantes de dietilaminoetilo (DEAE). Las matrices pueden
ser de acrilamida, agarosa, dextrano, celulosa u otros tipos
empleados comúnmente en la purificación de proteínas.
Alternativamente, puede emplearse una etapa de
intercambio catiónico. Intercambiadores catiónicos adecuados
incluyen diversas matrices insolubles que comprenden grupos
sulfopropilo o carboximetilo. Además, puede emplearse una etapa de
enfoque cromatográfico. Alternativamente, puede emplearse una etapa
de cromatografía de interacción hidrófoba. Las matrices adecuadas
pueden ser restos de fenilo u octilo unidos a las resinas. Además,
puede emplearse cromatografía de afinidad con una matriz que une
selectivamente la proteína recombinante. Ejemplos de tales resinas
empleadas son columnas de lectina, columnas de colorante y columnas
de quelantes metálicos.
Finalmente, pueden emplearse una o más etapas de
cromatografía de líquidos de alta resolución en fase inversa
(RP-HPLC) empleando medios de
RP-HPLC hidrófobos, (por ejemplo, gel de sílice o
resina polimérica que tiene grupos colgantes de metilo, octilo,
octildecilo y otros grupos alifáticos) para purificar adicionalmente
los polipéptidos. Algunas o todas las etapas de purificación
anteriores, en diversas combinaciones, se conocen bien y pueden
emplearse para proporcionar una proteína recombinante aislada y
purificada.
También es posible utilizar una columna de
afinidad que comprende una proteína de unión a los polipéptidos de
la invención, tal como un anticuerpo monoclonal generado frente a
los polipéptidos de la invención, para purificar por afinidad los
polipéptidos expresados. En este aspecto de la invención, proteínas
de unión, tales como anticuerpos frente a Pellino u otras moléculas
que se unen a Pellino, pueden unirse a un soporte en fase sólida,
tal como una matriz de cromatografía en columna o un sustrato
similar adecuado para identificar, separar o purificar Pellino. La
adherencia de Pellino a una superficie de contacto en fase sólida
puede lograrse mediante cualquier medio, por ejemplo, pueden
recubrirse microesferas magnéticas con proteínas de unión a Pellino
(u otras moléculas de unión a Pellino) y mantenerse en el
recipiente de incubación a través de un campo magnético.
Las soluciones que contienen polipéptidos
Pellino contactan con la fase sólida en condiciones que potencian
la unión de polipéptidos Pellino a la pareja de unión; entonces el
material no unido se separa mediante lavados. Se conocen en la
técnica los métodos para liberar péptidos seleccionados
positivamente de la fase sólida y engloban por ejemplo, el uso de
un tampón de elución con alto contenido en sales seguido de diálisis
un tampón con un contenido en sales más bajo, o cambiando el pH (u
otras características dependiendo de la matriz de afinidad
utilizada), o eliminación competitiva utilizando un sustrato que se
produce en la naturaleza del resto de afinidad. Preferiblemente,
los métodos no dañan a los polipéptidos Pellino.
En un método a modo de ejemplo, las soluciones
que contienen los polipéptidos Pellino de la invención pueden
incubarse primero con una pareja de unión biotinilada de Pellino.
Los periodos de incubación son normalmente de por lo menos una hora
de duración para garantizar la unión suficiente a los polipéptidos
de la invención. La mezcla resultante se hace pasar entonces a
través de una columna empaquetada con perlas recubiertas de
avidina, por la cual la alta afinidad de la biotina por la avidina
proporciona la unión de los polipéptidos Pellino a las perlas. Se
conoce el uso de perlas recubiertas de avidina en la técnica. Véase
Berenson, et al. J. Cell. Biochem., 10D:239 (1986). El
lavado del material no unido y la liberación de células unidas se
realiza utilizando métodos convencionales.
El grado de pureza deseado depende del uso
intencionado de la proteína. Se desea un grado de pureza
relativamente alto cuando el polipéptido se va a administrar in
vivo, por ejemplo. En tal caso, se purifican los polipéptidos
de tal manera que no puede detectarse ninguna banda de proteínas
correspondiente a otras proteínas en el análisis mediante
electroforesis en gel de poliacrilamida SDS
(SDS-PAGE). Un experto en el campo pertinente
reconocerá que pueden visualizarse mediante
SDS-PAGE las bandas múltiples correspondientes al
polipéptido, debido a glucosilación diferencial, procesamiento de
postraducción diferencial y similares. Lo más preferiblemente, se
purifica el polipéptido de la invención hasta obtener una
homogeneidad sustancial, tal como se indica por una única banda de
proteína en el análisis mediante SDS-PAGE. La banda
de la proteína puede visualizarse mediante tinción con plata,
tinción con Azul de Coomassie o (si la proteína está radiomarcada)
mediante autorradiografía.
Entre los usos de los ácidos nucleicos de la
invención está el uso de fragmentos como sondas o cebadores.
Generalmente, tales fragmentos comprenden por lo menos
aproximadamente 17 nucleótidos contiguos de una secuencia de ADN.
En otras realizaciones, un fragmento de ADN comprende al menos 30, o
al menos 60 nucleótidos contiguos de una secuencia de ADN.
Debido a que se contemplan en el presente
documento los homólogos de proteínas de Pellino de otras especies
de mamíferos, pueden utilizarse las sondas basadas en la secuencia
de ADN de las SEQ ID NOs 1, 3, 5, 7 ó 11 para seleccionar
bibliotecas de ADNc derivadas de otras especies de mamíferos
utilizando técnicas convencionales de hibridación cruzada entre
especies.
Utilizando el conocimiento del código genético
en combinación con las secuencias de aminoácidos descritas
anteriormente, pueden prepararse conjuntos de oligonucleótidos
degenerados. Tales oligonucleótidos son útiles como cebadores, por
ejemplo, en reacciones en cadena de la polimerasa (PCR), en las que
se aislan y amplifican fragmentos de ADN.
Los expertos en la materia pueden utilizar todas
o una parte de los ácidos nucleicos de las SEQ ID NOs 1, 3, 5, 7 ó
11, incluyendo oligonucleótidos, utilizando técnicas bien conocidas
para identificar el cromosoma humano, y el locus específico del
mismo, que contiene el ADN de un miembro de la familia Pellino. Las
técnicas útiles incluyen pero no se limitan al uso de secuencias o
partes, incluyendo oligonucleótidos, como una sonda en varias
técnicas bien conocidas tales como el mapeo de híbridos por
radiación (alta resolución), la hibridación in situ para
dispersiones cromosómicas (resolución moderada) y la hibridación de
inmunotransferencia Southern para líneas celulares híbridas que
contienen cromosomas humanas individuales (resolución baja).
Por ejemplo, se pueden mapear cromosomas
mediante hibridación por radiación utilizando cebadores que están
dentro un supuesto exón del gen de interés y que amplifica un
producto de ADN genómico humano pero que no amplifica el ADN
genómico de otras especies. Los resultados de la PCR se convierten
en un vector de datos que se marca y se determinan la asignación y
ubicación cromosómicas relativas a marcadores de sitios de marcado
de secuencia (Sequence Tag Site, STS) en el mapa de hibridación por
radiación. Pellino-1 humano se mapea en el cromosoma
2, se sitúa a 7,15 cR de WI-6130.
Un experto en la materia puede utilizar el ácido
nucleico de las SEQ ID NOs 1, 3, 5, 7 ó 11 o un fragmento del mismo
utilizando técnicas bien conocidas para analizar anomalías asociadas
con el mapeo de genes para un cromosoma que comprende un gen que
codifica para Pellino. Esto permite que se puedan distinguir
condiciones en las que este marcador se reordena o se deleciona.
Adicionalmente, pueden utilizarse los nucleótidos de las SEQ ID NOs
1, 3, 5, 7 ó 11, o un fragmento de los mismos como un marcador de
posición para mapear otros genes de localización desconocida.
Se puede utilizar el ADN en el desarrollo de
tratamientos para cualquier trastorno mediado (directa o
indirectamente) por cantidades deficientes o insuficientes de los
genes correspondientes a los ácidos nucleicos de la invención. La
descripción en el presente documento de secuencias de nucleótidos
naturales permite la detección de genes defectuosos y la
sustitución o complementación de los mismos por genes normales
mediante varias técnicas de terapia génica conocidas en la técnica.
Se pueden detectar los genes defectuosos en ensayos diagnósticos
in vitro y mediante la comparación de una secuencia de
nucleótido natural descrita en el presente documento con la de un
gen derivado de una persona que se sospecha que pueda tener un
defecto en este gen.
Otros fragmentos útiles de los ácidos nucleicos
incluyen oligonucleótidos sentido o antisentido que comprenden un
secuencia de ácido nucleico de una sola hebra (o bien ARN o bien
ADN) capaz de unirse a secuencias diana de ARNm (sentido) o ADN
(antisentido). Según la presente invención, los oligonucleótidos
sentido o antisentido comprenden un fragmento de ADN se la SEQ ID
NOs 1, 3, 5, 7 ó 11. Generalmente, tal fragmento incluye por lo
menos 17 nucleótidos, preferiblemente de aproximadamente 17 a
aproximadamente 30 nucleótidos. La capacidad para derivar un
oligonucleótido antisentido o uno sentido, basado en una secuencia
de ADNc que codifica una proteína dada se describe en, por ejemplo,
Stein y Cohen (Cancer Res. 48:2659, 1988) y van der Krol et
al. (BioTechniques 6:958, 1988). La unión de oligonucleótidos
sentido o antisentido a secuencias diana de ácidos nucleicos da
como resultado la formación de complejos que bloquean o inhiben la
expresión de proteínas por uno de varios medios, tal como se trata
en la patente de los EE.UU. número 5.783.665, concedida el 21 de
julio de 1.998. Se pueden unir restos orgánicos y otras restos que
aumentan la afinidad del nucleótido por una secuencia diana de
ácido nucleico, o agentes de intercalación, pueden unirse a los
oligonucleótidos antisentido o sentido para modificar las
especificidades de unión del oligonucleótido sentido o antisentido
para la secuencia de nucleótidos diana. Los oligonucleótidos
antisentido o sentido pueden introducirse en una célula que contiene
la secuencia del ácido nucleico diana por cualquier método de
transferencia de genes, incluyendo por ejemplo, lipofección,
transfección de ADN mediada por CaPO_{4}, electroporación o
utilizando vectores de transferencia de genes tal como el virus de
Epstein-Barr. Los oligonucleótidos sentido o
antisentido también pueden introducirse en una célula que contiene
la secuencia de nucleótidos diana mediante la formación de un
conjugado con una molécula de unión a ligando, tal como se describe
en el documento WO 91/04753. Alternativamente, un oligonucleótido
sentido o antisentido puede introducirse en una célula que contiene
la secuencia de nucleótidos diana mediante la formación de un
complejo de oligonucleótido-lípido tal como se
describe en el documento WO 90/10448.
Loa ADN inventivos también serán útiles en el
desarrollo de células y animales transgénicos y/o knockout.
Aquellos expertos ordinarios en la técnica conocen varios métodos
mediante los cuales pueden prepararse tales células o animales; se
describe un método a modo de ejemplo en la patente de los EE.UU.
número 5.565.321, concedida el 15 de octubre de 1.996. Se pueden
utilizar las técnicas que se describen en ese documento con
secuencias inventivas mediante la aplicación de experimentación
rutinaria.
Como las proteínas Pellino son homólogas a las
proteínas Pellino de Drosophila, una molécula importante en
las cascada de señalización para la familia
IL-1R/Toll de receptores, pueden ser útiles
inhibidores de molécula pequeña de su función o asociaciones
proteicas (o antisentido u otros inhibidores de su síntesis) en el
tratamiento de trastornos autoinmunitarios y/o inflamatorios. En
consecuencia, pueden utilizarse los polipéptidos Pellino de la
presente invención en un ensayo de selección para identificar
compuestos y moléculas pequeñas que inhiben (antagonizan) o
potencian (agonizan) la activación de los polipéptidos de la
presente invención.
Así, por ejemplo, pueden utilizarse los
polipéptidos de la invención para identificar antagonistas y
agonistas de células, preparaciones libres de células, bibliotecas
químicas y mezclas de productos naturales. Los antagonistas y
agonistas pueden ser sustratos, ligandos, enzimas, receptores etc.
naturales o modificados de los polipéptidos de la presente
invención, o pueden ser miméticos estructurales o funcionales de los
polipéptidos. Los antagonistas potenciales de la presente invención
pueden incluir moléculas pequeñas, péptidos y anticuerpos que se
unen a y ocupan un sitio de unión de los polipéptidos inventivos o
una pareja de unión de los mismos, haciendo que no estén
disponibles para unirse a sus parejas de unión naturales y por lo
tanto, impidiendo su actividad biológica normal. Los agonistas
potenciales incluyen moléculas pequeñas, péptidos y anticuerpos que
se unen a los presentes polipéptidos o las parejas de unión de los
mismos y provocan los mismos efectos biológicos o potenciados que
los producidos por la unión de los polipéptidos de la presente
invención.
Normalmente, los agonistas o antagonistas de
molécula pequeña tienen un peso inferior a 10K y pueden tener
numerosas propiedades físicoquímicas y farmacológicas que potencian
la penetración celular, resisten la degradación y prolongan sus
semividas fisiológicas (Gibbs, J., Pharmaceutical Research in
Molecular Oncology, Cell, Vol. 79 (1994)). Pueden utilizarse
anticuerpos que incluyen moléculas intactas así como fragmentos
tales como fragmentos Fab y F(ab')2, así como moléculas
recombinantes derivadas de los mismos, para unirse a e inhibir los
polipéptidos de la presente invención bloqueando la propagación de
una cascada de señalización. Es preferible que los anticuerpos
estén humanizados y más preferible que los anticuerpos sean humanos.
Los anticuerpos de la presente invención pueden prepararse mediante
una variedad de métodos bien conocidos.
En la técnica, se conocen métodos de selección
específicos y junto con sistemas robóticos integrados y colecciones
de compuestos químicos/productos naturales están extensamente
incorporados en la selección de alto rendimiento para que puedan
probarse grandes números de compuestos de prueba para determinar la
actividad antagonista o agonista dentro de una cantidad corta de
tiempo. Estos métodos incluyen formatos de ensayo homogéneos tales
como transferencia de energía por resonancia de fluorescencia,
polarización por fluorescencia, transferencia de energía por
resonancia de fluorescencia con resolución temporal, ensayos de
proximidad por centelleo, ensayos de genes indicadores, sustrato de
enzima extinguido en fluorescencia, sustrato de enzima cromogénico y
electroquimioluminiscencia, así como formatos de ensayo heterogéneo
más tradicionales tales como ensayos de inmunoabsorción ligados a
enzimas (ELISA) o radioinmunoensayos.
Los ensayos homogéneos son ensayos de "mezcla
y lectura" que son muy adecuados para la aplicación robótica,
mientras que los ensayos heterogéneos requieren la separación del
analito unido del libre mediante operaciones unitarias más
complejas tales como la filtración, la centrifugación o el lavado.
Estos ensayos se utilizan para detectar una amplia variedad de
interacciones biomoleculares específicas y la inhibición de las
mismas por moléculas orgánicas pequeñas incluyendo
proteína-proteína, receptor-ligando,
enzima-sustrato etc. Estos métodos y técnicas de
ensayo se conocen bien en la técnica y se describen más en detalle
en: High Throughput Screening: The Discovery of Bioactive
Substances, John P. Devlin (ed.), Marcel Dekker, Nueva York, 1997,
ISBN: 0-8247-0067-8;
y los sitios de internet de lab-robotics.org y
sbsonline.org. Los ensayos de selección de la presente invención
son adecuados para la selección de alto rendimiento de bibliotecas
químicas y son adecuados para la identificación de candidatos a
fármaco de molécula pequeña, anticuerpos, péptidos y otros
antagonistas y/o agonistas.
Una realización de un método para identificar
las moléculas que inhiben o antagonizan los polipéptidos implica
añadir una molécula candidato a un medio que contiene células que
expresan los polipéptidos de la presente invención; cambiar las
condiciones de dicho medio para que, quitando la presencia de la
molécula candidato, los polipéptidos se unirían a sus ligandos,
sustratos o moléculas efectoras naturales, y observar la unión y la
estimulación o inhibición de una respuesta funcional. Las actividad
de las células que se pusieron en contacto con la molécula
candidato puede comparase entonces con células idénticas que no se
pusieron en contacto y pueden identificarse antagonistas y
agonistas de los polipéptidos de la presente invención. La medición
de la actividad biológica puede realizarse mediante varios métodos
bien conocidos tales como la medición de la cantidad de proteína
presente (por ejemplo, un ELISA) o de la actividad de las proteínas.
Una disminución en la estimulación o activación biológica indicaría
un antagonista. Un aumento indicaría un agonista.
Los ensayos de selección pueden diseñarse además
para encontrar moléculas que imitan la actividad biológica de los
polipéptidos de la presente invención. Las moléculas que imitan la
actividad biológica de un polipéptido pueden ser útiles para
potenciar la actividad biológica del péptido. Para identificar los
compuestos para agentes terapéuticamente activos que imitan la
actividad biológica de un polipéptido, debe determinarse en primer
lugar si una molécula candidato se une al polipéptido. Entonces, se
añade una molécula candidato de unión a un ensayo biológico para
determinar sus efectos biológicos. Entonces, se comparan los efectos
biológicos de la molécula candidato con aquellos del (de los)
polipéptido(s).
Otra realización de la invención se refiere a
los usos de los polipéptidos Pellino para estudiar la transducción
de señales celulares. La señalización celular a menudo implica una
cascada de activación celular durante la cual un receptor propaga
una señal mediada por el receptor del ligando mediante la activación
específica de cinasas intracelulares que fosforilan a sustratos
diana. Estos sustratos pueden ser ellos mismos cinasas que se
activan después de la fosforilación. Alternativamente, pueden ser
moléculas adaptadoras que facilitan la señalización en el sentido
de 3' a través de la interacción proteína-proteína
después de la fosforilación. En consecuencia, pueden utilizarse
estos polipéptidos Pellino novedosos como reactivos para identificar
moléculas novedosas implicadas en las rutas de transducción de
señales.
Los polipéptidos inventivos están implicados en
la señalización de IL-1 y como tal, pueden usarse
como inhibidores de la ruta de señalización de
IL-1. En consecuencia, tienen utilidad en ensayos
in vitro y terapéutica in vivo. Como medicamentos que
son permeables a la membrana celular, los polipéptidos Pellino y los
fragmentos de los mismos pueden administrarse para agonizar o
antagonizar las rutas de señalización mediadas por
IL-1R, proporcionando así inmunorreguladores
útiles. En el presente documento, se prevén varias composiciones
basadas en liposomas de los polipéptidos inventivos.
Las composiciones de la presente invención
pueden contener un polipéptido en cualquier forma descrita en el
presente documento, tal como proteínas nativas, variantes,
derivados, oligómeros y fragmentos biológicamente activos. En
realizaciones particulares, la composición comprende un polipéptido
soluble o un oligómero que comprende polipéptidos Pellino
solubles.
En el presente documento, se proporcionan
composiciones que comprenden una cantidad eficaz de un polipéptido
de la presente invención en combinación con otros componentes tales
como un diluyente, vehículo o excipiente fisiológicamente
aceptable. Pueden formularse los polipéptidos según métodos
conocidos utilizados para preparar composiciones farmacéuticamente
útiles. Pueden combinarse en mezcla, o bien como el único material
activo o con otros materiales activos conocidos adecuados para una
indicación dada, con diluyentes farmacéuticamente aceptables (por
ejemplo, solución salina, disoluciones de Tris-HCL,
acetato y tamponadas con fosfato), conservantes (por ejemplo,
timerosal, alcohol bencílico, parabenos), emulsionantes,
solubilizantes, adyuvantes y/o vehículos. Las formulaciones
adecuadas para composiciones farmacéuticas incluyen las descritas en
Remington's Pharmaceutical Sciences, 16ª ed. 1980, Mack Publishing
Company, Easton, PA.
Además, tales composiciones pueden complejarse
con polietilenglicol (PEG), iones metálicos, o incorporarse en
compuestos poliméricos tales como poli(ácido acético), poli(ácido
glicólico), hidrogeles, dextrano, etc., o incorporarse en
liposomas, microemulsiones, micelas, vesículas unilamelares o
multilamelares, eritrocitos acrómicos o esferoblastos. Tales
composiciones tendrán influencia sobre el estado físico, la
solubilidad, estabilidad, tasa de liberación in vivo, y tasa
de aclaramiento in vivo, y por tanto se eligen según la
aplicación prevista.
Las composiciones de la invención pueden
administrarse de cualquier manera adecuada, por ejemplo, por vía
tópica, por vía parenteral o mediante inhalación. El término
"parenteral" incluye inyección, por ejemplo, por vía
subcutánea, intravenosa o intramuscular, incluyendo también la
administración localizada, por ejemplo, en el sitio de la
enfermedad o lesión (por ejemplo, administración intracoronaria o
intratumoral o inyección en una articulación que experimenta una
reacción inflamatoria). También se contemplan implantes de forma de
liberación sostenida. Un experto en la técnica pertinente reconocerá
que las dosis adecuadas variarán, dependiendo de factores tales
como la naturaleza del trastorno que va a tratarse, el peso
corporal, edad, y estado general del paciente, y la vía de
administración. Pueden determinarse dosis preliminares según pruebas
en animales, y la ampliación a escala de las dosis para la
administración en seres humanos se realiza según prácticas aceptadas
en la técnica.
El polipéptido de la presente invención también
puede administrarse mediante el método de la transducción de
proteínas. En este método, el polipéptido Pellino está
covalentemente unido a un dominio de transducción de proteínas
(PTD) tal como, pero sin limitarse a, TAT, Antp, o VP22 (Schwarze
et al., 2000, Cell Biology 10:
290-295). Entonces pueden transducirse los
polipéptidos Pellino unidos a PTD en células añadiéndolos a medios
de cultivo tisular que contienen las células (Schwarze et
al., 1999, Science 285: 1569; Lindgren et al.,
2000, TiPS 21: 99; Derossi et al., 1998, Cell Biology
8: 84; documento WO 00/34308; documento WO 99/29721; y documento WO
99/10376). Además, se ha encontrado que puede administrarse a un
mamífero el ADN que codifica para un polipéptido de tal manera que
las células lo captan, y lo expresan. Entonces, la proteína
resultante estará disponible para ejercer un efecto terapéutico. En
consecuencia, también se contemplan composiciones que comprenden
ácidos nucleicos en formulaciones fisiológicamente aceptables. El
ADN puede formularse para inyección, por ejemplo.
En el presente documento se proporcionan
anticuerpos que son inmunorreactivos con los polipéptidos de la
invención. Tales anticuerpos se unen específicamente a los
polipéptidos a través de los sitios de unión a antígeno del
anticuerpo (al contrario que la unión no específica). Por tanto, los
polipéptidos, fragmentos, variantes, proteínas de fusión, etc., tal
como se expuso anteriormente pueden emplearse como
"inmunógenos" para producir anticuerpos inmunorreactivos con
los mismos. Más específicamente, los polipéptidos, fragmentos,
variantes, proteínas de fusión, etc., contienen epítopos o
determinantes antigénicos que provocan la formación de
anticuerpos.
Estos epítopos o determinantes antigénicos
pueden ser o bien lineales o bien conformacionales (discontinuos).
Los epítopos lineales están compuestos por una única sección de
aminoácidos del polipéptido, mientras que los epítopos
conformacionales o discontinuos están compuestos por secciones de
aminoácidos de diferentes regiones de la cadena polipeptídica que
se ponen en cercana proximidad con el plegamiento de la proteína (C.
A. Janeway, Jr. y P. Travers, Immuno Biology 3: 9 (Garland
Publishing Inc., 2ª ed. 1996)). Debido a que las proteínas plegadas
tienen superficies complejas, el número de epítopos disponibles es
bastante numeroso; sin embargo, debido a la conformación de la
proteína y al impedimento estérico, el número de anticuerpos que
realmente se unen a los epítopos es inferior al número de epítopos
disponibles (C. A. Janeway, Jr. y P. Travers, Immuno Biology
2: 14 (Garland Publishing Inc., 2ª ed. 1996)). Pueden identificarse
los epítopos mediante cualquiera de los métodos conocidos en la
técnica.
Por lo tanto, un aspecto de la presente
invención se refiere a los epítopos antigénicos de los polipéptidos
de la invención. Tales epítopos son útiles para producir
anticuerpos, en particular anticuerpos monoclonaes, tal como se
describe en más detalle a continuación. Adicionalmente, los epítopos
de los polipéptidos de la invención pueden usarse como reactivos de
investigación, en ensayos, y para purificar anticuerpos de unión
específica a partir de sustancias tales como sueros policlonales o
sobrenadantes de hibridomas cultivados. Tales epítopos o variantes
de los mismos pueden producirse usando técnicas bien conocidas en la
técnica tales como síntesis en fase sólida, escisión química o
enzimática de un polipéptido, o usando tecnología del ADN
recombinante.
En cuanto a los anticuerpos que pueden obtenerse
mediante los epítopos de los polipéptidos de la invención, tanto si
se han aislado los epítopos como si siguen siendo parte de los
polipéptidos, pueden prepararse anticuerpos tanto policlonales como
monoclonaes mediante técnicas convencionales. Véase, por ejemplo,
Monoclonal Antibodies, Hybridomas: A New Dimension in Biological
Analyses, Kennet et al. (eds.), Plenum Press, Nueva York
(1980); y Antibodies: A Laboratory Manual. Harlow y Land
(eds.), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY,
(1988).
También se contemplan en el presente documento
las líneas celulares de hibridoma que producen anticuerpos
monoclonales específicos para los polipéptidos de la invención.
Tales hibridomas pueden producirse e identificarse mediante
técnicas convencionales. Un método para producir una línea celular
de hibridoma de este tipo comprende inmunizar a un animal con un
polipéptido o ADN que codifica para un polipéptido; recoger células
de bazo del animal inmunizado; fusionar dichas células de bazo con
una línea celular de mieloma, generando así células de hibridoma; e
identificar una línea celular de hibridoma que produce un anticuerpo
monoclonal que se une al polipéptido. Los anticuerpos monoclonales
pueden recuperarse mediante técnicas convencionales.
Los anticuerpos monoclonales de la presente
invención incluyen anticuerpos quiméricos, por ejemplo, versiones
humanizadas de anticuerpos monoclonales murinos. Tales anticuerpos
humanizados pueden prepararse mediante técnicas conocidas y ofrecen
la ventaja de una inmunogenicidad reducida cuando se administran los
anticuerpos a seres humanos. En una realización, un anticuerpo
monoclonal humanizado comprende la región variable de un anticuerpo
murino (o sólo el sitio de unión a antígeno del mismo) y una región
constante derivada de un anticuerpo humano. Alternativamente, un
fragmento de anticuerpo humanizado puede comprender el sitio de
unión a antígeno de un anticuerpo monoclonal murino y un fragmento
de una región variable (que carece del sitio de unión a antígeno)
derivado de un anticuerpo humano. Los procedimientos para la
producción de anticuerpos monoclonales quiméricos y modificados
adicionalmente mediante ingeniería incluyen los descritos por
Riechmann et al. (Nature 332: 323, 1988), Liu et
al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84: 3439, 1987), Larrick
et al. (Bio/Technology 7: 934, 1989), y Winter y
Harris (TIPS 14: 139, mayo de 1993). Los procedimientos para
generar los anticuerpos transgénicamente pueden encontrarse en el
documento GB 2.272.440, las patentes de los EE.UU. números 5.569.825
y 5.545.806 y patentes relacionadas que reivindican prioridad de las
mismas.
La presente invención también abarca los
fragmentos de unión a antígeno de los anticuerpos, que pueden
producirse mediante técnicas convencionales. Ejemplos de tales
fragmentos incluyen, pero no se limitan a, fragmentos Fab y
F(ab')2. También se proporcionan fragmentos y derivados de anticuerpos producidos mediante técnicas de ingeniería genética.
F(ab')2. También se proporcionan fragmentos y derivados de anticuerpos producidos mediante técnicas de ingeniería genética.
En una realización, los anticuerpos son
específicos para los polipéptidos de la presente invención y no
reaccionan de manera cruzada con otras proteínas. Los
procedimientos de selección mediante los cuales pueden identificarse
tales anticuerpos se conocen bien, y pueden implicar cromatografía
de inmunoafinidad, por ejemplo.
Los anticuerpos de la invención pueden usarse en
ensayos para detectar la presencia de los polipéptidos o fragmentos
de la invención, ya sea in vitro o in vivo. Los
anticuerpos también pueden emplearse para purificar polipéptidos o
fragmentos la invención mediante cromatografía de
inmunoafinidad.
Los siguientes ejemplos se proporcionan para
ilustrar adicionalmente las realizaciones particulares de la
invención, y no deben interpretarse como que limitan el alcance de
la presente invención.
Las secuencias de polinucleótidos de EST
(etiquetas de secuencia expresada) aisladas a partir de células
dendríticas murinas identificaron dos clones que contenían marcos
de lectura abiertos con un alto grado de similitud con la proteína
Pellino de Drosophila (Grosshans et al., citado
anteriormente). Se diseñaron cebadores de PCR flanqueantes
apropiados, y se amplificó un ácido nucleico novedoso a partir de
una biblioteca de ADNc murino y se clonó; la secuencia de
nucleótidos y la secuencia de aminoácidos codificados de este clon,
que se denomina Pellino-1 (denominado previamente
como diana de la señal inflamatoria conservada 1), se muestran en
las SEQ ID NO: 1 y SEQ ID NO: 2, respectivamente. Se compararon las
secuencias humanas de las divisiones genómica de alto rendimiento
(HTG) y EST de la base de datos pública GenBank con
Pellino-1 murino, y se montó un marco de lectura
abierto para el homólogo de Pellino-1 humano. Se
diseñaron cebadores de PCR basándose en esta secuencia humana, y se
aisló un clon de ADNc mediante amplificación por PCR a partir de una
biblioteca de ADNc de fibroblastos dérmicos humanos. Las secuencias
de nucleótidos y aminoácidos de esta proteína se muestran en SEQ ID
NO: 3 y SEQ ID NO: 4, respectivamente. Posteriormente, Rich et
al. publicaron las secuencias codificante y de aminoácidos de
"Pellino humano" (números de registro de GenBank AJ278859 y
CAC04320. 23 de agosto de 2000); la secuencia de aminoácidos del
polipéptido "Pellino humano" es idéntica a la de
Pellino-1 humano (SEQ ID NO: 4) excepto por una
sustitución de Ser a Phe en la posición 11. La diferencia entre las
secuencias de aminoácidos de Pellino humano y SEQ ID NO: 4 puede
representar una variación de alelos que se produce de manera natural
entre ácidos nucleicos que codifican para estas secuencias de
aminoácidos dentro de la población humana. También se han publicado
las secuencias de aminoácidos de Pellino-1 parciales
en los documentos WO 2000/58350; EP 1 074 617; y WO 2001/09318.
Consultando las bases de datos de EST públicas,
se identificó una parte de un segundo gen relacionado, denominado
Pellino-2, en el ratón y el ser humano. Las
secuencias de aminoácidos de Pellino-2 son idénticas
en un 80% a sus homólogos respectivos de Pellino-1.
Se diseñaron cebadores apropiados, y se clonó el ADN de
Pellino-2 murino sustancialmente tal como se
describe para Pellino-1; la secuencia de nucleótidos
y aminoácidos de Pellino-2 murino se muestra en SEQ
ID NO: 5 y SEQ ID NO: 6, respectivamente. Las secuencias de
nucleótidos y aminoácidos previstas de Pellino-2
humano se muestran en SEQ ID NOs: 7 y 8.
Se recibió un conjunto de datos de Celera
Genomics (Rockville, Maryland) que contenía una lista de secuencias
de aminoácidos que se preveía que estaban codificadas por el genoma
humano. Se buscó en este conjunto de datos con un algoritmo BLAST
para identificar secuencias de polipéptido Pellino y se encontraron
diversas secuencias de aminoácidos parciales que parecían estar
relacionadas con un nuevo polipéptido Pellino humano,
Pellino-3. La comparación de estas secuencias de
aminoácidos de Pellino-3 parciales con secuencias
de ADNc y genómico permitió montar las secuencias de nucleótidos y
aminoácidos de Pellino-3 humano previstas, SEQ ID
NO: 11 y SEQ ID NO: 12, respectivamente. Se han detectado dos
posibles variaciones alélicas en la secuencia de aminoácidos de
Pellino-3 humano (SEQ ID NO: 12): una deleción del
residuo Leu en la posición 96, y una sustitución de Arg a Ala en el
residuo 353.
Se compararon las secuencias de aminoácidos de
polipéptidos de Pellino-1 y
Pellino-2 murino ("Mm") y humano ("Hs"),
y polipéptido de Pellino-3 humano (SEQ ID NO: 2, SEQ
ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, y SEQ ID NO: 12) con las
secuencias de aminoácidos de polipéptidos Pellino relacionados con
Pellino de otras especies (Drosophila melanogaster,
"Dm", SEQ ID NO: 13; Ciona intestinalis, "Ci", SEQ
ID NO: 14; y Caenorhabditis elegans, "Ce", SEQ ID NO:
15) usando el programa de alineación de secuencias múltiples
"pretty" de GCG, con matriz de puntuación de similitud de
aminoácidos = blosum62, penalización por creación de hueco = 8, y
penalización por extensión de hueco = 2. La alineación de estas
secuencias se muestra en la tabla 1, e indica los residuos de
aminoácidos consenso que son idénticos entre al menos tres de las
secuencias de aminoácidos en la alineación. Los residuos en
mayúsculas en la alineación son aquellos que coinciden con los
residuos consenso. Pellino-1 y 2 comparten el 82%
de identidad a nivel de aminoácidos, y el grado de conservación
entre el ser humano y el ratón es extremadamente alto; sólo un
aminoácido es diferente entre el Pellino-1 humano y
de ratón, y el Pellino-2 se conserva al 95% entre
estas especies. La secuencia de aminoácidos de
Pellino-3 prevista es idéntica al 70% y 71% a
Pellino-1 y 2 humano, respectivamente. Hay un grado
de similitud sorprendente entre Pellino-1 humano,
por ejemplo, y la proteína homóloga de C. elegans (SEQ ID NO:
15), que comparten el 44% de identidad de aminoácidos y el 53% de
similitud de aminoácidos. Es evidente a partir de una inspección
superficial de la alineación que la conservación de la secuencia no
se concentra en ninguna parte en particular de la proteína Pellino,
sino que se extiende por toda ella. Esto, y el hecho de que todos
los polipéptidos Pellino (excepto por Pellino de Drosophila
y Pellino-3 humano, que contienen extensiones
N-terminales pequeñas) sean de tamaño muy similar,
sugiere que (1) todas las partes de la proteína están implicadas en
esta función de tipo natural y (2) existen pocos o ningún
aminoácido externo a los de la función de tipo natural en los
polipéptidos. Hay un dominio central particularmente bien
conservado, que se extiende desde el aminoácido 132 hasta el
aminoácido 193 en Pellino-1 (SEQ ID NOs 2 y 4; que
corresponde a los aminoácidos desde 134 hasta 195 en SEQ ID NO: 8 y
aminoácidos desde 158 hasta 219 en SEQ ID NO: 12), y un motivo
absolutamente conservado desde el residuo 245 hasta el residuo 254
de SEQ ID NOs 2 y 4 (que corresponde a los aminoácidos desde 247
hasta 256 en SEQ ID NO: 8 y aminoácidos desde 271 hasta 280 en SEQ
ID NO: 12). Las partes C-terminal de los
polipéptidos Pellino están intercaladas por una serie de motivos
cortos, invariantes, en los que son prevalentes los residuos de
cisteína, prolina, histidina e hidrófobos grandes. La disposición de
algunas de las secuencias conservadas, incluyendo un triplete de
Cys-Gly-His y dos motivos de
Cys-Pro-X-Cys,
recuerda a la estructura de la subfamilia de
RING-finger de tipo C3HC4 de los dominios de dedo de
zinc, que median en interacciones proteína-proteína
y proteína-ADN en un grupo diverso de proteínas,
incluyendo supresores tumorales, protooncogenes, y moléculas de
señalización que incluyen las TRAF, incluyendo los ejemplos
específicos de polipéptidos que contienen dominios de
RING-finger similares la proteína 1 de
RING-finger humana (hRING1, GenBank NP_002922);
proteína de RING-finger de pollo
(C-RZF, GenBank 1589724); protooncogen humano CBL
(hC-CBL, GenBank P22681); proteína de complejo de
señalización TNFR2-TRAF murina
(mc-IAP1, GenBank AAC42078); proteína de interacción
con TRAF humana (hTRIP, GenBank NP_005870); factor 3 asociado al
receptor de TNF humano (hTRAF3, GenBank NP_003291); factor 2
asociado al receptor de TNF humano (hTRAF2, GenBank NP_066961); y
proteína neuralizada de Drosophila (neu, GenBank S35371).
Los dominios similares a RING-finger de Pellino
comprenden las siguientes secuencias de aminoácidos: desde el
aminoácido 333 hasta el aminoácido 398 de SEQ ID NOs 2 y 4;
aminoácidos desde 335 hasta 400 en SEQ ID NO: 8 y la región
correspondiente de SEQ ID NO: 6; y aminoácidos desde 360 hasta 425
en SEQ ID NO: 12. Hay residuos de cisteína conservados dentro de
los dominios similares a RING-finger del polipéptido
Pellino, localizados en las posiciones 333, 336, 367, 371, 395, y
398 de SEQ ID NOs 2 y 4 (y en las posiciones 335, 338, 369, 373,
397, y 400 de SEQ ID NO: 8 y las posiciones correspondientes en SEQ
ID NO: 6, y en las posiciones 360, 363, 394, 398, 422, y 425 de SEQ
ID NO: 12). En los polipéptidos Pellino los residuos de cisteína e
histidina conservados están más ampliamente separados de lo que
sería normal para un dominio de RING-finger clásico
en el que las secuencias intermedias forman los bucles similares a
dedo. La primera cisteína tras la histidina conservada del dominio
de RING-finger canónico no está en Pellino, pero se
observa que hay una histidina casi invariante en la posición 362 de
SEQ ID NOs 2 y 4 (y en la posición 364 de SEQ ID NO: 8 y la posición
correspondiente en SEQ ID NO: 6, y en las posiciones 389 de SEQ ID
NO: 12) que podrían estar disponibles para la coordinación a un ión
metálico. Un segundo triplete de
Cys-Gly-His invariante en los
residuos 311-313 de SEQ ID NOs 2 y 4 (y en los
aminoácidos desde 313 hasta 315 de SEQ ID NO: 8 y los residuos
correspondientes en SEQ ID NO: 6, y en los aminoácidos desde 338
hasta 340 de SEQ ID NO: 12) extiende la semejanza del dedo de zinc
más hacia el extremo N-terminal. Por lo tanto, la
región C-terminal de los polipéptidos Pellino parece
contener un tipo novedoso del dominio de tipo dedo de zinc.
También se ha identificado similitud de regiones
de aminoácidos entre los polipéptidos Pellino y un gen del virus de
la viruela de insecto, entomopoxvirus de Melanoplus
sanguinipes (MsEPV) ORF244, que se cree que desempeña un papel
en sortear las defensas inmunitarias del huésped bloqueando las
interacciones proteicas defensivas del huésped (Rich et al.,
2000, Immunogenetics 52: 145-149).
Se prevé que es más probable que las
sustituciones de aminoácidos y otras alteraciones (deleciones,
inserciones, etc.) a las secuencias de aminoácidos de Pellino (SEQ
ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO:6, SEQ ID NO:8, y SEQ ID NO: 12)
alteren o perturben las actividades de los polipéptidos Pellino si
dan como resultado cambios en los residuos en mayúsculas de las
secuencias de aminoácidos tal como se muestra en la tabla 1, y
particularmente si esos cambios no sustituyen a un residuo presente
en otros polipéptidos Pellino en esa posición de la alineación
mostrada en la tabla 1. A la inversa, si se hace un cambio en la
secuencia de aminoácidos Pellino que da como resultado la
sustitución de uno o más residuo(s) de la secuencia consenso
de la tabla 1 por el(los) residuo(s) Pellino en esas
posiciones, es menos probable que una alteración de este tipo afecte
a la función del polipéptido Pellino. Las realizaciones de la
invención incluyen a los polipéptidos Pellino y los fragmentos de
polipéptidos Pellino que comprenden secuencias de aminoácidos
alteradas. Las secuencias alteradas de polipéptidos Pellino
comparten al menos el 30%, o más preferiblemente al menos el 40%, o
más preferiblemente al menos el 50%, o más preferiblemente al menos
el 55%, o más preferiblemente al menos el 60%, o más preferiblemente
al menos el 65%, o más preferiblemente al menos el 70%, o más
preferiblemente al menos el 75%, o más preferiblemente al menos el
80%, o más preferiblemente al menos el 85%, o más preferiblemente al
menos el 90%, o más preferiblemente al menos el 95%, o más
preferiblemente al menos el 97,5%, o más preferiblemente al menos el
99%, o más preferiblemente al menos el 99,5% de identidad de
aminoácidos con las secuencias de aminoácidos Pellino de SEQ ID
NO:2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, y SEQ ID NO: 12.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Se comparan las secuencias codificantes de
Pellino-1, 2 y 3 con secuencias preliminares de ADN
genómico humano que están disponibles públicamente y se
identificaron los siguientes cóntigos de cromosomas 2, 14 y 11 como
las que contienen las secuencias codificantes de
Pellino-1, 2 y 3, respectivamente: AC013466.3
(Pellino-1), AL138995.4 y AL355073.4
(Pellino-2), y AC027270.3
(Pellino-3). En la tabla de a continuación, se
muestran las posiciones aproximadas de los exones que contienen las
secuencias codificantes de Pellino-1, 2, y 3 en los
cóntigos anteriores, junto con sus localizaciones con respecto a SEQ
ID NOs 3, 7, y 11; obsérvese que las regiones no traducidas en 5' y
3' pueden extenderse adicionalmente a lo largo de la secuencia de
cóntigo más allá de aquellas porciones que corresponden a SEQ ID
NOs 3, 7, y 11, tal como se indica por los paréntesis alrededor de
los puntos finales de los cóntigos en la tabla. Obsérvese también
que las posiciones de los límites de exón están muy altamente
conservados en las secuencias codificantes de
Pellino-1, 2, y 3 humanos, con las diferencias en
el tamaño del exón que se producen principalmente en el exón 1,
teniendo Pellino-2 dos codones adicionales en el
exón 1 con respecto a Pellino-1, y teniendo
Pellino-2 27 codones adicionales en el exón 1 con
respecto a Pellino-1. Debido a la secuencia
preliminar y el ensamblaje de la secuencia de cóntigo, los exones
en el cóntigo no siempre están en el orden u orientación correctos
entre sí y pueden contener variaciones de secuencias debido a datos
de secuencias inexactas o polimorfismo alélico. Por ejemplo, la el
cóntigo genómico AC013466.3 tiene dos copias de la secuencia de
exón 2 de Pellino-1 presente en orientaciones
opuestas entre sí, tal como se indica en la tabla a
continuación.
Posiciones correspondientes de exones de genes
de Pellino-1, 2, y 3 en cóntigos humanos y en
secuencias de ADNc:
Posición de los exones de Pellino-1 en AC013466.3 | Posición en SEQ ID NO: 3 | |
Exón 1 | (32275)-32205 | 1-71 |
Exón 2 | 28794-28666; 74461-74589 | 72-201 |
Exón 3 | 78789-78890 | 202-303 |
Exón 4 | 82682-82879 | 304-501 |
Exón 5 | 82979-83167 | 502-690 |
Exón 6 | 84024-(84590) | 691-1257 |
Posición de los exones de Pellino-2 en AL138995.4 | Posición en SEQ ID NO: 7 | |
Exón 1 | (81889)-81965 | 1-77 |
Exón 2 | 141562-141691 | 78-207 |
Posición de los exones de Pellino-2 en AL355073.4 | Posición en SEQ ID NO: 7 | |
Exón 3 | 81379-81480 | 208-309 |
Exón 4 | 90140-90337 | 310-507 |
Exón 5 | 91971-92159 | 508-696 |
Exón 6 | 98303-(98869) | 697-1263 |
Posición de los exones de Pellino-2 en AC027270.3 | Posición en SEQ ID NO: 11 | |
Exón 1 | (16496)-16646 | 1-152 |
Exón 2 | 19608-19737 | 153-282 |
Las secuencias genómicas que comprenden exones
de Pellino-1 humano se mapean en la región 2pl3.3
del cromosoma humano 2. Los ácidos nucleicos de Pellino humano
tales como SEQ ID NO: 3 y fragmentos de los mismos son útiles para
la identificación citológica de esta región cromosómica y para el
mapeo genómico de trastornos genéticos humanos tales como los
siguientes trastornos que se han mapeado en esta región: gen 1 de la
preeclampsia/eclampsia, síndrome de Alstrom, gen 3 de la enfermedad
de Parkinson, gen 2 de la hendidura orofacial y miopatía distal de
Welander. Las secuencias genómicas que comprenden exones de
Pellino-2 humano se mapean en la región 14q24.3 del
cromosoma humano 14. Los ácidos nucleicos de Pellino humano tales
como SEQ ID NO: 7 y fragmentos de los mismos son útiles para la
identificación citológica de esta región cromosómica y para el mapeo
genómico de trastornos genéticos humanos tales como los siguientes
trastornos que se han mapeado en esta región: gen 1 de la
acromatopsia, corea benigna hereditaria, bocio multinodular,
miopatía (distal), tirosinemia Tipo 1By gen 3 de la enfermedad de
Alzheimer. Las secuencias genómicas que comprenden exones de
Pellino-3 humano se mapean en una región del
cromosoma humano 11 entre 11p11.1 y 11q13, y se cree que se mapean
de manera más próxima a la región 11q12.1. Los ácidos nucleicos de
Pellino humano tales como SEQ ID NO: 3 y fragmentos de los mismos
son útiles para la identificación citológica de esta región
cromosómica y para el mapeo genómico de trastornos genéticos
humanos tales como los siguientes trastornos que se han mapeado en
esta región: síndrome de osteoporosis-pseudoglioma
y gen 5 de la ataxia espinocerebelosa. Dado que un informe reciente
(Schmitt-John et al., 2000,"Mouse
Homologue of the Drosophila pellino Gene, Plil on Chr 11 is
Affected in the Wobbler Mutant", Abstract B12 colgado en
atimgs.org/abstracts/2000abstracts/toc_b.html) sugiere que
Pellino-1 murino puede ser la proteína afectada en
el mutante Wobbler, y que muestra degeneración de motoneuronas
espinales, es interesante que los tres genes de Pellino humano se
mapean en loci genéticos humanos que implican defectos
neuromusculares: miopatía distal de Welander; miopatía (distal) y
gen 5 de la ataxia espinocerebelosa (que implica el fallo de la
coordinación muscular y/o irregularidad de la acción muscular), lo
que sugiere que estos defectos genéticos humanos pueden implicar
defectos en la actividad del polipéptido Pellino humano.
Se fusionó el ADN de la secuencia codificante de
Pellino-1 murino, en el marco en el extremo 3' al
ADN que codifica para el epítopo FLAG, seguido por un codón de
terminación en el marco. Esta construcción se clonó en el vector de
la expresión de mamíferos pDC304 (idéntico a pDC302, descrito en la
patente de los EE.UU número 5.599.905, concedida el 4 de febrero de
1997, excepto porque se ha eliminado la región temprana de corte y
empalme que consiste en los sitios del donante y aceptor de corte y
empalme del elemento viral SV40; y se ha transfectado en una línea
sensible a IL-1 de células COS-7
mediante el método DEAE-dextrano.
Para someter a ensayo el efecto del polipéptido
Pellino-1-FLAG y otras formas de
polipéptidos Pellino sobre la actividad de genes indicadores, puede
utilizarse un método esencialmente descrito en Born et
al.,1998, J. Biol. Chem.
273:29445-29450. Como un ejemplo de este método se
transfectaron transitoriamente células Cos7 mediante el método
DEAE-dextrano tal como se ha descrito (Cosman et
al., 1984, Nature 312: 768-771),
utilizando 150 ng del constructo de expresión del polipéptido
Pellino y 700 ng del plásmido indicador por cada 45.000 células. A
los dos días tras la transfección, se estimularon las células con
IL-1 10 ng/ml o IL-18 40 ng/ml,
(PeproTech, Inc.) durante 4 horas. Se lisaron las células y se
evaluó la actividad luciferasa utilizando tampón de lisis de
indicador y reactivo de ensayo de luciferasa (Promega Corp.). Se
pueden utilizar los constructos del indicador del promotor de
IL-8 y del indicador dependiente de
NF-kB como plásmidos indicadores. Alternativamente,
puede someterse a ensayo el efecto de la expresión de polipéptidos
Pellino en células COS-1. En un método preferido
alternativo, se hicieron crecer células COS7 en placas de 12
pocillos tal como se has descrito anteriormente. Se transfectaron
transitoriamente las células con plásmido de prueba de Pellino, 50
ng de ADN de plásmido indicador y un vector vacío, según se
requiera, a un total de 1 microgramo de ADN total por pocillo. Tras
24 horas, se añadieron agentes estimulantes en una cantidad pequeña
(inferior al 0,5% del volumen final) de medio o dimetilsulfóxido, y
se volvieron a incubar las células durante 5 horas. Se lisaron las
células en tampón de lisis de indicador de luciferasa (Promega,
Madison WI., 0,25 ml por pocillo) y se midió la actividad
luciferasa en un luminómetro EG&G/Berthold después de la adición
de reactivo de ensayo de luciferasa (Promega) según las
instrucciones del proveedor. Todos los resultados se normalizaron al
contenido total de proteínas de los lisados tal como se midieron
utilizando el ensayo micro-BCA (Pierce, Rockford,
IL).
En un experimento preliminar, se encontró que la
expresión de Pellino-1-FLAG murino
de esta manera inhibe parcialmente la actividad del gen indicador
dependiente de NFkB inducido por IL-1. Este efecto
inhibidor de Pellino-l-FLAG puede
haberse debido a la sobreexpresión del polipéptido Pellino, ya que
se ha demostrado que la transfección de células COS con altas
concentraciones de un constructo que expresa
Pellino-1 o Pellino-2 tiene un
efecto inhibidor sobre la actividad del gen indicador dependiente de
NFkB, posiblemente mediante la formación de homodímeros o
multímeros superiores de polipéptidos Pellino que podrían tener
efectos inhibidores, a diferencia de los efectos estimuladores de
las concentraciones moderadas de monómeros de polipéptidos Pellino.
Otras posibilidades para el efecto inhibidor de una preparación de
Pellino-1-FLAG sobre la actividad
del gen indicador dependiente de NFkB son la presencia de formas
mutadas del polipéptido tal como se describió anteriormente, o la
presencia o ausencia relativas de un factor que todavía debe
caracterizarse en una línea celular particular.
Sin embargo, en experimentos posteriores con un
constructo murino de Pellino-1-FLAG
que se confirmó que comprendía una secuencia de aminoácidos de
Pellino-1 de tipo natural, el polipéptido
Pellino-1-FLAG de tipo natural tuvo
un efecto estimulador sobre la actividad del gen indicador
dependiente de NFkB inducida por IL-1 (véase la
tabla 2, más adelante);
Pellino-1-FLAG de tipo natural
también aumentó moderadamente la cinasa N-terminal
de Jun, la cinasa p38 y la señalización de ERK mediada por
IL-1. Cuando se expresa en células
COS-1, el polipéptido Pellino-1 de
tipo natural estimula la actividad del gen
promotor-indicador de la IL-8 y la
actividad del gen indicador dependiente de NFkB tanto en presencia
como en ausencia de tratamiento con TNF-alfa, en
comparación con un control con el vector únicamente. En
experimentos similares, la transfección de células COS con
cantidades moderadas de constructo que
expresa el polipéptido Pellino-2 de tipo natural también estimula la actividad del gen indicador dependiente de NFkB.
expresa el polipéptido Pellino-2 de tipo natural también estimula la actividad del gen indicador dependiente de NFkB.
Para definir las regiones de Pellino que
determinan su respuesta a mediadores proinflamatorios, se
construyeron varios vectores de expresión de Pellino mutantes. El
Mr aparente de FLAG-Pellino-1 en
geles de SDS-PAGE está próximo al valor de 47.224
dalton calculados a partir de la secuencia primaria, lo que indica
una falta de amplia modificación postraduccional. Por tanto, es
posible predecir el punto aproximado en la secuencia primaria de
Pellino-1 en la que debe producirse la escisión con
el fin de generar un producto N-terminal de 30 kDa.
El residuo más próximo a este punto teórico es
Phe-158; la escisión del enlace peptídico que
precede a este residuo daría como resultado un polipéptido con una
masa de 30.044 dalton. Por tanto, esta región del polipéptido
Pellino-1 se escogió para mutación, puesto que
podría esperarse que algunos de los mutantes resultantes fueran
resistentes a la escisión, o en cualquier caso que se alteraran en
su respuesta a los estímulos proinflamatorios. La escisión de
Pellino es sensible al inhibidor de quimiotripsina, TPCK, y la
quimiotripsina necesita un residuo aromático grande en un lado de
su sitio de escisión. Con el razonamiento de que la enzima que
escinde Pellino podría compartir los mismos determinantes de
especificidad, se escogieron para mutar cuatro de los aminoácidos
aromáticos que se encuentran invariablemente en esta región en los
polipéptidos Pellino de mamífero. Se escogieron los dos mutantes de
deleción interna para flanquear el sitio de escisión previsto, y
también para incluir residuos altamente conservados. Además, se
construyeron una serie de mutantes de truncado, residuos de deleción
de los extremos amino y carboxilo-terminal, y
mutantes que carecen de los residuos de cisteína conservados en el
dominio de tipo RING-finger, tal como sigue. Para
obtener una serie de deleciones en el extremo
N-terminal, se sintetizaron cebadores de
oligonucleótido cortos de la hebra sentido, en los que una secuencia
que contenía un sitio de restricción KpnI y un codón de metionina
se fusionó con las secuencias Pellino-1 murinas,
comenzando con los codones para Gly-51,
Phe-100, Asp-181 y
Val-231. Éstos se utilizaron con un cebador
antisentido adaptado para FLAG-BglII para
amplificar fragmentos de PCR del ADN molde de
Pellino-1-FLAG murino. Estos
fragmentos se volvieron a clonar en el vector pDC304 para generar,
respectivamente, los constructos que codifican para los mutantes
dN50-FLAG, dN99-FLAG,
dN180-FLAG y dN230-FLAG. Se utilizó
una estrategia similar para construir una serie de mutantes
truncados progresivamente en el extremo C-terminal;
se sintetizaron oligonucleótidos antisentido que terminan con los
codones para Thr-150, Thr-250 y
Glu-350 en tándem con una secuencia que contenía un
codón de terminación y un sitio de restricción BgIII. Se utilizaron
estos cebadores para generar fragmentos de PCR que posteriormente
se clonaron en pDC304 y se refirieron como que codifican para los
mutantes 1-150, 1-250, y
1-350, respectivamente. Los constructos que
codifican para las sustituciones de aminoácido único
F137L-FLAG, Y154A-FLAG,
F158A-FLAG y F165L-FLAG se
construyeron utilizando el kit de mutagénesis dirigida al sitio
QuickChange (Stratagene, LaJolla, CA). Para construir los mutantes
de deleción interna, d133-156-FLAG
y dl55-158-FLAG, se obtuvieron, en
cada caso, un par de fragmentos de PCR que contenían un sitio de
restricción introducido para flanquear la secuencia que va a
delecionarse. Tras la digestión de restricción y la purificación de
pares de fragmentos de PCR, se ligaron en tres vías en el vector
pDC304. También se construyó un vector en el que se situaron cuatro
aminoácidos del dominio de tipo RING-finger desde
Cys-333 hasta Cys-336, mediante la
secuencia de dos aminoácidos Gly-Ser; este mutante
se denomina C333-C336GS-FLAG.
A diferencia del efecto de
Pellino-1 de tipo natural, las formas mutantes de
los polipéptidos Pellino-1 con los aminoácidos
133-156 o los aminoácidos 155-158 de
la SEQ ID NO: 2 delecionados, o con 50 o 99 aminoácidos de la
región N-terminal del polipéptido delecionados, o
con sustituciones en el dominio de tipo RING-finger
que eliminan los residuos de cisteína, inhibieron la actividad del
gen promotor - indicador de la IL-8 tanto en
presencia como en ausencia de tratamiento con
TNF-alfa, y la forma mutante de
Pellino-1 con los aminoácidos
155-158 delecionados inhibieron la actividad del
indicador dependiente de NF-kB tanto en presencia
como en ausencia de tratamiento con PMA, en comparación con un
control con el vector únicamente. La estimulación de la actividad
de esos genes indicadores es coherente con un efecto estimulador
sobre una cascada reguladora proinflamatoria, mientras que la
inhibición de la actividad de esos genes indicadores es coherente
con un efecto inhibidor sobre una cascada reguladora
proinflamatoria. Un resumen de estos efectos de las formas de tipo
natural y mutante de Pellino-1 murino sobre la
actividad del gen indicador dependiente de NFkB se resume en la
tabla 2; todas las posiciones de los aminoácidos son en referencia a
la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 2. Los resultados
"Soluble o Insoluble" y "¿Escindido?" se describen en los
ejemplos 3 y 4 más adelante.
A partir de la tabla siguiente puede observarse
que al delecionar parte de la región N-terminal del
polipéptido Pellino-1 (es decir, al delecionar 50 o
99 aminoácidos del extremo N-terminal) se generan
mutantes que tienen actividad inhibidora sobre las rutas de
señalización activadas por MAP cinasa (tal como se demuestra, por
ejemplo, mediante la inhibición de la transcripción dependiente de
NF-kB), pero la deleción de partes más sustanciales
(es decir, 180 o 230 aminoácidos del extremo
N-terminal) anula la capacidad de
Pellino-1 para estimular o inhibir la actividad del
gen indicador. Por tanto, debe ser posible obtener mutantes de
deleción en el extremo N-terminal adicionales de
polipéptidos Pellino que tengan actividad inhibidora sobre la
transcripción dependiente de NF-kB, por ejemplo, un
mutante en el que estén delecionados los aminoácidos del extremo
N-terminal que corresponden a los 105, 110, 115,
120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170 o 175
aminoácidos del extremo N-terminal de la SEQ ID NO:
2, pero que todavía conserve su actividad inhibidora.
Alternativamente, pueden delecionarse otros residuos dentro de los
aminoácidos del extremo N-terminal de los
polipéptidos Pellino correspondientes a los 180 aminoácidos del
extremo N-terminal de la SEQ ID NO: 2 con el fin de
generar formas mutantes de polipéptidos Pellino que tienen
actividad inhibidora sobre la transcripción dependiente de
NF-kB. De manera similar, los mutantes en los que
las deleciones (de uno a 50 aminoácidos y, más preferiblemente, de
uno a 30 aminoácidos) se realizan dentro del dominio conservado
central y el dominio de tipo RING-finger también
puede mostrar una actividad inhibidora sobre la transcripción
dependiente de NF-kB. Todos estos mutantes pueden
someterse a prueba fácilmente para determinar su actividad
utilizando los ensayos del gen indicador descritos en el presente
documento.
Forma de Pellino-1 | Descripción | Soluble o | ¿Escindido? | Efecto sobre el |
insoluble | gen indicador | |||
FLAG de tipo natural | Pellino-1 inalterado | Soluble | + | Estimulador |
d133-156-FLAG | Aminoácidos 133-156 delecionados | Insoluble | + | Inhibidor |
d155-158-FLAG | Aminoácidos 155-158 delecionados | Insoluble | + | Inhibidor |
dN50-FLAG | 50 aminoácidos del extremo N-terminal | Insoluble | + | Inhibidor |
delecionados | ||||
dN99-FLAG | 99 aminoácidos del extremo N-terminal | Insoluble | + | Inhibidor |
delecionados | ||||
dN180-FLAG | 180 aminoácidos del extremo N-terminal | Insoluble | n/a | Inactivo |
delecionados | ||||
dN230-FLAG | 230 aminoácidos del extremo N-terminal | Insoluble | n/a | Inactivo |
delecionados | ||||
1-250 | Sólo presentes los aminoácidos 1-250 | Insoluble | + | Inactivo |
1-350 | Sólo presentes los aminoácidos 1-350 | Soluble | + | Inactivo |
F137L-FLAG | Sustitución de Phe por Leu en el residuo | Soluble | + | No probado |
137 | ||||
Y154A-FLAG | Sustitución de Tyr por Ala en el residuo | Soluble | +/- | Estimulador |
154 | ||||
F158A-FLAG | Sustitución de Phe por Ala en el residuo | Soluble | + | Ligeramente |
158 | estimulador | |||
F165L-FLAG | Sustitución de Phe por Leu en el residuo | Soluble | - | Estimulador |
165 | ||||
C333-C336GS-FLAG | Reemplazo de Cys-333 a Cys 336 por | No probado | No probado | Inhibidor |
Gly-Ser |
En experimentos similares utilizando células COS
transfectadas con un constructo indicador que incluye CHOP, un
promotor dependiente de p38, la forma mutante
d155-158-FLAG de
Pellino-1 inhibió la estimulación de
TNF-alfa de la actividad del gen indicador de CHOP.
Este resultado es significativo porque demuestra que la formas
mutantes de los polipéptidos Pellino pueden inhibir múltiples rutas
de señalización proinflamatorias activadas por MAP cinasa, tal como
se indica por su inhibición tanto de la transcripción dependiente de
NF-kB como de la transcripción dependiente de p38.
Dado que las formas de tipo natural de los polipéptidos Pellino
tienen efectos estimuladores sobre los componentes clave de las
cuatro rutas de señalización principales activadas por MAP cinasa
(la estimulación de la cinasa N-terminal de Jun, la
cinasa p38 y la señalización de ERK, y la estimulación de la
transcripción dependiente de NF-kB), se espera que
las formas mutantes "dominantes negativas" de los polipéptidos
Pellino inhiban las rutas de señalización activadas por la MAP
cinasa ERK y la cinasa de Jun de una forma similar a la inhibición
de las rutas de señalización activadas por la MAP cinasa
NF-kB y p38.
Este ejemplo describe un método para monitorizar
la regulación por IL-1 (u otra citocina o molécula)
de la localización intracelular de Pellino-1 en las
células. Las células COS-7 (que expresan un receptor
de IL-1 endógeno) se transfectan con un vector de
expresión que comprende
FLAG-Pellino-1 tal como se describe
en el ejemplo 2. Las células también pueden transfectarse al mismo
tiempo con otros ADNc que codifican para proteínas que median la
señalización inflamatoria, tal como la cinasa asociada al receptor
de IL-1 (IRAK; GenBank NP001560). Las células
transfectadas se cultivan durante aproximadamente 48 horas. Se añade
IL-1 (20 ng/ml), u otra citocina o molécula a una
concentración apropiada, al medio de cultivo durante los últimos 15
minutos (estimulación a corto plazo) o 24 horas (estimulación
prolongada) de este periodo de cultivo.
Los cultivos celulares se lavaron con solución
salina tamponada con fosfato (PBS) helada y se prepararon los
lisados celulares raspando las células hacia un tampón de lisis (un
tampón que contiene Tris-cloruro 50 mM, pH 8,0
complementado con Nonidet al 1% (NP-40),
desoxicolato de sodio al 5%, ortovanadato de sodio 0,1 mM, fosfato
de para-nitrofenol 30 mM, beta-glicerofosfato
30 mM, NaCl 140 mM, ditiotreitol 5 mM, EDTA 2 mM, leupeptina 10 mM,
pepstatina A 10 mM y fluoruro de fenilmetilsulfonilo 1 mM; productos
químicos adquiridos de Sigma, St. Louis, MO). La solubilización de
las proteínas celulares puede facilitarse mediante el pase de los
lisados varias veces a través de agujas hipodérmicas de calibre 25.
El lisado se centrifuga a 13.000 x G a 4ºC. El sobrenadante en esta
fase se denomina "fracción soluble". El sedimento restante se
solubiliza en tampón de muestra 1X SDS-PAGE
(Laemmli et al., Nature 227: 680; 1970); este material
se denomina la "fracción insoluble".
En un procedimiento alternativo preferido para
obtener las fracciones soluble e insoluble que comprenden los
polipéptidos Pellino, se mantuvieron células COS7 (de riñón de mono)
en medio Eagle modificado por Dulbecco que contenía un 5% de suero
bovino fetal y estaba complementado con 100 unidades/ml de
penicilina y 100 microgramos/ml de estreptomicina a 35ºC en
CO_{2} al 5%. Los plásmidos que codifican para
Pellino-FLAG, u otro plásmido de expresión, se
transfectaron transitoriamente en células COS7 confluentes en placas
de cultivo tisular de 6 pocillos (Costar) utilizando
DEAE-dextrano. En varios momentos tras la
transfección, las células se rasparon hacia 0,4 ml de tampón de
lisis/extracción que consistía en Tris-HCl 50 mM, pH
7, NP-40 al 1%, NaCl 0,15 M, EGTA 2 mM, NaF 5
microM, \beta-glicerofosfato 30 mM, ortovanato de
sodio 1 mM, ditiotreitol 1 mM, fluoruro de fenilmetilsulfonilo 0,5
mM, leupeptina 10 microgramos/ml y pepstatina A 10 microgramos/ml.
Se permitió que las suspensiones celulares lisaran en hielo durante
15 minutos y se centrifugaron (13000 rpm durante 10 minutos a 4
grados C) en una microcentrífuga. Los sobrenadantes se llevaron
cuidadosamente a tubos frescos y se diluyeron con un volumen de una
tercera parte de tampón de muestra SDS-PAGE
concentrado 4x que contenía 2-mercaptoetanol. Las
muestras de sobrenadante (fracción "soluble en detergente") se
llevaron a ebullición durante 5 minutos. Los sedimentos se
volvieron a extraer resuspendiéndolos en la mitad del volumen
original del tampón de muestra SDS-PAGE concentrado
1x, se agitaron en vórtex y después se llevaron a ebullición.
Pueden analizarse entonces alícuotas
correspondientes de la fracción soluble y la fracción insoluble
mediante electroforesis en gel sobre geles de
SDS-poliacrilamida con gradiente del
4-20% (Novex, Invitrogen Corp., Carlsbad CA), y se
transfirieron a membranas de nitrocelulosa y se sometieron a ensayo
mediante inmunotransferencia Western utilizando anticuerpos
anti-FLAG (es decir, FLAG M2) para unirse a los
productos proteicos de los ADNc transfectados. Las proteínas se
visualizan por incubación de los Western blots con IgG
anti-ratón conjugada con peroxidasa de rábano
(BioRad, San Diego, CA) seguido por detección utilizando el sistema
ECL (Amersham; Arlington Heights,IL).
Este ejemplo describe el efecto de la
estimulación de células COS-7 transfectadas con un
vector de expresión que codifica con
FLAG-Pellino-1 con
IL-1 u otras moléculas. Las células transfectadas se
preparan sustancialmente tal como se describió anteriormente. En
algunos casos, las células se cotransfectan con un vector pDC304 que
contiene un inserto de ADNc que codifica para IRAK humano con
3'FLAG en tándem y una "cola" de poli-His. En
otros casos, las células se cotransfectan con un vector de expresión
FLAG-poli His-IRAK humano
catalíticamente inactivo en el que el residuo de lisina 293 en el
bolsillo de unión a ATP de IRAK se sustituye por una alanina. Dado
que Pellino de Drosophila se identificó por su capacidad para
asociarse con Pelle, se han llevado a cabo experimentos en los que
Pellino se coexpresa con IRAK para determinar si Pellino de mamífero
interacciona con IRAK, el supuesto homólogo en mamíferos de
Pelle.
Los análisis indicaron que en ausencia de IRAK
activa sobreexpresada,
FLAG-Pellino-1 está en gran parte
presente en la fracción soluble como un polipéptido próximo al
tamaño previsto de 46 kDa. Cuando IRAK se sobreexpresa,
FLAG-Pellino-1 se encuentra en gran
parte en la fracción insoluble, y una parte significativa de Pellino
en la fracción insoluble apareció en los Western blots como una
especie de 30 kDa. Puesto que fueron reactivas con el anticuerpo
anti-Flag, las especies de 30 kDa consisten
presumiblemente en un fragmento del extremo
amino-terminal. En algunos experimentos, en los que
se utilizaron cantidades mayores de ADNc en el plásmido de
expresión, se detectó un producto de escisión adicional en el
extremo N-terminal de Pellino de 17 kDa. La forma
insoluble de 30 kDa de Pellino-1 presente en las
células transfectadas con IRAK de tipo natural migraron de manera
ligeramente más lenta que la de las células cotransfectadas con IRAK
activa por cinasa, lo que podría indicar que el fragmento de
Pellino-1 de 30-kDa estaba
fosforilado de manera diferente, o quizá modificado de alguna otra
forma. De manera similar, hubo un cambio general en la movilidad de
IRAK de tipo natural evidente en las células que se cotransfectaron
con Pellino-1, coherente con un modelo en el que
tanto Pellino como IRAK activa por cinasa participaron en la
regulación del estado de otras modificaciones postraduccionales
(modificaciones tales como fosforilación, ubiquitinilación,
miristoilación, farnesilación y geranilgeranilación), aunque IRAK
inactiva por cinasa nunca puede efectuar modificaciones en
Pellino-1 ni resultar afectada de esta forma por
Pellino-1. Por el contrario, la escisión de
Pellino-1 y la reubicación en la fracción insoluble
no requieren la actividad cinasa de IRAK.
Para determinar si la redistribución observada y
el procesamiento proteolítico de Pellino-1 requerían
específicamente a IRAK, se estimularon células transfectadas con
Pellino-1 con agentes que activan
NF-kB mediante rutas independientes de IRAK, tales
como miristato-acetato de folbol (PMA, 100 ng/ml),
que se sabe que estimula muchas de las mismas señales
intracelulares que IL-1, y TNF-alfa
(20 ng/ml). TNF-alfa activa NF-kB
mediante un mecanismo que incluye la proteína adaptadora TRADD, la
cinasa RIP y TRAF2, mientras que PMA estimula la actividad de la
proteína cinasa C que se sabe interfiere con la ruta de
NF-kB. Ambos agentes produjeron un aumento
dependiente del tiempo en la redistribución de
Pellino-1 en la fracción insoluble, en la que la
mayor parte estaba presente como el producto de escisión de 30 kDa.
En ambos casos, se requirieron de 2 a 3 horas de exposición al
estímulo antes de que se observara una escisión significativa de
Pellino. La cantidad total de polipéptido Pellino-1
detectable (la suma de las fracciones soluble e insoluble) estaba
aumentada en presencia de PMA o TNF-alfa, lo que
presumiblemente refleja un cambio en las tasas netas de síntesis y/o
degradación de Pellino-1. Sin embargo, la
incubación con diversos factores de crecimiento (factor de
crecimiento epidérmico (EGF), factor de crecimiento de fibroblastos
básico, factor de crecimiento transformante beta, o factor de
crecimiento derivado de plaquetas) tuvo poco o ningún efecto sobre
Pellino-1; sólo el factor de crecimiento epidérmico
fue muy débilmente activo. Se ha notificado que EGF en algunas
células activa NF-kB mediante la inducción de la
degradación de IkB-alfa. Estos resultados
concuerdan con que la escisión y la redistribución de
Pellino-1 se produzcan específicamente en respuesta
a estímulos que activan NF-kB, incluyendo los que se
producen con los mecanismos de señalización que no incluyen IRAK.
Experimentos de transcurso de tiempo demostraron que la escisión y
la reubicación de Pellino-1 comenzó aproximadamente
dos horas tras la inducción con PMA, y aproximadamente tres horas
tras la inducción con TNF-alfa, mientras que la
activación de NF-kB mediada por
TNF-alfa es máxima en las células COS7 tras 15
minutos, lo que sugiere que es más probable que la escisión y los
cambios en la solubilidad de Pellino-1 formen parte
de los efectos celulares de la activación de NF-kB
que están causalmente implicados en el proceso de activación, y lo
que indica que la escisión y la reubicación de
Pellino-1 podrían depender de la síntesis de
proteínas de novo. Esta observación estuvo apoyada por experimentos
en los que el pretratamiento de células transfectadas por
FLAG-Pellino-1 con el inhibidor de
la síntesis de proteínas, ciclohexi-
mida, inhibió en gran parte la capacidad de PMA para inducir posteriormente la escisión y reubicación de Pellino-1.
mida, inhibió en gran parte la capacidad de PMA para inducir posteriormente la escisión y reubicación de Pellino-1.
En un esfuerzo para determinar qué proteasa
podría estar implicada en la regulación de la escisión de
Pellino-1, se trataron células COS7 transfectadas
con un constructo que expresa Pellino-1 con PMA
junto con inhibidores de diferentes clases de proteinasas, tal como
se muestra en la tabla 3 a continuación.
Inhibidor | Enzima inhibida | Efecto |
Lactacistina (20 microM) | proteasoma 20S | Ninguno |
MG132 (10 microM) | proteasoma 26S | Ninguno |
Z-VAD-FMK (20 microM) | Caspasas 1, 3, 4, 7 | Ninguno |
Z-DEVD-FMK (20 microM) | Caspasas 3, 6, 7, 8, 10 | Ninguno |
ALLN (20 microM) | Calpaínas 1 y 2, catepsinas B y L, | Ninguno |
cisteína proteasas neutras | ||
Cicloheximida (40 microM) | Síntesis de proteínas | Inhibición |
TPCK (20 microM) | Serina proteasas (quimiotripsinas) | Inhibición |
Estos resultados indican que un miembro de la
familia de la serina proteasa similar a quimiotripsina estaba
implicado en la escisión y reubicación de Pellino-1.
Esto está en contraste con otras rutas conocidas de señalización de
IL-1 y/o TNF-alfa, que se demostró
que participaban en la activación de la caspasa (por ejemplo,
apoptosis inducida por TNF; Rath et al., J. Clin.
Immunol. 19: 350, 1990), o la proteasoma (por ejemplo,
degradación de IkB inducida por IL-1; Karin et
al., Semin. Immunol. 2000. 12: 85, 2000). La lenta
cinética del procesamiento de Pellino-1 concordaría
con una necesidad de síntesis de proteínas de novo; en concordancia
con esto, el tratamiento de células COS7 con el inhibidor de la
síntesis de proteínas, cicloheximida, evitó completamente su
escisión inducida por PMA. Por tanto, es posible que PMA induzca la
síntesis de una proteinasa que escinde Pellino, o la síntesis de
algún factor accesorio para una proteinasa que se expresa
constitutivamente. Estos resultados tienen importantes
implicaciones adicionales para el mecanismo implicado en el
procesamiento del polipéptido Pellino. MG-132 (26)
y ALLN (27, 28), mediante su capacidad para evitar la degradación
mediada por proteasoma de IkB, son ambos potentes inhibidores de la
activación de NF-kB. De esto se deduce que el
procesamiento de Pellino, que es insensible a MG132 y ALLN, no puede
depender de los acontecimientos celulares posteriores a la
degradación de IkB. Aunque también está bien establecido que TPCK es
un inhibidor de la degradación de IkB, el hecho de que otros
inhibidores de proteasoma no bloqueen la escisión de
Pellino-1, tal como se trató anteriormente, excluye
a éste como el mecanismo subyacente para la eficacia de TPCK.
Para que se genere un fragmento de
Pellino-1 de 30 kDa, podría preverse que la escisión
proteolítica se produciría dentro de la región de aminoácidos del
132 al 189 de SEQ ID NO: 2. El examen de la secuencia de aminoácidos
de Pellino-1 muestra que está extremadamente bien
conservada en aquellas especies para las que se disponen los datos
de la secuencia EST (Pellino-1 y
Pellino-2 murinos y humanos, descritos anteriormente
en el presente documento; Pellino de Drosophila, número de
registro de GenBank AF091624; y el producto génico F25B4.2 de
Caenorhabditis elegans, número de registro de GenBank
U64842). Varios residuos conservados de fenilalanina y tirosina
están presentes en esta región, cualquiera de los cuales podría
servir como sitio de reconocimiento para una serina proteasa
similar a quimiotripsina.
Este ejemplo describe la construcción y la
expresión de una proteína de fusión recombinante glutatión
S-transferasa
(GST)-Pellino-1. Se sintetizaron
cebadores de PCR que tenían las secuencias
ATATTCACTGAATTCTGATGTTTTC
TCCTGATCAA (Cebador 1; SEQ ID NO: 9) y AGTGAATATGAATTCCTACTTATCATCGTCATCTTTG (Cebador 2; SEQ ID NO: 10), para los cebadores sentido y antisentido, respectivamente. Estos se diseñaron para su uso con un molde de Pellino-1-FLAG y se añadió un sitio de EcoRI a cada extremo del producto amplificado. Este producto de PCR se ligó en el sitio de clonación único de EcoRI del vector pGEX2T (descrito en el documento EP 0293249-A) de modo que las secuencias codificantes del gen de la glutatión S-transferasa y FLAG-Pellino-1 estaban en el mismo marco. Se transformó la cepa DH10B de E coli con el vector resultante y se hizo crecer un cultivo de un litro. La transcripción del gen de GST-Pellino-1-FLAG se indujo mediante la adición de IPTG (0,1 mM) al cultivo bacteriano durante tres horas. Las células bacterianas se cultivaron y se lisaron según métodos bien conocidos en la técnica (véase, por ejemplo, Smith D. B., Johnson K. S.; Gene 67: 31-40 (1988)). El lisado que contenía GST-Pellino-1-FLAG solubilizado se purificó en 1 ml de perlas de Glutatión-Agarosa (Pharmacia), según las indicaciones suministradas por el fabricante.
TCCTGATCAA (Cebador 1; SEQ ID NO: 9) y AGTGAATATGAATTCCTACTTATCATCGTCATCTTTG (Cebador 2; SEQ ID NO: 10), para los cebadores sentido y antisentido, respectivamente. Estos se diseñaron para su uso con un molde de Pellino-1-FLAG y se añadió un sitio de EcoRI a cada extremo del producto amplificado. Este producto de PCR se ligó en el sitio de clonación único de EcoRI del vector pGEX2T (descrito en el documento EP 0293249-A) de modo que las secuencias codificantes del gen de la glutatión S-transferasa y FLAG-Pellino-1 estaban en el mismo marco. Se transformó la cepa DH10B de E coli con el vector resultante y se hizo crecer un cultivo de un litro. La transcripción del gen de GST-Pellino-1-FLAG se indujo mediante la adición de IPTG (0,1 mM) al cultivo bacteriano durante tres horas. Las células bacterianas se cultivaron y se lisaron según métodos bien conocidos en la técnica (véase, por ejemplo, Smith D. B., Johnson K. S.; Gene 67: 31-40 (1988)). El lisado que contenía GST-Pellino-1-FLAG solubilizado se purificó en 1 ml de perlas de Glutatión-Agarosa (Pharmacia), según las indicaciones suministradas por el fabricante.
Este ejemplo ilustra la preparación de
anticuerpos monoclonales frente a polipéptidos Pellino. Se emplean
preparaciones de Polipéptidos Pellino recombinantes purificados, por
ejemplo, o células transfectadas que expresan altos niveles de
polipéptidos Pellino, para generar anticuerpos monoclonales frente a
polipéptidos Pellino utilizando técnicas convencionales, tales como
las descritas en la patente de los EE.UU. número 4.411.993. También
puede utilizarse ADN que codifica para polipéptidos Pellino como un
inmunógeno, por ejemplo, tal como revisaron Pardoll y Beckerleg en
Immunity 3: 165, 1995. Es probable que tales anticuerpos sean
útiles como componentes de ensayos diagnósticos o de investigación
para determinar Pellino o actividad Pellino, o en la purificación
por afinidad de los polipéptidos Pellino.
Para inmunizar roedores, el inmunógeno Pellino
(por ejemplo, un péptido Pellino-1 que comprende los
aminoácidos del 2 al 20, los aminoácidos del 118 al 131, o los
aminoácidos del 318 al 340 de las secuencias SEQ ID NO: 2 y 4),
preferiblemente acoplado a una molécula inmunogénica tal como la
hemocianina de lapa californiana, se emulsiona en un adyuvante (tal
como el adyuvante completo o incompleto de Freund, alumbre, u otro
adyuvante, tal como el adyuvante de Ribi R700 (Ribi, Hamilton, MT),
y se inyectó en cantidades que oscilaron desde
10-100 microgramos por vía subcutánea en un roedor
seleccionado, por ejemplo, ratones BALB/c o ratas Lewis. El ADN
puede administrarse por vía intradérmica (Raz et al.,
Proc. Natl. Acad Sci. USA: 91: 9519, 1994) o por vía
intramuscular (Wang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA
90: 4156, 1993); se encontró que la solución salina era un
diluyente adecuado para los antígenos basados en ADN. De diez días a
tres semanas después, se administra una dosis de refuerzo a los
animales inmunizados con inmunógeno adicional y después se
administra una dosis de refuerzo periódicamente con un programa de
inmunización de una vez a la semana, cada dos semanas o cada tres
semanas.
Periódicamente se toman muestras de suero
mediante sangrado retroorbital o escisión en la punta de la cola
para realizar pruebas mediante un ensayo dot-blot
(intercalación de anticuerpos), ELISA (ensayo de inmunoabsorción
unido a enzimas), inmunoprecipitación u otros ensayos adecuados,
incluyendo análisis de FACS. Tras la detección de un título de
anticuerpos apropiado, a los animales positivos se les administra
una inyección intravenosa de antígeno en solución salina. De tres a
cuatro días después, los animales se sacrificaron, los esplenocitos
se recogieron y se unieron a una línea celular de mieloma murino
(por ejemplo, NS1 o preferiblemente Ag 8.653 [ATCC CRL1580]). Las
líneas celulares de hibridoma generadas por este procedimiento se
siembran en placa en múltiples placas de microtítulo en un medio
selectivo (por ejemplo, uno que contiene hipoxantina, aminopterina
y timidina, o HAT) para inhibir la proliferación de las células no
unidas, híbridos mieloma-mieloma, e híbridos
esplenocito-esplenocito.
Los clones de hibridoma así generados pueden
seleccionarse por ELISA para determinar su reactividad con los
polipéptidos Pellino, por ejemplo, mediante adaptaciones de las
técnicas descritas por Engvall et al., Immunochem. 8:
871 (1971) y en la patente de los EE.UU. número 4.703.004. Una
técnica de selección preferida es la técnica de captura de
anticuerpos descrita por Beckman et al., J. Immunol.
144: 4212 (1990). Entonces se inyectan los clones positivos en las
cavidades peritoneales de roedores singénicos para producir ascitis
que contienen altas concentraciones (> 1 mg/ml) de anticuerpo
monoclonal anti-Pellino. El anticuerpo monoclonal
resultante puede purificarse mediante precipitación por sulfato de
amonio seguido por cromatografía de exclusión en gel.
Alternativamente, también puede utilizarse cromatografía de afinidad
basada en la unión del anticuerpo a la proteína A o a la proteína
G, al igual que la cromatografía de afinidad basada en la unión a
polipéptido Pellino.
Se generó un fragmento de PCR de 234 pb
correspondiente al extremo 3' previsto del ARNm de
Pellino-1 humano mediante métodos de amplificación
convencionales. El fragmento de PCR se purificó (kit de purificación
de PCR Qiagen) y se marcó mediante el kit Random Prime
Oligonucleotide DNA Labeling de Gibco. La ribosonda de ADNc se
desnaturalizó a 100 grados C durante 5 minutos y se colocó en hielo.
La sonda de ADNc se desnaturalizó a 100 grados C durante 5 minutos
antes de añadirse a la solución de hibridación. Un Northern blot de
múltiples tejidos que contenía ARN de tejidos humanos (cerebro,
corazón, músculo esquelético, colon (no mucosa), timo, bazo, riñón,
hígado, intestino delgado, placenta, pulmón y leucocitos de sangre
periférica) se adquirió de Clonetech (Palo Alto, CA). La
inmunotransferencia se bloqueó en 5 ml de solución ExpressHyb
durante 30 minutos a 68 grados C. Se añadió solución ExpressHyb
reciente que contenía la sonda de ADNc radiomarcada desnaturalizada
a la membrana y se incubó a 68 grados C durante 1 hora con agitación
continua. La inmunotransferencia se enjuagó en 2X SSC, SDS al 0,05%
con cuatro cambios a temperatura ambiente durante 40 minutos,
seguido por un lavado en 0,1 X SSC, SDS al 0,1% con dos cambios
durante 40 minutos a 50 grados C. La ribosonda para
Pellino-1 hibridó con el Northern blot con una
banda principal en 4,4 kilobases en todos los tejidos representados,
con un aumento en el nivel de expresión evidente en los leucocitos
en sangre periférica, pulmón, placenta, hígado, riñón, músculo
esquelético y cerebro. El mensaje parece estar más altamente
expresado en los leucocitos en sangre periférica, y en este tejido
parece haber dos bandas adicionales a 7,5 y 9,5 kb que no aparecen
en los carriles para otros tejidos. Se prevé que el ADNc para
Pellino-1 humano incluya 1251 pares de bases en la
región codificante y 1931 pares de bases en la región no traducida
en 3' y todavía no se ha identificado evidencia para corte y empalme
alternativo.
La memoria descriptiva se entiende más
completamente a la luz de las enseñanzas de la bibliografía citada
dentro de la memoria descriptiva. Las realizaciones dentro de la
memoria descriptiva proporcionan una ilustración de las
realizaciones de la invención y no deben considerarse como
limitantes del alcance de la invención. El experto en la técnica
reconoce fácilmente que la invención engloba muchas otras
realizaciones.
SEQ ID NO | Tipo de secuencia | Descripción |
SEQ ID NO: 1 | Nucleótidos | Secuencia codificante de Pellino-1 murino (Mus musculus) |
SEQ ID NO: 2 | Aminoácidos | Secuencia de aminoácidos de Pellino-1 murino (Mus musculus) |
SEQ ID NO: 3 | Nucleótidos | Secuencia codificante de Pellino-1 humano (Homo sapiens) |
SEQ ID NO: 4 | Aminoácidos | Secuencia de aminoácidos de Pellino-1 humano (Homo sapiens) |
SEQ ID NO: 5 | Nucleótidos | Secuencia codificante de Pellino-2 murino (Mus musculus) |
SEQ ID NO: 6 | Aminoácidos | Secuencia de aminoácidos de Pellino-2 murino (Mus musculus) |
SEQ ID NO: 7 | Nucleótidos | Secuencia codificante de Pellino-2 humano (Homo sapiens) |
SEQ ID NO: 8 | Aminoácidos | Secuencia de aminoácidos de Pellino-2 humano (Homo sapiens) |
SEQ ID NO: 9 | Nucleótidos | Cebador de PCR |
SEQ ID NO: 10 | Nucleótidos | Cebador de PCR |
SEQ ID NO: 11 | Nucleótidos | Secuencia codificante de Pellino-3 humano (Homo sapiens) |
SEQ ID NO: 12 | Aminoácidos | Secuencia de aminoácidos de Pellino-3 humano (Homo sapiens) |
SEQ ID NO: 13 | Aminoácidos | Pellino (GenBank AAC96298) de la mosca de la fruta (Drosophila |
melanogaster) | ||
SEQ ID NO: 14 | Aminoácidos | Pellino (GenBank BAB00628) de ascidia (Ciona intestinales) |
SEQ ID NO: 15 | Aminoácidos | Pellino (GenBank CAB97346) de nematodo (Caenorhabditis elegans) |
<110> Immunex Corporation
\hskip1cmBird, Timothy A.
\hskip1cmCosman, David J.
\vskip0.400000\baselineskip
<120> Polipéptidos Pellino humanos
\vskip0.400000\baselineskip
<130> 2990-A
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 15
\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn versión 3.0
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1257
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Mus musculus
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 418
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Mus musculus
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1257
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 3
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 418
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1260
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Mus musculus
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 5
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 419
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Mus musculus
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 6
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1263
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 7
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 420
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 8
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 9
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 35
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cebador de oligonucleótido
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 9
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipatattcactg aattctgatg ttttctcctg atcaa
\hfill35
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 37
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cebador de oligonucleótido
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 10
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipagtgaatatg aattcctact tatcatcgtc atctttg
\hfill37
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1338
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> No seguro
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (513)...(513)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> No seguro
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 11
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 445
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 12
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 424
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Drosophila melanogaster
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 13
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 14
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 455
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Ciona intestinalis
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 14
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 15
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 458
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Caenorhabditis elegans
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 15
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (21)
1. Polipéptido aislado que puede inhibir la
transcripción dependiente de NF-kB o dependiente de
p38, comprendiendo el polipéptido una secuencia de aminoácidos
seleccionada del grupo que consiste en:
(a) una secuencia de aminoácidos
seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:8, y
SEQ ID NO: 12, en la que los aminoácidos del 1 al x1 se han
delecionado de dicha secuencia, y en la que x1 es cualquiera de los
aminoácidos del 50 al 98 de dicha secuencia;
(b) SEQ ID NO: 4, en la que los
aminoácidos x1 a x2 se han delecionado de dicha secuencia, y en la
que x1 es cualquier aminoácido desde el 99 hasta el 178 y x2 es
cualquier aminoácido desde el 100 hasta el 179;
(c) SEQ ID NO: 8, en la que los
aminoácidos x1 a x2 se han delecionado de dicha secuencia, y en la
que x1 es cualquier aminoácido desde el 1 hasta el 180 y x2 es
cualquier aminoácido desde el 2 hasta el 181;
(d) SEQ ID NO: 12, en la que los
aminoácidos x1 a x2 se han delecionado de dicha secuencia, y en la
que x1 es cualquier aminoácido desde el 1 hasta el 206 y x2 es
cualquier aminoácido desde el 2 hasta el 207;
(e) una secuencia de aminoácidos
seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:8, y
SEQ ID NO: 12, en la que uno o más residuos de cisteína del dominio
de tipo RING-finger se han delecionado o sustituido
por residuos distintos a cisteína;
(f) una variante alélica de
(a)-(e);
(g) fragmentos de secuencias de
aminoácidos de cualquiera de (a)-(d) y (f) que comprenden secuencias
de aminoácidos del dominio de tipo RING-finger;
y
(h) un fragmento de las
secuencias de aminoácidos de cualquiera de (a)-(g), en el que un
polipéptido que consiste en dicho fragmento puede inhibir la
transcripción dependiente de NF-kB.
2. Polipéptido aislado según la reivindicación
1, en el que el polipéptido comprende una secuencia de aminoácidos
seleccionada del grupo que consiste en:
(a) SEQ ID NO: 4, en la que los
aminoácidos x1 a x2 se han delecionado de dicha secuencia, y en la
que x1 es cualquier aminoácido desde el 99 hasta el 157 y x2 es
cualquier aminoácido desde el 100 hasta el 158;
(b) SEQ ID NO: 8, en la que los
aminoácidos x1 a x2 se han delecionado de dicha secuencia, y en la
que x1 es cualquier aminoácido desde el 1 hasta el 159 y x2 es
cualquier aminoácido desde el 2 hasta el 160;
(c) SEQ ID NO: 12, en la que los
aminoácidos x1 a x2 se han delecionado de dicha secuencia, y en la
que x1 es cualquier aminoácido desde el 1 hasta el 184 y x2 es
cualquier aminoácido desde el 2 hasta el 185.
3. Ácido nucleico aislado que codifica para un
polipéptido según las reivindicaciones 1 o 2.
4. Ácido nucleico aislado que comprende la
secuencia de nucleótidos de una variante alélica del ácido nucleico
según la reivindicación 3.
5. Vector de expresión que comprende al menos un
ácido nucleico según la reivindicación 3.
6. Célula huésped recombinante que comprende al
menos un ácido nucleico recombinante que comprende el ácido nucleico
según la reivindicación 3.
7. Célula huésped recombinante según la
reivindicación 6, en la que el ácido nucleico recombinante está
integrado en el genoma de la célula huésped.
8. Procedimiento para producir un polipéptido
codificado por el ácido nucleico según la reivindicación 3, que
comprende poner en cultivo una célula huésped recombinante en
condiciones que estimulan la expresión de dicho polipéptido, en el
que la célula huésped recombinante comprende al menos un ácido
nucleico recombinante que comprende el ácido nucleico según la
reivindicación 3.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, que
comprende además purificar dicho polipéptido.
10. Polipéptido producido mediante el
procedimiento según la reivindicación 8.
11. Método in vitro para inhibir la
transcripción dependiente de NF-kB que comprende
proporcionar al menos un polipéptido según cualquiera de las
reivindicaciones 1, 2 o 10.
12. Método in vitro para inhibir la
señalización de la p38 cinasa mediada por IL-1,
comprendiendo el método proporcionar al menos un antagonista de un
polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada
del grupo que consiste en:
(a) una secuencia de aminoácidos seleccionada
del grupo que consiste en SEQ ID NO: 4 y SEQ ID NO: 8; y
(b) una secuencia de aminoácidos seleccionada
del grupo que consiste en: los aminoácidos x1 a x2 de la SEQ ID
NO:4, en la que x1 es cualquiera de los aminoácidos del 1 al 10 de
la SEQ ID NO:4, y x2 es cualquiera de los aminoácidos del 409 al
418 de la SEQ ID NO:4; y los aminoácidos x1 a x2 de la SEQ ID
NO: 8, en la que x1 es cualquiera de los aminoácidos del 1 al 10 de
la SEQ ID NO: 8, y x2 es cualquiera de los aminoácidos del 410 al
419 de la SEQ ID NO: 8,
en el que el antagonista es el anticuerpo que
inhibe la actividad de dicho polipéptido.
13. Método para identificar los compuestos que
inhiben o antagonizan la estimulación de la señalización de p38
cinasa mediada por IL-1 por los polipéptidos
Pellino, comprendiendo el método mezclar un compuesto de prueba con
una célula que expresa un polipéptido; y determinar si el compuesto
de prueba altera la estimulación de la señalización de p38 cinasa
mediada por IL-1 mediante dicho polipéptido, en el
que dicho polipéptido comprende una secuencia de aminoácidos
seleccionada del grupo que consiste en:
(a) una secuencia de aminoácidos seleccionada
del grupo que consiste en SEQ ID NO:4 y SEQ ID NO: 8; y
(b) una secuencia de aminoácidos seleccionada
del grupo que consiste en: los aminoácidos x1 a x2 de la SEQ ID
NO:4, en la que x1 es cualquiera de los aminoácidos del 1 al 10 de
la SEQ ID NO:4, y x2 es cualquiera de los aminoácidos del 409 al
418 de la SEQ ID NO:4; y los aminoácidos x1 a x2 de la SEQ ID
NO: 8, en la que x1 es cualquiera de los aminoácidos del 1 al 10 de
la SEQ ID NO: 8, y x2 es cualquiera de los aminoácidos del 410 al
419 de la SEQ ID NO: 8.
14. Método para identificar compuestos que
alteran la capacidad de los polipéptidos Pellino mutantes para
inhibir la transcripción dependiente de NF-kB o la
transcripción dependiente de p38, comprendiendo el método
(a) mezclar un compuesto de prueba con una
célula que expresa el polipéptido según cualquiera de las
reivindicaciones 1, 2 o 10; y
(b) determinar si el compuesto de prueba altera
la capacidad de dicho polipéptido para inhibir la transcripción
dependiente de NF-kB o la transcripción dependiente
de p38.
15. Método según la reivindicación 14, que
comprende además tratar a la célula con una molécula seleccionada
del grupo que consiste en interleucina-1
(IL-1); TNF-alfa,
IL-18 y
12-miristato-13-acetato
de forbol (PMA), peptidoglucano, lipopéptidos bacterianos,
lipopolisacáridos bacterianos, zimosan, ADN CpG, flagelina, ácidos
lipoteicoicos y proteínas del virus sincitial respiratorio.
16. Método según la reivindicación 14, en el que
determinar si el compuesto de prueba altera dicha capacidad de
dicho polipéptido comprende determinar el nivel de translocación de
NF-kB al núcleo de la célula.
17. Método según la reivindicación 14, en el que
determinar si el compuesto de prueba altera dicha capacidad de dicho
polipéptido comprende determinar el nivel de transcripción
dependiente de NF-kB.
18. Método según la reivindicación 14, en el que
determinar si el compuesto de prueba altera dicha capacidad de
dicho polipéptido comprende determinar el nivel de transcripción
dependiente de p38.
19. Polipéptido según cualquiera de las
reivindicaciones 1, 2 o 10 para su uso como un medicamento.
20. Uso del polipéptido según cualquiera de las
reivindicaciones 1, 2 o 10 en la preparación de un medicamento para
tratar un estado inflamatorio.
21. Uso según la reivindicación 20, en el que el
estado inflamatorio se selecciona del grupo que consiste en asma,
artritis reumatoide, enfermedad inflamatoria del intestino,
enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, aterosclerosis y enfermedad
de Alzheimer.
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