ES2278734T3 - 27411, una fosfatidil-glicerolfosfato (pgp) sintasa humana. - Google Patents
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Abstract
Una molécula de ácido nucleico aislada seleccionada entre el grupo constituido por: a) una molécula de ácido nucleico que comprende una secuencia de nucleótidos que es al menos el 90% idéntica a la longitud completa de la secuencia de nucleótidos de la ID SEC Nº 1, ID SEC Nº 3 o a las secuencias de nucleótidos de las inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con los números de depósito de patentes PTA-2011 o PTA-2340, en la que dicha secuencia de nucleótidos codifica un polipéptido que tiene actividad fosfatidilglicerolfosfato sintasa. b) una molécula de ácido nucleico que comprende un fragmento de al menos 450 nucleótidos de la secuencia de nucleótidos de la ID SEC Nº 1, ID SEC Nº 3 o a las secuencias de nucleótidos de las inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con los números de depósito de patentes PTA-2011 o PTA-2340, en la que dicha secuencia de nucleótidos codifica un polipéptido que tiene actividad fosfatidilglicerolfosfato sintasa c) una molécula de ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende la secuencia de aminoácidos de la ID SEC Nº 2 o las secuencias de aminoácidos que codifican las inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con números de depósito de patentes PTA-2011 o PTA-2340; d) una molécula de ácido nucleico que codifica un fragmento de un polipéptido que comprende la secuencia de aminoácido de la ID SEC Nº 2 o las secuencias de aminoácidos que codifican las inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con los números de depósito de patentes PTA-2011 o PTA-2340, en la que el fragmento comprende al menos 100 aminoácidos contiguos de la ID SEC Nº 2 o de las secuencias que codifican las secuencias de aminoácidos de las inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con los números de depósito de patentes PTA-2011 o PTA-2340, en el que dicha secuencia de nucleótidos codifica un polipéptido que tiene actividad fosfatidilglicerolfosfato sintasa y e) una molécula de ácido nucleico que comprende la molécula complementaria completa de a), b), c) o d).
Description
27411, una
fosfatidil-glicerolfosfato (PGP) sintasa humana.
La presente invención se refiere a una
fosfatidilglicerolfosfato (PGP) sintasa humana recientemente
identificada que pertenece a la familia de las PGP sintasas de
mamífero. La invención también se refiere a polinucleótidos que
codifican la PGP sintasa. La invención además se refiere a
procedimientos que usan los polipéptidos y polinucleótidos de la
PGP sintasa como diana para diagnóstico y tratamiento de trastornos
mediados o relacionados con la PGP sintasa. La invención además se
refiere a procedimientos de selección de fármacos usando los
polipéptidos y polinucleótidos de la PGP sintasa para identificar
agonistas y antagonistas para el diagnóstico y tratamiento. La
invención además abarca agonistas y antagonistas basados en los
polipéptidos y polinucleótidos de la PGP sintasa. La invención
además se refiere a procedimientos para producir los polipéptidos y
polinucleótidos de la PGP sintasa.
La cardiolipina es un fosfolípido dimérico que
tiene un papel importante en la biogénesis y función mitocondriales.
Es necesaria para la actividad de varias enzimas mitocondriales y,
posiblemente, para el transporte de proteínas al interior de la
mitocondria de eucariotas (Minskoff, S. y col. (1997) Biochimica
et Biophysica Acta 1348: 187-191). Parece que
la cardiolipina está implicada directa o indirectamente en la
modulación de varios procesos celulares, incluyendo la activación
de las enzimas mitocondriales y la producción de energía mediante la
fosforilación oxidativa (Hatch, G. (1998) International J. of
Mol. Medicine 1: 33-41).
La cardiolipina se encuentra en animales,
plantas y hongos. En los mamíferos, se encuentra exclusivamente en
la mitocondria. La cardiolipina es el principal
poliglicerolfosfolípido encontrado en el corazón y en la mayoría de
los tejidos de mamífero (Hatch, G. (1998) International J. of
Molec. Medicine 1: 33-41). La ruta biosintética
de la cardiolipina ha sido bien estudiada en levaduras. La primera
enzima en la ruta de biosíntesis de la cardiolipina es la
fosfatidilglicerolfosfato sintasa (PGP sintasa). La PGP sintasa es
una enzima clave en la ruta ya que cataliza la primera etapa
comprometida de la ruta.
La biosíntesis de cardiolipina tiene lugar en 3
etapas enzimáticas. En la primera etapa, la PGP sintasa cataliza la
formación de fosfatidilglicerolfosfato (PGP) a partir de
fosfatidil-CMP (CDP-diacilglicerol,
CDP-DG) y glicerol 3-fosfato. A
continuación, la PGP fosfatasa desfosforila el PGP a
fosfatildilglicerol (PG). Finalmente, la cardiolipina de eucariotas
se sintetiza a partir de PG y otra molécula de
CDP-DG en una reacción catalizada por la
cardiolipina sintasa.
Parece que la cardiolipina es esencial para la
función de varias enzimas de la fosforilación oxidativa. (Hatch, G.
(1996) Molecular and Cellular Biochemistry 159:
139-148). También, la cardiolipina ha sido implicada
en la función de muchas actividades enzimáticas incluyendo, pero
sin limitaciones: (1) citocromo c oxidasa, (2) carnitina
acilcarnitica translocasa, (3) importación de proteínas a la
mitocondria y (4) unión de Ca^{+2} de la matriz (Kawasaki, K.
(1999) J. of Biological Chemistry, Vol. 274, Nº 3,
1828-1834).
Debe haber niveles rigurosos de control de las
enzimas implicadas en el metabolismo de cardiolipina en el corazón
para mantener el contenido apropiado y la composición de la especie
molecular del fosfolípido. El mantenimiento del contenido y
composición molecular de la cardiolipina en la mitocondria cardiaca
es esencial para una función cardiaca apropiada (Hatch, G. (1998)
International J of Mol. Medicine 1:
33-41).
Fosfatidilglicerol (PG) y cardiolipina (CL) son
los glicerofosfátidos más ampliamente distribuidos en los lípidos
de membrana de animales, plantas y microbios (Hostletler, K. Y.
(1982) en Phospholipids (Hawthorne y Ansell, editores) pág.
215-261, Elsevier/North Holland Biomedical Press,
Ámsterdam).
El PG se localiza en muchas localizaciones
intracelulares como componente de fosfolípidos, donde representa
menos del 1% del fósforo lipídico, excepto en el pulmón donde
representa aproximadamente el 10% de los fosfolípidos totales
(Mason, R. J. y col., (1980) Biochim. Biophys. Acta
617:36-50). PG sirve como un componente importante
del tensioactivo pulmonar en el pulmón (Ohtsuka y col., (1993) J.
Biol. Chem. Vol. 268:22908-22913). CL se
localiza principalmente en la mitocondria y parece que es esencial
para la función de varias enzimas de fosforilación oxidativa. CL es
esencial para la producción de energía en el latido cardíaco (Hatch,
G.M. (1996) Molecular and Cellular Biochemistry,
159:139-148).
La PGP sintasa se ha estudio y caracterizado
ampliamente en dos levaduras evolutivamente divergentes,
Saccharomyces cerevisiae y Schizosaccaromyces pombe.
La PGP sintasa se ha purificado a homogeneidad de S. pombe
(Minskoff, S. y col. (1997) Biochimica et Biophysica Acta
1348: 187-191). A diferencia de la segunda y tercera
enzimas de la ruta de biosíntesis de cardiolipina, la actividad PGP
sintasa está muy regulada tanto por control cruzado con otros rutas
como por factores que afectan al desarrollo mitocondrial.
Se ha demostrado que la PGP sintasa está
controlada por dos grupos de factores: control cruzado con otras
rutas y factores que afectan al desarrollo mitocondrial. El control
cruzado con otras rutas de control de fosfatidilinositol y
fosfatidilcolina está caracterizado por tres parámetros En primer
lugar, la disponibilidad del fosfolípido soluble en agua precursor
del inositol controla la expresión de enzimas que biosintetizan
fosfolípidos. Segundo, la represión por inositol de la biosíntesis
de fosfolípidos tiene lugar sólo si las células pueden sintetizar
fosfatidilcolina. Tercero, la represión por inositol está mediada
por los genes reguladores
INO2-INO4-OPI1. La PGP sintasa está
regulada por el inositol. Sin embargo, no está sujeta al control de
los genes reguladores
IN02-IN04-OPI1. La actividad PGP
sintasa disminuye de 3-5 veces en las células de
Saccharomyces cerevisiae cultivadas en presencia de inositol
(Greenberg, M. L. y col., (1988) Mol. Cell. Biol. 8:
4773-4779).
La PGP sintasa normalmente se denomina
glicerofosfatofosfatidil transferasa (E.C.2.7.8.5). Cataliza la
transferencia de un grupo fosfato sustituido. Los sustratos
naturales de la enzima son CDP-1,
2-diacil-sn-glicerol
y glicerol 3-fosfato (implicado en la síntesis de
fosfatidilglicerol). Los diferentes cofactores y grupos prostéticos
que se ha demostrado que son importantes para la actividad PGP
sintasa máximo incluyen, pero sin limitaciones: Triton
X-100, fosfatidiletanolamina y fosfatidilinositol.
Los diferentes metales y/o sales que se ha demostrado que son
importantes para la actividad PGP sintasa máximo incluyen, pero sin
limitaciones: Mn^{+2}, Mg^{+2}, Ca^{+2}, Co^{+2} y
Ba^{+2}.
Se ha encontrado que la PGP sintasa de dos
levaduras diferentes (S. cerevisiae y S. pombe) son
sensibles a compuestos reactivos de azufre y tienen un
requerimiento de cationes divalente (Minskoff, S. y col (1997)
Biochimica et Biophysica Acta
1348:187-191).
Se ha demostrado que los inhibidores de la PGP
sintasa incluyen, pero sin limitaciones: liponucleótidos, CDP
diacilglicerol, glicerol 3-fosfato, agentes
reactivos de azufre, calcio, inositol, Triton
X-100, magnesio, cadmio, cinc, cobre y mercurio
(http://www.expasy.ch/cgi-bin/enzyme-search-ec).
Como ejemplo, se ha demostrado que la actividad PGP sintasa
disminuye de 3 a 5 veces en las células de S. cerevisiae
cultivadas en presencia de inositol.
La actividad PGP sintasa puede ensayarse
determinando la conversión de [^{14}C(U)]glicerol
3-fosfato en
fosfatidil[^{14}C(U)]glicerol
3-fosfato como describen Cao y col. (Cao y col.
(1994) LIPIDS, Vol. 29, no. 7, pág.
475-480).
Para elucidar mejor el papel de la enzima en la
biosíntesis de PG y CL se han estudiado células de ovario de
hámster chino (CHO) defectuosas respecto a la producción de PGP
sintasa (Ohtsuka, T. y col., (1993) J. Biol. Chem. Vol. 268,
No. 30, pág. 22908-22913). Ohtsuka y col.
desarrollaron un ensayo de análisis autorradiográfico rápido para
detectar la actividad PGP sintasa en los lisados de colonias de
células de ovario de hámster chino inmovilizadas en poliéster, como
describen Raetz y col. (Raetz y col., (1982) Proc. Natl. Acad.
Sci. USA. 79: 3223-3227). El estudio de Ohtsuka
confirmaba el papel de la PGP sintasa en la biosíntesis de PG y su
papel esencial en el crecimiento de las células CHO. Los resultados
proporcionaban evidencias directas sobre la formación de PG in
vivo y que PG es un precursor metabólico principal de la
biosíntesis de CL celular.
La investigación reciente se ha dirigido hacia
la generación de un mutante defectuoso en PGP sintasa en células
CHO-K1 (Kawasaki, K. y col. (1999) J. Biol.
Chem. Vol. 274: 1828-1834). Kawasaki y col.
aislaron un ADNc de ovario de hámster chico (CHO) que codifica una
posible proteína similar en secuencia al producto del gen
PGS1 de levadura, la PGP sintasa. El ADNc PGS1 de CHO
codificaba una proteína que tenía una elevada homología de
aminoácidos con el PGS1 de levadura. La transfección de las
células CHO-K1 con el ADNc PGS1 de CHO en
E. coli daba lugar a un nivel de actividad de PGP sintasa muy
elevado. Además, cuando el PGS1 de CHO se introducía en un
mutante PGS-S (mutante termosensible defectuoso para
la PGP sintasa), el mutante recuperaba la biosíntesis normal y el
contenido celular de PG y CL. Los resultados demostraban que el ADNc
PGS1 de CHO codificaba una PGP sintasa (Kawasaki, K. y col.
(1999) J. Biol. Chem. Vol. 274, No. 3, pág.
1828-1834). El ADNc PGS1 de CHO clonado era
capaz de complementar el defecto mitocondrial así como los defectos
biosintéticos en la biosíntesis de CL
y PG.
y PG.
Además, hay una aparente diferencia en los
mecanismos moleculares de la PGP sintasa entre organismos eucariotas
y procariotas. La PGP sintasa eucariota utiliza más probablemente
un mecanismo de reacción ping-pong, en contraste
con la PGP sintasa procariota que emplea un mecanismo de reacción
bi-bi (Dryden, S. (1996) J. Bacteriol.
178:1030-1038). La PGP sintasa es una enzima
esencial en bacterias (Heacock, P.N. y col., (1987) J. Biol.
Chem. 262:13044-13049). Presumiblemente, esta
diferencia en el mecanismo de reacción entre las PGP sintasas
eucariotas y procariotas podría representar una diana para agentes
antibacterianos (Kawasaki, K. y col. (1999) J. Biol. Chem.
Vol. 274, No. 3, pág. 1828-1834).
Las PGP sintasas son importantes ya que están
relacionadas con el metabolismo de la cardiolipina en el
envejecimiento y en la disfunción tiroidea. El envejecimiento y el
hipotiroidismo son dos afecciones asociadas con la disfunción
mitocondrial y con la deficiencia en cardiolipina (Schlame, M y
col., (1997) Biochimica et Biophysica Acta,
1348:207-213). En ambos casos, la deficiencia en
cardiolipina mitocondrial podría estar relacionada con el descenso
en la actividad del transporte de metabolitos a través de la
membrana mitocondrial. En relación con el proceso de
envejecimiento, se ha sugerido que la deficiencia en cardiolipina es
la causa de la reducción del transporte de metabolitos debido a los
cambios en el ambiente de membrana de las proteínas vehículo
(Paradies y col. (1992) Biochim. Biophys. Acta
1103:324-326).
Por el contrario, el hipertiroidismo se
caracteriza por el aumento del contenido de cardiolipina en la
mitocondria y el aumento de las actividades de transporte de
metabolitos (Paradies (1990) Biochim. Biophys. Acta
1019:133-136). La tiroxina es un estimulador bien
conocido de la biogénesis mitocondrial; se sabe que aumenta el
número de mitocondrias así como potencia su funcionamiento.
Por tanto, las PGP sintasas son una diana
principal para la acción y desarrollo de fármacos. Por tanto, es
valioso para el campo del desarrollo farmacéutico identificar y
caracterizar nuevas PGP sintasas y tejidos y trastornos en los que
las PGP sintasas se expresen de forma diferencial. La presente
invención avanza el estado actual de la técnica proporcionando una
nueva PGP sintasa humana y tejidos y enfermedades en los que es
importante la expresión de la PGP sintasa humana. Por tanto, la
invención proporciona procedimientos dirigidos a la expresión de la
PGP
sintasa.
sintasa.
Kawasaki y col. (1999) J. Biol. Chem.
274:1828-34 describen el aislamiento de un ADNc de
ovario de hámster chino (CHO) que codifica la
fosfatidilglicerofosfato (PGP) sintasa.
El documento WO 01/02568 describe secuencias
(SED ID Nº 1.812 y ID SEC Nº 3.322) que son homólogas con las
secuencias de la PGP sintasa.
Raetz y col (1997) Science
196:303-5 describen un fosfolípido derivado de
citosina arabinósido y su conversión en fosfatidilinositol por el
tejido animal.
Es un objeto de la invención identificar una
nueva PGP sintasa.
Un objeto adicional de la invención es
proporcionar nuevos polipéptidos con actividad PGP sintasa que sean
útiles como reactivos o dianas en ensayos aplicables al tratamiento
y diagnóstico de trastornos mediados o relacionados con la PGP
sintasa.
Un objeto adicional de la invención es
proporcionar polinucleótidos que se corresponden con los
polipéptidos de la nueva PGP sintasa que sean útiles como dianas y
reactivos en ensayos de PGP sintasa aplicables al tratamiento y
diagnóstico de trastornos mediados o relacionados con la PGP sintasa
y útiles para producir nuevos polipéptidos PGP sintasa mediante
procedimientos de recombinación.
Un objeto específico de la invención es
identificar compuestos que actúen como agonistas y antagonistas, y
modulen la expresión de la nueva PGP sintasa.
Un objeto específico adicional de la invención
es proporcionar compuestos que modulen la expresión de la PGP
sintasa para el tratamiento y diagnóstico de trastornos relacionados
con la PGP sintasa.
De este modo, la invención se basa en la
identificación de una nueva PGP sintasa humana. La secuencia de
aminoácidos de la PGP sintasa se muestra en la ID SEC Nº 2. La
secuencia de nucleótidos de la PGP sintasa se muestra en la ID SEC
Nº 1.
La invención proporciona una molécula de ácido
nucleico seleccionada entre el grupo constituido por:
a) una molécula de ácido nucleico que comprende
una secuencia de nucleótidos que es al menos el 95% idéntico a la
longitud completa de la secuencia de nucleótidos de la ID SEC Nº 2,
ID SEC Nº 3 o a las secuencias de nucleótidos de las inserciones de
ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con los números de
depósito de patentes PTA-2011 o
PTA-2340, en el que dicha secuencia de nucleótidos
codifica un polipéptido que tiene actividad
fosfatidilglicerolfosfato sintasa;
b) una molécula de ácido nucleico que comprende
un fragmento de al menos 450 nucleótidos de la secuencia de
nucleótidos de la ID SEC Nº 1, ID SEC Nº 3 o las secuencias de
nucleótidos de las inserciones de ADNc de los plásmidos depositados
en la ATCC con los números de depósito de patentes
PTA-2011 o PTA-2340, en el que dicha
secuencia de nucleótidos codifica un polipéptido que tiene
actividad fosfatidilglicerolfosfato sintasa;
c) una molécula de ácido nucleico que codifica
un polipéptido que comprende la secuencia de aminoácidos de la ID
SEC Nº 2 o las secuencias de aminoácidos codificadas por las
inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con los
números de depósito de patentes PTA-2011 o
PTA-2340;
d) una molécula de ácido nucleico que codifica
un fragmento de un polipéptido que comprende la secuencia de
aminoácidos de la ID SEC Nº 2 o las secuencias de aminoácidos
codificadas por las inserciones de ADNc plasmídico depositado en la
ATCC con los números de depósitos de patentes
PTA-2011 o PTA-2340, en el que el
fragmento comprende al menos 100 aminoácidos contiguos de la ID SEC
Nº 2, o de las secuencias de aminoácidos codificados por las
inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con los
números de depósito de patentes PTA-2011 o
PTA-2340, en el que dicha secuencia de nucleótidos
codifica un polipéptido que tiene actividad
fosfatidilglicerofosfato sintasa, y
e) una molécula de ácido nucleico que comprende
la longitud completa de a), b), c) o d).
La invención también proporciona un polipéptido
aislado seleccionado entre el grupo constituido por:
a) un polipéptido que comprende la
secuencia de aminoácidos de la ID SEC Nº 2 o las secuencias de
aminoácidos codificada por las inserciones de ADNc de los plásmidos
depositados en la ATCC con números de depósito de patentes
PTA-2011 y PTA-2340.
b) un polipéptido biológicamente activo
que es codificado por una molécula de ácido nucleico que comprende
una secuencia de nucleótidos que es al menos el 95% idéntica a la
longitud completa de un ácido nucleico que comprende la secuencia
de nucleótidos de la ID SEC Nº 1, ID SEC Nº 3 o de las secuencias de
nucleótidos de las inserciones de ADNc de los plásmidos depositados
en la ATCC con los números de depósito de patentes
PTA-2011 o PTA-2340, en el que el
polipéptido tiene actividad fosfatidilglicerolfosfato sintasa;
c) un fragmento de un polipéptido que
comprende la secuencia de aminoácidos de la ID SEC Nº 2 o de las
secuencias de aminoácidos codificadas por las inserciones de ADNc de
los plásmidos depositados en la ATCC con el número de depósito de
patentes PTA-2011 o PTA-2340, en el
que el fragmento comprende al menos 100 aminoácidos contiguos de la
ID SEC Nº 2, en el que el polipéptido tiene actividad
fosfatidilglicerolfosfato sintasa;
y
y
d) un polipéptido que tiene al menos el
90% de identidad de secuencia con la longitud completa de la
secuencia de aminoácidos de la ID SEC Nº 2, en el que el polipéptido
tiene actividad fosfatidilglicerolfosfato sintasa.
La invención además proporciona construcciones
de ácidos nucleicos que comprenden las moléculas de ácido nucleico
descritas en este documento. En una realización preferida, las
moléculas de ácido nucleico de la invención se unen de forma
operativa a una secuencia reguladora.
La invención también proporciona vectores y
células huésped para la expresión de moléculas de ácido nucleico y
polipéptidos de la PGP sintasa y, especialmente, vectores
recombinantes y células huésped.
La invención también se refiere a procedimientos
para realizar los vectores y células huésped y procedimientos para
su uso en la producción de moléculas de ácido nucleico y
polipéptidos de la PGP sintasa.
La invención también proporciona anticuerpos o
fragmentos de unión al antígeno de los mismos que se unen
selectivamente a los polipéptidos y fragmentos de la PGP
sintasa.
La invención también se refiere al análisis de
compuestos que modulan la expresión o actividad de los polipéptidos
o ácidos nucleicos de la PGP sintasa (ARN o ADN).
La invención también se refiere a un
procedimiento para modular la expresión o la actividad del
polipéptido o ácido nucleico de la PGP sintasa, usando
especialmente los compuestos analizados. Puede usarse la modulación
para tratar las afecciones relacionadas con actividad o expresión
anómala de los polipéptidos o ácidos nucleicos de la PGP
sintasa.
La invención también se refiere a la
determinación de la actividad o de la presencia o ausencia de los
polipéptidos o moléculas de ácido nucleico de la PGP sintasa en una
muestra biológica, incluyendo para el diagnóstico de una
enfermedad.
La invención también se refiere a ensayos para
determinar la presencia de una mutación en los polipéptidos o
moléculas de ácido nucleico, incluyendo para el diagnóstico de la
enfermedad.
La invención también se refiere a soportes
legibles en el ordenador que contienen las secuencias de nucleótidos
y/o aminoácidos de los ácidos nucleicos y polipéptidos de la
invención, respectivamente.
La Figura 1 muestra la secuencia de nucleótidos
(ID SEC Nº 1) y la secuencia de aminoácidos deducida (ID SEC Nº 2)
de la nueva PGP sintasa. La secuencia que codifica la PGP sintasa,
nucleótidos 315-1.985 de la ID SEC Nº 1,
constituye la ID SEC Nº 3.
La Figura 2 muestra un análisis de la secuencia
de aminoácidos de la PGP sintasa: regiones de giros y de hélices
\alpha\beta; hidrofilicidad; regiones anfipáticas; regiones
flexibles; índice antigénico y perfil de probabilidad de
superficie.
La Figura 3 muestra un perfil de hidrofobicidad
de la secuencia de aminoácidos de la PGP sintasa (ID SEC Nº 2). Los
restos hidrófobos relativos se muestran sobre la línea horizontal de
puntos y los restos hidrófilos relativas están por debajo de la
línea horizontal de puntos. Los restos de cisteína (cys) y los
sitios de N-glucosilación (N-glu)
se indican mediante líneas verticales cortas justo por debajo de la
línea de hidropatía. Se indican los números correspondientes con la
secuencia de aminoácidos (mostrada en la ID SEC Nº 2) de 27411
humana. Los polipéptidos de la invención incluyen fragmentos que
incluyen: toda o parte de una secuencia hidrófoba (secuencia por
debajo de la línea de puntos) o todo o parte de un fragmento
hidrófilo (secuencia por encima de la línea de puntos). Otros
fragmentos incluyen restos de cisteína o un sitio de
N-glucosilación. Se predice un péptido señal de
aproximadamente el aminoácido 1 a aproximadamente el aminoácido 68.
También se muestran los segmentos transmembranales predichos de la
proteína de longitud completa de aproximadamente el aminoácido 51 a
aproximadamente el aminoácido 73 y de aproximadamente el 469 a
aproximadamente el aminoácido 485. Un segmento transmembranal
predicho del presunto péptido maduro abarca de aproximadamente el
aminoácido 402 a aproximadamente el aminoácido
418.
418.
La Figura 4 muestra un análisis de la fase de
lectura abierta de la PGP sintasa para los aminoácidos (ID SEC Nº
2) correspondiente con sitios funcionales específicos. Se encuentran
sitios N-glucosilación de aproximadamente el
aminoácido 213 a aproximadamente el aminoácido 216, de
aproximadamente el aminoácido 236 a aproximadamente el aminoácido
239 y de aproximadamente el aminoácido 390 a aproximadamente el
aminoácido 393. Se encuentran sitios de fosforilación de proteína
cinasa dependiente de AMP cíclico y cGMP de aproximadamente el
aminoácido 46 a aproximadamente el aminoácido 49 y de
aproximadamente el aminoácido 172 a aproximadamente el 175. Se
encuentran sitios de fosforilación de proteína cinasa C de
aproximadamente el aminoácido 35 a aproximadamente el aminoácido
37, de aproximadamente el aminoácido 243 a aproximadamente el
aminoácido 245 y de aproximadamente el aminoácido 313 a
aproximadamente el aminoácido 315. Se encuentran sitios de
fosforilación de caseina cinasa II de aproximadamente el aminoácido
102 a aproximadamente el aminoácido 105, de aproximadamente el
aminoácido 143 a aproximadamente el aminoácido 146, de
aproximadamente el aminoácido 333 a aproximadamente el aminoácido
336, de aproximadamente el aminoácido 374 a aproximadamente el
aminoácido 377 y de aproximadamente el aminoácido 402 a
aproximadamente el aminoácido 405. Se encuentra un sitio de
fosforilación e tirosina cinasa de aproximadamente el aminoácido
344 a aproximadamente el aminoácido 352. Se encuentran sitios de
N-miristoilación de aproximadamente el aminoácido
19 a aproximadamente el aminoácido 24, de aproximadamente el
aminoácido 91 a aproximadamente el aminoácido 96, de
aproximadamente el aminoácido 234 a aproximadamente el aminoácido
239, de aproximadamente el aminoácido 423 a aproximadamente el
aminoácido 428 y de aproximadamente el aminoácido 527 a
aproximadamente el aminoácido 532. Se encuentra un sito de
amidación de aproximadamente el aminoácido 170 a aproximadamente el
aminoácido 173.
La Figura 5 muestra la expresión relativa de
27411 en diversos órganos y tipos celulares humanos: arteria
(columna 1), arteria enferma (columna 2), vena (columna 3), células
de músculo liso coronario (columna 4); HUVEC (células endoteliales
de la vena del cordón umbilical) (columna 5), hemangioma (columna
6), corazón (columna 7), corazón con insuficiencia cardiaca
congestiva (columna 8), riñón (columna 9); músculo esquelético
(columna 10), tejido adiposo (columna 11), páncreas (columna 12),
osteoblastos primarios (columna 13), osteoclastos diferenciados
(columna 14), piel (columna 15), médula espinal (columna 16), córtex
cerebral (columna 17), hipotálamo cerebral (columna 18), nervio
(columna 19), ganglio de la raíz dorsal (columna 20), mama (columna
21), tumor de mama (columna 22), ovario (columna 23), tumor ovárico
(columna 24), próstata (columna 25), tumor de próstata (columna
26), glándulas salivares (columna 27), colon (columna 28), tumor de
colon (columna 29), pulmón (columna 30), tumor de pulmón (columna
31), pulmón con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (columna
32), bazo (columna 33), amígdala (columna 34), ganglio linfático
(columna 35), intestino delgado (columna 36), macrófagos (columna
37), sinovio (columna 38), células mononucleares de la médula ósea
(columna 39), células mononucleares de sangre periférica activadas
(columna 40), neutrófilos (columna 41), megacariocitos (columna 42)
y tejido eritroide (columna 43). Los tejidos o tipos celulares eran
normales a no ser que se indicara lo contrario. Los niveles de
expresión se determinaron mediante RT-PCR
cuantitativa (kit de PCR cuantitativa de marca Taqman®, Applied
Biosystems). Estas reacciones de RT-PCR cuantitativa
se realizaron según las instrucciones del fabricante del
kit.
kit.
Siempre que no se defina de otro modo, todos los
términos técnicos y científicos usados en este documento tienen los
mismos significados que normalmente entiende un experto en la
materia a la que pertenece esta invención. Aunque pueden usarse en
la práctica o ensayo de la invención cualesquiera procedimientos y
materiales similares o equivalentes a los descritos en este
documento, aquí se describen los procedimientos y materiales
preferidos.
"Secuencia de ácido nucleico" según se usa
en este documento, se refiere a un oligonucleótido, nucleótido o
polinucleótido, y a fragmentos o porciones de los mismos y a ADN o
ARN de origen genómico o sintético que puede ser mono o
bicatenario, y representar la cadena sentido o complementaria. De
forma similar, "secuencia de aminoácidos" según se usa en este
documento, se refiere a un oligopéptido, polipéptido o secuencia de
proteína, y a fragmentos o porciones de los mismos y a moléculas
naturales, recombinantes o sintéticas.
Cuando en este documento se enumera una
"secuencia de aminoácidos" para referirse a una secuencia de
aminoácidos de una molécula proteica natural, a una secuencia de
aminoácidos y similares, términos tales como "polipéptido" o
"proteína", no pretenden limitar la secuencia de aminoácidos a
la secuencia de aminoácidos nativa completa asociada con la
proteína enumerada.
PGP sintasa según se usa en este documento, se
refiere a las secuencias de aminoácidos de la PGP sintasa
sustancialmente purificada de cualquier especie, particularmente de
mamíferos, incluyendo bovino, ovino, porcino, murino, equino y,
preferiblemente, humano, a partir de cualquier fuente natural,
sintética, semisintética o recombinante.
Una "deleción" según se usa en este
documento se refiere a un cambio en una secuencia de aminoácido o de
nucleótidos en el que están ausentes uno o más aminoácidos o restos
de nucleótidos.
Una "inserción" o "adición" según se
usa en este documento, se refiere a un cambió en una secuencia de
aminoácido o nucleótidos que da como resultado la adición de uno o
más restos de aminoácidos o nucleótidos.
Una "sustitución" según se usa en este
documento, se refiere a la sustitución de uno o más aminoácidos o
nucleótidos por diferentes aminoácidos o nucleótidos,
respectivamente.
La expresión "biológicamente activa" según
se usa en este documento, se refiere a una proteína que tiene
funciones estructurales, reguladoras o bioquímicas de la PGP
sintasa. También "inmunológicamente" activa se refiere a la
capacidad de la PGP sintasa natural, recombinante o sintética o a
cualquier oligopéptido de la misma para inducir una respuesta
inmune específica en animales o células apropiadas y para unirse con
anticuerpos específi-
cos.
cos.
La expresión "agonista" según se usa en
este documento, se refiere a una molécula que, cuando se une a la
sintasa, causa un cambio en la PGP sintasa que modula la actividad
de la PGP sintasa. Los agonistas pueden incluir proteínas, ácidos
nucleicos, carbohidratos o cualquier otra molécula.
Las expresiones "antagonista" o
"inhibidor" según se usa en este documento, se refiere a una
molécula que bloquea o modula la actividad biológica de la PGP
sintasa. Los antagonistas pueden incluir proteínas, ácidos
nucleicos, carbohidratos o cualquier otra molécula.
El término "modular" según se usa en este
documento, se refiere a un cambio en el nivel o actividad biológica
de la PGP sintasa. La modulación puede ser un incremento o un
descenso de la actividad de la proteína, un cambio en las
características de unión de PGP sintasa a su sustrato o a una
molécula efectora, o cualquier otro cambio en las propiedades
biológicas, funcionales o inmunológicas de la PGP sintasa.
El término "derivado" según se usa en este
documento, se refiere a las modificaciones químicas de un ácido
nucleico que codifica la PGP sintasa o la PGP sintasa codificada.
Ejemplos de estas modificaciones podría ser una sustitución de un
hidrógeno por un grupo alquilo, acilo o amino. Un ácido nucleótido
derivado podría codificar un polipéptido que retenga las
características biológicas esenciales de la molécula natural.
La invención se basa en la identificación de una
nueva PGP sintasa y la secuencia de polinucleótidos que codifica la
PGP sintasa.
De este modo, la invención se refiere a una
nueva PGP sintasa que tiene la secuencia de aminoácidos mostrada en
la Figura 1 o la secuencia de aminoácidos mostrada en la ID SEC Nº 2
o las secuencias de aminoácidos codificadas por los ADNc
depositados con los números de depósito de patentes
PT-2011 o PTA-2340.
Los plásmidos que contienen las secuencias de
nucleótidos de la invención se depositaron el 9 de junio de 2000 y
el 10 de agosto de 2000 en el Depósito de Patente de la American
Type Culture Collection (ATCC), Manassas, Virginia y se les
asignaron los números de depósito de patentes
PTA-2011 y PTA-2340,
respectivamente. Los depósitos se mantendrán según los términos del
Tratado de Budapest sobre el Reconocimiento Internacional del
Depósito de Microorganismos. El depósito se facilita a conveniencia
de los expertos en la materia y según la normativa 35 U.S.C. § 112,
no es un reconocimiento de que sea necesario el depósito.
"Polipéptido PGP sintasa" o "proteína PGP
sintasa" se refiere al polipéptido de la ID SEC Nº 2 o al
polipéptido codificado por el ADNc depositado. La expresión
"proteína PGP sintasa" o "polipéptido PGP sintasa", sin
embargo, además incluye las numerosas variantes descritas en este
documento, así como fragmentos derivados de la PGP sintasa de
longitud completa y de sus variantes. Por "variantes" se
entienden proteínas o polipéptidos que tienen una secuencia de
aminoácidos que es al menos el 95%, 96%, 97%, 98% ó 99% idéntica a
la secuencia de aminoácidos de la ID SEC Nº 2. Entre las variantes
también se incluyen polipéptidos codificados por las inserciones de
ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con los números de
depósito de patentes PTA-2011 o
PTA-2340, o polipéptidos codificados por una
molécula de ácido nucleico que hibrida con la molécula de ácido
nucleico de la ID SEC Nº 1, ID SEC Nº 3 o un complementario de la
misma, en afecciones rigurosas. En otra realización, una variante
de un polipéptido aislado de la presente invención difiere, en al
menos 1, pero en menos de 5, 10, 20, 50 ó 100 restos de aminoácidos
de la secuencia mostrada en la ID SEC Nº 2. Si es necesario un
alineamiento para esta comparación, las secuencias deben alinearse
para una identificación máxima. Las secuencias que forman
"bucles" debido a deleciones o inserciones, o falta de
coincidencia, se consideran diferencias. Estas variantes retienen
la actividad funcional de las proteínas similares a PGP sintasa de
la invención. Las variantes incluyen polipéptidos que difieren en
la secuencia de aminoácidos debido a una variación o mutagénesis
alélica natural.
Se han encontrado PGP sintasas en la mayoría de
los tejidos de mamíferos con las concentraciones más elevadas en el
corazón, pulmón e hígado (http://www.expasy.ch/enzyme).
De este modo, la presente invención proporciona
polipéptidos de la PGP sintasa aislados o purificados y variantes y
fragmentos de los mismos.
En base a una búsqueda en Blast, se demostró que
la más elevada homología de la PGP sintasa de la invención era con
la fosfatidilglicerolfosfato sintasa de Cricetulus griseus
(Nº de Registro Genbank AB016930). El polipéptido de la invención
es idéntico al 93% con la fosfatidilglicerolfosfato sintasa de C.
griseus en la región de los aminoácidos 4 a 556 de la ID SEC Nº
2. La secuencia de nucleótidos de la invención es idéntica al 87%
con la región de la secuencia de nucleótidos de la
fosfatidilglicerolfosfato sintasa de C. griseus en la región
de los nucleótidos 326-1.911 de la ID SEC Nº 1.
Según se usa en este documento, se dice que un
polipéptido está "aislado" o "purificado" cuando está
sustancialmente libre de material celular cuando se aísla a partir
de células recombinantes o no recombinantes, o libre de precursores
químicos u otros compuestos químicos cuando se sintetiza
químicamente. Un polipéptido, sin embargo, puede unirse a otro
polipéptido con el que normalmente no está asociado en la célula y
continúa considerándose "aislado" o "purificado".
Los polipéptidos PGP sintasa puede purificarse
de tejidos a partir de mamíferos (McMurray, W.C. y col., (1978)
Can. Jo. Biochem. 56: 414-419). Se entiende,
sin embargo, que las preparaciones en las que el polipéptido no
está purificado a homogeneidad son útiles y se considera que
contienen una forma aislada del polipéptido. El aspecto crítico es
que la preparación permita la detección de la función deseada del
polipéptido, incluso en presencia de cantidades considerables de
otros componentes. De este modo, la invención abarca diversos
grados de pure-
za.
za.
En una realización, la expresión
"sustancialmente libre de material celular" incluye
preparaciones de la PGP sintasa con menos de aproximadamente el 30%
(en peso seco) de otras proteínas (es decir, proteínas
contaminantes), menos de aproximadamente el 20% de otras proteínas,
menos de aproximadamente el 10% de otras proteínas o menos de
aproximadamente el 5% de otras proteínas. Cuando el polipéptido se
produce de forma recombinante, también puede estar sustancialmente
libre de medio de cultivo, es decir, el medio de cultivo representa
menos de aproximadamente el 20%, menos de aproximadamente el 10% o
menos de aproximadamente el 5% del volumen de la preparación
proteica.
proteica.
Un polipéptido PGP sintasa también se considera
que está aislado cuando es parte de una preparación de membrana o
se purifica y, a continuación, se reconstituye con vesículas de
membrana o liposomas.
La expresión "sustancialmente libre de
precursores químicos u otros compuestos químicos" incluye
preparaciones del polipéptido PGP sintasa en las que está separado
de precursores químicos u otros compuestos químicos que están
implicados en su síntesis. En una realización, la expresión
"sustancialmente libre de precursores químicos u otros compuestos
químicos" incluye preparaciones del polipéptido con menos de
aproximadamente el 30% (en peso seco) de precursores químicos u
otros compuestos químicos, menos de aproximadamente el 20% de
precursores químicos u otros compuestos químicos, menos de
aproximadamente el 10% de precursores químicos u otros compuestos
químicos o menos de aproximadamente el 5% de precursores químicos u
otros compuestos quími-
cos.
cos.
En una realización, los polipéptidos PGP sintasa
comprende las secuencias de aminoácidos mostradas en la ID SEC Nº
2. Sin embargo, la invención además abarca variantes de secuencia.
Las variantes incluyen una proteína sustancialmente homóloga
codificada por el mismo locus genético en un organismo, es decir,
una variante alé-
lica.
lica.
Las variantes también comprenden proteínas
derivadas de otros loci genéticos en un organismo, pero que tiene
homología sustancial con la PGP sintasa de la ID SEC Nº 2. Las
variantes también incluyen proteínas sustancialmente homólogas con
la PGP sintasa pero derivadas de otro organismo, es decir, un
ortólogo. Las variantes también incluyen proteínas que son
sustancialmente homólogas a la PGP sintasa que se producen mediante
síntesis química. Las variantes también incluyen proteínas que son
sustancialmente homólogas a la PGP sintasa que se producen mediante
procedimientos recombinantes. Las variantes que retienen la
actividad funcional de los polipéptidos similares a la PGP sintasa
se muestran en la ID SEC Nº 2. Se entiende, sin embargo, que las
variantes excluyen a cualquier secuencia de aminoácidos descrita
antes de la invención.
Según se usa en este documento, dos proteínas (o
una región de las proteínas) son sustancialmente homólogas cuando
las secuencias de aminoácidos tienen al menos una identidad de
aproximadamente el 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%,
93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% ó 99%. Según la presente invención, una
secuencia de aminoácidos sustancialmente homóloga estará codificada
por una secuencia de ácido nucleico que hibrida con una secuencia
de ácido nucleico, o porción de la misma, de la secuencia mostrada
en la ID SEC Nº 1 o en la ID SEC Nº 3 en afecciones rigurosas como
se describe más en profundidad a continuación. Para determinar el
porcentaje de identidad de dos secuencias de aminoácidos o de dos
secuencias de ácido nucleico, las secuencias se alinean para una
comparación óptima (por ejemplo, para el alineamiento óptimo pueden
introducirse huecos en una o en ambas secuencias de aminoácidos y
de ácido nucleico primera y segunda y pueden excluirse para la
comparación las secuencias no homólogas). En una realización
preferida, la longitud de una secuencia de referencia alineada para
la comparación es de al menos el 30%, preferiblemente al menos el
40%, más preferiblemente al menos el 50%, incluso más
preferiblemente al menos el 60% e incluso más preferiblemente al
menos el 70%, 80%, 90%, 100% de la longitud de la secuencia de
referencia. A continuación se comparan los restos de aminoácidos o
nucleótidos en las correspondientes posiciones de aminoácidos o de
nucleótidos. Cuando una posición en la primera secuencia está
ocupada por el mismo resto de aminoácido o nucleótido que la
posición correspondiente de la segunda secuencia, entonces las
moléculas son idénticas en esta posición (según se usa en este
documento, "identidad" de aminoácido o ácido nucleico es
equivalente a "homología" de aminoácido o ácido nucleico). El
porcentaje de identidad entre las dos secuencias está en función del
número de posiciones idénticas compartidas por las secuencias,
teniendo en cuenta el número de huecos y la longitud de cada hueco
que es necesario introducir para un alineamiento óptimo de las dos
secuencias.
La comparación de secuencias y la determinación
del porcentaje de identidad entre dos secuencias pueden realizarse
usando un algoritmo matemático. En una realización preferida, el
porcentaje de identidad entre dos secuencias de aminoácidos se
determina usando el algoritmo de Needleman y Wunsch (1970) J.
Mol. Biol. 48: 444-453 que se ha incorporado al
programa GAP del paquete de programas GCG (disponible en
http://www.gcg.com), usando una matriz Blossum 62 o una matriz
PAM250, y un peso de hueco de 16, 14, 12, 10, 8, 6 ó 4 y un peso de
longitud de 1, 2, 3, 4, 5 ó 6. Aún en otra realización preferida,
el porcentaje de identidad entre dos secuencias de nucleótidos se
determina usando el programa GAP en el paquete de programas GCG
(disponible en http://www.gcg.com), usando una matriz NWSgapdna.
CMP y un peso de hueco de 40, 50, 60, 70 u 80 y un peso de longitud
de 1, 2, 3, 4, 5 ó 6. Un conjunto de parámetros especialmente
preferidos (y el que se utilizaría si el profesional no está seguro
de los parámetros que deberían aplicarse para determinar si una
molécula está dentro de la limitación de identidad u homología de
secuencia de la invención) es el que utiliza una matriz de
puntuación Blossum 62 con una penalización por hueco abierto de 12,
una penalización por extensión de hueco de 4 y una penalización por
hueco de fase
de 5.
de 5.
El porcentaje de identidad entre dos secuencias
de aminoácidos o nucleótidos puede terminarse usando el algoritmo
de E. Meyers y W. Miller (1989) CABIOS
4:11-17 que se ha incorporada al programa ALIGN
(versión 2.0), usando una tabla de peso de resto PAM120, una
penalización por longitud de hueco de 12 y una penalización por
hueco
de 4.
de 4.
Las secuencias del ácido nucleico y de la
proteína descritas en este documento puede usarse además como la
"secuencia de consulta" para realizar una búsqueda en bases de
datos públicas, por ejemplo, para identificar otros miembros de la
familia o secuencias relacionadas. Estas búsquedas pueden realizarse
usando los programas NBLAST y XBLAST (versión 2.0) de Altschul y
col. (1990) J. Mol. Biol. 215: 403-10. Las
búsquedas de nucleótidos de BLAST pueden realizarse con el programa
NBLAST, valor = 100, longitud de palabra = 12 para obtener
secuencias de nucleótidos homólogas a las moléculas de ácido
nucleico de 27411 de la invención. Las búsquedas de proteínas de
BLAST pueden realizarse con el programa XBLAST, valor = 50, longitud
de palabra = 3 para obtener secuencias de aminoácidos homólogas a
las moléculas de la proteína 27411 de la invención. Para obtener
alineamientos con huecos para la comparación, se puede utilizar
Gapped BLAST como se describe en Altschul y col. (1997) Nucleic
Acids Res. 25 (17): 3389-3402. Cuando se
utilizan los programas BLAST y Gapped BLAST, pueden usarse los
parámetros por defecto de los respectivos programas (por ejemplo,
XBLAST y NBLAST). Véase http://www.ncbi.nlm.nih.gov. También
se describen polipéptidos que tienen un grado de identidad menor
pero similitud suficiente como para que realicen una o más de las
mismas funciones realizadas por la PGP sintasa. La similitud se
determina mediante la sustitución de aminoácidos conservados. Estas
sustituciones son aquellas que sustituyen un aminoácido determinado
en un polipéptido por otro aminoácido de características similares.
Las sustituciones conservadoras son probablemente fenotípicamente
imperceptibles. Generalmente, las que se ven como sustituciones
conservadoras son las sustituciones, de uno por otro, entre los
aminoácidos alifáticos Ala, Val, Leu e Ile; el intercambio de los
restos hidroxilo de Ser y Thr, el intercambio de los restos ácidos
de Asp y Glu, la sustitución entre los restos amida de Asn y Gln,
el intercambio de los restos básicos de Lys y Arg y sustituciones
entre los restos aromáticos de Phe y Tyr. Las directrices con
respecto a qué cambios de aminoácidos probables son fenotípicamente
imperceptibles se encuentran en Bowie y col., Science 247:
1306-1310 (1990).
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Una variante de polipéptido puede diferir en la
secuencia de aminoácidos en una o más sustituciones, deleciones,
inserciones, inversiones, fusiones y truncamientos o una combinación
de cualquiera de éstos. Las variantes polipeptídicas pueden ser
completamente funcionales o pueden carecer de función en una o más
actividades. Las variantes incluyen aquellas alteraciones que
afectan a la interacción con cualquiera de los sustratos o
moléculas efectoras, incluyendo pero sin limitaciones a los que se
describen en este documento, o que afectan a la función de la PGP
sintasa que normalmente da lugar a esta interacción. Por ejemplo,
las variantes de la PGP sintasa pueden tener la afinidad de unión
por los sustratos CDP-diacilglicerol o glicerol
3-fosfato alterada.
Otra variación útil proporciona una proteína de
fusión en la que uno o más dominios o subregiones se fusionan de
forma operativa a uno o más dominios o subregiones de otra PGP
sintasa. Específicamente, puede introducirse un dominio o subregión
que altera las especificidades por el sustrato y la velocidad de la
reacción enzimática.
Generalmente, las variantes completamente
funcionales contienen sólo unas variaciones conservadoras o
variaciones en restos no críticos o en regiones no críticas. Las
variantes funcionales también pueden contener una sustitución de
aminoácidos similares, que no dan lugar a ningún cambio o a un
cambio insignificante en la función. Alternativamente, estas
sustituciones pueden afectar positiva o negativamente en algún grado
a la función.
Generalmente las variantes no funcionales
contienen una o más sustituciones de aminoácidos no conservadores,
deleciones, inserciones, inversiones o truncamientos, o una
sustitución, inserción, inversión o deleción en un resto crítico o
en una región crítica.
Como se indica, las variantes pueden ser
naturales o pueden estar hechas mediante recombinación o síntesis
química para proporcionar características útiles y nuevas al
polipéptido PGP sintasa. Esto incluye prevenir la inmunogenicidad
de formulaciones farmacéuticas mediante la prevención de la
agregación proteica.
Los aminoácidos que son esenciales para la
función pueden identificarse mediante procedimientos conocidos en
la técnica, tales como mutagénesis dirigida a sitio o mutagénesis
mediante alanitas (Cunningham y col. (1985) Science 244:
1081-1085). Este último procedimiento introduce
mutaciones puntuales de alanina en cada resto de la molécula. A
continuación, se ensaya la actividad PGP sintasa de las moléculas
mutantes resultantes, tales como la afinidad de unión por los
sustratos y la determinación de las constantes catalíticas de
transferencia de grupo fosfato sustituido entre
CDP-diacilglicerol y glicerol
3-fosfato. Los sitios que son críticos para la
unión al sustrato pueden determinarse también mediante análisis
estructural, tal como cristalización, resonancia magnética nuclear
o marcaje por fotoafinidad (Smith y col. (1992) J. Mol. Biol.
224: 899-904; de Vos y col. (1992) Science
255: 306-312).
Los ensayos de actividad enzimática de la PGP
sintasa son bien conocidas en la técnica y pueden encontrarse, por
ejemplo, en Ohtsuka y col. (1993) J. Biol. Chem. Vol. 268, Nº
30, 22908-22913). Puede existir homología
sustancial con la secuencia de ácido nucleico o de aminoácidos
completa o con fragmentos de estas secuencias.
De este modo, la invención también incluye
fragmentos de la PGP sintasa. Los fragmentos pueden derivar de las
secuencias de aminoácidos mostradas en la ID SEC Nº 2. Sin embargo,
la invención también abarca a fragmentos de las variantes de la PGP
sintasa como se describe en este documento.
Sin embargo, no debe interpretarse que los
fragmentos a los que se refiere la invención abarcan a fragmentos
que puedan haberse descritos con anterioridad a la presente
invención. Por lo tanto, un fragmento de la PGP sintasa puede
comprender al menos 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550
ó 556 aminoácidos contiguos. Los fragmentos pueden retener una o
más de las actividades biológicas de la proteína, por ejemplo, la
capacidad para unirse al sustrato o la capacidad para catalizar la
transferencia de un grupo fosfato sustituido. Alternativamente, los
fragmentos pueden usarse como inmunógeno para generar anticuerpos
frente a PGP-sintasa.
Los fragmentos biológicamente activos (péptidos
que tienen una longitud de, por ejemplo, 100, 150, 200, 250, 300,
350, 400, 450, 500, 550 ó 556 aminoácidos) pueden comprender un
dominio o motivo que incluya un sitio de unión al sustrato, sitio
de unión catalítica y sitios de glucosilación, fosforilación de la
proteína cinasas C, fosforilación de caseína cinasa II,
fosforilación dependiente de AMP cíclico y cGMP, fosforilación de
tirosina cinasa y N-miristoilación. Posibles
fragmentos adicionales pueden incluir sitios importantes para
direccionamiento celular o subcelular.
Estos dominios o motivos pueden identificarse
mediante procedimientos de búsqueda de homología por ordenador
rutinarios.
Los fragmentos, por ejemplo, pueden extenderse
en una o ambas direcciones desde el sitio funcional hasta abarcar
5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 o hasta 100 aminoácidos. Además, los
fragmentos pueden incluir subfragmentos de los dominios específicos
mencionados anteriormente, cuyos subfragmentos retienen la función
del dominio del cual derivan.
Estas regiones pueden identificarse mediante
procedimientos bien conocidos que implican el análisis de homología
por ordenador.
La invención también proporciona fragmentos con
propiedades inmunogénicas. Estos contienen una porción que porta un
epítopo de la PGP sintasa o variantes de la PGP sintasa. Estos
péptidos portadores del epítopo son útiles para obtener anticuerpos
que se unan específicamente a un polipéptido, región o fragmento de
la PGP sintasa. Estos péptidos pueden contener al menos 5, 10, al
menos 15 o entre al menos aproximadamente 15 y aproximadamente 30
aminoácidos.
Los ejemplos no limitantes de polipéptidos
antigénicos que pueden usarse para generar anticuerpos incluyen,
pero sin limitaciones, péptidos derivados de un sitio extracelular.
En la Figura 2 se muestran las regiones de la PGP sintasa que
tienen un alto índice de antigenicidad. Sin embargo, también se
abarcan anticuerpos hechos intracelularmente ("intracuerpos"),
que podrían reconocer regiones peptídicas intracelulares.
Los polipéptidos PGP sintasa portadores de
epítopos pueden obtenerse por cualquiera de los medios
convencionales (Houghten, R.A. (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA
82: 5131-5135). En la Patente de EE.UU. Nº
4.631.211 se describe la síntesis simultánea de péptidos
múltiples.
Los fragmentos pueden ser discretos (sin
fusionar con otros aminoácidos o polipéptidos) o pueden estar dentro
de un polipéptido mayor. Además, un único polipéptido más grande
puede comprender varios fragmentos. En una realización, un
fragmento diseñado para la expresión en un huésped puede tener
regiones heterólogas del pre y pro-polipéptido
fusionadas al extremo amino terminal del fragmento de la PGP sintasa
y una región adicional fusionada al extremo carboxilo terminal del
fragmento.
De este modo, la invención proporciona proteínas
quiméricas o de fusión. Éstas comprenden una secuencia peptídica de
la PGP sintasa unida de forma operativa a un péptido heterólogo que
tiene una secuencia de aminoácidos sustancialmente no homóloga a la
PGP sintasa. "Unido de forma operativa" indica que el péptido
PGP sintasa y el péptido heterólogo se fusionan en fase. El péptido
heterólogo puede fusionarse al extremo N-terminal o
al C-terminal de la PGP sintasa o puede localizarse
internamente. En el caso en el que un casete de expresión contiene
dos regiones codificadoras de proteína unidas de manera contigua en
la misma fase de lectura, el polipéptido codificado se define en
este documento como un "polipéptido heterólogo" o un
"polipéptido quimérico" o un "polipéptido de fusión".
Según se usa en este documento, una "proteína heteróloga" o
"proteína quimérica" o "proteína de fusión" PGP sintasa
comprende un polipéptido PGP sintasa unido de forma operativa a un
polipéptido que no es PGP sintasa.
En una realización, la proteína de fusión no
afecta a la función de la PGP sintasa per se. Por ejemplo,
la proteína de fusión puede ser una proteína de fusión con GST en la
que las secuencias de la PGP sintasa se fusionan con el extremo
C-terminal de las secuencias de GST. Otros tipos de
proteínas de fusión incluyen, pero sin limitaciones, proteínas de
fusión enzimáticas, por ejemplo, fusiones con
beta-galactosidasa, fusiones GAL-4
por doble híbrido de levadura, fusiones poli-His y
fusiones Ig. Estas proteínas de fusión, especialmente las fusiones
poli-His, pueden facilitar la purificación de la PGP
sintasa recombinante. En ciertas células huésped (por ejemplo,
células huésped de mamífero), la expresión y/o secreción de una
proteína puede aumentarse usando una secuencia señal heteróloga.
Por tanto, en otra realización, la proteína de fusión contiene una
secuencia señal heteróloga en su extremo
N-terminal.
El documento
EP-A-O 464 533 describe las
proteínas de fusión que comprenden diversas porciones de regiones
constantes de inmunoglobulina. El Fc es útil para terapia y
diagnóstico y, de este modo, da lugar por ejemplo a la mejora de
las propiedades farmacocinéticas (documento EP-A
0232 262). En el descubrimiento de fármacos, por ejemplo, se han
fusionado proteínas humanas con las porciones Fc con el fin de
obtener ensayos de selección de alto rendimiento para identificar
antagonistas (Bennett y col. (1995) J. Mol. Recog.
8:52-58 (1995) y Johanson y col. J. Biol.
Chem. 270:9459-9471). De este modo, esta
invención también abarca proteínas de fusión solubles que contienen
un polipéptido PGP sintasa y diversas porciones de las regiones
constantes de las cadenas pesadas o ligeras de las inmunoglobulinas
de diversas subclases (IgG, IgM, IgA, IgE). Se prefiere como
inmunoglobulina la parte constante de la cadena pesada de la IgG
humana, en particular la IgG1, donde la fusión tiene lugar en la
región de bisagra. Para algunos usos es deseable eliminar el Fc
después de que la proteína de fusión se haya usado para el
propósito al que está destinada, por ejemplo, cuando la proteína de
fusión se usa como antígeno para inmunizaciones. En una realización
en particular, la parte Fc puede eliminarse de una forma sencilla
mediante una secuencia de escisión que también se incorpora y que
puede ser escindida con el factor Xa.
Una proteína quimérica o de fusión puede
producirse mediante técnicas de recombinación de ADN convencionales.
Por ejemplo, los fragmentos de ADN que codifican las diferentes
secuencias proteicas se unen en fase de acuerdo con técnicas
convencionales. En otra realización, el gen de fusión puede
sintetizarse mediante técnicas convencionales que incluyen
sintetizadores de ADN automáticos. Alternativamente, la
amplificación por PCR de los fragmentos génicos puede realizarse
usando cebadores anclados que dan lugar a salientes complementarios
entre dos fragmentos génicos consecutivos que pueden,
posteriormente, hibridarse y amplificarse de nuevo para generar una
secuencia génica quimérica (véase Ausubel y col. (1992) Current
Protocols in Molecular Biology). Además, hay disponibles en el
mercado muchos vectores de expresión que ya codifican un resto de
fusión (por ejemplo, una proteína GST). Puede clonarse un ácido
nucleico que codifique la PGP sintasa en dicho vector de expresión,
de modo que el resto de fusión se una en fase a la PGP sintasa.
Otra forma de proteína de fusión es aquella que
afecta directamente a las funciones de la PGP sintasa. Por tanto,
la presente invención abarca un polipéptido PGP sintasa en el que
uno o más de los dominios de la PGP sintasa (o partes de los
mismos) han sido sustituidos por dominios homólogos (o partes de los
mismos) de otra PGP sintasa.
Por consiguiente, son posibles diversas
permutaciones. Por ejemplo, el dominio de unión o catalítico, o una
subregión de los mismos, puede reemplazarse por el dominio o
subregión de otra PGP sintasa u otra fosfatidil transferasa. De
este modo, pueden formarse PGP sintasas en las que se sustituyen uno
o más de los dominios o subregiones nativas.
Adicionalmente, pueden producirse proteínas PGP
sintasa quiméricas en las que uno o más sitios funcionales derivan
de una PGP sintasa diferente o isoforma. Sin embargo, se entiende
que pueden derivarse sitios de otras PGP sintasas que aparecen en
el genoma de mamíferos pero que aún no han sido descubiertas o
caracterizadas. Estos sitios incluyen, pero sin limitaciones, el
sitio catalítico y los sitios de unión al sustrato y otros sitios
funcionales descritos en este documento.
Se reconoce además que las secuencias de ácido
nucleico de la invención pueden alterarse para que contengan
codones, que sean preferidos o no preferidos, para un sistema de
expresión en especial. Por ejemplo, el ácido nucleico puede ser
aquel en el que se haya alterado al menos un codón y,
preferiblemente, se hayan alterado al menos el 10% o el 20% de los
codones de modo que se optimice la secuencia para su expresión en
E. coli, levadura, humano, insecto o células CHO. Los
procedimientos para determinar este uso de codones son bien
conocidos en la técnica.
La PGP sintasa aislada puede purificarse a
partir de células que la expresan de forma natural, incluyendo pero
sin limitaciones en corazón, pulmón e hígado así como en los tejidos
mostrados en la Figura 5. La PGP sintasa de la presente invención
también puede purificarse de las células que han sido alteradas para
que la expresen (recombinantes), o pueden sintetizarse usando
procedimientos de síntesis de proteínas conocidos.
En una realización, la proteína se produce por
técnicas de ADN recombinante. Por ejemplo, se clona una molécula de
ácido nucleico que codifica la PGP sintasa en un vector de
expresión, se introduce el vector de expresión en una célula
huésped y se expresa la proteína en la célula huésped. A
continuación, la proteína puede aislarse a partir de las células
mediante un esquema de purificación apropiado usando técnicas
convencionales de purificación de proteínas. Los polipéptidos a
menudo contienen aminoácidos distintos a los 20 aminoácidos
frecuentemente denominados como los 20 aminoácidos naturales.
Además, muchos aminoácidos, incluyendo los aminoácidos terminales,
pueden modificarse mediante procedimientos naturales, tales como el
procesamiento y otras modificaciones postraduccionales, o mediante
técnicas de modificación química bien conocidas en la materia. Las
modificaciones normales que se producen de forma natural en los
polipéptidos se describen en textos básicos, monografías detalladas
y en la literatura científica y son bien conocidas para los
expertos en la materia.
Por tanto, los polipéptidos también abarcan
derivados o análogos en los que un resto de aminoácido sustituido
no está codificado por el código genético, en los que se incluye un
grupo sustituyente, en los que el polipéptido maduro se fusiona con
otro compuesto, tal como un compuesto para aumentar la semivida del
polipéptido (por ejemplo, polietilenglicol) o en los que los
aminoácidos adicionales se fusionan con el polipéptido maduro, tal
como una secuencia líder o secretora o una secuencia para la
purificación del polipéptido maduro o una secuencia de
proproteína.
Las modificaciones conocidas incluyen, pero sin
limitaciones, acetilación, acilación,
ADP-ribosilación, amidación, unión covalente de
flavina, unión covalente de un grupo hemo, unión covalente de un
nucleótido o derivado de nucleótido, unión covalente de un lípido o
derivado lipídico, unión covalente de fosfatidilinositol,
entrecruzamiento, ciclación, formación de puentes disulfuro,
desmetilación, formación de entrecruzamientos covalentes, formación
de cistina, formación de piroglutamato, formilación, carboxilación
gamma, glucosilación, formación de anclajes GPI, hidroxilación,
yodinación, metilación, miristoilación, oxidación, procesamiento
proteolítico, fosforilación, prenilación, racemización,
selenoilación, sulfatación, adición de aminoácidos mediada por ARN
de transferencia a proteínas, tales como arginilación y
ubiquitinación.
Estas modificaciones son bien conocidas por los
expertos en la materia y se han descrito con gran detalle en la
literatura científica. Varias modificaciones especialmente
frecuentes, glucosilación, unión de lípidos, sulfatación,
carboxilación gamma de restos de ácido glutámico, hidroxilación y
ADP-ribosilación, por ejemplo, se describen en la
mayoría de los textos básicos, tales como
Proteins-Structure and Molecular Properties,
2ª edición, T.E. Creighton, W.H. Freeman y Compañía, Nueva York
(1993). Sobre este tema se dispone de muchas revisiones detalladas,
tales como las de Wold, F., Posttranslational Covalent
Modification of Proteins, B.C. Johnson, editor, Academic Press,
Nueva York 1-12 (1983); Seifter y col. (1990)
Meth. Enzymol. 182:626-646) y Rattan
y col. (1992) Ann. N. Y. Acad. Sci. 663:
48-62).
Como también es bien sabido, los polipéptidos no
siempre son completamente lineales. Por ejemplo, los polipéptidos
pueden estar ramificados como resultado de la ubiquitinación, y
pueden ser circulares, con o sin ramificación, generalmente como
resultado de los sucesos postraduccionales, que incluyen sucesos del
procesamiento natural y sucesos realizados por la manipulación
humana que no ocurren de forma natural. Se pueden sintetizar
polipéptidos circulares, ramificados y circulares ramificados
mediante procesos naturales no traduccionales y mediante
procedimientos sintéticos.
Las modificaciones pueden tener lugar en
cualquier parte de un polipéptido, incluyendo el esqueleto
peptídico, las cadenas laterales de los aminoácidos y los extremos
amino o carboxilo terminales. En polipéptidos naturales y
sintéticos es frecuente el bloqueo de los grupos amino o carboxilo o
de ambos, mediante una modificación covalente. Por ejemplo, el
resto amino terminal de polipéptidos obtenidos en E. coli,
antes del procesamiento proteolítico, será casi invariablemente
N-formilmetionina.
Las modificaciones pueden ser una función de
cómo se sintetiza la proteína. Para polipéptidos recombinantes, por
ejemplo, las modificaciones se determinarán mediante la capacidad de
modificación postraduccional de la célula huésped y por las señales
de modificación en la secuencia de aminoácidos del polipéptido. Por
tanto, cuando se deseé una glucosilación, debería expresarse el
polipéptido en un huésped capaz de glucosilar, generalmente una
célula eucariota. Las células de insecto a menudo realizan las
mismas glucosilaciones postraduccionales que las células de
mamíferos y, por esta razón, se han desarrollado sistemas de
expresión en células de insecto para expresar eficazmente proteínas
de mamífero con un patrón nativo de glucosilación. Consideraciones
similares se aplican a otras modificaciones.
El mismo tipo de modificación puede estar
presente en el mismo grado o en grado variable en varios sitios de
un polipéptido determinado. Además, un polipéptido determinado puede
contener más de un tipo de modificación.
Los polipéptidos PGP sintasa son útiles para
producir anticuerpos específicos para la PGP sintasa, sus regiones
o fragmentos. En la Figura 2 se muestran las regiones que tienen un
valor elevado del índice de antigenicidad.
Los polipéptidos PGP sintasa son útiles para
ensayos biológicos relacionados con la PGP sintasa. Estos ensayos
implican cualquiera de las funciones o actividades o propiedades de
la PGP sintasa conocidas útiles para el diagnóstico y tratamiento
de afecciones relacionadas con la PGP sintasa, incluyendo la
biosíntesis de CL y PG.
Los polipéptidos PGP sintasa también son útiles
en los ensayos de selección de fármacos, en sistemas basados en
células o libres de células. Los sistemas basados en células pueden
ser nativos, es decir, células que normalmente expresan la PGP
sintasa, como de una biopsia o expandidas en cultivo celular. En una
realización, sin embargo, los ensayos basados en células implican
células huésped recombinantes que expresan la PGP sintasa, tales
como aquellos descritos en los antecedentes anteriores.
La determinación de la capacidad del compuesto
de ensayo para interaccionar con la PGP sintasa también puede
comprender la determinación de la capacidad de los compuestos de
ensayo para unirse de forma preferente al polipéptido en
comparación con la capacidad de una molécula de unión conocida (por
ejemplo, CDP-diacilglicerol y glicerol
3-fosfato) para unirse al polipéptido.
Los polipéptidos pueden usarse para identificar
compuestos que modulen la actividad PGP sintasa. Estos compuestos,
por ejemplo, pueden aumentar o disminuir la afinidad o velocidad de
unión a los sustratos CDP-diacilglicerol y
glicerol 3-fosfato, competir con los sustratos por
la unión a la PGP sintasa o desplazar los sustratos unidos a la PGP
sintasa. Estos compuestos también pueden aumentar o disminuir la
actividad enzimática de la PGP sintasa. Los compuestos que modulan
la actividad PGP sintasa incluyen, pero sin limitaciones,
liponucleótidos, CDP diacilglicéridos, glicerol
3-fosfato (Hirabayashi y col. (1976) Biochemistry
15: 5205-5211), agentes reactivos de azufre
(Carman y col. (1984) J. Food Biochem
8:321-333), inositol (Bleasdale y col. (1982)
Biochim. Biophys. Acta 710:377-390) y
Ca^{2+} (Dowhan y col. (1992) Methods Enzymol
71:313-321).
La PGP sintasa de la presente invención y
variantes y fragmentos apropiados pueden usarse en selecciones de
alto rendimiento para analizar la capacidad de unión a la PGP
sintasa de compuestos candidatos. Estos compuestos pueden
seleccionarse adicionalmente frente a una PGP sintasa funcional para
determinar el efecto del compuesto sobre la actividad de la PGP
sintasa. Pueden identificarse compuestos que activen (agonista) o
inactiven (antagonista) a la PGP sintasa en un grado deseado. Los
procedimientos moduladores puede realizarse in vitro (por
ejemplo, cultivando la células con el agente) o, alternativamente,
in vivo (por ejemplo, administrando el agente a un
suje-
to).
to).
Los polipéptidos PGP sintasa pueden usarse para
seleccionar compuestos con capacidad para estimular o inhibir la
interacción entre la PGP sintasa y una molécula diana que
normalmente interacciona con la proteína PGP sintasa. La diana
puede ser un cofactor, un ión metálico o el sustrato de la PGA
sintasa. Los diferentes cofactores y grupos prostéticos que se ha
demostrado son importantes para la actividad PGP sintasa máximo
incluyen, pero sin limitaciones Triton X-100,
fosfatidiletanolamina y fosfatidilinositol.
Diferentes metales o sales que se ha demostrado
son importantes para la actividad de la PGP sintasa incluyen, pero
sin limitaciones Mn^{+2}, Mg^{+2}, Ca^{+2}, Co^{+2} y
Ba^{+2}. El ensayo incluye las etapas de combinar la proteína PGP
sintasa con un compuesto candidato en afecciones que permitan que la
proteína PGP sintasa o un fragmento interaccione con la molécula
diana, y detectar la formación de un complejo entre la proteína PGP
sintasa y la diana o detectar la consecuencia bioquímica de la
interacción con la PGP sintasa y la diana.
La determinación de la capacidad de la PGP
sintasa para unirse a una molécula diana también puede lograrse
usando una tecnología, tal como un análisis de interacción
biomolecular (BIA) en tiempo real. Sjolander y col. (1991) Anal.
Chem. 63:2338-2345 y Szabo y col. (1995)
Curr. Opin. Struct. Biol. 5:699-705. Según
se usa en este documento, "BIA" es una tecnología para el
estudio de las interacciones bioespecíficas en tiempo real, sin
marcar ninguno de los elementos que interaccionan (por ejemplo,
BIAcore^{TM}). Los cambios en el fenómeno óptico de la resonancia
del plasmón superficial (SPR) pueden usarse como una indicación de
las reacciones en tiempo real entre moléculas biológicas.
Los compuestos de ensayo de la presente
invención pueden obtenerse usando cualquiera de las numerosas
aproximaciones de procedimientos de bibliotecas combinatorias
conocidas en la técnica, incluyendo: bibliotecas biológicas;
bibliotecas de fase sólida paralela o de fase en soluciones
direccionables, procedimientos de bibliotecas sintéticas que
necesitan deconvolución, el procedimientos de biblioteca "una
perla, un compuesto" y procedimientos de bibliotecas sintéticas
usando selección por cromatografía de afinidad. La estrategia de
biblioteca biológica se limita a bibliotecas de polipéptidos,
mientras que las otras cuatro estrategias se aplican a polipéptidos,
oligómeros no peptídicos o bibliotecas de pequeñas moléculas de
compuestos (Lam, K. S. (1997) Anticancer Drug Des.
12:145).
En la técnica pueden encontrarse ejemplos de
procedimientos para la síntesis de bibliotecas molecular, por
ejemplo, en DeWitt y col. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA
90:6909; Erb y col. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA
91:11422; Zuckermann y col. (1994). J. Med. Chem.
37:2678; Cho y col. (1993) Science 261:1303; Carell y
col. (1994) Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 33:2059; Carell y
col. (1994) Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 33:2061 y en Gallop
y col. (1994) J Med. Chem. 37:1233. Las bibliotecas de
compuestos pueden estar presentes en solución (por ejemplo,
Houghten (1992) Biotechniques 13:412-421) o
en perlas (Lam (1991) Nature 354:82-84),
chips (Fodor (1993) Nature 364:555-556),
bacterias (Ladner, documento USP 5.223.409), esporas (Ladner,
documento USP'409), plásmidos (Cull y col. (1992) Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 89:1865-1869) o en fagos (Scott y
Smith (1990) Science 249:386-390); (Devlin
(1990) Science 249:404-406); (Cwirla y col.
(1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA
97:6378-6382); (Felici (1991) J. Mol. Biol.
222:301-310); (Ladner supra).
Los compuestos candidatos incluyen, por ejemplo,
1) péptidos, tales como péptidos solubles, que incluyen péptidos de
fusión con cola de Ig y miembros de bibliotecas aleatorias de
péptidos (véase, por ejemplo, Lam y col. (1991) Nature
354:82-84; Houghten y col. (1991) Nature
354: 84-86) y bibliotecas moleculares derivadas
mediante química combinatoria hechas de aminoácidos de configuración
D y/o L; 2) fosfopéptidos (por ejemplo, miembros de bibliotecas de
fosfopéptidos dirigidos aleatorios y parcialmente degenerados,
véase, por ejemplo, Songyang y col. (1993) Cell
72:767-778); 3) anticuerpos (por ejemplo,
anticuerpos policlonales, monoclonales, humanizados,
antiidiotípicos, quiméricos y de cadena sencilla, así como Fab,
F(ab')_{2}, fragmentos Fab de bibliotecas de expresión y
fragmentos de anticuerpos de unión a epítopo) y 4) moléculas
orgánicas e inorgánicas pequeñas (por ejemplo, moléculas obtenidas
de bibliotecas combinatorias y de productos naturales).
Un compuesto candidato es una PGP sintasa
soluble de longitud completa o un fragmento, que compite por la
unión al sustrato, incluyendo pero sin limitaciones los descritos en
este documento. Otros compuestos candidatos incluyen PGP sintasas
mutantes o fragmentos apropiados que contienen mutaciones que afecta
a la función de la PGP sintasa y, de este modo, compite por los
sustratos, por ejemplo, CDP-diacilglicerol y
glicerol 3-fosfato. Por consiguiente, la invención
abarca un fragmento que compite por el sustrato de unión, por
ejemplo con una afinidad mayor, o un fragmento que se une al
sustrato o sustratos, pero no cataliza la transferencia del grupo
fosfato.
La invención proporciona otros puntos finales
para identificar compuestos que modulen (estimulen o inhiban) la
actividad PGP sintasa. Típicamente, los ensayos implican un ensayo
de sucesos que da lugar a una transferencia de un grupo fosfato
sustituido indicativo de la actividad PGP sintasa. De este modo,
puede analizarse la expresión de genes que están regulados por
incremento o por disminución en respuesta a la enzima PGP sintasa.
En una realización, la región reguladora de estos genes se puede
unir de forma operativa a un marcador que sea fácilmente
detectable, tal como la luciferasa. Adicionalmente, las medidas del
transporte del metabolito a través de las membranas mitocondriales
y el contenido mitocondrial en cardiolipina pueden servir como
parámetros para cuantificar la actividad PGP sintasa.
Cualquiera de las funciones biológicas o
bioquímicas mediadas por la PGP sintasa puede usarse como ensayo de
punto final. Estas incluyen todos los sucesos bioquímicos o
biológicos descritos en este documento, en las referencias citadas
en este documento e incorporadas por referencia de estos sucesos, y
otras funciones de la PGP sintasa conocidos por los expertos en la
materia.
Los compuestos de unión y/o activación también
pueden analizarse usando proteínas PGP sintasa quiméricas en las
que uno o más dominios, sitios y similares, según se describe en
este documento, o parte de las mismas, pueden sustituirse por sus
equivalentes heterólogos derivados de otras PGP sintasas. Por
ejemplo, puede usarse una región de unión al sustrato o región de
unión al cofactor que interacciona con una especificidad y/o
afinidad de sustrato o cofactor diferente al de la PGP sintasa
nativa. Alternativamente, puede sustituirse la secuencia de
direccionamiento nativa por una secuencia de direccionamiento
heteróloga. Esto dará lugar a una localización subcelular o celular
diferente. Como una alternativa adicional, los sitios que son
responsables del desarrollo, temporal o especificidad tisular
pueden sustituirse por sitios heterólogos, de modo que la PGP
sintasa puede detectarse en afecciones de desarrollo específica,
temporal o expresión específica de tejido.
Los polipéptidos PGP sintasa también son útiles
en ensayos competitivos de unión en procedimientos diseñados para
descubrir compuestos que interaccionen con la PGP sintasa. De este
modo, se expone un compuesto a un polipéptido PGP sintasa en
afecciones que permitan al compuesto unirse o interaccionar con el
polipéptido de alguna otra forma. También se añade a la mezcla un
polipéptido PGP sintasa soluble. Si el compuesto de ensayo
interacciona con el polipéptido PGP sintasa soluble, disminuye la
cantidad de complejo formado o la actividad de la diana de la PGP
sintasa. Este tipo de ensayo es especialmente útil en los casos en
que se buscan compuestos que interaccionen con regiones específicas
de la PGP sintasa. De este modo, el polipéptido soluble que compite
con la región diana de la PGP sintasa se diseña para que contenga
secuencias peptídicas correspondientes a la región de interés.
Puede usarse otro tipo de ensayo de
competición-unión para descubrir compuestos que
interaccionan con sitios específicos funcionales e inhiben la PGP
sintasa. Como ejemplo, pueden añadirse a la muestra de PGP sintasa
los sustratos (CDP-diacilglicerol y glicerol
3-fosfato) y un compuesto candidato. Los compuestos
que interaccionan con la PGP sintasa en el mismo sitio que los
sustratos reducirán la cantidad de complejo formado entre la PGP
sintasa y los sustratos. Un ejemplo de un grupo de compuestos que
afectan a la actividad PGP sintasa son agentes tiorreactivos. Los
inhibidores adicionales de la PGP sintasa incluyen: liponucleótido,
inositol, Triton X-100 y los cationes divalentes de
magnesio, calcio, cadmio, cinc, mercurio y cobre a ciertas
concentraciones milimolares críticas.
(http://www.expasy.ch/enzyme).
Para realizar ensayos libres de células para la
selección de fármacos, es deseable inmovilizar la PGP sintasa, o un
fragmento, o su molécula diana para facilitar la separación de los
complejos de las formas no acomplejadas de una o ambas proteínas,
así como adaptar la automatización del ensayo.
En los ensayos de selección de fármacos pueden
usarse técnicas para inmovilizar proteínas sobre matrices. En una
realización, puede proporcionarse una proteína de fusión que añada
un dominio que permita a la proteína unirse a una matriz. Por
ejemplo, pueden adsorberse proteínas de fusión
glutatión-S-transferasa/PGP sintasa
a perlas de glutatión sefarosa (Sigma Chemical, San Luis, MO) o a
placas de microvaloración derivatizadas con glutatión, que a
continuación se mezclan con los lisados celulares (por ejemplo,
marcados con ^{35}S) y el compuesto candidato y la mezcla se
incuba en afecciones que promueven la formación de complejos (por
ejemplo, en afecciones fisiológicas de sal y pH). Tras la
incubación, las perlas se lavan para eliminar cualquier marcaje no
unido, y la matriz inmovilizada y el radiomarcaje se determina
directamente, o en el sobrenadante después de que se disocien los
complejos. Alternativamente, los complejos pueden disociarse de la
matriz, separarse por SDS-PAGE y a partir del gel,
puede cuantificarse el nivel de proteína PGP sintasa unida al
receptor que se encuentra en la fracción de perlas usando técnicas
electroforéticas convencionales. Por ejemplo, el polipéptido o su
molécula diana pueden inmovilizarse utilizando la conjugación de
biotina y estreptavidina usando técnicas bien conocidas en la
materia. Alternativamente, los anticuerpos que reaccionan con la
proteína, pero que no interfieren con la unión de la proteína a su
molécula diana, pueden derivatizarse en los pocillos de la placa
para atrapar la proteína en los pocillos mediante la conjugación con
el anticuerpo. Las preparaciones de un componente diana de unión a
la PGP sintasa y de un compuesto candidato se incuban en los
pocillos que presenta la PGP sintasa y puede cuantificarse la
cantidad de complejos retenidos en el pocillo. Los procedimientos
para detectar estos complejos, además de los descritos anteriormente
para los complejos inmovilizados de GST, incluyen la
inmunodetección de los complejos usando anticuerpos que reaccionan
con la molécula diana PGP sintasa, o que reaccionan con la PGP
sintasa y compiten con la molécula diana, así como ensayos ligados a
enzimas que dependen de la detección de la actividad enzimática
asociada con la molécula diana.
Los moduladores de la actividad PGP sintasa
identificados según estos ensayos de análisis de fármacos pueden
usarse para tratar a un sujeto con un trastorno mediado por la PGP
sintasa, tratando las células que expresan la PGP sintasa. Estos
procedimientos de tratamiento incluyen las etapas de administrar los
moduladores de la actividad PGP sintasa en una composición
farmacéutica como se describe en este documento, a un sujeto que
necesita este tratamiento.
El tratamiento se define como la aplicación o
administración de un agente terapéutico a un paciente, o la
aplicación o administración de un agente terapéutico a un tejido o
línea celular aislada de un paciente que tiene una enfermedad, un
síntoma de la enfermedad o una predisposición a la enfermedad, con
el fin de curar, cicatrizar, aligerar, disipar, alterar, remediar,
aliviar, mejorar o afectar a la enfermedad, los síntomas de la
enfermedad o la predisposición a la enfermedad. "Sujeto", según
se usa en este documento, puede referirse a un mamífero, por
ejemplo, un humano o a un modelo experimental o animal o de
enfermedad. El sujeto puede también ser un animal no humano, por
ejemplo, un caballo, vaca, cabra u otros animales domésticos. Un
agente terapéutico incluye, pero sin limitaciones, pequeñas
moléculas, péptidos, anticuerpos, ribozimas y oligonucleótidos
complementarios.
La PGP sintasa se expresa en tejidos que
incluyen, pero sin limitaciones, corazón, pulmón, hígado y los
tejidos mostrados en la Figura 5.
Por tanto, la PGP sintasa de la presente
invención es importante para el tratamiento de trastornos que
afectan a estos tejidos.
Los trastornos que afecta al pulmón incluyen,
pero sin limitaciones, anomalías congénitas; atelectasis;
enfermedades de origen vascular, tales como congestión pulmonar y
edema, incluyendo edema pulmonar hemodinámico y edema causado por
daño microvascular, síndrome de estrés respiratorio del adulto (daño
alveolar difuso), embolia pulmonar, hemorragia e infarto, e
hipertensión pulmonar y esclerosis vascular; enfermedad pulmonar
obstructiva crónica, tal como enfisema, bronquitis crónica, asma
bronquial y bronquiectasis; enfermedades intersticiales difusas
(infiltradas, restrictivas), tales como neumoconiasis, sarcoidosis,
fibrosis pulmonar idiopática, neumonitis intersticial descamativa,
neumonitis hipersensible, eosinofilia pulmonar (infiltración
pulmonar con eosinofilia), neumonía ocasionada por Brochiolitis
obliterans, síndromes de hemorragia pulmonar difusa, incluyendo
el síndrome de Goospasture, hemosiderosis pulmonar idiopática y
otros síndromes hemorrágicos, implicación pulmonar en trastornos
vasculares de colágeno y proteinosis alveolar pulmonar;
complicaciones de terapias, tales como enfermedad pulmonar inducida
por fármacos, enfermedad pulmonar inducida por radiación y
trasplante pulmonar; tumores, tales como carcinoma broncogénico,
incluyendo síndromes paraneoplásicos, carcinoma bronquioalveolar,
tumores neuroendocrinos, tales como carcinoide bronquial, tumores
diversos y tumores metastáticos; patologías de la pleura,
incluyendo derrames pleurales inflamatorios, derrames pleurales no
inflamatorios, neumotórax y tumores pleurales, incluyendo tumores
fibrosos solitarios (fibroma pleural) y mesotelioma maligno.
Los trastornos que afectan al hígado incluyen,
pero sin limitaciones, daño hepático; ictericia y colestasis, tales
como formación de bilirrubina y de ácidos biliares; insuficiencia
hepática y cirrosis, tal como cirrosis, hipertensión portal,
incluyendo ascitis, derivación portosistémica y esplenomegalia,
trastornos infecciosos, tales como hepatitis vírica, incluyendo
infección por hepatitis A-E e infección por otros
virus de la hepatitis, síndromes clínicopatológicos, tales como el
estado portador, infección asintomática, hepatitis viral aguda,
hepatitis viral crónica y hepatitis fulminante; hepatitis
autoinmune; enfermedad hepática inducida por fármacos y toxinas,
tales como enfermedad hepática alcohólica; errores congénitos del
metabolismo y enfermedad hepática pediátrica, tal como
hemocromatosis, enfermedad de Wilson, deficiencia de
\alpha1-antitripsina y hepatitis neonatal;
enfermedad del conducto biliar intrahepático, tales como cirrosis
biliar secundaria, cirrosis biliar primaria, colangitis
esclerosante primaria y anomalías de árbol biliar; trastornos
circulatorios, tales como deficiencia del flujo sanguíneo en el
hígado, incluyendo compromiso de la arteria hepática y obstrucción
de la vena porta y trombosis, alteración de flujo sanguíneo que
atraviesa el hígado, incluyendo congestión pasiva y necrosis
centrilobular y peliosis hepática, obstrucción del flujo de salida
de la vena hepática, incluyendo trombosis de la vena hepática
(síndrome de Budd-Chiari) y enfermedad venooclusiva;
enfermedad hepática asociada con el embarazo, tal como preeclampsia
y eclampsia, hígado graso agudo del embarazo y colestasis
intrahepática del embarazo; complicaciones hepáticas del trasplante
de órgano o de médula ósea, tal como toxicidad a fármacos tras el
trasplante de médula ósea, enfermedad injerto contra huésped y daño
no inmunológico en hígados alógrafos; tumores y afecciones
tumorales, tales como hiperplasias, adenomas y tumores malignos,
incluyendo carcinoma primario de hígado y tumores metastáticos.
Los trastornos que afectan al corazón incluyen,
pero sin limitaciones, insuficiencia cardiaca, incluyendo pero sin
limitaciones, hipertrofia cardiaca, insuficiencia cardiaca del lado
izquierdo e insuficiencia cardiaca del lado derecho; enfermedad
cardiaca isquémica, incluyendo pero sin limitaciones, angina de
pecho, infarto de miocardio, enfermedad cardiaca isquémica crónica
y muerte cardiaca súbita, enfermedad cardiaca hipertensiva,
incluyendo pero sin limitaciones, la enfermedad cardiaca
hipertensiva sistémica (del lado izquierdo) y enfermedad cardiaca
hipertensiva pulmonar (del lado derecho); enfermedad cardiaca
valvular, incluyendo pero sin limitaciones, la degeneración
valvular causada por calcificación, tal como estenosis aórtica por
calcificación, calcificación de una válvula aórtica congénitamente
bicúspide y calcificación anular mitral y degeneración mixomatosa de
la válvula mitral (prolapso de la válvula mitral), fiebre reumática
y enfermedad cardiaca reumática, endocarditis infecciosa y
vegetaciones no infectadas, tal como endocarditis trombótica no
bacteriana y endocarditis de lupus eritematoso sistémico
(enfermedad de Libman-Sacks), enfermedad cardiaca
carcinoide y complicaciones de válvulas artificiales; enfermedad
miocárdica, incluyendo, pero sin limitaciones, cardiomipatía
dilatada, cardiomiopatía hipertrófica, cardiomiopatía restrictiva y
miocarditis; enfermedad pericárdica, incluyendo pero sin
limitaciones, derrame pericárdico y hemopericardio y pericarditis,
incluyendo pericarditis aguda y pericarditis en curación, y
enfermedad cardiaca reumatoide; enfermedad cardiaca neoplásica,
incluyendo pero sin limitaciones, tumores cardiacos primarios,
tales como mixoma, lipoma, fibroelastoma papilar, rabdomioma y
sarcoma, y efectos cardiacos de neoplasias no cardiacas; enfermedad
cardiaca congénita, incluyendo pero sin limitaciones, cianosis
tardía (derivación de izquierda a derecha), tales como defecto del
septo atrial, defecto del septo ventricular, ducto arterioso
patente y defecto del septo atrioventricular, cianosis temprana
(derivación de izquierda a derecha) tal como tetralogía de Fallot,
transposición de las arterias grandes, tronco arterioso, atresia
tricúspide y conexión venosa pulmonar anómala total, anomalías
congénitas obstructivas, tales como coartación de la aorta,
estenosis pulmonar y atresia y estenosis aórtica y atresia y
trastornos que implican trasplante cardíaco.
Los trastornos que afectan a los vasos
sanguíneos incluyen, pero sin limitaciones, respuestas de las
células de las paredes vasculares a lesiones, tales como disfunción
endotelial y activación endotelial y engrosamiento de la íntima;
enfermedades vasculares que incluyen, pero sin limitaciones,
anomalías congénitas, tales como fístula arteriovenosa,
aterosclerosis y enfermedad vascular hipertensiva, tal como
hipertensión; enfermedad inflamatoria (las vasculítides, tales como
arteritis de células gigantes (temporal), arteritis de Takayasu,
poliarteritis nodosa (clásica), síndrome de Kawasaki (síndrome
mucocutáneo y del ganglio linfático), poliangeítis microscópica
(poliarteritis microscópica, hipersensibilidad o angeítis
leucocitoclástica), granulomatosis de Wegener, tromboangeítis
obliterante (enfermedad de Buerger), vasculitis asociada con otras
enfermedades y arteritis infecciosa; enfermedad de Raynaud;
aneurismas y disección, tales como aneurisma aórtico abdominal,
aneurismas sifilíticos (luéticos) y disección aórtica (hematoma
disecante); enfermedades de venas y vasos linfáticos, tales como
venas varicosas, tromboflebitis y flebotrombosis, obstrucción de la
vena cava superior (síndrome de la vena cava superior), obstrucción
de la vena cava inferior (síndrome de la vena cava inferior) y
linfangitis y linfedema; tumores, incluyendo tumores benignas y
enfermedades similares a tumores, tales como hemangioma,
linfangioma, tumor glómico (glomangioma), ectasias vasculares y
angiomatosis bacilar, y tumores de grado intermedio (limítrofe
maligno de grado bajo), tales como sarcoma de Kaposi y
hemangioendotelioma y tumores malignos, tales como angiosarcoma y
hemangiopericitoma; y patología de intervenciones terapéuticas en
enfermedad vascular, tales como angioplastia con globo y técnicas
relacionadas y sustitución vascular, tales como cirugía de implante
de bypass de la arteria coronaria.
Los trastornos que afectan a los eritrocitos
incluyen, pero sin limitaciones, anemias, tales como anemias
hemolíticas, incluyendo esferocitosis hereditaria, enfermedad
hemolítica debida a defectos en las enzimas de los eritrocitos:
deficiencia de la glucosa-6-fosfato
deshidrogenasa, enfermedad de células falciformes, síndromes de
talasemia, hemoglobinuria paroxismal nocturna, anemia
inmunohemolítica y anemia hemolítica como resultado de un trauma de
los eritrocitos y anemias de eritropoyesis disminuida, incluyendo
anemias megaloblásticas, tales como anemias de vitamina B12: anemia
perniciosa y anemia por deficiencia de folato, anemia por
deficiencia de hierro, anemia por enfermedad crónica, anemia
aplásica, aplasia pura de eritrocitos y otras formas de
insuficiencia de la médula ósea.
Los trastornos que implican al músculo
esquelético incluyen tumores tales como rabdomiosarcoma.
Las enfermedades que afectan al riñón incluyen,
pero sin limitaciones, anomalías congénita, pero sin limitaciones,
enfermedades quísticas del riñón, que incluyen pero sin
limitaciones, displasia renal quística, enfermedad del riñón
poliquístico autosómica dominante (adulto), enfermedad del riñón
poliquístico autosómica recesiva (infancia) y enfermedades
quísticas de la médula renal, que incluyen, pero sin limitaciones,
riñón con médula en esponja y complejo
nefronoptisis-enfermedad quística medular urémica,
enfermedad quística adquirida (asociada a diálisis), tal como
quites simples; enfermedad glomerular que incluyen patologías de
daño glomerular que incluye, pero sin limitaciones, en depósito de
complejos inmunes in situ, que incluyen, pero sin
limitaciones, nefritis anti-GBM, nefritis de
Heymann y anticuerpos frente a antígenos plantados, nefritis de
complejo inmune en circulación, anticuerpos frente a células
glomerulares, inmunidad mediada por células en glomerulonefritis,
activación de la vía alternativa del complemento, daño de células
epiteliales y patologías que implican a mediadores de daño
glomerular incluyendo mediadores celulares y solubles,
glomerulonefritis aguda, tal como glomerulonefritis proliferativa
(postestreptocócica, postinfección), incluyendo pero sin
limitaciones, glomerulonefrítis postestreptocócica y
glomerulonefritis aguda no estreptocócica, glomerulonefritis
rápidamente progresiva (semilunar), síndrome nefrótico,
glomerulonefritis membranosa (nefropatía membranosa), enfermedad de
cambio mínimo (nefrosis lipoide), glomeruloesclerosis segmentaria
focal, glomerulonefritis membranoproliferativa, nefropatía de IgA
(enfermedad de Berger), glomerulonefritis focal proliferativa
necrosante (glomerulonefritis focal), nefritis hereditaria,
incluyendo pero sin limitaciones, el síndrome de Alport y la
enfermedad de membrana delgada (hematuria familiar benigna),
glomerulonefritis crónica, lesiones glomerulares asociada a la
enfermedad sistémica, incluyendo pero sin limitaciones, lupus
eritematoso sistémico, púrpura de Henock-Schölein,
endocarditis bacteriana, glomeruloesclerosis diabética,
amiloidosis, glomerulonefritis fibrilar e inmunolactoide y otros
trastornos sistémicos; enfermedades que afectan a los túbulos e
intersticio, incluyendo necrosis tubular aguda y nefritis
tubulointersticial, incluyendo pero sin limitaciones, pielonefritis
e infección del tracto urinario, pielonefritis agua, pielonefritis
crónica y nefropatía por reflujo y nefropatía tubulointersticial
inducida por fármacos y toxinas, incluyendo pero sin limitaciones,
nefritis intersticial inducida por fármacos, nefropatía por abuso de
analgésico, nefropatía asociada con fármacos antiinflamatorios no
esteroideos y otras enfermedades tubulointersticial incluyendo,
pero sin limitaciones, nofropatía por urato, hipercalcemia y
nefrocalcinosis, y mieloma múltiple; enfermedades de vasos
sanguíneos incluyendo nefroesclerosis benigna, hipertensión maligna
y nefroesclerosis acelerada, estenosis de la arteria renal y
microangiopatias trombóticas incluyendo, pero sin limitaciones,
síndrome hemolítico urémico clásico (infancia), púrpura
trombocitopénica trombótica/síndrome hemolítico urémico del adulto,
HUS/TTp idiopático y otros trastornos vascular, pero sin
limitaciones, enfermedad renal isquémica aterosclerótica,
enfermedad renal ateroembólica, enfermedad por nefropatía de de
células falciformes, necrosis cortical difusa e infartos renales;
obstrucción del tracto urinario (uropatía obstructiva); urolitiasis
(cálculos renales, piedras) y tumores del riñón incluyendo, pero
sin limitaciones, tumores benignos, tales como adenoma papilar
renal, fibroma renal o hamartoma (tumor de células intersticiales
renomedulares), angiomiolipoma y oncocitoma y tumores malignos,
incluyendo carcinomas de células renales (hipernefroma,
adenocarcinoma de riñón), que incluyen carcinomas uroteliales de
pelvis renales.
Los trastornos que afectan al páncreas incluyen
aquellos del páncreas exocrino, tal como anomalías congénitas,
incluyendo pero sin limitaciones, páncreas ectópico; pancreatitis,
incluyendo pero sin limitaciones, pancreatitis aguda; quistes,
incluyendo pero sin limitaciones, pseudoquistes, tumores, incluyendo
pero sin limitaciones, tumores quísticos y carcinoma del páncreas,
y trastornos del páncreas endocrino tales como, diabetes mellitus;
tumores de las células del islote, incluyendo pero sin limitaciones,
insulinomas, gastrinomas y otros tumores raros de las células del
islote.
Entre las células formadoras del hueso se
incluyen células osteoprogenitoras, osteoblastos y osteocitos. Los
trastornos del hueso son complejos ya que pueden afectar al
esqueleto durante cualquier de las etapas de su desarrollo. Por
tanto, los trastornos pueden tener manifestaciones variables y
pueden afectar a uno, a múltiples o a todos los huesos del cuerpo.
Estos trastornos incluyen, malformaciones congénitas, acondroplasia
y enanismo tanatofórico, enfermedades asociadas con una matriz
anómala, tales como enfermedad de colágeno de tipo 1, osteoporosis,
enfermedad de Paget, raquitismo, osteomalacia, osteodistrofia de
alto recambio, enfermedad aplásica o de bajo recambio,
osteonecrosis, osteomielitis piogénica, osteomielitismo tuberculoso,
osteoma, osteoma osteoide, osteoblastoma, osteosarcoma,
osteocondroma, condromas, condroblastoma, fibroma condromixóide,
condrosarcoma, defectos corticales fibrosos, displasia fibrosa,
fibrosarcoma, histiocitoma fibroso maligno, sarcoma de Ewing, tumor
neuroectodérmico primitivo, tumor de células gigantes y tumores
metastásicos.
Los trastornos que afectan al cerebro incluyen,
pero sin limitaciones, trastornos que afectan a neuronas y
trastornos que afectan a la glía, tales como astrocitos,
oligodendrocitos, células ependimales y microglía; edema cerebral,
aumento de la presión intracraneal y herniación, e hidrocéfalo;
malformaciones y enfermedades del desarrollo, tales como defectos
del tubo neural, anomalías en el prosencéfalo, anomalías en la fosa
posterior y siringomielia e hidromielia; daño cerebral perinatal;
enfermedades cerebrovasculares, tales como las relacionadas con
hipoxia, isquemia e infarto, incluyendo hipotensión, hipoperfusión,
y estados de flujo bajo (isquemia cerebral global e isquemia
cerebral focal) infarto debido a obstrucción del aporte sanguíneo
local, hemorragia intracraneal, incluyendo hemorragia intracerebral
(intraparenquimal), hemorragia subaracnoidea y rotura de aneurismas
congénitos y malformaciones vasculares, enfermedad cerebrovascular
hipertensivo; incluyendo infartos lagunares, hemorragias en
hendidura y encefalopatía hipertensivas; infecciones, tales como
meningitis aguda, incluyendo meningitis piogénica aguda
(bacteriana) y meningitis aséptica aguda (viral), infecciones
focales supurativas agudas, incluyendo abscesos cerebrales, empiema
subdural y abscesos extradulares, meningoencefalitis bacteriana
crónica, incluyendo tuberculosis y micobacteriosis, neurosífilis y
neuroborreliosis (enfermedad de Lyme), meningoencefalitis viral,
incluyendo encefalitis viral vectorizada por artrópodos (Arbo),
virus Herpes simplex de Tipo 1, virus Herpes simplex
de Tipo 2, virus Varicella-zoster (Herpes
zoster), citomegalovirus, poliomielitis, rabia y virus 1 de la
inmunodeficiencia humana, incluyendo meningoencefalitis por
VIH-1 (encefalitis subaguda), mielopatía vacuolar,
miopatia asociada al SIDA, neuropatía periférica y SIDA en niños,
leucoencefalopatía multifocal progresiva, panencefalitis
esclerosante subaguda, meningoencefalitis fúngica, otras
enfermedades infecciosa del sistema nervioso; encefalopatías
espongiformes transmisibles (enfermedades de priones); enfermedades
desmielinizantes, incluyendo esclerosis múltiple, variantes de
esclerosis múltiple, encefalomielitis diseminada aguda y
encefalomielitis hemorrágica necrosante aguda y otras enfermedades
con desmielinización; enfermedades degenerativas, tales como
enfermedades degenerativas que afectan a al córtex cerebral,
incluyendo enfermedad de Alzheimer y enfermedad de Pick,
enfermedades degenerativas de ganglios basales y del tronco
cerebral, incluyendo Parkinsonismo, enfermedad idiopática de
Parkinson (parálisis temblorosa), parálisis supranuclear
progresiva, degeneración corticobasal, atrofia multisistémica,
incluyendo degeneración estriatonigral, síndrome de
Shy-Drager y atrofia olivopontocerebelar y
enfermedad de Huntington; degeneraciones espinocerebelares,
incluyendo ataxias espinocerebelares, incluyendo ataxia de
Friedreich y ataxia telangectasia, enfermedades degenerativas que
afectan a neuronas motoras, incluyendo esclerosis lateral
amiotrófica (enfermedad de neuronas motoras), atrofia bulboespinal
(síndrome de Kennedy) y atrofia muscular espinal; errores congénitos
del metabolismo, tales como leucodistrofias, incluyendo la
enfermedad de Krabbe, leucodistrofia metacromática,
adrenoleucodistrófia, enfermedad de
Pelizaeus-Merzbacher y enfermedad de Canavan,
encefalomiopatias mitocondriales, incluyendo la enfermedad de Leigh
y otras encefalomiopatias mitocondriales; enfermedades metabólicas
tóxicas o adquiridas, incluyendo deficiencias en vitaminas tales
como deficiencia en tiamina (vitamina B_{1}) y deficiencia en
vitamina B_{12}, secuelas neurológicas de trastornos metabólicos,
incluyendo hipoglucemina, hiperglucemia y encefalopatía hepática,
enfermedades tóxicas, incluyendo monóxido de carbono, metanol,
etanol y radiación, incluyendo daños inducidos por metotrexato y
radiación combinados; tumores, tales como gliomas, incluyendo
astrocitoma, incluyendo astrocitoma fibrilar (difuso) y glioblastoma
multiforme, astrocitoma pilocítico, xantoastrocitoma pleomórfico y
glioma del tronco cerebral, oligodendroglioma y ependimoma y
lesiones relacionadas con la masa paraventricular, tumores
neuronales, neoplasias poco diferenciados, incluyendo
meduloblastoma, otros tumores parenquimales, incluyendo linfoma
cerebral primario, tumores de células germinales y tumores
parenquimales pineales, meningiomas, tumores metastáticos, síndromes
paraneoplásicos, tumores de la vaina nerviosa periférica,
incluyendo neurilemmoma, neurofibroma y tumores maligno de la vaina
nerviosa periférica (schwannoma maligno) y síndromes neurocutáneos
(facomatosos), incluyendo neurofibromatosis, incluyendo
neurofibromatosis de Tipo 1 (NF1) y neurofibromatosis de Tipo 2
(NF2), esclerosis tuberosa y enfermedad de Von
Hippel-Lindau.
Los trastornos de la mama incluyen, pero sin
limitaciones, trastornos del desarrollo; inflamaciones, incluyendo
pero sin limitaciones, mastitis aguda, mastitis periductal, mastitis
periductal (absceso subareolar recurrente, metaplasia escamosa de
los conductos lactíferos), ectasia del conducto mamario, necrosis
grasa, mastitis granulomatosas y patologías asociadas con los
implantes de mama de silicona; cambios fibroquísticos, enfermedad de
mama proliferativa, incluyendo pero sin limitaciones, hiperplasia
epitelial, adenosis esclerosante y papilomas de conducto pequeño;
tumores que incluyen, pero sin limitaciones, tumores estromales
tales como fibroadenoma, tumor filoides y sarcomas, y tumores
epiteliales tales como papiloma de conducto grande; carcinoma de la
mama que incluye carcinoma in situ (no invasivo) que incluye
carcinoma ductal in situ (incluyendo la enfermedad de Paget)
y el carcinoma lobular in situ, y carcinoma invasivo
(infiltrante) que incluye, pero sin limitaciones, carcinoma ductal
invasivo, de ningún tipo en especial, carcinoma lobular invasivo,
carcinoma medular, carcinoma coloide (mucosa), carcinoma tubular y
carcinoma papilar invasivo y neoplasias malignos diversos.
Los trastornos en el pecho del varón incluye,
pero sin limitaciones, ginecomastia y carcinoma.
Los trastornos que afectan al ovario incluyen,
por ejemplo, enfermedad ovárica poliquística, síndrome de
Stein-Leventhal, Pseudomyxoma peritonei e
hipertecosis estromal; tumores de ovario tales como, tumores de
epitelio celómico, tumores serosos, tumores mucosos, tumores
endometroides, adenocarcinoma de células claras, cistadenofibroma,
tumores de Brenner, tumores epiteliales superficiales; tumores de
células germinales, tales como teratomas maduros (benignos),
teratomas monodérmicos, teratomas malignos inmaduros, disgerminoma,
tumor del seno endodérmico, coriocarcinoma; tumores de los cordones
sexuales y del estroma, tales como, tumores de células de la
teca-granulosa, tecomas-fibromas,
andoblastomas, tumores de células en colina y gonadoblastoma; y
tumores metastáticos tales como tumores de Krukenberg.
Los trastornos que afectan a la próstata
incluye, pero sin limitaciones, inflamaciones, aumento benigno, por
ejemplo, hiperplasia nodular (hipertrofia o hiperplasia prostática
benigna) y tumores tales como carcinoma.
Los trastornos que afectan al colon incluyen,
pero sin limitaciones, anomalías congénitas, tales como atresia y
estenosis, divertículo de Meckel, megacolon agangliónico congénito
(enfermedad de Hirschspung); enterocolitis, tales como diarrea y
disentería, enterocolitis infecciosa, incluyendo gastroenteritis
viral, enterocolitis bacteriana, enterocolitis necrosante, colitis
asociada a antibióticos (colitis pseudomembranosa) y colitis
colagenosa y linfocítica, trastornos inflamatorios intestinales
diversos, incluyendo parásitos y protozoos, síndrome de
inmunodeficiencia adquirida, trasplante, daño intestinal inducido
por fármacos, enterocolitis por radiación, colitis neutropénica
(tifilitis) y colitis derivada, enfermedad intestinal inflamatoria
idiopática, tal como la enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa;
tumores del colon, tales como pólipos no neoplásicos, adenomas,
síndromes familiares, carcinogénesis colorrectal, carcinoma
colorrectal y tumores carcinoides.
Los trastornos que afectan al bazo incluyen,
pero sin limitaciones, esplenomegalia, incluyendo esplenitis aguda
inespecífica, esplenomegalia congestiva e infartos esplénicos;
neoplasias, anomalías congénitas y rotura. Los trastornos asociados
con la esplenomegalia incluyen infecciones, tales como esplenitis
inespecífica, mononucleosis infecciosa, tuberculosis, fiebre
tifoidea, brucelosis, citomegalovirus, sífilis, malaria,
histoplasmosis, toxoplasmosis, leishmaniasis visceral,
tripanosomiasis, esquistosomiasis, leishmaniasis y equinococosis;
estados congestivos relacionados con hipertensión parcial, tales
como cirrosis hepática, trombosis de la vena porta o esplénica e
insuficiencia cardiaca, trastornos linfohematogénicos, tales como la
enfermedad de Hodgkin, linfomas/leucemia no Hodgkin, mieloma
múltiple, trastornos mieloproliferativos, anemias hemolíticas y
púrpura tromocitopénica; dolencias
inmunológicas-inflamatorias, tales como artritis
reumatoide y lupus eritematoso sistémico; enfermedades de
almacenamiento, tales como la enfermedad de Gaucher, enfermedad de
Nieman-Pick, y mucopolisacaridosis y otras
dolencias, tales como amiloidosis, neoplasias primarios y quistes y
neoplasias secundarias.
Los trastornos que afectan al intestino delgado
incluyen los síndromes de mala absorción, tales como celiaquía,
esprúe tropical (esprúe postinfeccioso), enfermedad de Whipple,
deficiencia de disacaridasa (lactasa), abetalipoproteinemia y
tumores del intestino delgado que incluyen adenomas y
adenocarcinomas.
En la medula ósea normal, las series
mielocíticas (células polimorfonucleares) representan
aproximadamente el 60% de los elementos celulares y las series
eritrocíticas el 20-30%. Los linfocitos, monocitos,
células reticulares, células plasmáticas y megacariocitos en
conjunto constituyen el 10-20%. Los linfocitos
constituyen el 5-15% de la médula ósea del adulto
normal. En la médula ósea, los tipos celulares están mezclados de
modo que los precursores de eritrocitos (eritroblastos), macrófagos
(monoblastos), plaquetas (megacariocitos), leucocitos
polimorfonucleares (mielobastos) y linfocitos (linfoblastos) de la
sangre, pueden verse en el campo de un microscopio. Además, existen
células troncales para las diferentes estirpes celulares, así como
una célula troncal precursora para las células progenitoras
comprometidas de los diferentes linajes. Los expertos en la técnica
conocerán los diversos tipos de células y fases de cada una que se
encuentran, por ejemplo, en la página 42 (Figuras
2-8) de Immunology, Immunopathology and
Immunity, Quinta Edición, Sell y col. Simon y Schuster (1996)
muestran los tipos celulares encontrados en la médula ósea. Por
tanto, la invención se dirige a trastornos originados a partir de
estás células. Estos trastornos incluyen, pero sin limitaciones,
los siguientes: enfermedades que afectan a las células troncales
hematopoyéticos; células linfoides progenitoras comprometidas;
células linfoides que incluyen células B y T; progenitores mieloides
comprometidos, que incluyen monocitos, granulocitos y
megacariocitos y progenitores eritroides comprometidos. Estas
incluyen, pero sin limitaciones, las leucemias, incluyendo
leucemias linfoides B, leucemias linfoides T, leucemias
indiferenciadas; eritroleucemia, leucemia megacarioblástica,
monocíticas (se incluyen leucemias con o sin diferenciación);
leucemia linfoblástica crónica y aguda, leucemia linfocítica crónica
y aguda, leucemia mielogénica crónica y aguda, linfoma, síndrome
mielodisplásico, leucemia mieloide crónica y aguda, leucemia
mielomonocítica, leucemia mieloblástica crónica y aguda, leucemia
mielogénica crónica y aguda, leucemia promielocítica crónica y
aguda, leucemia mielocítica crónica y aguda; tumores hematológicos
de la estirpe monocito-macrófago, tales como
leucemia mielogénica crónica juvenil; LMA secundaria, antecedentes
de trastorno hematológico; anemia refractaria; anemia aplásica;
angioendoteliomatosis cutánea reactiva, trastornos fibrosos que
afectan a la expresión alterada en células dendríticas, trastornos
que incluyen esclerosis sistémica, síndrome E-M,
síndrome epidémico del aceite tóxico, fascitis eosinofílica con
formas localizadas de escleroderma, colonopatía queloide y fribrosa,
histiocitoma fibroso maligno angiomatoide; carcinoma, incluyendo
carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello; sarcoma,
incluyendo sarcoma de Kaposi; fibroadenoma y tumores filoides,
incluyendo fibroadenoma mamario; tumores del estroma, tumores
filoides, incluyendo histiocitoma; eritroblastosis,
neurofibromatosis; enfermedades del endotelio vascular;
desmielinización, especialmente en lesiones viejas; gliosis, edema
vasogénico, enfermedad vascular, enfermedad de Alzheimer y de
Parkinson; linfomas de células T; linfomas de células B.
Los trastornos de la piel, incluyen pero sin
limitaciones, trastornos de la pigmentación y de los melanocitos,
que incluyen pero sin limitaciones, vitíligo, lunares, melasma,
lentigo, nevus nevocelular, nevus displásico y melanoma maligno;
tumores epiteliales benignos, que incluyen pero sin limitaciones,
queratosis seborréica, acantosis pigmentaria, pólipo
fibroepitelial, quiste epitelial, queratoacantoma y tumores
anexiales (anejos); tumores epidérmicos premalignos y malignos,
incluyendo pero sin limitaciones, queratosis actínica, carcinoma de
células escamosas, carcinoma de células basales, y carcinoma de
células de Merkel; tumores de la dermis, que incluyen pero sin
limitaciones, histocitoma fibroso benigno, dermatofibrosarcoma
protuberante, xantomas y tumores vasculares dérmicos; tumores de
células que migran a la piel, que incluyen pero sin limitaciones,
histiocitosis X, mucosis fungoides (linfoma cutáneo de células T) y
mastocitosis; enfermedades de maduración epidérmica, que incluyen
pero sin limitaciones, ictiosis; dermatosis inflamatoria aguda,
incluyendo pero sin limitaciones, urticaria, dermatitis eccematosa
aguda y eritema multiforme; dermatosis inflamatoria crónica, que
incluye pero sin limitaciones, psoriasis, liquen plano y lupus
eritematoso; enfermedades ampollosos (bullosas), que incluyen pero
sin limitaciones, pénfigo, pengifóide bulloso, dermatitis
herpetiforme y enfermedades ampollosos no inflamatorias:
epidermolisis bullosa y porfiria; trastornos de los anejos
epidérmicos, incluyendo pero sin limitaciones, el acné vulgar;
paniculitis, que incluye sin limitaciones, eritema nodoso y eritema
indurado, e infección e infestación, tal como verrugas, moluscos
contagiosos, impétigo, infecciones fúngicas superficiales y
mordeduras de artrópodos, picaduras e infestaciones.
Los trastornos que afectan a las amígdalas
incluyen, pero sin limitaciones, amigdalitis, abscesos
periamigdalinos, carcinoma de células escamosas, disnea,
hiperplasia, hiperplasia folicular, hiperplasia linfoide reactiva,
linfoma no Hodgkin y linfoma de células B.
Los ejemplos de trastornos de la proliferación
y/o diferenciación celular incluyen cáncer, por ejemplo, carcinoma,
sarcoma, trastornos metastásicos o enfermedades neoplásicas
hematopoyéticas, por ejemplo, leucemias. Un tumor metastásico puede
aparecer a partir de una multitud de tipos de tumores primarios,
incluyendo pero sin limitaciones, los originarios de próstata,
colon, pulmón, mama e hígado.
Según se usa en este documento, los términos
"cáncer", "hiperproliferativo" y "neoplásico" se
refieren a células que tienen la capacidad de crecer de forma
autónoma, es decir, un estado o afección anómala caracterizada por
crecimiento de proliferación celular rápido. Los estados de la
enfermedad hiperproliferativa y neoplásica pueden clasificarse como
patológicos, es decir, que caracterizan o constituyen un estado de
enfermedad, o pueden clasificarse como no patológicos, es decir,
una desviación de la situación normal pero no asociados a ningún
estado de enfermedad. La expresión pretende incluir todos los tipos
de crecimientos cancerosos o procedimientos oncogénicos, tejidos
metastáticos o células, tejidos u órganos transformados en malignos,
independientemente del tipo histopatológico o la etapa de
invasividad. Las células con "hiperproliferación patológica"
aparecen en estados de la enfermedad caracterizados por el
crecimiento de un tumor maligno. Ejemplos de células
hiperproliferativas no patológicas incluyen la proliferación de
células asociadas con la reparación de heridas.
Los términos "cáncer" o "neoplasia"
incluyen tumores malignos de los diversos sistemas orgánicos, tales
como los que afectan al pulmón, mama, tiroides, linfoides,
gastrointestinales y tracto genitourinario, así como
adenocarcinomas que incluyen tumores malignos tales como la mayoría
de los cánceres de colon, carcinomas de células renales, cánceres
de próstata y/o tumores de testículo, carcinomas de células no
pequeñas del pulmón, cáncer del intestino delgado y cáncer del
esófago.
El término "carcinoma" está reconocido en
la técnica y se refiere a tumores malignos de los tejidos epitelial
o endocrino que incluyen carcinomas del sistema respiratorio,
carcinomas del sistema gastrointestinal, carcinomas del sistema
genitourinario, carcinomas testiculares, carcinomas de mama,
carcinomas de próstata, carcinomas del sistema endocrino y
melanomas. Los ejemplos de carcinomas incluyen aquellos que se
forman a partir del tejido del cuello uterino, pulmón, próstata,
mama, cabeza y cuello, colon y ovario. El término también incluye
carcinosarcomas, por ejemplo, que incluyen tumores malignos
compuestos de tejidos carcinomatosos y sarcomatosos. Un
"adenocarcinoma" se refiere a un carcinoma derivado de tejido
glandular o en el que las células tumorales forman estructuras
glandulares reconocibles.
El término "sarcoma" está reconocido en la
técnica y se refiere a tumores malignos de origen mesenquimal.
El ácido nucleico y la proteína 27411 de la
invención pueden usarse para tratar y/o diagnosticar diversos
trastornos proliferativos. Por ejemplo, estos trastornos incluyen
trastornos neoplásicos hematopoyéticos. Según se usa en este
documento, la expresión "trastornos neoplásicos
hematopoyéticos" incluye enfermedades que afectan a células
hiperplásicas/neoplásicas de origen hematopoyético, por ejemplo,
surgidas a partir de las estirpes mieloide, linfoide o eritroide, o
células precursoras de las mismas. Preferiblemente, las enfermedades
surgen a partir de leucemias agudas poco diferenciadas, por
ejemplo, leucemia eritroblástica y leucemia megacarioblástica
aguda. Los ejemplos adicionales de trastornos mieloides incluyen,
pero sin limitaciones, la leucemia promieloide aguda (APML), la
leucemia mielógena aguda (AML) y la leucemia mielógena crónica (CML)
(revidado en Vaickus, L. (1991) Crit. ReV. in
Oncol./Hemotol. 11:267-97); los tumores malignos
linfoides incluyen, pero sin limitaciones, leucemia linfoblástica
aguda (ALL) que incluyen ALL de la estirpe B y ALL de la estirpe T,
leucemia linfocítica crónica (CLL), leucemia prolinfocítica (PLL),
leucemia de células pilosas (HLL) y macroglobulinemia de
Waldenstrom (WM). Las formas adicionales de linfomas malignos
incluyen, pero sin limitaciones, linfoma no Hodgkin y variantes del
mismo, linfomas de células T periféricas, linfoma o leucemia de
células T adultas (ATL), linfoma cutáneo de células T (CTCL),
leucemia linfocítica granular de células grandes (LGF), enfermedad
de Hodgkin y enfermedad de Reed-Sternberg.
Las PGP sintasas son importantes ya que están
relacionadas con el metabolismo de la cardiolipina en el proceso de
envejecimiento y en la disfunción del tiroides. El envejecimiento y
el hipotiroidismo son dos afecciones asociados con la disfunción
mitocondrial y con la deficiencia de cardiolipina (Schlame, M. y
col., (1997) Biochimica et Biophysica Acta
1348:207-213). Además, el hipertiroidismo se
caracteriza por mitocondrias con aumento del contenido en
cardiolipina y el aumento de las actividades metabólicas de
transporte (Paradies, G. y col., (1992) Biochim. Biophys.
Acta, 1019:133-136). Por lo tanto, puede
probarse que las PGP sintasas son herramientas clínicas útiles para
el tratamiento de cualquiera de estos procesos y dolencias.
De este modo, los polipéptidos PGP sintasa son
útiles para tratar trastornos asociados con la PGP sintasa
caracterizados por una expresión o actividad anómalas de una PGP
sintasa. En una realización, el procedimiento implica la
administración de un agente (por ejemplo, un agente identificado
mediante un ensayo de análisis descrito o citado en este documento)
o combinación de agentes que modulan (por ejemplo, regulan por
incremento o por disminución) la expresión o actividad de la
proteína. En otra realización, el procedimiento implica la
administración de la PGP sintasa como terapia para compensar la
expresión o actividad reducida o anómala de la proteína.
Los procedimientos para el tratamiento incluyen,
pero sin limitaciones, el uso de una PGP sintasa soluble o
fragmentos de la proteína PGP sintasa que compiten por la unión al
sustrato, o interfieren con la reacción mediada por el polipéptido
PGP sintasa. Estas PGP sintasas o fragmentos pueden tener una
afinidad mayor por la diana de modo que proporcionan una
competición eficaz.
Es deseable la estimulación de la actividad en
situaciones en las que la proteína está regulada por descenso de
forma anómala y/o en las que un aumento de la actividad
probablemente tenga un efecto beneficioso. Asimismo, es deseable la
inhibición de la actividad en situaciones en las que la proteína
está regulada por incremento de forma anómala y/o en las que un
descenso de la actividad probablemente tenga un efecto beneficioso.
En un ejemplo de esta situación, un sujeto tiene un trastorno
caracterizado por un desarrollo o diferenciación celular anómalos.
En otro ejemplo, el sujeto tiene una enfermedad proliferativa (por
ejemplo, cáncer).
Aún en otro aspecto de la invención, las
proteínas de la invención pueden usarse como "proteínas cebo"
en un ensayo de doble híbrido o en un ensayo de triple híbrido
(véase, por ejemplo, la patente de EE.UU. Nº 5.283.317; Zervos y
col. (1993) Cell 72:223-232; Madura y col.
(1993) J. Biol. Chem. 268:12046-12054; Bartel
y col. (1993) Biotechniques 14:920-924;
Iwabuchi y col. (1993) Oncogene 8:1693-1696;
y Brent, documento WO 94/10300), para identificar otras proteínas
(proteínas capturadas) que se unen o interaccionan con las
proteínas de la invención y modulan su actividad.
Los polipéptidos PGP sintasa también son útiles
para proporcionar una diana para el diagnóstico de una enfermedad o
de la predisposición a una enfermedad mediada por la PGP sintasa,
incluyendo, pero sin limitaciones, enfermedades que afectan a
tejidos en los que se expresa la PGP sintasa, como se describe en
este documento. Por consiguiente, se proporcionan procedimientos
para detectar la presencia o los niveles de la PGP sintasa en una
célula, tejido u organismo. El procedimiento implica poner en
contacto una muestra biológica con un compuesto capaz de
interaccionar con la PGP sintasa de modo que la interacción pueda
ser detectada. Un agente para la detección de la PGP sintasa es un
anticuerpo capaz de unirse de forma selectiva a la PGP sintasa. Una
muestra biológica incluye tejidos, células y fluidos biológicos
aislados de un sujeto, así como tejidos, células y fluidos presentes
en un sujeto.
La PGP sintasa también proporciona una diana
para diagnosticar una enfermedad activa o la predisposición a la
enfermedad, en un paciente que tiene una variante de la PGP sintasa.
De este modo, la PGP sintasa puede aislarse a partir de una muestra
biológica, y evaluarse la presencia de una mutación genética que da
lugar a una proteína anómala. Esto incluye la sustitución,
deleción, inserción, reordenamiento (como resultado de sucesos de
ayuste anómalos) de aminoácidos y modificaciones postraduccionales
inadecuadas. Los procedimientos analíticos incluyen movilidad
electroforética alterada, digestión tríptica alterada de péptidos,
actividad PGP sintasa alterada en un ensayo con células o libre de
células, alteración de la unión al sustrato, transferencia alterada
de grupo fosfato sustituido, patrón de unión al anticuerpo alterado,
punto isoeléctrico alterado, secuenciación directa de aminoácidos y
cualquier otra de las técnicas de ensayo conocidas útiles para
detectar mutaciones en una proteína en general o específicamente en
una PGP sintasa.
Las técnicas in vitro para la detección
de la PGP sintasa incluyen ensayos de inmunoabsorción ligada a
enzima (ELISA), inmunotransferencias, inmunoprecipitaciones e
inmunofluorescencia. Alternativamente, la proteína puede detectarse
in vivo en un sujeto introduciendo en el sujeto un anticuerpo
frente a la PGP sintasa marcada. Por ejemplo, el anticuerpo puede
estar marcado con un marcador radiactivo cuya presencia y
localización en un sujeto puede detectarse mediante técnicas
convencionales de adquisición de imágenes. Son especialmente útiles
los procedimientos para detectar las variantes alélicas de la PGP
sintasa expresadas en un sujeto y los procedimientos para detectar
fragmentos de la PGP sintasa en una muestra.
Los polipéptidos PGP sintasa también son útiles
en el análisis farmacogenómico.
Los parámetros farmacogenómicos analizan las
variaciones hereditarias clínicamente significativas en la respuesta
a fármacos debido a una disposición al fármaco alterada y a una
acción anómala en las personas afectadas. Véase, por ejemplo.,
Eichelbaum, M. (1996) Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 23
(10-11): 983-985 y Linder, M.
W. (1997) Clin. Chem. 43(2):254-266. Los
resultados clínicos de estas variaciones dan lugar a una toxicidad
grave de los fármacos terapéuticos en ciertos individuos o a fracaso
terapéutico de los fármacos en ciertos individuos como resultado de
una variación individual del metabolismo. De este modo, el genotipo
del individuo puede determinar la manera en que un compuesto
terapéutico actúa sobre el organismo o la manera en que el
organismo metaboliza el compuesto. Adicionalmente, la actividad de
las enzimas que metabolizan el fármaco afecta tanto a la intensidad
como a la duración de la acción del fármaco. De este modo, los
parámetros farmacogenómicos del individuo permiten la selección de
compuestos eficaces y de dosificaciones eficaces de estos
compuestos para el tratamiento profiláctico o terapéutico en función
del genotipo del individuo. El descubrimiento de polimorfismos
genéticos en algunas enzimas que metabolizan fármacos ha explicado
porqué no se obtienen en algunos pacientes los efectos del fármaco
esperados, muestran un efecto del fármaco exagerado o experimentan
toxicidad grave a partir de dosis convencionales del fármaco. Los
polimorfismos puede expresarse en el fenotipo del metabolizador
extenso y el fenotipo del metabolizador pobre. Por consiguiente, el
polimorfismo genético puede llevar a variantes alélicas proteicas
de la PGP sintasa en las en una población una o más de las
funciones de la PGP sintasa son diferentes a las de otra población.
Por tanto, los polipéptidos constituyen una diana para establecer
una predisposición genética que puede afectar a la modalidad de
tratamiento. De este modo, en un tratamiento basado en una PGP
sintasa, el polimorfismo puede dar lugar a regiones catalíticas que
son más o menos activas.
Por tanto, la dosis podría modificarse
necesariamente para maximizar el efecto terapéutico en una población
determinada que contiene el polimorfismo. Como alternativa a la
determinación del genotipo, podrían identificarse polipéptidos
polimórficos específicos.
Los polipéptidos de la PGP sintasa también son
útiles para controlar los efectos terapéuticos durante los ensayos
clínicos y otro tratamiento. De este modo, la eficacia terapéutica
de un agente que se diseña para aumentar o disminuir la expresión
génica, los niveles de proteína o la actividad de la PGP sintasa se
pueden controlar durante el transcurso del tratamiento usando los
polipéptidos PGP sintasa como un criterio de valoración objetivo.
El control puede ser, por ejemplo como sigue: (i) obtener una
muestra de preadministración de un sujeto antes de la
administración del agente; (ii) detectar el nivel de expresión o la
actividad de la proteína en la muestra preadministración; (iii)
obtener una o más muestras postadministración del sujeto; (iv)
detectar el nivel de expresión o la actividad de la proteína en las
muestras postadministración, (v) comparar el nivel de expresión o
la actividad de la proteína en la muestra preadministración con la
proteína en la muestra o muestras postadministración y (vi) en
consecuencia, aumentar o disminuir la administración del agente.
La invención también proporciona anticuerpos que
se unen selectivamente a la PGP sintasa y a sus variantes y
fragmentos. Se considera que un anticuerpo se une selectivamente,
incluso si también se une a otras proteínas que no son
sustancialmente homólogas a la PGP sintasa.
Estas otras proteínas comparten homología con un
fragmento o dominio de la PGP sintasa.
Esta conservación de regiones específicas da
origen a anticuerpos que se unen a ambas proteínas en virtud de la
secuencia homóloga. En este caso, se entendería que la unión del
anticuerpo a la PGP sintasa sigue siendo selectiva.
Se usa un polipéptido PGP sintasa aislado como
inmunógeno para generar anticuerpos usando técnicas convencionales
para la preparación de un anticuerpo policlonal y monoclonal. Pueden
usarse la proteína completa o un fragmento peptídico antigénico. En
la Figura 2 se muestran las regiones que tienen un alto índice de
antigenicidad.
Los anticuerpos se preparan preferiblemente a
partir de estas regiones o a partir de fragmentos diferenciados de
estas regiones. Sin embargo, los anticuerpos pueden preparase a
partir de cualquier región del péptido como se describe en este
documento. Un fragmento preferido produce un anticuerpo que
disminuye o previene por completo la unión al sustrato o al
cofactor o previenen la transferencia del grupo fosfato. Pueden
desarrollarse anticuerpos frente a la PGP sintasa completa o a
dominios de la PGP sintasa como se describe en este documento. Los
anticuerpos también pueden desarrollarse frente a sitios funcionales
específicos como se describe en este documento.
El péptido antigénico puede comprender una
secuencia contigua de al menos 12, 14, 15 ó 30 restos de
aminoácidos. En una realización, los fragmentos corresponden a
regiones que se localizan en la superficie de la proteína, por
ejemplo, regiones hidrófilas. Sin embargo, no se pretende que estos
fragmentos comprendan ningún fragmento que pueda haber sido
descrito antes de la invención.
Los anticuerpos pueden ser policlonales o
monoclonales. Puede usarse un anticuerpo intacto o un fragmento del
mismo (por ejemplo, Fab o (F(ab')_{2}).
La detección puede facilitarse conjugando (es
decir, uniendo físicamente) el anticuerpo con una sustancia
detectable. Los ejemplos de sustancias detectables incluyen diversas
enzimas, grupos prostéticos, materiales fluorescentes, materiales
luminiscentes, materiales bioluminiscentes y materiales radiactivos.
Ejemplos de enzimas adecuadas incluyen peroxidasa de rábano
picante, fosfatasa alcalina, \beta-galactosidasa
o acetilcolinesterasa; ejemplos de complejos de grupos prostéticos
adecuados incluyen estreptavidina/biotina y avidina/biotina;
ejemplos de materiales fluorescentes adecuados incluyen
umbeliferona, fluoresceína, isotiocianato de fluoresceína,
rodamina, diclorotriazinilamina fluoresceína, cloruro de dansilo o
ficoeritrina; un ejemplo de un material luminiscente incluye
luminol; ejemplos de materiales bioluminiscentes incluyen
luciferasa, luciferina y aecuorina, y ejemplos de material
radiactivo adecuado incluye ^{125}I, ^{131}I, ^{35}S o
^{3}H.
Una preparación inmunogénica apropiada puede
derivar de péptidos nativos, expresada mediante recombinación o
sintetizada químicamente.
Los anticuerpos pueden usarse para aislar una
PGP sintasa mediante técnicas convencionales, tales como
cromatografía de afinidad o inmunoprecipitación. Los anticuerpos
pueden facilitar la purificación de la PGP sintasa natural a partir
de las células y de la PGP sintasa producida mediante recombinación,
expresada en las células hués-
ped.
ped.
Los anticuerpos son útiles para detectar la
presencia de la PGP sintasa en células o tejidos para determinar el
patrón de expresión de la PGP sintasa entre los diversos tejidos de
un organismo y a lo largo del curso del desarrollo normal.
Los anticuerpos pueden usarse para detectar la
PGP sintasa in situ, in vitro o en un lisado o
sobrenadante de células, para evaluar la abundancia y el patrón de
expresión.
Los anticuerpos pueden usarse para evaluar una
distribución tisular anómala o una expresión anómala durante el
desarrollo.
Puede usarse la detección por anticuerpos de
fragmentos circulantes de la proteína PGP sintasa de longitud
completa para identificar el recambio de la PGP sintasa.
Adicionalmente, los anticuerpos pueden usarse
para evaluar la expresión de PGP sintasa en estados de la
enfermedad, tales como en fases activas de la enfermedad, o en un
individuo con predisposición a la enfermedad, relacionada con la
función de PGP sintasa. Cuando un trastorno está causado por una
distribución tisular, expresión durante el desarrollo o nivel de
expresión de la proteína PGP sintasa inadecuadas, puede prepararse
el anticuerpo frente a la proteína PGP sintasa normal. Si un
trastorno se caracteriza por una mutación específica en la PGP
sintasa, pueden usarse anticuerpos específicos para esta proteína
mutante para ensayar la presencia de la PGP sintasa mutante
específica. Sin embargo, también se abarcan anticuerpos hechos
intracelularmente ("intracuerpos"), que podrían reconocer
regiones peptídicas intracelulares de la PGP sintasa.
Los anticuerpos también pueden usarse para
evaluar la localización subcelular normal y anómala de células en
los diversos tejidos del organismo. Pueden desarrollarse anticuerpos
frente a la PGP sintasa completa o a porciones de la PGP
sintasa.
Los usos diagnósticos pueden aplicarse, no sólo
en ensayos genéticos sino también en el control de una modalidad de
tratamiento. Por consiguiente, si el objetivo del tratamiento es,
finalmente, corregir el nivel de expresión de la PGP sintasa o la
presencia de la PGP sintasa anómala y la distribución tisular o
expresión anómalas durante en tratamiento, pueden usarse
anticuerpos dirigidos frente a la PGP sintasa o a fragmentos
importantes para controlar la eficacia terapéutica.
Por consiguiente, pueden usarse anticuerpos
desde un punto de vista diagnóstico para controlar los niveles de
proteína en un tejido, como parte de un procedimiento de ensayo
clínico, por ejemplo, para determinar la eficacia de un régimen de
tratamiento determinado.
Adicionalmente, los anticuerpos son útiles para
análisis farmacogenómicos. De este modo, los anticuerpos preparados
frente a la PGP sintasa polimórfica pueden usarse para identificar
individuos que requieran modalidades de tratamiento
modificadas.
Los anticuerpos son también útiles como
herramientas de diagnóstico, como un marcador inmunológico para PGP
sintasa anómala analizada por movilidad electroforética, punto
isoeléctrico, digestión tríptica peptídica, y otros ensayos físicos
conocidas en la técnica.
Los anticuerpos también son útiles para
identificar tejidos. De este modo, cuando una PGP sintasa específica
se ha correlacionado con la expresión en un tejido específico,
pueden usarse anticuerpos que sean específicos de esta PGP sintasa
para identificar un tipo de tejido.
Los anticuerpos también son útiles para la
identificación forense. Por consiguiente, si se ha correlacionado a
un individuo con un polimorfismo genético específico que da lugar a
una proteína polimórfica específica, puede usarse un anticuerpo
específico de la proteína polimórfica como ayuda para la
identificación.
Los anticuerpos también son útiles para inhibir
la función de la PGP sintasa, por ejemplo bloqueando la unión al
sustrato o interrumpiendo la transferencia del grupo fosfato entre
CDP-diacilglicerol y glicerol
3-fosfato.
Estos usos también pueden aplicarse en un
contexto terapéutico en el que el tratamiento implica inhibir la
función PGP sintasa. Puede usarse un anticuerpo para, por ejemplo,
bloquear la unión al sustrato. Pueden preparase anticuerpos frente
a fragmentos específicos que contengan sitios requeridos para la
función o frente a la PGP sintasa intacta asociada a una
célula.
Los anticuerpos completamente humanos son
especialmente deseables para el tratamiento terapéutico de pacientes
humanos. Para una visión general de esta tecnología de producción
de anticuerpos humanos, véase Lonberg y col. (1995) Int. Rev.
Immunol. 13:65-93. Para una descripción
detalladas de esta tecnología de producción de anticuerpos humanos
y de anticuerpos monoclonales humanos y protocolos para producir
estos anticuerpos véanse, por ejemplo, la patente de EE.UU.
5.625.126; la patente de EE.UU. 5.633.425; la patente de EE.UU.
5.569.825; la patente de EE.UU. 5.661.016 y la patente de EE.UU.
5.545.806.
También se describen kits para el uso de
anticuerpos en la detección de la presencia de una proteína PGP
sintasa en una muestra biológica. El kit puede comprender
anticuerpos tales como un anticuerpo marcado o susceptible de
marcaje y un compuesto o agente para detectar la PGP sintasa en una
muestra biológica; medios para determinar la cantidad de PGP
sintasa en la muestra y medios para comparar la cantidad de PGP
sintasa en la muestra con un patrón. El compuesto o agente puede
empaquetarse en un recipiente adecuado. El kit además puede
comprende instrucciones de uso del kit para detectar la PGP
sintasa.
La secuencia de nucleótidos de la ID SEC Nº 1 se
obtuvo secuenciando el ADNc humano depositado. Por lo tanto, se
controla que no haya discrepancias entre las dos secuencias de los
clones depositados y cualquier referencia a las secuencias de la
ID SEC Nº 1, incluye referencia a las secuencias de los ADNc
depositados.
Los ADNc descritos específicamente comprenden la
región codificadora y las secuencias no traducidas 5' y 3' de la ID
SEC Nº 1.
La invención proporciona polinucleótidos
aislados que codifican la nueva PGP sintasa. Las expresiones
"polipéptido PGP sintasa" o "ácido nucleico PGP sintasa"
se refieren a las secuencias mostradas en la ID SEC Nº 1, ID SEC Nº
3 o en los ADNc depositados. La expresión "polinucleótido PGP
sintasa" o "ácido nucleico de PGP sintasa" además incluye
variantes y fragmentos de los polinucleótidos PGP sintasa.
Generalmente, las moléculas de ácido nucleico que son fragmentos
del ácido nucleico 27411 comprenden al menos 450, 500, 550, 600,
650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1.000, 1.050, 1.100, 1.150,
1.200, 1.250, 1.300, 1.400, 1500, 1.600, 1.700, 1.800, 1.900,
2.000, 2.100, 2.200, 2.300, 2.400, 2.500, 2.600, 2.686 nucleótidos o
hasta el número de nucleótidos presentes en la secuencia de
nucleótidos similar a la PGP sintasa humana de longitud completa
descrita en este documento (por ejemplo, 2.686 nucleótidos de la ID
SEC Nº 1) dependiendo del uso que se pretenda. Alternativamente,
una molécula de ácido nucleico que es un fragmento de una secuencia
de nucleótidos similar a 27411 de la presente invención comprende
una secuencia de nucleótidos que comprende los nucleótidos
1-100, 100-200,
200-300, 300-400,
400-500, 500-600,
600-700, 700-800,
800-900, 900-1.000,
1.000-1.100, 1.100-1.200,
1.200-1.300, 1.300-1.400,
1.400-1.500, 1.500-1.600,
1.600-1.700, 1.700-1.800,
1.800-1.900, 1.900-2.000,
2.000-2.100, 2.100-2.200,
2.200-2.300, 2.300-2.400,
2.400-2.500, 2.500-2.600,
2.600-2.686 de la ID SEC Nº 1.
Un ácido nucleico de PGP sintasa "aislado"
es aquel que se separa de otro ácido nucleico presente en la fuente
natural del ácido nucleico de la PGP sintasa. Preferiblemente, un
ácido nucleico "aislado" está libre de secuencias que
flanquean de forma natural al ácido nucleico de la PGP sintasa (es
decir, secuencias localizadas en los extremos 5' y 3' del ácido
nucleico) en el ADN genómico del organismo del cual deriva el ácido
nucleico. Sin embargo, puede haber algunas secuencias de
nucleótidos flanqueantes, por ejemplo, de hasta aproximadamente 5
kb. El punto importante es que el ácido nucleico de la PGP sintasa
se aísla a partir de las secuencias flanqueantes de modo que puede
someterse a las manipulaciones específicas descritas en este
documento, tales como expresión recombinante, preparación de sondas
y cebadores y otros usos específicos de las secuencias del ácido
nucleico de la PGP sintasa.
Además, una molécula de ácido nucleico
"aislada", tal como una molécula de ADNc o de ARN, puede estar
sustancialmente libre de otro material celular, o de medio de
cultivo cuando se produce por técnicas de recombinación o de
precursores químicos u otras sustancias químicas cuando se
sintetizan químicamente. Sin embargo, la molécula de ácido nucleico
puede fusionarse con otras secuencias codificadoras o reguladoras y
seguir considerándose aislada.
En algunos casos, el material aislado formará
parte de una composición (por ejemplo, un extracto crudo que
contiene otras sustancias), sistema tampón y mezcla de
reactivos.
En otras circunstancias, el material puede
purificarse esencialmente hasta homogeneidad, por ejemplo, como se
determina mediante PAGE o cromatografía en columna, tal como
HPLC.
Preferiblemente, un ácido nucleico aislado
comprende al menos aproximadamente el 50, 80 ó 90% (en una base
molar) de todas las especies macromoleculares presentes.
Por ejemplo, las moléculas de ADN recombinante
contenidas en un vector se consideran aisladas. Otros ejemplos de
moléculas de ADN aisladas incluyen moléculas de ADN recombinante
mantenidas en células huésped heterólogas o moléculas de ADN
purificadas (parcial o sustancialmente) en solución. Las moléculas
de ARN aisladas incluyen transcripciones de ARN in vivo o
in vitro de las moléculas de ADN aisladas de la presente
invención. Las moléculas de ácido nucleico aisladas según la
presente invención además incluyen estas moléculas producidas
sintéticamente.
En algunos casos, el material aislado formará
parte de una composición (por ejemplo, un extracto crudo que
contiene otras sustancias), sistema tampón o mezcla de reactivos. En
otras circunstancias, el material puede purificarse esencialmente
hasta la homogeneidad, por ejemplo, como se determina mediante PAGE
o cromatografía en columna, tal como HPLC. Preferiblemente, un
ácido nucleico aislado comprende al menos aproximadamente el 50, 80
ó 90% (en una base molar) de todas las especies macromoleculares
presentes.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa pueden
codificar la proteína madura más aminoácidos amino o carboxilo
terminales adicionales o aminoácidos del interior del polipéptido
maduro (cuando la forma madura tiene más de una cadena
polipeptídica, por ejemplo). Estas secuencias pueden intervenir en
el procesamiento de una proteína a partir de un precursor a una
forma madura, facilitar el tráfico de la proteína, prolongar o
acortar la semivida de la proteína o facilitar la manipulación de
una proteína para ensayo o producción, entre otras cosas. Como
generalmente es el caso in situ, los aminoácidos adicionales
pueden eliminarse de la proteína madura mediante enzimas
celulares.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa incluyen,
pero sin limitaciones, la secuencia que codifica el polipéptido
madura sólo, la secuencia que codifica el polipéptido maduro y
secuencias codificadoras adicionales, tales como una secuencia
líder o secretora (por ejemplo, una secuencia
pre-pro o pro-proteína), la
secuencia que codifica el polipéptido maduro, con o sin las
secuencias codificadoras adicionales, además de secuencias no
codificadoras adicionales, por ejemplo, intrones y secuencias 5' y
3' no codificadoras, tales como secuencias transcritas pero no
traducidas que intervienen en la transcripción, en el procesamiento
del ARNm (incluyendo las señales de ayuste y de poliadenilación),
en la unión al ribosoma y en la estabilización del ARNm. Además, el
polinucleótido puede fusionarse con una secuencia marcadora que
codifica, por ejemplo, un péptido que facilita la purificación
Los polinucleótidos de la PGP sintasa pueden
estar en forma de ARN, tal como ARNm, o en forma de ADN, incluyendo
ADNc y ADN genómico obtenidos por clonación o producidos por
técnicas de síntesis química o mediante una combinación de los
mismos. El ácido nucleico, especialmente ADN, puede ser mono o
bicatenario. El ácido nucleico monocatenario puede ser la cadena
codificadora (cadena sentido) o la cadena no codificadora (cadena
complementaria). El ácido nucleico de la PGP sintasa puede
comprender las secuencias de nucleótidos mostradas en la ID SEC Nº
1 y ID SEC Nº 3 correspondientes al ADNc de la PGP sintasa
humana.
En una realización, el ácido nucleico de la PGP
sintasa comprende sólo la región codificadora.
La invención además proporciona variantes de los
polinucleótidos de la PGP sintasa y fragmentos de los mismos que
difieren de la secuencia de nucleótidos mostrada en la ID SEC Nº 1
debido a la degeneración del código genético y, de este modo,
codifica la misma proteína que la codificada por la secuencia de
nucleótidos mostrada en la ID SEC Nº 1 o ID SEC Nº 3.
La invención también proporciona moléculas de
ácido nucleico de la PGP sintasa que codifican las variantes
polipeptídicas descritas en este documento. Estos polinucleótidos
pueden ser naturales, tales como variantes alélicas (mismo locus),
homólogas (diferente locus) y ortólogas (diferente organismo) o
pueden construirse por procedimientos de ADN recombinante o por
síntesis química. Estas variantes no naturales pueden obtenerse
mediante técnicas de mutagénesis, incluyendo las aplicadas a
polinucleótidos, células u organismos. Por consiguiente, como se
discute anteriormente, las variantes pueden contener sustituciones,
deleciones, inversiones e inserciones de nucleótidos.
Generalmente, las variantes de secuencias de
nucleótidos de la invención serán al menos idénticas al 95%, 96%,
97%, 98% o 99% de la secuencia de nucleótidos descrita en este
documento. La variación puede darse en una o en ambas regiones
codificadora y no codificadora. Las variaciones pueden producir
sustituciones de aminoácidos tanto conservadoras como no
conservadoras.
Las variantes ortólogas, homólogas y alélicas
pueden identificarse usando procedimientos bien conocidos en la
técnica. Estas variantes comprenden una secuencia de nucleótidos que
codifica una PGP sintasa que es al menos aproximadamente el
60-65%, 65-70%, típicamente al menos
aproximadamente el 70-75%, más típicamente al menos
aproximadamente el 80-85% y lo más típicamente al
menos aproximadamente el 90-95% o más homólogo con
la secuencia de nucleótidos mostrada en la ID SEC Nº 1, ID SEC Nº 3
o un fragmento de estas secuencias. Estas moléculas de ácido
nucleico pueden identificarse fácilmente como capaces de hibridar en
afecciones rigurosas, con la secuencia de nucleótidos mostrada en
la ID SEC Nº 1, ID SEC Nº 3 o un fragmento de estas secuencias.
Se entiende que la hibridación rigurosa no indica homología
sustancial cuando es debida a una homología general, tal como
secuencias poli A o secuencias comunes a todas o a la mayoría de las
proteínas, a todas las PGP sintasas o a todas las transferasa de
grupo fosfato. Además, se entiende que estas variantes no incluyen
ninguna de las secuencias de ácido nucleico que puedan haber sido
descritas antes de la invención.
Como se usa en este documento, la expresión
"hibrida en afecciones rigurosas" describe afecciones para la
hibridación y lavado. Los expertos en la materia conocen las
afecciones rigurosas que pueden encontrarse en Current Protocols
in Molecular Biology John Wiley e hijos, N.Y. (1989),
6.3.1.-6.3.6. En esta referencia se describen procedimientos
acuosos y no acuosos y pueden usarse cualquiera. Un ejemplo
preferido de afecciones rigurosas de hibridación es la hibridación
en cloruro sódico/citrato sódico x6 (SSC) a aproximadamente 45ºC,
seguido de uno o más lavados en SSC x 0,2, SDS al 0,1% a 50ºC. Otro
ejemplo preferido de afecciones rigurosas de hibridación es la
hibridación en cloruro sódico/citrato sódico x6 (SSC) a
aproximadamente 45ºC, seguido de uno o más lavados en SSC x 0,2,
SDS al 0,1% a 55ºC. Un ejemplo adicional de afecciones rigurosas de
hibridación es la hibridación en cloruro sódico/citrato sódico x6
(SSC) a aproximadamente 45ºC, seguido de uno o más lavados en SSC x
0,2, SDS al 0,1% a 60ºC. Preferiblemente, las afecciones rigurosas
de hibridación son hibridación en cloruro sódico/citrato sódico x6
(SSC) a aproximadamente 45ºC, seguido de uno o más lavados en SSC x
0,2, SDS al 0,1% a 65ºC. Afecciones especialmente rigurosas
preferidas (y las afecciones que deben usarse si el investigador no
está seguro de qué afecciones deberían aplicarse para determinar si
una molécula está dentro de una limitación de hibridación de la
invención) son fosfato sódico 0,5 M, SDS al 7% a 65ºC, seguido de
uno ó más lavados en SSC x 0,2, SDS al 1% a 65ºC. Preferiblemente,
una molécula de ácido nucleico aislada de la invención que hibrida
en afecciones rigurosas con la secuencia de la ID SEC Nº 1 o ID SEC
Nº 3, se corresponde con una molécula de ácido nucleico
natural.
Según se usa en este documento, una molécula de
ácido nucleico "natural" se refiere a una molécula de ARN o
ADN que tiene una secuencia de nucleótidos que aparece en la
naturaleza (por ejemplo, codifica una proteína natural).
Como entiende un experto en la material, las
afecciones exactas pueden determinarse empíricamente y dependen de
la fuerza iónica, temperatura y de la concentración de agentes
desestabilizantes, tales como formamida, o agentes
desnaturalizantes, tales como SDS. Otros factores considerados para
determinar las afecciones de hibridación deseada incluyen la
longitud de las secuencias de ácido nucleico, la composición de
bases, el porcentaje de falta de coincidencia entre las secuencias
de hibridación y la frecuencia de aparición de subgrupos de
secuencias entre otras secuencias no idénticas. De este modo, pueden
determinarse afecciones equivalentes variando un uno o más de estos
parámetros mientras se mantiene un grado de identidad o similitud
similar entre las dos moléculas de ácido nucleico.
Se describen ácidos nucleicos aislados que
contienen una porción o fragmento mono o bicatenario que híbrida en
afecciones rigurosas con la secuencia de nucleótidos de la ID SEC Nº
1, ID SEC Nº 3 o la complementaria de ellas.
En una realización, el ácido nucleico está
compuesto de una porción de la secuencia de nucleótidos de la ID
SEC Nº 1, ID SEC Nº 3 o la complementaria de ellas.
Se entiende que los fragmentos aislados incluyen
cualquier secuencia contigua no descrita antes de la invención así
como secuencias que son sustancialmente la misma y que no están
descritas. Por consiguiente, si un fragmento se ha descrito antes
de la presente invención, no se pretende que la invención abarque
este fragmento.
Cuando una secuencia no se ha descrito antes de
la presente invención, un fragmento de ácido nucleico aislado tiene
una longitud de al menos aproximadamente 500, 600, 700, 800, 900,
1.000, 1.100, 1.200, 1.300, 1.400, 1.500, 1.600, 1.700, 1.800,
1.900, 2.000, 2.100, 2.200, 2.300, 2.400, 2.500, 2.600 o más
nucleótidos. Son útiles fragmentos más largos, por ejemplo, con una
longitud de 30 o más nucleótidos, que codifican proteínas o
polipéptidos antigénicos descritos en este documento.
Para la PGP sintasa, por ejemplo son
especialmente destacables las secuencias de los nucleótidos de
aproximadamente 1 a aproximadamente 285, de aproximadamente 1.992 a
aproximadamente 2.041 y de aproximadamente 2.562 a aproximadamente
2.643 y abarcan fragmentos de 5-10,
10-15, 15-20, 20-25,
etc., según se describe en este documento.
La secuencia de nucleótidos de aproximadamente 1
a aproximadamente 1.991 abarca fragmentos mayores de aproximadamente
315, 325, 345, 355 ó 365 nucleótidos; la secuencia de nucleótidos
de aproximadamente 1.074 a aproximadamente 2.689 abarca fragmentos
mayores de 167, 175, 185, 195, ó 205 nucleótidos y la secuencia de
nucleótidos de aproximadamente 2.507 a aproximadamente 2.689 abarca
fragmentos mayores 28, 35, 40, 45, 50 ó 55 nucleótidos.
El fragmento puede ser mono o bicatenario y
puede comprender ADN o ARN.
El fragmento puede derivar tanto de la secuencia
codificadora como de la no codificadora.
En otra realización un ácido nucleico de PGP
sintasa aislado codifica la región codificadora completa. En otra
realización, el ácido nucleico de PGP sintasa aislado codifica una
secuencia correspondiente a la proteína madura. Por ejemplo, la
forma madura de la PGP sintasa abarca desde aproximadamente el
aminoácido 68 al último aminoácido. Otros fragmentos incluyen
secuencias de nucleótidos que codifican los fragmentos de
aminoácidos descritos en este documento.
De este modo, los fragmentos de ácido nucleico
de la PGP sintasa incluyen además secuencias que corresponden a los
dominios descritos en este documento subregiones también descritas y
sitios funcionales específicos. Los fragmentos de ácido nucleico de
la PGP sintasa también incluyen combinaciones de los dominios,
segmentos y otros sitios funcionales descritos anteriormente. Una
persona experta en la materia conocerá las numerosas permutaciones
posibles.
Cuando se haya predicho la localización de los
dominios o sitios mediante análisis por ordenador, un experto
apreciará que los restos de aminoácidos que constituyen estos
dominios pueden variar dependiendo de los criterios usados para
definir los dominios.
Sin embargo, se entiende que un fragmento de la
PGP sintasa incluye cualquier secuencia de ácido nucleico que no
incluya el gen completo.
La invención también proporciona fragmentos de
ácido nucleico de la PGP sintasa que codifican regiones portadoras
de epítopos de las proteínas PGP sintasas descritas en este
documento.
No se interpreta que los fragmentos de ácido
nucleico, según la presente invención, incluyan a aquellos
fragmentos que puedan haber sido descritos antes de la
invención.
Los fragmentos de ácido nucleico de la invención
proporcionan sondas o cebadores para los ensayos, tales como los
descritos a continuación. Las "sondas" son oligonucleótidos que
hibridan de una manera específica de base con una cadena
complementaria de ácido nucleico. Estas sondas incluyen ácidos
nucleicos de polipéptidos, como se describe en Nielsen y col.
(1991) Science 254:1497-1500. Típicamente,
una sonda comprende una región de secuencia de nucleótido que
hibrida en afecciones muy rigurosas con al menos aproximadamente 15,
típicamente con aproximadamente 20-25 y, más
típicamente con aproximadamente 40, 50 ó 75 nucleótidos consecutivos
de la secuencia del ácido nucleico mostrado en la ID SEC Nº 1 y las
complementarias de la misma. Más típicamente, la sonda además
comprende un marcador, por ejemplo, un radioisótopo, compuesto
fluorescente, enzima o cofactor de una enzima.
Según se usa en este documento, el término
"cebador" se refiere a un oligonucleótido monocatenario que
actúa como punto de iniciación de la síntesis de ADN dirigida por
molde usando procedimientos bien conocidos (por ejemplo, PCR, LCR)
incluyendo, pero sin limitaciones, aquellos descritos en este
documento.
La longitud apropiada del cebador depende del
uso en particular, pero típicamente oscila de aproximadamente 15 a
30 nucleótidos. La expresión "sitio del cebador" se refiere al
área del ADN diana en el que hibrida un cebador. La expresión
"par de cebadores" se refiere a un conjunto de cebadores que
incluye un cebador 5' (antes del extremo 5') que hibrida con el
extremo 5' de la secuencia del ácido nucleico que se va a amplificar
y un cebador 3' (después del extremo 3') que hibrida con la
secuencia complementaria a la que se va a amplificar.
Por tanto, los polinucleótidos de la PGP
sintasa son útiles como sondas, cebadores y en ensayos
biológicos.
Cuando los polinucleótidos se usan para evaluar
las propiedades o funciones de la PGP sintasa, tales como en los
ensayos descritos en este documento, puede se útil todo o casi todo
el ADNc completo. Los ensayos específicamente dirigidos a las
funciones de la PGP sintasa, tales como la evaluación de la
actividad agonista o antagonista, abarcan el uso de fragmentos
conocidos. Adicionalmente, también pueden practicarse procedimientos
diagnósticos para evaluar la función de la PGP sintasa con
cualquier fragmento, incluyendo los fragmentos que pueden ser
conocidos antes de la invención.
De forma similar, en procedimientos que implican
el tratamiento de la disfunción de la PGP sintasa, se abarcan todos
los fragmentos incluyendo aquellos que puedan ser conocidos en la
técnica.
Los polinucleótidos para la PGP sintasa son
útiles coma sonda de hibridación con ADNc y ADN genómico para
aislar clones de ADNc o genómico de longitud completa que codifican
los polipéptidos descritos en la ID SEC Nº 2 y para aislar los
clones de ADNc y genómico que se corresponden con la producción de
variantes de los mismos polipéptidos mostrados en la ID SEC Nº 2 o
las demás variantes descritas en este documento. Las variantes
pueden aislarse del mismo tejido y organismo del que se aislaron los
polipéptidos mostrados en la ID SEC Nº 2, tejidos diferentes del
mismo organismo o de diferentes organismos. Este procedimiento es
útil para aislar genes y ADNc que están controlados por el
desarrollo y, por tanto, pueden expresarse en el mismo tejido o en
tejidos diferentes en puntos diferentes del desarrollo de un
organismo.
La sonda puede corresponderse con cualquier
secuencia a lo largo de la longitud completa del gen que codifica
la PGP sintasa. Por consiguiente, podría derivar de las regiones 5'
no codificadoras, de la región codificadora y de las regiones 3' no
codificadoras.
La sonda de ácido nucleico puede ser, por
ejemplo, el ADNc de longitud completa de la ID SEC Nº 1, o un
fragmento del mismo, tal como un oligonucleótido con una longitud
de al menos 10-15, 15-20,
20-25, 25-30, 100, 250 ó 500
nucleótidos y suficiente para hibridar específicamente en afecciones
rigurosos con ARNm o ADN.
Los fragmentos de los polinucleótidos descritos
en este documento también son útiles para sintetizar fragmentos
mayores o polinucleótidos de longitud completa descritos en este
documento. Por ejemplo, un fragmento puede hibridar con cualquier
porción de un ARNm y puede producir un ADNc mayor o de longitud
completa.
Los fragmentos también son útiles para
sintetizar moléculas complementarias de longitud y secuencia
deseadas.
Pueden diseñarse ácidos nucleicos
complementarios de la invención usando las secuencias de nucleótidos
de la ID SEC Nº 1 o ID SEC Nº 3 y construirse usando reacciones
de síntesis química y ligamiento enzimático usando procedimientos
conocidos en la técnica. Por ejemplo, puede sintetizarse
químicamente un ácido nucleico complementario (por ejemplo, un
oligonucleótido complementario) usando nucleótido naturales o
nucleótidos modificados de forma diversa para aumentar la
estabilidad biológica de las moléculas o para aumentar la
estabilidad física del duplete formando entre los ácidos nucleicos
complementarios y sentido, por ejemplo, pueden usarse derivados
fosforotioato y nucleótidos sustituidos con acridina. Ejemplos de
nucleótidos modificados que puede usarse para generar el ácido
nucleico complementario incluyen 5-fluorouracilo,
5-bromouracilo, 5-clorouracilo,
5-yodouracilo, hypoxantina, xantina,
4-acetilcitosina, 5-(carboxihidroxilmetil) uracilo,
5-carboximetilaminometil-2-tiouridina,
5-carboximetilaminometiluracilo dihidrouracilo,
beta-D-galactosilqueosina, inosina,
N6-isopenteniladenina,
1-metilguanina, 1-metilinosina,
2,2-dimetilguanina, 2-metiladenina,
2-metilguanina, 3-metilcitosina,
5-metilcitosina,
N-l6-adenina,
7-metilguanina,
5-metilaminometiluracilo,
5-metoxiaminometil-2-tiouracilo,
beta-D-manosilqueosina,
5'-metoxicarboximetiluracilo,
5-metoxiuracilo,
2-metiltio-N6-isopenteniladenina,
ácido uracil-5-oxiacético (v),
wybutoxosina, pseudouracilo, queosina,
2-tiocitosina,
5-metil-2-tiouracilo,
2-tiouracilo, 4-tiouracilo,
5-metiluracilo, metiléster del ácido
uracil-5-oxiacético, ácido
uracil-5-oxiacétio (v),
5-metil-2-tiouracilo,
3-(3-amino-3-N-2-carboxipropil)
uracilo, (acp3) w y 2,6-diaminopurina.
Alternativamente, el ácido nucleico
complementario puede producirse biológicamente usando un vector de
expresión en que el que ha subclonado un ácido nucleico en
orientación complementaria (es decir, el ARN transcrito a partir
del ácido nucleico insertado será de orientación complementaria con
respecto al ácido nucleico diana de interés).
Adicionalmente, las moléculas de ácido nucleico
de la invención pueden modificarse en el resto de la base, resto
del azúcar o en el esqueleto fosfato para mejorar, por ejemplo, la
estabilidad, hibridación o solubilidad de la molécula. Por ejemplo,
puede modificarse el esqueleto fosfato desoxirribosa de los ácidos
nucleicos para generar ácidos nucleicos peptídicos (véase Hyrup y
col. (1996) Bioorganic & Medicinal Chemistry 4:5). Como
se usa en este documento, las expresiones "ácidos nucleicos
peptídicos" o "PNA" se refieren a miméticos de ácido
nucleico, por ejemplo, miméticos de ADN, en los que el esqueleto
fosfato desoxirribosa se sustituye por un esqueleto pseudopeptídico
y sólo se mantienen las cuatro nucleobases naturales. Se ha
demostrado que el esqueleto neutro de los PNA permite la
hibridación específica con ADN y ARN en afecciones de baja fuerza
iónica. La síntesis de oligómeros de PNA puede realizarse usando
protocolos convencionales de síntesis de péptidos en fase sólida
como se describe en Hyrup y col. (1996), supra;
Perry-O'Keefe y col. (1996) Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 93:14670.
Los PNA pueden modificarse además, por ejemplo,
para potenciar su estabilidad, especificidad o captación celular,
uniendo grupos lipófilos u otros grupos auxiliares a PNA, mediante
la formación de quimeras PNA-ADN o mediante el uso
de liposomas u otras técnicas de suministro de fármacos conocido en
la técnica. La síntesis de quimeras PNA-ADN puede
realizarse como se describe en Hyrup (1996), supra, Finn y
col. (1996) Nucleic Acids Res. 24 (17):
3357-63, Mag y col. (1989) Nucleic Acids Res.
17:5973 y Peterser y col. (1975) Bioorganic Med. Chem. Lett.
5:1119.
Las moléculas de ácido nucleico y fragmentos de
la invención también pueden incluir otros grupos añadidos, tales
como péptidos (por ejemplo, dirigir la PGP sintasa in vivo a
la células huésped) o agentes que facilitan el transporte a través
de la membrana celular (véase, por ejemplo, Letsinger y col. (1989)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:6553-6556;
Lemaitre y col. (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA
84:648-652; Publicación PCT Nº WO 88/09810) o la
barrera hematoencefálica (véase, por ejemplo, la publicación PCT Nº
WO 89/10134). Además, los oligonucleótidos pueden modificarse con
agentes de escisión que desencadenan la hibridación (véase, por
ejemplo, Krol y col. (1988) Bio-Techniques
6:958-976) o agentes intercalantes (véase, por
ejemplo, Zon (1988) Pharm Res.
5:539-549).
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles como cebadores de PCR para amplificar cualquier región
determinada de un polinucleótido de la PGP sintasa.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles para construir vectores recombinantes. Estos vectores
incluyen vectores de expresión que expresan una porción o todos los
polipéptidos de la PGP sintasa. Los vectores también incluyen
vectores de inserción, usados para integrarse en otra secuencia
polinucleotídica, tal como dentro del genoma celular, y para
alterar la expresión in situ de los genes de la PGP sintasa y
de los productos génicos. Por ejemplo, una secuencia que codifica
la PGP sintasa endógena puede sustituirse mediante recombinación
homóloga con toda o parte de la región codificadora que contiene una
o más mutaciones introducidas específicamente.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles para expresar porciones antigénicas de las proteínas PGP
sintasa.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles como sondas para determinar las posiciones cromosómicas
de los polinucleótidos de la PGP sintasa mediante procedimientos de
hibridación in situ, tales como FISH. (Para una revisión de
esta técnica, véase Verma y col. (1988) Human Chromosomes:
A Manual of Basic Techniques (Pergamon Press, Nueva York) y
PCR para el mapeo de híbridos celulares somáticos. El mapeo de las
secuencias en cromosomas es una primera etapa importante para la
correlación de estas secuencias con genes asociados con la
enfermedad.
Los reactivos para el mapeo cromosómico, pueden
usarse individualmente para marcar un único cromosoma o un único
sitio en este cromosoma o pueden usarse paneles de reactivos para
marcar sitios múltiples y/o cromosomas múltiples. Realmente, con el
fin de mapear se prefieren reactivos que corresponden a regiones no
codificadoras de los genes. Es más probable que las secuencias
codificadoras estén conservadas dentro de las familias de genes,
aumentado de este modo la posibilidad de hibridaciones cruzadas
durante el mapeo cromosómico.
Una vez que se ha mapeado una secuencia en una
localización cromosómica precisa, puede establecerse una correlación
entre la posición física de la secuencia en el cromosoma con los
datos del mapa genético. (Estos datos se encuentran, por ejemplo,
en V. McKusick, Mendelian Inheritance in Man, disponible a
través de la red en la Johns Hopkins University Welch Medical
Library). La relación entre un gen y una enfermedad mapeada en la
misma región cromosómica, pueden identificarse a continuación a
través del análisis de ligamiento (coheredabilidad de genes
físicamente adyacentes), descrito, por ejemplo, en England y col.
(1987) Nature 325:783-787).
Además, pueden determinarse las diferencias en
las secuencias de ADN entre individuos afectados y no afectados con
una enfermedad asociada con un gen específico. Si se observa una
mutación en algunos o en todos los individuos afectados pero no en
los individuos no afectados, entonces, probablemente la mutación es
un agente causal de la enfermedad en particular.
La comparación de individuos afectados o no
afectados generalmente suponen una primera búsqueda de alteraciones
en los cromosomas, tales como deleciones o translocaciones, que se
ven en extensiones de cromosomas o se pueden detecta usando PCR
basada en esta secuencia de ADN. Finalmente, puede realizarse una
secuenciación completa de los genes de varios individuos para
confirmar la presencia de una mutación y para distinguir mutaciones
a partir de polimorfismos.
Las sondas de polinucleótidos de la PGP sintasa
también son útiles para determinar los patrones de la presencia del
gen que codifica la PGP sintasa y sus variantes con respecto a la
distribución tisular, por ejemplo, si ha tenido lugar una
duplicación génica y si la duplicación tiene lugar en todos o sólo
en un subgrupo de tejidos. Los genes pueden ser naturales o puede
introducirse en una célula, tejido u organismo de forma exógena.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles para diseñar ribozimas correspondientes a todo, o parte,
del ARNm producido a partir de los genes que codifican los
polinucleótidos descritos en este documento.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles para construir células huésped que expresen una parte o
todos los polinucleótidos y polipéptidos de la PGP sintasa.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles para construir animales transgénicos que expresen una
parte o todos los polinucleótidos y polipéptidos de la PGP
sintasa.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles para construir vectores que expresen una parte o todos
los polipéptidos de la PGP sintasa.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles como sondas de hibridación para determinar el nivel de
expresión del ácido nucleico de la PGP sintasa. Por consiguiente,
las sondas pueden usarse para detectar la presencia o para
determinar los niveles de ácido nucleico de la PGP sintasa en
células, tejidos y en organismos. El ácido nucleico cuyo nivel se
determina puede ser ADN o ARN. Por lo tanto, las sondas que se
corresponden con los polipéptidos descritos en este documento
pueden usarse para evaluar el número de copias de un gen en una
célula, tejido u organismo determinado. Esto es especialmente
importante en casos en los que ha habido una amplificación de los
genes de la PGP sintasa.
Alternativamente, la sonda puede usarse en un
contexto de hibridación in situ para evaluar la posición de
copias extra de los genes de la PGP sintasa, como en elementos
extracromosómicos, o integrados en cromosomas en los que
normalmente no se encuentra el gen de la PGP sintasa, por ejemplo,
como una región teñida homogéneamente.
Estos usos son importantes para el diagnóstico
de las enfermedades que suponen un aumento o disminución de la
expresión de la PGP sintasa con respecto a lo normal, tales como
trastornos proliferativos o un trastorno de diferenciación o
desarrollo.
Los trastornos en los que la expresión de la
PGP sintasa es importante incluyen, pero sin limitaciones,
enfermedades asociadas con la biosíntesis y metabolismo defectuoso
de cardiolipina (CL) y fosfatidilglicerol (PG).
Los tejidos y/o células en los que se expresa
27411 se describen anteriormente en este documento. De este modo,
el gen es especialmente importante para el tratamiento de
enfermedades que afectan a estos tejidos.
Además, las enfermedades en las que es
importante la expresión de 27411 se describen anteriormente en este
documento.
De este modo, se describen un procedimiento para
identificar una enfermedad o trastorno asociado con la expresión o
actividad anómala del ácido nucleico de la PGP sintasa, en el que se
obtiene una muestra de un sujeto y se detecta un ácido nucleico
(por ejemplo, ARNm o ADN genómico), en el que la presencia del ácido
nucleico es diagnóstico para un sujeto con una enfermedad o
trastorno, o está en riesgo de desarrollarlos, asociados con la
expresión o actividad anómala de ácido nucleico.
"Expresión incorrecta o anómala", como se
usa en este documento, se refiere a un patrón de tipo no silvestre
de la expresión génica, a nivel de ARN o de proteína. Incluye:
expresión a niveles no de tipo silvestre, es decir, sobre o
infraexpresión; un patrón de expresión que difiere del tipo
silvestre en términos de tiempo o fase en la que se expresa el gen,
por ejemplo, aumento o descenso de la expresión (en comparación con
el tipo silvestre) en un periodo o fase de desarrollo
predeterminada; un patrón de expresión que difiere del tipo
silvestre en términos de disminución de la expresión (en comparación
con el tipo silvestre) en un tipo de célula o tipo de tejido
predeterminado; un patrón de expresión que difiere del tipo
silvestre en términos del tamaño de ayuste, secuencia de
aminoácidos, modificación postranscripcional o actividad biológica
del polipéptido expresado; un patrón de expresión que difiere del
tipo silvestre en términos del efecto de un estímulo ambiental o un
estímulo extracelular sobre expresión del gen; por ejemplo, un
patrón del aumento o descenso de la expresión (en comparación con
el tipo silvestre) en presencia de un aumento o disminución de la
intensidad del estímulo.
Un aspecto de la invención se refiere a ensayos
diagnósticos para determinar la expresión de un ácido nucleico así
como la actividad en el contexto de una muestra biológica (por
ejemplo, sangre, suero, células, tejido) para determinar si un
individuo tiene una enfermedad o trastornos, o está en riesgo de
desarrollar una enfermedad o trastorno asociado con una expresión
de ácido nucleico o actividad anómala. Estos ensayos pueden usarse
con fines de pronóstico o predicción y, de este modo, tratar
profilácticamente a un individuo antes del inicio de un trastorno
caracterizado o asociado con la expresión o actividad de las
moléculas de ácido nucleico.
Las técnicas in vitro para la detección
de ARNm incluyen hibridaciones de la transferencia de ARN total e
hibridaciones in situ. Las técnicas in vitro para la
detección de ADN incluyen hibridaciones de la transferencia de ADN
e hibridación in situ.
Las sondas pueden usarse como parte de un kit de
ensayo diagnóstico para identificar células o tejidos que expresan
la PGP sintasa, tal como midiendo el nivel de un ácido nucleico que
codifica la PGP sintasa en una muestra de células de un sujeto, por
ejemplo, ARNm o ADN genómico, o determinando si el gen de la PGP
sintasa ha muta-
do.
do.
Los ensayos de expresión de ácido nucleico son
útiles para el análisis de fármacos para identificar compuestos que
modulan la expresión del ácido nucleico de la PGP sintasa (por
ejemplo, moléculas complementarias, de polipéptidos,
peptidomiméticas, pequeñas moléculas u otros fármacos). Se pone una
célula en contacto con un compuesto candidato y se determina la
expresión del ARNm. El nivel de expresión del ARNm en presencia del
compuesto candidato se compara con el nivel de expresión del ARNm en
ausencia del compuesto candidato. A continuación, el compuesto
candidato puede identificarse como un modulador de la expresión de
ácido nucleico en base a esta comparación y usarse, por ejemplo,
para tratar un trastorno caracterizado por la expresión anómala del
ácido nucleico. El modulador puede unirse al ácido nucleico o
modular la expresión indirectamente, tal como mediante la
interacción con otros compuestos celulares que afectan a la
expresión del ácido nucleico.
Los procedimientos moduladores puede realizarse
in vitro (por ejemplo, cultivando la célula con el agente)
o, alternativamente, in vivo (por ejemplo, administrando el
agente a un sujeto) en pacientes o animales transgénicos.
Por tanto, la invención se refiera a un
procedimiento para identificar un compuesto que puede usarse para
tratar un trastorno asociado con la expresión del ácido nucleico del
gen de la PGP sintasa. El procedimiento típicamente incluye evaluar
la capacidad del compuesto para modular la expresión del ácido
nucleico de la PGP sintasa y, por tanto, identificar un compuesto
que pueda usarse para tratar un trastorno caracterizado por la
expresión no deseada de un ácido nucleico de la PGP sintasa.
Los ensayos pueden realizarse en sistemas
basados en células y libres de células. Los ensayos basados en
células incluyen células que expresan de forma natural el ácido
nucleico de la PGP sintasa o células recombinantes modificadas
genéticamente para expresar secuencias de ácido nucleico
específicas, por ejemplo, las citadas anteriormente y en los
antecedentes.
Alternativamente, los compuestos candidatos
pueden ensayarse in vivo en pacientes o en animales
transgénicos.
El ensayo para la expresión del ácido nucleico
de la PGP sintasa puede implicar un ensayo directo de los niveles
de ácido nucleico, tales como los niveles de ARNm, o de los
compuestos colaterales implicados en la reacción catalizada por la
PGP sintasa. Adicionalmente, también pueden evaluarse la expresión
de genes que se regulan por incremento o por descenso en respuesta
a la ruta de señalización de la PGP sintasa. En esta realización,
las regiones reguladoras de estos genes pueden unirse de forma
operativa a un gen indicador, tal como la luciferasa.
De este modo, pueden identificarse moduladores
de la expresión del gen de la PGP sintasa en un procedimiento en el
que una célula se pone en contacto con un compuesto candidato y se
determina la expresión del ARNm. El nivel de expresión del ARNm de
la PGP sintasa en presencia del compuesto candidato se compara con
el nivel de expresión del ARNm de la PGP sintasa en ausencia del
compuesto candidato. A continuación, el compuesto candidato puede
identificarse como un modulador de la expresión de ácido nucleico en
base a esta comparación y usarse, por ejemplo, para tratar un
trastorno caracterizado por la expresión anómala del ácido nucleico.
Cuando la expresión del ARNm es significativamente mayor, desde un
punto de vista estadístico, en presencia del compuesto candidato
que en su ausencia, el compuesto candidato se identifica como un
estimulador de la expresión del ácido nucleico. Cuando la expresión
del ácido nucleico es significativamente menor, desde un punto de
vista estadístico, en presencia del compuesto candidato que en su
ausencia, el compuesto candidato se identifica como un inhibidor de
la expresión del ácido nucleico.
Por consiguiente, la invención se refiere al
tratamiento, con el ácido nucleico como objetivo, usando un
compuesto identificado a través del análisis de fármacos como un
modulador del gen para modular la expresión del ácido nucleico de
la PGP sintasa. La modulación incluye tanto regulación por
incremento (es decir, activación o efecto agonista) como regulación
por disminución (supresión o efecto antagónico) o efectos sobre la
actividad de ácido nucleico (por ejemplo, cuando el ácido nucleico
está mutado o se ha modificado de forma incorrecta). El tratamiento
es de trastornos que se caracterizan por la expresión o actividad
anómala del ácido nucleico. Se han descrito anteriormente en este
documento trastornos en los que el gen es especialmente destacable
para el tratamiento.
Alternativamente, un modulador de la expresión
del ácido nucleico del PGP sintasa puede ser una molécula pequeña o
un fármaco identificado usando los ensayos de selección descritos en
este documento siempre que el fármaco o la molécula pequeña inhiba
la expresión del ácido nucleico de la PGP sintasa.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles para controlar la eficacia de los compuestos moduladores
sobre la expresión o actividad del gen de la PGP sintasa en ensayos
clínicos o en un régimen de tratamiento. De este modo, el patrón de
expresión del gen puede servir como barómetro de la eficacia
continuada del tratamiento con el compuesto, especialmente con
compuestos a los que el paciente puede desarrollar resistencia. El
patrón de expresión del gen también puede servir como marcador
indicativo de una respuesta fisiológica de las células afectadas al
compuesto. Por consiguiente, este control permitía aumentar la
administración del compuesto o la administración de compuestos
alternativos a los que el paciente no se ha hecho resistente. De
forma similar, si el nivel de expresión del ácido nucleico cae por
debajo de un nivel deseado, podría disminuirse de forma
proporcional la administración del compuesto.
El control puede ser, por ejemplo, como sigue:
(i) obtener una muestra preadministración a partir de un sujeto
antes de la administración del agente; (ii) detectar el nivel de
expresión de un ARNm o ADN genómico de la invención en la muestra
de preadministración; (iii) obtener una o más muestras de
postadministración a partir del sujeto; (iv) detectar el nivel de
expresión o la actividad del ARNm o del ADN genómico en las muestras
postadministración, (v) comparar el nivel de expresión o la
actividad de del ARNm o del ADN genómico en la muestra
preadministración con el ARNm o el ADN genómico en la muestra o
muestras postadministración y (vi) en consecuencia, aumentar o
disminuir la administración del agente.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles en los ensayos diagnósticos de cambios cualitativos en
el ácido nucleico de la PGP sintasa, y especialmente en cambios
cualitativos que lleven a una patología. Los polinucleótidos pueden
usarse para detectar mutaciones en los genes de la PGP sintasa y en
los productos de expresión del gen, tales como ARNm. Los
polinucleótidos pueden usarse como sondas de hibridación para
detectar mutaciones genéticas naturales en el gen de la PGP sintasa
y para determinar, de este modo, si un sujeto con la mutación está
en riesgo de desarrollar un trastorno causado por la mutación. Las
mutaciones incluyen deleción, adición o sustitución de uno o más
nucleótidos en el gen, reordenamiento cromosómico, tal como
inversión o transposición, modificación del ADN genómico, tal como
patrones de metilación anómalos o cambios en el número de copias
del gen, tal como amplificación. La detección de una forma mutada
del gen de la PGP sintasa asociada con una disfunción proporciona
una herramienta diagnóstica de una enfermedad activa o de la
susceptibilidad a una enfermedad cuando la enfermedad es el
resultado de sobreexpresión, infraexpresión o expresión alterada de
una PGP sintasa.
La mutaciones en el gen de la PGP sintasa pueden
detectarse a nivel del ácido nucleico mediante varias técnicas. El
ADN genómico puede analizarse directamente o puede amplificarse
usando una PCR previa al análisis. Pueden usarse ARN o ADNc de la
misma manera.
En ciertas realizaciones, la detección de la
mutación supone el uso de una sonda/cebador en una reacción en
cadena de la polimerasa (PCR) (véanse, por ejemplo, las Patentes de
EE.UU. Nº 4.683.195 y 4.683.202), tal como PCR anclada o PCR RACE
o, alternativamente, en una reacción en cadena de la ligasa (LCR)
(véase, por ejemplo, Landegran y col. (1988) Science
241:1077-1080; y Nakazawa y col. (1994) PNAS
91:360-363), la última de las cuales puede ser
especialmente útil para detectar mutaciones puntuales en el gen
(véase Abravaya y col., (1995) Nucleic Acids Res.
23:675-682). Este procedimiento puede incluir las
etapas de recoger una muestra de células de un paciente, aislar el
ácido nucleico (por ejemplo, genómico, ARNm o ambos) de las células
de la muestra, poner en contacto la muestra de ácido nucleico con
uno o más cebadores que hibriden específicamente con un gen en
afecciones en las que tenga lugar esta hibridación y amplificación
del gen (si está presente) y detectar la presencia o ausencia de un
producto de amplificación, o detectar el tamaño del producto de
amplificación y comparar la longitud con una muestra control. Las
deleciones e inserciones pueden detectarse mediante un cambio en el
tamaño del producto amplificado en comparación con el genotipo
normal. Las mutaciones puntuales pueden identificarse hibridando el
ADN amplificado con secuencias de ARN normales o de ADN
complementarias.
Se anticipa que puede ser deseable usar la PCR
y/o la LCR como una etapa preliminar de amplificación junto con
cualquiera de las técnicas usada para detectar mutaciones descritas
en este documento.
Los procedimientos alternativos a la
amplificación incluyen: replicación automantenida de secuencia
(Guatelli y col. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA
87:1874-1878), sistema de amplificación
transcripcional (Kwoh y col. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 86:1173-1177), Replicasa
Q-Beta (Lizardi y col. (1988) Bio/Technology
6:1197), o cualquier otro procedimientos de amplificación de ácidos
nucleicos, seguido de la detección de las moléculas amplificadas
usando técnicas bien conocidas por los expertos en la materia. Estos
esquemas de detección son especialmente útiles para la detección de
moléculas de ácido nucleico si estas moléculas se presentan en
cantidades muy bajas.
Alternativamente, las mutaciones en un gen de
PGP sintasa puede identificarse directamente, por ejemplo, mediante
alteraciones en los patrones de digestión con enzimas de restricción
determinados por electroforesis en gel.
Adicionalmente, pueden usarse ribozimas
específicas de secuencia (Patente de EE.UU. Nº 5.498.531) para
valorar la presencia de mutaciones específicas mediante el
desarrollo o pérdida de un sitio de escisión para la ribozima.
Las secuencias perfectamente coincidentes pueden
distinguirse de las secuencias no coincidentes mediante ensayos de
digestión con nucleasas o mediante diferencias en la temperatura de
fusión.
Los cambios de secuencia en localizaciones
específicas también pueden valorarse mediante ensayos de protección
a nucleasa, tales como protección a RNAsa y S1, o mediante el
procedimiento de la escisión química.
Adicionalmente, las diferencias de secuencia
entre un gen de PGP sintasa mutante y un gen de tipo silvestre
pueden determinarse mediante secuenciación directa del ADN. Durante
la realización de los ensayos diagnósticos pueden utilizarse varios
procedimientos de secuenciación automática ((1995)
Biotechniques 19:448), incluyendo la secuenciación por
espectrometría de masas (véase, por ejemplo, la publicación
internacional PCT Nº WO 94/16101; Cohen y col. (1996) Adv.
Chromatogr. 36:127-162 y Griffin y col. (1993)
Appl. Biochem. Biotechnol. 38:147-159).
Otros procedimientos para detectar mutaciones en
el gen incluyen procedimientos en los que la protección frente a
agentes de escisión se usa para detectar falta de apareamiento entre
bases en dupletes de ARN/ARN o ARN/ADN (Myers y col. (1985)
Science 230:1242; Cotton y col. (1988) PNAS 85:4397;
Saleeba y col. (1992) Meth. Enzymol.
217:286-295), en los que se compara la movilidad
electroforética de los ácidos nucleicos mutante y de tipo silvestre
(Orita y col. (1989) PNAS 86:2766; Cotton y col. (1993)
Mutat. Res. 285:125-144 y Hayashi y col.
(1992) Genet. Anal. Tech. Appl. 9:73-79) y se
analiza el movimiento de fragmentos mutantes o de tipo silvestre en
geles de poliacrilamida que contienen un gradiente de
desnaturalización usando geles de electroforesis con un gradiente
desnaturalizante (Myers y col. (1985) Nature 313:495). La
sensibilidad del ensayo puede potenciarse usando ARN (mejor que
ADN), en el que la estructura secundaria es más sensible a un
cambio en la secuencia. En una realización, el procedimiento en
cuestión utiliza análisis de heterodúplex para separar moléculas de
doble cadena heterodúplex en base a cambios en la movilidad
electroforética (Keen y col. (1991) Trends Genet. 7:5). Los
ejemplos de otras técnicas para detectar mutaciones puntuales
incluyen la hibridación selectiva de oligonucleótidos, la
amplificación selectiva y la extensión selectiva con cebador.
En otras realizaciones, las mutaciones genéticas
pueden identificarse mediante hibridación de una muestra con los
ácidos nucleicos control, por ejemplo, ADN o ARN, en matrices de
alta densidad que contienen cientos o miles de sondas
oligonucleotídicas (Cronin y col. (1996) Human Mutation
7:244-255; Kozal y col. (1996) Nature
Medicine 2:753-759). Por ejemplo, pueden
identificarse mutaciones genéticas en matrices bidimensionales que
contienen sondas de ADN que generan luminiscencia, como describen
Cronin y col, supra. Brevemente, puede usarse una primera
matriz de sondas de hibridación para buscar a lo largo de segmentos
largos de ADN en una muestra y en un control para identificar
cambios de bases entre las secuencias haciendo matrices lineares de
sondas secuenciales solapantes. Esta etapa permite la identificación
de mutaciones puntuales. Esta etapa va seguida de una segunda
matriz de hibridación que permite la caracterización de mutaciones
específicas usando matrices más pequeñas de sondas especializadas
complementarias de todas las variantes o mutaciones detectadas.
Cada matriz de mutación está compuesta de conjuntos de sondas
paralelas, una complementaria con el gen de tipo silvestre y la
otra complementaria con el gen mutante.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles para analizar un genotipo de un individuo que, aunque
necesariamente no causa la enfermedad, afecta, sin embargo, a la
modalidad de tratamiento. De este modo, los polinucleótidos pueden
usarse para estudiar la relación entre un genotipo de un individuo y
la respuesta del individuo a un compuesto usado para el tratamiento
(relación farmacogenómica). En el caso presente, por ejemplo, una
mutación en el gen de la PGP sintasa que da lugar a una afinidad
alterada por una coenzima podría dar lugar a un efecto excesivo o
disminuido del fármaco a concentraciones convencionales de la
coenzima que activan a la PGP sintasa. Por consiguiente, los
polinucleótidos de la PGP sintasa descritos en este documento pueden
usarse para evaluar el contenido de mutación del gen en un
individuo para seleccionar un compuesto o pauta de dosificación
apropiado para el tratamiento.
De este modo, los polinucleótidos que muestran
variaciones genéticas que afectan al tratamiento proporcionan un
objetivo diagnóstico que puede usarse para adaptar el tratamiento a
un individuo. Por consiguiente, la producción de células y animales
recombinantes que contienen estos polimorfismos permite un diseño
clínico eficaz de compuestos de tratamiento y pautas de
dosificación.
Los procedimientos pueden implicar obtener una
muestra biológica control a partir de un sujeto control, poner en
contacto la muestra control con un compuesto o agente capaz de
detectar el ARNm o el ADN genómico, de modo que se detecte la
presencia del ARNm o del ADN genómico en la muestra biológica, y
comparar la presencia del ARNm o del ADN genómico en la muestra
control con la presencia del ARNm o ADN genómico en la muestra de
ensayo.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
son útiles para la identificación cromosómica cuando la secuencia
se identifica con un cromosoma en particular y con una localización
en particular en el cromosoma. En primer lugar, la secuencia de ADN
se hace coincidir con el cromosoma por hibridación in situ u
otra hibridación específica de cromosomas. Las secuencias también
pueden correlacionarse con cromosomas específicos preparando
cebadores para PCR que pueden usarse para analizar por PCR híbridos
de células somáticas que contienen cromosomas individuales a partir
de las especies deseadas. Sólo los híbridos que contengan el
cromosoma con el gen homólogo para el cebador producirán un
fragmento amplificado. Puede conseguirse una sublocalización usando
fragmentos cromosómicos. Otras estrategias incluyen la preselección
con cromosomas marcados separados por flujo y la preselección
mediante hibridación con bibliotecas específicas de cromosoma.
Estrategias de mapeo adicionales incluyen la hibridación in
situ fluorescente que permite la hibridación con sondas más
cortas que las usadas tradicionalmente. Los reactivos para el mapeo
cromosómico pueden usarse individualmente para marcar un único
cromosoma o un único sitio en el cromosoma o pueden usarse paneles
de reactivos para marcar sitios múltiples y/o cromosomas múltiples.
Realmente, con el fin de mapear se prefieren reactivos que se
correspondan con regiones no codificadoras de los genes. Dentro de
las familias de genes es más probable que estén conservadas las
secuencias codificadoras aumentado, de este modo, la posibilidad de
hibridaciones cruzadas durante el mapeo cromosómico.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
pueden usarse para identificar individuos a partir de muestras
biológicas pequeñas. Esto puede hacerse, por ejemplo, usando el
polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción (RFLP) para
identificar a un individuo. De este modo, los polinucleótidos
descritos en este documento son útiles como marcadores de ADN para
RFLP (véase la Patente de EE.UU. Nº 5.272.057).
Además, la secuencia de la PGP sintasa puede
usarse para proporcionar una técnica alternativa que determine la
secuencia de ADN real de fragmentos seleccionados en el genoma de un
individuo. De este modo, las secuencias de la PGP sintasa
descritas en este documento pueden usarse para preparar dos
cebadores de PCR a partir de los extremos 5' y 3' de las
secuencias. Estos cebadores pueden usarse a continuación para
amplificar el ADN de un individuo para su secuenciación
posterior.
Los paneles de secuencias de ADN correspondiente
a individuos, preparados de esta manera, pueden proporcionar
identificaciones individuales únicas, de modo que cada individuo
tendrá un único conjunto de estas secuencias de ADN. Se estima que
la variación alélica en humanos tiene lugar con una frecuencia de
aproximadamente una de cada 500 bases. La variación alélica tiene
lugar hasta un cierto grado en las regiones codificadoras de estas
secuencias y en mayor grado en las regiones no codificadoras. Las
secuencias de la PGP sintasa pueden usarse para obtener estas
secuencias de identificación de individuos y de tejidos. Las
secuencias representan fragmentos únicos del genoma humano. Cada
una de las secuencias descritas en este documento puede, en cierto
grado, usarse con patrón frente al que poder comparar el ADN de un
individuo con fines de identificación.
Si se usa un panel de reactivos de las
secuencias para generar una base de datos de identificación única de
un individuo, estos mismos reactivos pueden usarse posteriormente
para identificar el tejido de este individuo. Usando la base de
datos de identificación única, puede hacerse una identificación
positiva del individuo, vivo o muerto, a partir de muestras de
tejido extremadamente pequeñas.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
pueden usarse en procedimientos de identificación forense. La
tecnología de PCR puede usarse para amplificar secuencias de ADN
tomadas de muestras biológicas muy pequeñas, tales como un único
folículo piloso o fluidos corporales (por ejemplo, sangre, saliva o
semen). A continuación, la secuencia amplificada puede compararse
con un patrón, lo que permitirá la identificación del origen de la
muestra.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa pueden
usarse por tanto para proporcionar reactivos polinucleotídicos, por
ejemplo, cebadores para PCR, dirigidos hacia loci específicos del
genoma humano, que pueden potenciar la fiabilidad de las
identificaciones forenses basadas en el ADN proporcionando, por
ejemplo, otro "marcador de identificación" (es decir, otra
secuencia de ADN que es única de un individuo en particular). Como
se describe anteriormente, la información real de la secuencia de
bases puede usarse para la identificación como una alternativa
precisa a los patrones formados por fragmentos generados por enzimas
de restricción. Las secuencias dirigidas hacia las regiones no
codificadoras son especialmente útiles ya que los mayores
polimorfismos tienen lugar en las regiones no codificadoras,
haciendo más fácil la diferenciación de los individuos usando esta
técnica.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa pueden
además usarse para proporcionar reactivos polinucleotídicos, por
ejemplo, sondas marcadas o susceptibles de marcaje que pueden
usarse, por ejemplo, en una técnica de hibridación in situ,
para identificar un tejido específico. Esto es útil en los casos en
que un patólogo forense se presenta con un tejido de origen
desconocido. Los paneles de las sondas de la PGP sintasa pueden
usarse para identificar el tejido por especie y/o por tipo de
órgano.
De modo similar, estos cebadores y sondas pueden
usarse para analizar la contaminación en cultivos tisulares (es
decir, análisis de la presencia de una mezcla de diferentes tipos de
células en un cultivo).
Alternativamente, los polinucleótidos de la PGP
sintasa pueden usarse directamente para bloquear la transcripción o
la traducción de las secuencias del gen de la PGP sintasa mediante
construcciones complementarias o ribozimas. De este modo, en un
trastorno caracterizado por una expresión anómalamente elevada o no
deseada del gen de la PGP sintasa, los ácidos nucleicos pueden
usarse directamente para el tratamiento.
De este modo, los polinucleótidos de la PGP
sintasa son útiles como construcciones complementarias para
controlar la expresión del gen de la PGP sintasa en células,
tejidos y organismos. Se diseña un polinucleótido de ADN
complementario para que sea complementario a una región del gen
implicada en la transcripción, que prevenga la transcripción y, por
tanto, la producción de la proteína PGP sintasa.
Un polinucleótido de ARN o ADN antisentido
hibridaría con el ARNm y, por tanto, bloquearía la traducción del
ARNm a la proteína PGP sintasa.
Ejemplos de moléculas antisentido útiles para
inhibir la expresión del ácido nucleico incluyen moléculas
complementarias con un fragmento de la región no traducida 5' de la
ID SEC Nº 1, que también incluye el codón de inicio y moléculas
complementarias que lo son de un fragmento de la región no traducida
3' de la ID SEC Nº 1.
Alternativamente, puede usarse una clase de
moléculas complementarias para inactivar el ARNm con el fin de
disminuir la expresión del ácido nucleico de la PGP sintasa. Por
consiguiente, estas moléculas pueden tratar un trastorno
caracterizado por una expresión anómala o no deseada del ácido
nucleico de la PGP sintasa. Esta técnica implica la escisión
mediante ribozimas que contienen secuencias de nucleótidos
complementarias a una o más regiones del ARNm, que atenúan la
capacidad del ARNm para ser traducido. Las regiones posibles
incluyen regiones codificadoras y, especialmente, regiones
codificadoras correspondientes a la actividad catalítica y a otras
actividades funcionales de la proteína PGP sintasa.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
proporcionan vectores para terapia génica en pacientes que contienen
células anómalas para la expresión del gen de la PGP sintasa. De
este modo, las células recombinantes, que incluyen las células del
paciente que han sido manipuladas genéticamente ex vivo y
devueltas al paciente, se introducen en un individuo donde las
células producen la proteína PGP sintasa deseada para tratar al
individuo.
También se describen kits para la detección de
la presencia de un ácido nucleico de la PGP sintasa en una muestra
biológica. Por ejemplo, el kit puede comprender reactivos, tales
como un ácido nucleico o agente marcado o susceptible de marcaje,
capaces de detectar el ácido nucleico de la PGP sintasa en una
muestra biológica; medios para determinar la cantidad de ácido
nucleico de la PGP sintasa en la muestra y medios para comparar la
cantidad de ácido nucleico de la PGP sintasa en la muestra con un
patrón. El compuesto o agente puede empaquetarse en un recipiente
adecuado. El kit además puede comprenden instrucciones de uso del
kit para detectar el ARNm o el ADN de la PGP
sintasa.
sintasa.
Las secuencias de nucleótidos o aminoácidos de
la invención pueden estar en forma de varios medios para facilitar
el uso de las mismas. Tal como un producto, distinto de una molécula
de ácido nucleico o aminoácido aislado, que contenga una secuencia
de nucleótidos o de aminoácidos de la presente invención. Este
producto proporciona las secuencias de nucleótidos o aminoácidos o
un subgrupo de los mismos (por ejemplo, un subgrupo de fases de
lectura abierta (ORF)) en una forma que permite a un experto
examinar el producto usando medios no aplicables directamente al
examen de secuencias de nucleótidos o de aminoácidos, o a un
subgrupo de los mismos, como existen en la naturaleza o en forma
purificada.
En una aplicación de esta realización, puede
registrarse una secuencia de nucleótidos o de aminoácidos de la
presente invención en soportes legibles en el ordenador. Según se
usa en este documento, "soportes legibles en el ordenador" se
refiere a cualquier medio que puede leerse y al que puede accederse
directamente mediante un ordenador. Estos soportes incluyen, pero
sin limitaciones: soportes de almacenamiento magnético, tales como
disquetes, soportes de almacenamiento en disco duro y cinta
magnética; soportes de almacenamiento óptico, tal como
CD-ROM; soportes de almacenamiento electrónico,
tales como RAM y ROM e híbridos de estas categorías, tales como
soportes de almacenamiento magnético/óptico. Un experto apreciará
fácilmente cuántos de los soportes legibles en el ordenador
conocidos actualmente pueden usarse para crear un producto que
comprenda un soporte legible en el ordenado que tenga grabada en él
una secuencia de nucleótidos o de aminoácidos de la presente
invención.
Según se usa en este documento, "grabar" se
refiere a un procedimiento para almacenar información en un soporte
legible en el ordenador. Un experto puede adoptar fácilmente
cualquiera de los procedimientos actualmente conocidos para grabar
información en un soporte legible en el ordenador para generar
productos que comprendan la información de la secuencia de
nucleótidos o de aminoácidos de la presente invención.
Un experto dispone de diversas estructuras para
el almacenamiento de datos para crear un soporte legible en el
ordenador en el que se ha grabado una secuencia de nucleótidos o de
aminoácidos de la presente invención. La elección de la estructura
para el almacenamiento de datos generalmente se basará en los
soportes elegidos para el acceso a la información almacenada.
Además, pueden usarse diversos programas y formatos de
procesamientos de datos para almacenar la información de la
secuencia de nucleótidos de la presente invención en un soporte
legible en el ordenador. La información de secuencia puede
presentarse en un archivo de procesador de texto, con formato para
software disponible en el mercado, tal como WordPerfect y Microsoft
Word, o presentarse en formato de archivo ASCII, almacenado en una
aplicación de base de datos, tales como DB2, Sybase, Oracle o
similares. Un experto puede adaptar fácilmente cualquier número de
formatos con estructura de procesador de texto (por ejemplo,
archivo de texto o base de datos) para obtener un soporte legible en
el ordenador que tiene grabada la información de la secuencia de
nucleótido de la presente invención.
Proporcionando las secuencias de nucleótidos o
de aminoácidos de la invención en formato legible en el ordenador,
el experto puede acceder de forma rutinaria a la información de la
secuencia con diversos propósitos. Por ejemplo, un experto puede
usar las secuencias de nucleótidos o de aminoácidos de la invención
en formato legible en el ordenador para comparar una secuencia
diana o un motivo estructural diana con la información de secuencia
almacenada en los soportes de almacenamiento de datos. Se usan
medios de búsqueda para identificar fragmentos o regiones de las
secuencias de la invención que coinciden con una secuencia diana o
un motivo diana en especial.
Como se usa en este documento, una "secuencia
diana" puede ser cualquier secuencia de ADN o de aminoácidos de
seis nucleótidos o más o de dos aminoácidos o más. Un experto puede
reconocer fácilmente que cuanto más larga sea una secuencia diana
menos probable es que esta secuencia diana se presente de forma
aleatoria en la base de datos. La longitud de secuencia más
preferida de una secuencia diana es de aproximadamente 10 a 100
aminoácidos o de aproximadamente 30 a 300 restos de nucleótidos. Sin
embargo, está bien reconocido que los fragmentos importantes desde
un punto de vista comercial, tal como fragmentos de secuencias
implicados en la expresión génica y en el procesamiento de
proteínas, puede tener una longitud menor.
Como se usa en este documento, "un motivo
estructural diana" o "motivo diana" se refiere a cualquier
secuencia o combinación de secuencias seleccionadas de forma
racional en donde la secuencia o secuencias se eligen en base a una
configuración tridimensional formada tras el plegamiento del motivo
diana. En la técnica se conocen varios motivos diana. Los motivos
diana proteicos incluyen, pero sin limitaciones, sitios activos y
secuencias señal de enzimas. Los motivos diana de ácido nucleico
incluyen, pero sin limitaciones, secuencias promotoras, estructuras
en horquilla y elementos de expresión inducibles (secuencias de
unión a proteína).
El software para el ordenador está disponible
públicamente, lo que permite a un experto acceder a la información
de la secuencia proporcionada en un soporte legible en el ordenador
para análisis y comparación con otras secuencias. Se describen
públicamente diversos algoritmos conocidos y hay y pueden usarse
diversos softwares disponibles en el mercado en los sistemas que
utilizan ordenadores de la presente invención. Ejemplos de este
software incluye, pero sin limitaciones, MacPattern (EMBL), BLASTN y
BLASTX (NCBIA).
Por ejemplo, el software que pone en práctica
los algoritmos de búsqueda BLAST (Altschul y col. (1990) J. Mol.
Biol. 215:403-410) y BLAZE (Brutlag y col.
(1993) Comp. Chem. 17:203-207) que busca
algoritmos en un sistema Sybase puede usarse para identificar fases
de lectura abierta (ORF) de la secuencia de la invención que
contiene homología con los ORF o proteínas de otras bibliotecas.
Estos ORF son fragmentos que codifican una proteína y son útiles
para producir proteínas de importancia comercial, tales como
enzimas, usadas en diversas reacciones y en la producción de
metabolitos de utilidad comercial.
La invención también proporciona vectores que
contienen los polinucleótidos de la PGP sintasa. El término
"vector" se refiere a un vehículo, preferiblemente una molécula
de ácido nucleico, que puede transportar los polinucleótidos de la
PGP sintasa. Cuando el vector es una molécula de ácido nucleico, los
polinucleótidos de la PGP sintasa se unen covalentemente al ácido
nucleico del vector. En este aspecto de la invención, el vector
incluye un plásmido, un fago mono o bicatenario, un vector vírico de
ARN o ADN mono o bicatenario o un cromosoma artificial, tal como un
BAC, PAC, YAC o MAC.
Un vector puede mantenerse en la célula huésped
como un elemento extracromosómico, donde se replica y producen
copias adicionales de los polinucleótidos de la PGP sintasa.
Alternativamente, el vector puede integrarse en el genoma de la
célula huésped y producir copias adicionales de los polinucleótidos
de la PGP sintasa cuando la célula huésped se replica.
La invención proporciona vectores para el
mantenimiento (vectores de clonación) o vectores para la expresión
(vectores de expresión) de los polinucleótidos de la PGP sintasa.
Los vectores puede funcionar en células procariotas o eucariotas o
en ambas (vectores lanzadera).
Los vectores de expresión contienen regiones
reguladores que actúan en cis que se unen en el vector de
forma operativa con los polinucleótidos de la PGP sintasa de modo
que se permita la transcripción de los polinucleótidos en la célula
huésped. Los polinucleótidos pueden introducirse en la célula
huésped con un polinucleótido separado capaz de afectar a la
transcripción. De este modo, el segundo polinucleótido puede
proporcionar un factor que actúe en trans que interaccione
con la región control reguladora en cis para permitir la
transcripción de los polinucleótidos de la PGP sintasa a partir del
vector. Alternativamente, la célula huésped puede suministrar un
factor que actúe en trans. Finalmente, el vector mismo puede
producir un factor que actúe en trans.
Se entiende, sin embargo, que en algunas
realizaciones, puede darse la transcripción y/o traducción de los
polinucleótidos de la PGP sintasa en un sistema libre de
células.
La secuencia reguladora a la que los
polinucleótidos descritos en este documento pueden unirse de forma
operativa incluye promotores para dirigir la transcripción del
ARNm. Estos incluyen, pero sin limitaciones, el promotor izquierdo
del bacteriófago \lambda, los promotores lac, TRP y TAC de E.
coli, los promotores temprano y tardío de SV40, el promotor
inmediato temprano del CMV, los promotores temprano y tardío de
adenovirus y las repeticiones largas terminales del retrovirus.
Además de las regiones control que promueven la
transcripción, los vectores de expresión también pueden incluir
regiones que modulen la transcripción, tales como sitios de unión
del represor y potenciadores. Los ejemplos incluyen el potenciador
del SV40, el potenciador inmediato temprano de citomegalovirus, el
potenciador del polioma, los potenciadores de adenovirus y los
potenciadores de la RLT del retrovirus.
Además de contener sitios para el inicio y
control de la transcripción, los vectores de expresión también
pueden contener secuencias necesarias para finalizar la
transcripción, y en la región transcrita, un sitio de unión al
ribosoma para la traducción. Otros elementos reguladores del control
de la expresión incluyen codones de inicio y parada, así como
señales de poliadenilación. El experto en la materia conocerá las
numerosas secuencias reguladoras que son útiles en los vectores de
expresión. Estas secuencias reguladoras se describen, por ejemplo,
en Sambrook y col. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory
Manual, 2ª edición, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring
Harbor, NY).
Pueden usarse diversos vectores de expresión
para expresar un polinucleótido de la PGP sintasa. Estos vectores
incluyen vectores cromosómicos, episomales y derivados de virus, por
ejemplo vectores derivados de plásmidos bacterianos, de
bacteriófagos, de episomas de levaduras, de elementos cromosómicos
de levaduras, incluyendo cromosomas artificiales de levaduras, de
virus tales como baculovirus, papovavirus, tales como SV40, virus
vaccinia, adenovirus, poxvirus, virus de pseudorrabia y retrovirus.
Los vectores también pueden derivar de combinaciones de estas
fuentes, tales como los que derivan de elementos genéticos
plasmídicos y bacteriófagos, por ejemplo, cósmidos y fagémidos. En
Sambrook y col. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory
Manual, 2ª edición, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring
Harbor, NY, se describen vectores de clonación y de expresión
apropiados para huéspedes procariotas y eucariotas.
La secuencia reguladora puede proporcionar una
expresión constitutiva en una o más células huésped (es decir,
específica de tejido) o puede proporcionar una expresión inducible
en uno o más tipos de células, tal como mediante temperatura,
adición de un nutriente o un factor exógeno, tal como una hormona u
otro ligando. Los expertos en la materia conocen bien diversos los
vectores que proporcionan expresión constitutiva e inducible en
huéspedes procariotas y eucariotas.
Los polinucleótidos de la PGP sintasa pueden
insertarse en el ácido nucleico del vector mediante metodología
bien conocida. Generalmente, la secuencia de ADN que finalmente se
expresa se une a un vector de expresión mediante la escisión de la
secuencia de ADN y el vector de expresión con una o más enzimas de
restricción y, a continuación, ligando los fragmentos entre sí. Los
expertos en la materia conocen bien los procedimientos de digestión
con enzimas de restricción y de ligamiento.
El vector que contiene el polinucleótido
apropiado puede introducirse en una célula huésped apropiada para
su propagación o expresión usando técnicas bien conocidas. Las
células bacterianas incluyen, pero sin limitaciones, E.
coli, Streptomyces y Salmonella typhimurium. Las
células eucariotas incluyen, pero sin limitaciones, levadura,
células de insecto tales como Drosophila, células animales,
tales como células COS y CHO y células vegetales.
Como se describe en este documento, puede ser
deseable expresar el polipéptido como una proteína de fusión. Por
consiguiente, la invención proporciona vectores de fusión que
permiten la producción de los polipéptidos de la PGP sintasa. Los
vectores de fusión pueden aumentar la expresión de una proteína
recombinante, aumentar la solubilidad de la proteína recombinante y
ayudar a la purificación de la proteína actuando, por ejemplo, como
ligando para purificación por afinidad. Puede introducirse un sitio
de escisión proteolítica en la unión del resto de fusión, de modo
que el polipéptido deseado pueda separarse finalmente del resto de
fusión. Las enzimas proteolíticas incluyen, pero sin limitaciones,
el factor Xa, la trombina y la enterocinasa. Los vectores típicos
de expresión de la fusión incluyen pGEX (Smith y col. (1988) Gene
67:31-40), pMAL (New England Biolabs, Beverly,
MA) y pRIT5 (Pharmacia, Piscataway, NJ) que fusionan la glutatión
S-transferasa (GST), la proteína de unión a maltosa
E o la proteína A, respectivamente, con la proteína recombinante
diana. Ejemplos de vectores de expresión inducible de E.
coli no de fusión adecuado incluyen pTrc (Amann y col. (1988)
Gene 69:301-315) y pET11d (Studier y col.
(1990) Gene Expression Technology: Methods in Enzymology
185:60-89).
La expresión de la proteína recombinante puede
maximizarse en una bacteria huésped proporcionando un fondo
genético en el que la célula huésped tenga la capacidad para
escindir proteolíticamente la proteína recombinante alterada
(Gottesman, S. (1990) Gene Expresión Technology: Methods
in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, California,
119-128). Alternativamente, la secuencia del
polinucleótido de interés puede alterarse para proporcionar un uso
de codones preferencial de una célula huésped específica, por
ejemplo E. coli (Wada y col. (1992) Nucleic Acids
Res. 20:2111-2118).
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
pueden expresarse mediante vectores de expresión que son funcionales
en levaduras. Los ejemplos de vectores para expresión en levadura,
por ejemplo. S. cerevisiae, incluyen pYepSecI (Baldari y
col. (1987) EMBO J. 6: 229-234), pMFa (Kurjan
y col. (1982) Cell 30: 933-943), pJRY88
(Schultz y col. (1987) Gene 54: 113-123) y
pYES2 (Invitrogen Corporation, San Diego, CA).
Los polinucleótidos de la PGP sintasa también
pueden expresarse en células de insecto usando, por ejemplo,
vectores de expresión de baculovirus. Los vectores de baculovirus
disponibles para la expresión de proteínas en células de insecto
cultivadas (por ejemplo, células Sf 9) incluyen la serie pAc (Smith
y col. (1983) Mol. Cell Biol. 3:2156-2165) y
las series pVL (Lucklow y col. (1989) Virology
170:31-39).
En ciertas realizaciones de la invención, los
polinucleótidos descritos en este documento se expresan en células
de mamífero usando vectores de expresión de mamíferos. Los ejemplos
de vectores de expresión de mamíferos incluyen pCDM8 (Seed, B.
(1987) Nature 329:840) y pMT2PC (Kaufman y col. (1987)
EMBO J. 6:187-195).
Los vectores de expresión enumerados en este
documento se proporcionan a modo de ejemplo sólo de los vectores
bien conocidos disponibles para los expertos en la materia que
podrían ser útiles para expresar los polinucleótidos de la PGP
sintasa. El experto en la materia conocerá otros vectores adecuados
para mantener la propagación o la expresión de los polinucleótidos
descritos en este documento. Estos se encuentran, por ejemplo en
Sambrook y col. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory
Manual 2ª ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring
Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY.
La invención también abarca vectores en los que
las secuencias de ácido nucleico descritas en este documento se
clonaron en el vector en orientación inversa, pero unidas de forma
operativa a una secuencia reguladora que permite la transcripción
del ARN complementario. De este modo, puede producirse una
transcripción complementaria de todas, o una parte, de las
secuencias polinucleotídicas descritas en este documento, que
incluyen tanto regiones codificadoras como no codificadoras. La
expresión de este ARN complementario está sometida a cada uno de
los parámetros descritos anteriormente en relación con la expresión
del ARN sentido (secuencias reguladoras, expresión constitutiva o
inducible, expresión específica de tejido).
La invención también se refiere a células
huésped recombinantes que contienen los vectores descritos en este
documento. Por tanto, las células huésped incluyen células
procariotas, células eucariotas inferiores, tales como levaduras,
otras células eucariotas, tales como células de insecto, y células
eucariotas superiores, tales como células de mamíferos.
Las células huésped recombinantes se preparan
introduciendo las construcciones del vector descritas en este
documento dentro de las células mediante técnicas fácilmente
disponibles para el experto en la materia. Estas incluyen, pero sin
limitaciones, transfección con fosfato cálcico, transfección mediada
por DEAE-dextrano, transfección mediada por lípidos
catiónicos, electroporación, transducción, infección, lipofección y
otras técnicas tales como las que se encuentran en Sambrook y col.
(Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2ª edición,
Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press,
Cold Spring Harbor, NY).
Las células huésped pueden contener más de un
vector. De este modo, pueden introducirse secuencias nucleotídicas
diferentes en vectores diferentes de la misma célula. De forma
similar, los polinucleótidos de la PGP sintasa pueden introducirse
solos o con otros polinucleótidos que no están relacionados con los
polinucleótidos de la PGP sintasa, tal como aquellos que
proporcionar factores que actúan en trans para vectores de
expresión. Cuando se introduce en una célula más de un vector, los
vectores pueden introducirse independiente, conjuntamente o unidos
al vector del polinucleótido de la PGP sintasa.
En el caso de vectores bacteriófagos y virales,
estos pueden introducirse en las células como virus empaquetados o
encapsulados mediante procedimientos convencionales para la
infección y la transducción. Los vectores virales pueden ser
competentes para la replicación o de replicación defectuosa. En el
caso en que la replicación vírica sea defectuosa, la replicación
tendrá lugar en las células huésped que proporcionan las funciones
que complementan a las deficiencias.
Los vectores generalmente incluyen marcadores
seleccionables que permiten la selección de la subpoblación de
células que contienen las construcciones de vectores recombinantes.
El marcador puede estar contenido en el mismo vector que contiene
los polinucleótidos descritos en este documento o puede estar en un
vector independiente. Los marcadores incluyen genes de resistencia
a tetraciclina o a ampicilina para células huésped procariotas y
dihidrofolato reductasa o resistencia a neomicina para células
huésped eucariotas. Sin embargo, será eficaz cualquier marcador que
proporcione selección de un rasgo fenotípico.
Mientras que las proteínas maduras pueden
producirse en bacterias, levaduras, células de mamífero y otras
células bajo el control de las secuencias reguladoras apropiadas,
también pueden usarse sistemas de transcripción y traducción libres
de células para producir estas proteínas usando ARN derivado de las
construcciones de ADN descritas en este documento.
Cuando se desea la secreción del polipéptido, se
incorporan al vector señales de secreción apropiadas. La secuencia
señal puede ser endógena con respecto a los polipéptidos de la PGP
sintasa o heteróloga con respecto a estos polipéptidos.
Cuando el polipéptido no se secreta al medio, la
proteína puede aislarse a partir de la célula huésped mediante
procedimientos de rotura convencionales, incluyendo congelación y
descongelación, sonicación, rotura mecánica, uso de agentes de
lisis y similares. A continuación, el polipéptido puede recuperarse
y purificarse mediante procedimientos de purificación bien
conocidos que incluyen precipitación con sulfato amónico, extracción
con ácido, cromatografía de intercambio aniónico o catiónico,
cromatografía en fosfocelulosa, cromatografía de interacción
hidrófoba, cromatografía de afinidad, cromatografía en
hidroxilapatita, cromatografía en lectina o cromatografía líquida
de alta resolución.
También se entiende que dependiendo de la célula
huésped en la producción recombinante de los polipéptidos descritos
en este documento, los polipéptidos pueden tener diversos patrones
de glucosilación, dependiendo de la célula o pueden no estar
glucosilados cuando se producen en bacterias. Además, los
polipéptidos pueden incluir una metionina modificada inicial en
algunos casos como resultado de un procedimiento mediado por el
huésped.
Se entiende que "células huésped" y
"células huésped recombinantes" se refiere no sólo a las
células de un sujeto en particular sino también a la progenie y
posible progenie de una célula de este tipo. Puesto que pueden
darse determinadas modificaciones en generaciones sucesivas debido a
mutaciones o a influencias ambientales, esta progenie puede no ser,
de hecho, idéntica a la célula parental, pero siguen incluyéndose en
el alcance del término como se usa en este documento. Una
"preparación de células purificada", como se usa en este
documento, se refiere, en el caso de células vegetales y animales,
a una preparación de células in vitro y no a una planta o
animal completo intacto. En el caso de células en cultivo o de
células microbianas, está compuesta de una preparación de al menos
el 10% y más preferiblemente el 50% de las células del sujeto.
Las células huésped que expresan los
polipéptidos descritos en este documento, y especialmente las
células huésped recombinantes, tienen diversos usos. En primer
lugar, las células son útiles para producir proteínas o
polipéptidos de PGP sintasa que pueden purificarse adicionalmente
para producir cantidades deseadas de la proteína PGP sintasa o de
sus fragmentos. De este modo, las células huésped que contienen
vectores de expresión son útiles para la producción del
polipéptido.
Las células huésped además son útiles para
realizar ensayos basados en células que impliquen a la PGP sintasa
o a fragmentos de la misma. De este modo, una célula huésped
recombinante que expresa una PGP sintasa nativa es útil para el
ensayo de compuestos que estimulan o inhiben la función de la PGP
sintasa. Estos incluyen, pero sin limitaciones, aquellos descritos
en este documento y anteriormente en los antecedentes.
Las células huésped también son útiles para
identificar mutantes de la PGP sintasa en los que estas funciones
están afectadas. Si los mutantes son naturales y dan origen a una
patología, las células huésped que contienen las mutaciones son
útiles para el ensayo de compuestos que tienen un efecto deseado
sobre la PGP sintasa mutante (por ejemplo, función de estimulación
o inhibición) que puede no estar indicado debido a su efecto sobre
la PGP sintasa nativa.
Las células huésped recombinantes también son
útiles para la expresión de los polipéptidos quiméricos descritos
en este documento y evaluar compuestos que activan o suprimen la
activación por medio de un dominio heterólogo, segmento, sitio o
similar, como se describe en este documento.
Adicionalmente, puede diseñarse un mutante de
PGP sintasa en el que se aumenta o disminuye una o más de las
diversas funciones por ingeniería genética y usarlo para aumentar o
sustituir las proteínas PGP sintasas en un individuo. De este
modo, las células huésped pueden proporcionan un beneficio
terapéutico sustituyendo una PGP sintasa anómala o proporcionando
una PGP sintasa anómala que proporcione un resultado terapéutico.
En una realización, las células proporcionan PGP sintasas que son
anormalmente activas.
En otra realización, las células proporcionan
PGP sintasas que son anormalmente inactivas. Estas PGP sintasas
pueden competir con la PGP sintasa endógena en un individuo.
En una realización, las células que expresan la
PGP sintasa que no es catalíticamente activa se introducen en un
individuo para competir con la PGP sintasa endógena. Por ejemplo, en
el caso en que cantidades excesivas de un sustrato o efector de la
PGP sintasa es parte de una modalidad de tratamiento, puede ser
necesario inactivar esta molécula en un punto específico del
tratamiento. Podría ser beneficioso proporcionar células que
compiten por la molécula, pero que no puedan verse afectadas por la
activación de la PGP sintasa.
También pueden producirse de forma homóloga
células huésped recombinantes que permitan la alteración in
situ de las secuencias polinucleotídicas de la PGP sintasa
endógena en el genoma en una célula huésped. La célula huésped
incluye, pero sin limitaciones, un línea celular estable, una célula
in vivo o un microorganismo clonado. Esta tecnología se
describe más en profundidad en los documentos WO 93/09222, WO
91/12650, WO 91/06667, U.S. 5.272.071 y U.S. 5.641.670. Brevemente,
se permite que las secuencias polinucleotídicas específicas que se
corresponden con los polinucleótidos de la PGP sintasa o con
secuencias próximas o distantes a un gen de la PGP sintasa se
integren en el genoma de una célula huésped mediante recombinación
homóloga donde la expresión del gen puede verse afectada. En una
realización, se introducen secuencias reguladoras que aumentan o
disminuyen la expresión de una secuencia endógena. Por
consiguiente, puede producirse una proteína PGP sintasa en una
células que normalmente no la produce. Alternativamente, la
expresión elevada de la proteína PGP sintasa puede verse afectada
en una célula que normalmente produce la proteína a un nivel
específico. Adicionalmente, la expresión puede disminuir o
eliminarse introduciendo una secuencia reguladora específica. La
secuencia reguladora puede se heteróloga con respecto a la
secuencia de la proteína PGP sintasa y puede ser una secuencia
homóloga con una mutación deseada que afecta a la expresión.
Alternativamente, puede delecionarse el gen completo. La secuencia
reguladora puede ser específica para la célula huésped o capaz de
funcionar en más de un tipo de célula. Aún más, pueden introducirse
mutaciones específicas en cualquier región deseada del gen para
producir proteínas PGP sintasa mutantes. Estas mutaciones podrían
introducirse, por ejemplo, en las regiones funcionales específicas,
tales como el sitio de unión al ligando.
En una realización, la célula huésped puede ser
un ovocito fertilizado o una célula troncal embrionaria no humana
que puede usarse para producir un animal transgénico que contiene el
gen de la PGP sintasa alterado. Alternativamente, la célula
huésped puede ser una célula troncal u otro precursor temprano de
tejido que origine una subpoblación específica de células y pueden
usarse para producir tejidos transgénicos en un animal. Véase
también Thomas y col., Cell 51: 503 (1987) para una
descripción de vectores recombinantes homólogos. El vector se
introduce en una línea celular troncal embrionaria no humana (por
ejemplo, mediante electroporación) y se seleccionan células en las
que el gen introducido se ha recombinado de forma homóloga con el
gen endógeno de la PGP sintasa (véase, por ejemplo, Li, E. y col.
(1992) Cell 69: 915). A continuación, las células
seleccionadas se inyectan en un blastocisto de un animal (por
ejemplo, un ratón) para formar quimeras de agregación (véase por
ejemplo, Bradley, A. en Teratocarcinomas and Embryonic Stem
Cells: A Practical Approach, E.J. Robertson, editores
(IRL, Oxford, 1987) pág. 113-152). A continuación,
puede implantarse un embrión quimérico no humano en una hembra
adoptiva seudopreñada adecuada y llevar a término el embrión. La
progenie portadora del ADN recombinado de forma homóloga en sus
células germinales puede usarse para criar animales en los que
todas las células del animal contienen el ADN recombinado de forma
homóloga por la transmisión a la línea germinal del transgén. Los
procedimientos para construir vectores de recombinación homóloga y
animales recombinantes homólogos se describen adicionalmente en
Bradley, A. (1991) Current Opinion in Biotechnology
2:823-829 y en las publicaciones
internacionales PCT Nº WO 90/11354; WO 91/01140 y WO 93/04169.
Las células huésped manipuladas genéticamente
pueden usarse para producir animales transgénicos no humanos.
Preferiblemente, el animal transgénico es un mamífero, por ejemplo,
un roedor, tal como una rata o un ratón, en el que una o más de las
células del animal incluyen un transgén. Un transgén es un ADN
exógeno que se integra en el genoma de una célula a partir de la
cual se desarrolla un animal transgénico y que permanece en el
genoma del animal maduro en uno o más tipos de células o tejidos
del animal transgénico. Estos animales son útiles para estudiar la
función de una proteína PGP sintasa y para identificar y evaluar
moduladores de la actividad de la proteína PGP sintasa.
Otros ejemplos de animales transgénicos incluyen
primates no humanos, ovejas, perros, vacas, cabras, pollos y
anfibios.
En una realización, una célula huésped es un
ovocito fertilizado o una célula troncal embrionaria no humana en
la cual se han introducido las secuencias polinucleotídicas de la
PGP sintasa.
Un animal transgénico puede producirse
introduciendo un ácido nucleico en el pronúcleo masculino de un
ovocito fertilizado, por ejemplo, mediante microinyección,
infección retroviral, y permitiendo que el ovocito se desarrolle en
una hembra adoptiva seudopreñada. Cualquiera de las secuencias de
nucleótidos de la PGP sintasa puede introducirse como un transgén
en el genoma de un animal no humano, tal como un ratón.
Cualquiera de las secuencias reguladoras u otras
secuencias útiles en los vectores de expresión pueden formar parte
de la secuencia transgénica. Esto incluye secuencias intrónicas y
señales de poliadenilación, si todavía no se han incluido. Puede
unirse de forma operativa al transgén una secuencia o secuencias
reguladoras específicas de tejido para la expresión directa de la
proteína PGP sintasa en células en particular.
Los procedimientos para la generación de
animales transgénicos por medio de manipulación y microinyección
del embrión, especialmente en animales como ratones, se han
convertido en convencionales en la técnica y se describen, por
ejemplo, en las Patentes de EE.UU. Nº 4.736.866 y 4.870.009, ambas
de Leder y col., Patente de EE.UU. Nº 4.873.191 de Wagner y col. y
en Hogan, B., Manipulating the Mouse Embryo, (Cold Spring
Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N. Y., 1986). Se usan
procedimientos similares para la producción de otros animales
transgénicos. Un animal transgénico fundador puede identificarse en
base a la presencia del transgén en su genoma y/o a la expresión
del ARNm transgénico en los tejidos o células de los animales. A
continuación, puede usarse un animal fundador para criar animales
adicionales portadores del transgén. Además, los animales
transgénicos portadores de un transgén puede cruzarse adicionalmente
con otros animales transgénicos portadores de otros transgenes. Un
animal transgénico también incluye animales en los que el animal
completo, o los tejidos del animal se han producido usando las
células huésped recombinantes de forma homóloga descritas en este
documento.
En otra realización, pueden producirse animales
transgénicos no humanos que contengan sistemas seleccionados que
permitan la expresión regulada del transgén. Un ejemplo de este
sistema es el sistema de la recombinasa cre/loxP del
bacteriófago P1. Para una descripción del sistema de la recombinasa
cre/loxP, véase, por ejemplo, Lakso y col. (1992) PNAS
89: 6232-6236. Otro ejemplo de un sistema de
recombinasa es el sistema de la recombinasa FLP de S.
cerevisiae (O'Gorman y col. (1991) Science
252:1351-1355. Si se usa el sistema de la
recombinasa cre/loxP para regular la expresión del transgén,
se requieren animales que contenga transgenes que codifiquen tanto
la recombinasa Cre como una proteína seleccionada. Estos
animales pueden obtenerse mediante la construcción de animales
transgénicos "dobles", por ejemplo, apareando dos animales
transgénicos, uno que contenga un transgén que codifique una
proteína seleccionada y el otro que contenga un transgén que
codifique una recombinasa.
También pueden producirse clones de los animales
transgénicos no humanos descritos en este documento, según los
procedimientos descritos en Wilmut y col. (1997) Nature 385:
810-813 y en las publicaciones internacionales PCT
Nº WO 97/07668 y WO 97/07669. Brevemente, puede aislarse una célula,
por ejemplo, una célula somática, a partir de un animal transgénico
e inducir su salida del ciclo de crecimiento y su entrada en la fase
Go. A continuación, la célula en reposo se fusiona, por ejemplo, a
través del uso de pulsos eléctricos, con un ovocito enucleado de un
animal de la misma especie del que se ha aislado la célula en
reposo. El ovocito reconstruido se cultiva a continuación de modo
que se desarrolle a mórula o blastocisto y se transfiere luego a una
hembra adoptiva seudopreñada. La descendencia nacida de esta hembra
adoptiva será un clon del animal del cual se aísla la célula, por
ejemplo, la célula
somática.
somática.
Los animales transgénicos que contienen células
recombinantes que expresan los polipéptidos descritos en este
documento, son útiles para realizar los ensayos descritos en este
documento en un contexto in vivo. Por consiguiente, los
diversos factores fisiológicos que se presentan in vivo y que
podrían afectar a la unión al sustrato pueden no ser evidentes a
partir de los ensayos in vitro libres de células o basados en
células. Por tanto, es útil proporcionar animales transgénicos no
humanos para analizar in vivo la función de la PGP sintasa,
incluyendo interacciones con el sustrato, cofactor y transferencia
del grupo fosfato sustituido. Podrían usarse procedimientos
similares para determinar el efecto de un mutante específico de la
PGP sintasa y el efecto de una PGP sintasa quimérica en estas
funciones de la enzima. También es posible evaluar el efecto de
mutaciones completas, que son mutaciones que eliminan sustancial o
completamente una o más funciones de la PGP sintasa.
En general, los procedimientos para producir
animales transgénicos incluyen introducir una secuencia de ácido
nucleico según la presente invención, la secuencia de ácido nucleico
capaz de expresar la proteína PGP sintasa en un animal transgénico,
en una célula en cultivo o in vivo. Cuando se introduce in
vivo, el ácido nucleico se introduce en un organismo intacto,
tal como en uno o más tipos de células y, por tanto, uno o más
tipos de tejidos expresan el ácido nucleico que codifica la proteína
PGP sintasa. Alternativamente, el ácido nucleico puede introducirse
en prácticamente todas las células de un organismo transfectando una
célula en cultivo, tal como una célula troncal embrionaria no
humana como se describe en este documento, para la producción de
animales transgénicos y esta célula puede usarse para producir un
organismo transgénico completo. Como se describe, en una
realización adicional, la célula huésped puede ser un ovocito
fertilizado. A continuación, se permite que estas células
desarrollen el organismo transgénico en una hembra adoptiva.
Las moléculas de ácido nucleico, polipéptidos y
moduladores del polipéptido y de los anticuerpos de la PGP sintasa
(también denominados en este documento como "compuestos
activos") puede incorporarse a composiciones farmacéuticas
adecuadas para su administración a un sujeto, por ejemplo, un
humano. Estas composiciones típicamente comprenden la molécula de
ácido nucleico, proteína, modulador o anticuerpo y un vehículo
farmacéuticamente aceptable.
La expresión "administrar" se usa es su
sentido más amplio e incluye cualquier procedimientos para
introducir las composiciones de la presente invención en un sujeto.
Esto incluye producir polipéptidos o polinucleótidos in vivo
mediante, por ejemplo, transcripción o traducción, in vivo,
de polinucleótidos que se han introducido de forma exógena en un
sujeto. De este modo, se incluyen en el término "administrar"
los polipéptidos o ácidos nucleicos producidos en el sujeto a
partir de las composiciones exógenas.
Según se usa en este documento, la expresión
"vehículo farmacéuticamente aceptable" pretende incluir
cualquiera y todos los disolventes, medios de dispersión,
recubrimientos, agentes antibacterianos y antifúngicos, agentes
isotónicos, retardadores de la absorción y similares, compatibles
con la administración farmacéutica. El uso de estos medios y
agentes para sustancias farmacéuticamente activas es bien conocido
en la técnica. Excepto en la medida en que cualquier medio o agente
sea incompatible con el compuesto activo, estos medios pueden
usarse en las composiciones de la invención. También pueden
incorporarse a las composiciones compuestos activos
suplementarios.
Una composición farmacéutica se formula para que
sea compatible con la vía de administración deseada. Los ejemplos
de vías de administración incluyen la vía parenteral, por ejemplo,
administración por vía intravenosa, intradérmica, subcutánea, oral
(por ejemplo, inhalación), transdérmica (tópica), transmucosa y
rectal. Las soluciones o suspensiones usadas para la aplicación
parenteral, intradérmica o subcutánea pueden incluir los siguientes
componentes: un disolvente estéril, tal como agua para inyección,
solución salina, aceites fijados, polietilénglicoles, glicerina,
propilénglicol y otros disolventes sintéticos; agentes
antibacterianos, tales como alcohol de bencilo o metilparabenos;
antioxidantes, tales como ácido ascórbico o bisulfito sódico;
agentes quelantes, tales como ácido etilenaminotetraacético;
tampones, tales como acetatos, citratos o fosfatos, y agentes para
ajustar la tonicidad, tal como cloruro sódico o dextrosa. El pH
puede ajustarse con ácidos o bases, tales como ácido clorhídrico o
hidróxido sódico. La preparación parenteral puede incluirse en
ampollas, jeringas desechables o viales de dosis múltiple hechos de
vidrio o de
plástico.
plástico.
Las composiciones farmacéuticas adecuadas para
uso inyectable incluyen soluciones acuosas estériles (cuando son
hidrosolubles) o dispersiones y polvos estériles para la preparación
extemporánea de soluciones o dispersiones estériles inyectables.
Para la administración intravenosa, los vehículos adecuados incluyen
solución salina fisiológica, agua bacteriostática, Cremophor
EL^{TM} (BASF, Parsippany, NJ) o solución salina tamponada con
fosfato (PBS). En todos los casos, la composición debería estar
estéril o debe ser fluida en tal grado que pueda cargarse
fácilmente en una jeringa. Debería ser estable en las afecciones de
fabricación y conservación, y debería protegerse de la acción
contaminante de microorganismos, tales como bacterias y hongos. El
vehículo puede ser un medio disolvente o de dispersión que
contengan, por ejemplo, agua, etanol, poliol (por ejemplo,
glicerol, propilénglicol y polietilénglicol líquido y similares) y
mezclas adecuados de los mismos. La fluidez adecuada puede
mantenerse, por ejemplo, usando un recubrimiento tal como la
lecitina, manteniendo el tamaño requerido de partícula en el caso
de dispersión y usando tensioactivos. La prevención de la acción de
microorganismos puede conseguirse mediante diversos agentes
antibacterianos y antifúngicos, por ejemplo, parabenos,
clorobutanol, fenol, ácido ascórbico, timerosal y similares. En
muchos casos, se preferirá incluir agentes isotónicos en la
composición, por ejemplo, azúcares, polialcoholes tal como manitol,
sorbitol o cloruro sódico. La absorción prolongada de las
composiciones inyectables puede realizarse incluyendo en la
composición un agente que retrase la absorción, por ejemplo,
monoestearato de aluminio y gelatina.
Las soluciones inyectables estériles pueden
prepararse incorporando el compuesto activo (por ejemplo, una
proteína PGP sintasa o un anticuerpo anti-PGP
sintasa) en la cantidad necesaria en un disolvente apropiado con
uno o una combinación de los ingredientes enumerados anteriormente,
según la necesidad, seguido de la esterilización por filtración.
Generalmente, las dispersiones se preparan incorporando el compuesto
activo en un vehículo estéril que contiene un medio de dispersión
básico y los demás ingredientes necesarios de los enumerados
anteriormente. En el caso de polvos estériles para la preparación de
soluciones inyectables estériles, los procedimientos preferidos de
preparación son la desecación al vacío y la liofilización que
produce un polvo del ingrediente activo más cualquier ingrediente
adicional deseado, a partir de una solución previamente
esterilizada por filtración de la mis-
ma.
ma.
Las composiciones por vía oral, generalmente
incluyen un disolvente inerte o un vehículo comestible. Pueden
estar incluidas en cápsulas de gelatina o estar comprimidas en
comprimidos. Para la administración por vía oral, el agente puede
estar contenido en formas entéricas para resistir en el estómago o
estar recubierto o mezclado adicionalmente para liberarse en una
región del tracto GI en particular, mediante procedimientos
conocidos. Con el fin de la administración terapéutica por vía oral,
el compuesto activo puede incorporarse con excipientes y usarse en
forma de comprimidos, pastillas o cápsulas. Las composiciones orales
también pueden prepararse usando un vehículo líquido para su uso
como colutorio, en el que el compuesto en el vehículo líquido se
aplica por vía oral, se agita y escupe o traga. Como parte de la
composición, también pueden incluirse agentes de unión
farmacéuticamente compatibles, y/o materiales adyuvantes. Los
comprimidos, píldoras, cápsulas, plastillas y similares pueden
contener cualquiera de los siguientes ingredientes o compuestos de
naturaleza similar: un aglutinante, tal como celulosa
microcristalina, goma de tragacanto o gelatina; un excipiente, tal
como almidón o lactosa; un agente de desintegración, tal como ácido
algínico, Primogel o almidón de maíz; un lubricante, tal como
estearato de magnesio o Sterotes; un deslizante, tal como dióxido de
silicio coloidal; un agente edulcorante, tal como sacarosa o
sacarina o un agente aromatizante, tal como menta piperita,
salicilato de metilo o aroma de naranja.
Para la administración mediante inhalación, los
compuestos se administran en forma de un pulverizado aerosol desde
un recipiente o distribuidor presurizado que contiene un propulsor
adecuado, por ejemplo, un gas, tal como dióxido de carbono, o un
nebulizador.
La administración sistémica también puede
realizarse por medios transmucosos o transdérmicos. Para la
administración transmucosa o transdérmica, se usan en la
formulación agentes penetrantes apropiados para la barrera que se
quiere atravesar Generalmente, estos agentes penetrantes son
conocidos en la técnica e incluyen, por ejemplo, para la
administración transmucosa, detergentes, sales biliares y derivados
del ácido fusídico. La administración transmucosa puede lograse
mediante el uso de pulverizadores nasales o de supositorios. Para la
administración transdérmica, los compuestos activos se formulan en
pomadas, pomadas balsámicas, geles o cremas, generalmente conocidos
en la técnica.
Los compuestos también pueden prepararse en
forma de supositorios (por ejemplo, con bases para supositorio
convencionales, tales como manteca de cacao y otros glicéridos) o
enemas de retención para administración por vía rectal.
En una realización, los compuestos activos se
preparan con vehículos que protegerán al compuesto de una rápida
eliminación del organismo, tal como una formulación de liberación
controlada, incluyendo sistemas de implantes y de administración
microencapsulada. Pueden usarse polímeros biocompatibles y
biodegradables, tales como acetato de etilénvinilo, polianhídridos,
ácido poliglicólico, colágeno, poliortoésteres y ácido poliláctico.
Los procedimientos para la preparación de estas formulaciones serán
aparentes para un experto en la materia. Los materiales también
pueden obtenerse en el mercado de Alza Corporation y Nova
Pharmaceuticals, Inc. Las suspensiones de liposomas (incluyendo
liposomas dirigidos a células infectadas con anticuerpos
monoclonales frente a antígenos virales) también pueden usarse como
vehículos farmacéuticamente aceptables. Estos pueden prepararse
según procedimientos conocidos por los expertos en la materia, por
ejemplo, como se describe en la patente de EE. UU. Nº
4.522.811.
Es especialmente ventajoso formular
composiciones orales o parenterales en forma de dosificación
unitaria para una fácil administración y una uniformidad de
dosificación. Una "forma de dosificación unitaria", según se
usa en este documento, se refiere a unidades físicamente discretas
adaptadas como dosificaciones unitarias para el sujeto que se va a
tratar; conteniendo cada unidad una cantidad predeterminada de
compuesto activo calculado para que produzca el efecto terapéutico
deseado en asociación con el vehículo farmacéutico necesario. La
memoria descriptiva sobre las formas de dosificación unitarias de la
invención está dictada y depende directamente de las
características exclusivas del compuesto activo y del efecto
terapéutico en particular que se desea lograr y de las limitaciones
inherentes en la técnica de composición de este compuesto activo
para el tratamiento de individuos.
Las moléculas de ácido nucleico de la invención
pueden insertarse en vectores y usarse como vectores para terapia
génica. Los vectores de terapia génica pueden administrarse a un
sujeto mediante, por ejemplo, inyección intravenosa, administración
local (documento U.S. 5.328.470), o mediante inyección
estereotáctica (véase, por ejemplo, Chen y col. (1994) PNAS
91: 3054-3057). La preparación farmacéutica del
vector de terapia génica puede incluir el vector de terapia génica
en un disolvente aceptable, o puede comprender una matriz de
liberación lenta en la cual esté incluido el vehículo de
administración del gen. Alternativamente, cuando el vector de
administración del gen completo pueda producirse intacto a partir de
las células recombinantes, por ejemplo, vectores retrovirales, la
preparación farmacéutica puede incluir una o más células que
produzcan el sistema de liberación del gen.
Las composiciones farmacéuticas pueden incluirse
en un recipiente, paquete o distribuidor junto con las instrucciones
para su administración.
Como se define en este documento, una cantidad
terapéuticamente eficaz de proteína o polipéptido (es decir, una
dosis eficaz) oscila de aproximadamente 0,001 a 30 mg/kg de peso
corporal, preferiblemente de aproximadamente 0,01 a 25 mg/kg de
peso corporal, más preferiblemente de aproximadamente 0,1 a 20 mg/kg
de peso corporal e incluso más preferiblemente de aproximadamente 1
a 10 mg/kg, de 2 a 9 mg/kg, de 3 a 8 mg/kg, de 4 a 7 mg/kg o de 5 a
6 mg/kg de peso corporal.
El experto en la materia apreciará que ciertos
factores pueden influir sobre la dosis requerida para tratar de
forma eficaz a un sujeto, incluyendo pero sin limitaciones, la
gravedad de la enfermedad o del trastorno, tratamientos previos, la
salud general y/o edad del sujeto y otras enfermedades presentes.
Además, el tratamiento de un sujeto con una cantidad
terapéuticamente eficaz de una proteína, polipéptido o anticuerpo
puede incluir un único tratamiento o, preferiblemente, puede
incluir una serie de tratamientos. En un ejemplo preferido, un
sujeto se trata con un anticuerpo, proteína o polipéptido en el
intervalo de entre aproximadamente 0,1 y 20 mg/kg de peso corporal,
una vez a la semana durante aproximadamente 1 a 10 semanas,
preferiblemente durante 2 a 8 semanas, más preferiblemente durante
aproximadamente 3 a 7 semanas e incluso más preferiblemente durante
aproximadamente 4, 5 ó 6 semanas. También se apreciará que la dosis
eficaz de anticuerpo, proteína o polipéptido usada para el
tratamiento puede aumentar o disminuir durante el curso de un
tratamiento en particular. Los cambios en la dosis pueden resultar
y ser aparentes a partir de los resultados de los ensayos de
diagnóstico como se describe en este documento.
Se describen agentes que modulan la expresión o
actividad. Un agente puede, por ejemplo, ser una molécula pequeña.
Por ejemplo, estas moléculas pequeñas incluyen, pero sin
limitaciones, péptidos, peptidomiméticos, aminoácidos, análogos de
aminoácido, polinucleótidos, análogos de polinucleótidos,
nucleótidos, análogos de nucleótidos, compuestos orgánicos o
inorgánicos (es decir, que incluyen compuestos heteroorgánicos y
organometálicos) que tienen un peso molecular menor de
aproximadamente 10.000 gramos por mol, compuestos orgánicos o
inorgánicos que tienen un peso molecular menor de aproximadamente
5.000 gramos por mol, compuestos orgánicos o inorgánicos que
tienen un peso molecular menor de aproximadamente 1.000 gramos por
mol, compuestos orgánicos o inorgánicos que tienen un peso
molecular menor de aproximadamente 500 gramos por mol, y sales,
ésteres y otras formas farmacéuticamente aceptables de estos
compuestos.
Se entiende que la dosis apropiada de los
agentes de molécula pequeña depende de varios factores conocidos
por el médico, veterinario o investigador experto. La dosis o las
dosis de la molécula pequeña variará, por ejemplo, dependiendo de
la identidad, tamaño y estado del sujeto o muestra que se está
tratando, dependiendo adicionalmente de la vía por la cual la
composición se administra, si es aplicable, y el efecto que el
médico desea que la molécula pequeña tenga sobre el ácido nucleico
o el polipéptido de la invención. Los ejemplos de dosis incluyen
cantidades en miligramos o microgramos de la molécula pequeña por
kilogramo de peso del sujeto o de la muestra (por ejemplo, de
aproximadamente 1 microgramo por kilogramo a aproximadamente 500
miligramos por kilogramo, aproximadamente de 100 microgramos por
kilogramo a aproximadamente 5 miligramos por kilogramo, o
aproximadamente de 1 microgramo por kilogramo a aproximadamente 50
microgramos por kilogramo). Además se entiende que las dosis
apropiadas de una molécula pequeña dependen de la potencia de la
molécula pequeña con respecto a la expresión o actividad que se va
a modular. Estas dosis apropiadas pueden determinarse usando los
ensayos descritos en este documento. Cuando una o más de estas
moléculas pequeñas se van a administrar a un animal (por ejemplo,
un humano) para modular la expresión o actividad de un polipéptido o
ácido nucleico de la invención, un médico, veterinario o
investigador puede, por ejemplo, prescribir inicialmente una dosis
relativamente baja, aumentando posteriormente la dosis hasta que se
obtengan una respuesta apropiada. Además, se entiende que el nivel
de dosis específica de cualquier sujeto animal en particular
dependerá de diversos factores que incluyen la actividad del
compuesto específico empleado, la edad, el peso corporal, salud
general, género y dieta del sujeto, el tiempo de administración, la
vía de administración, la velocidad de excreción, cualquier
combinación de fármacos y el grado de expresión o actividad que se
va a modular.
En otro aspecto, la invención se refiere a un
procedimiento para analizar una variedad de sondas de captura. El
procedimiento puede usarse, por ejemplo, para analizar la expresión
génica. El procedimiento incluye: proporcionar una matriz
bidimensional con una variedad de direcciones, cada una de ellas
distinguibles por su posición de las demás direcciones de la
variedad y teniendo cada dirección una única sonda de captura por
ejemplo, una secuencia de ácido nucleico o peptídico; poner en
contacto la matriz con un ácido nucleico, preferiblemente
purificado, un polipéptido, preferiblemente purificado, o un
anticuerpo, preferiblemente purificado de 27411 y evaluar, de este
modo, la variedad de sondas de captura. La unión por hibridación,
por ejemplo, en el caso de un ácido nucleico, con una sonda de
captura en una dirección de la variedad se detecta, por ejemplo,
mediante una señal generada a partir de un marcador unido al ácido
nucleico, polipéptido o anticuerpo de 27411.
Las sondas de captura pueden ser un conjunto de
ácidos nucleicos de una muestra seleccionada, por ejemplo, una
muestra de ácidos nucleicos a partir de un control o de un tejido o
célula no estimulada.
El procedimiento puede incluir poner en contacto
el ácido nucleico, polipéptido o anticuerpo de 27411 con una
primera matriz que tenga una variedad de sondas de captura y una
segunda matriz que tenga una variedad diferente de sondas de
captura. Los resultados de cada hibridación pueden compararse, por
ejemplo, para analizar diferencias en la expresión entre una
primera o una segunda muestra. La primera variedad de sondas de
captura puede ser de una muestra control, por ejemplo, una muestra
de tipo silvestre, normal o no procedente de enfermedad ni
estimulada, por ejemplo, una muestra de fluido biológico, tejido o
célula. La segunda variedad de sondas de captura puede ser de una
muestra experimental, por ejemplo, una muestra de tipo mutante, en
riesgo, con una enfermedad o trastorno, o estimulada, por ejemplo,
una muestra de fluido biológico, tejido o célula.
La variedad de sondas de captura puede ser una
variedad de sondas de ácido nucleico, cada una de las cuales
hibrida específicamente con un alelo de 27411. Estos procedimientos
pueden usarse para diagnosticar a un sujeto, por ejemplo, para
evaluar el riesgo a una enfermedad o trastorno, para evaluar lo
apropiado de un tratamiento seleccionado para un sujeto, para
evaluar si un sujeto tiene una enfermedad o trastorno. 27411 está
asociada con la actividad PGP sintasa, por tanto, es útil para los
trastornos asociados con una actividad de PGP sintasa, biosíntesis
de cardiolipina y biosíntesis de PG anómalos.
El procedimiento puede usarse para detectar los
SNP.
En otro aspecto, la invención se refiere a un
procedimiento para analizar una variedad de sondas. El procedimiento
es útil, por ejemplo, para analizar la expresión génica. El
procedimiento incluye: proporcionar una matriz bidimensional con
una variedad de direcciones, cada una de ellas distinguible por su
posición de las demás direcciones de la variedad con una única
sonda de captura, por ejemplo, en el que las sondas de captura son
de una célula o sujeto que expresa o lo hace de forma anómala, 27411
o de una célula o sujeto en el que se ha obtenido una respuesta
mediada por 27411, por ejemplo, mediante el contacto de la célula
con el ácido nucleico o proteína 27411, o administrando a la célula
o al sujeto un ácido nucleico o proteína 27411; poner en contacto
la matriz con una o más sondas problema, en el que una sonda
problema puede ser un ácido nucleico, polipéptido o anticuerpo (que
preferiblemente es distinta del ácido nucleico, polipéptido o
anticuerpo 27411); proporcionar una matriz bidimensional que tenga
una variedad de direcciones, cada una de ellas distinguible por su
posición de las demás dirección de la variedad y teniendo cada
dirección de la variedad una única sonda de captura, por ejemplo,
en el que las sondas de captura son de una célula o sujeto que no
expresa 27411 (o no se expresa tanto como en el caso de la variedad
positiva para 27411 de las sondas de captura) o de una célula o
sujeto en el que no se ha producido una respuesta mediada por 27411
(o se ha producido en un grado menor que en la primera muestra);
poner en contacto la matriz con una o más de las sondas problema
(que preferiblemente es distinta del ácido nucleico, polipéptido o
anticuerpo de 27411) y, de este modo, evaluar la variedad de sondas
de captura. La unión por hibridación, por ejemplo, en el caso de un
ácido nucleico, con una sonda de captura en una dirección de la
variedad se detecta, por ejemplo, mediante una señal generada a
partir de un marcador unido al ácido nucleico, polipéptido o
anticuerpo de 27411.
En otro aspecto, la invención se refiere a un
procedimiento para analizar 27411, por ejemplo, analizar la
estructura, función o relación con otras secuencias de ácido
nucleico o aminoácidos. El procedimiento incluye: proporcionar una
secuencia de ácido nucleico o aminoácido 27411; comparar la
secuencia de 27411 preferiblemente con una o más de una variedad de
secuencias de una colección de secuencias, por ejemplo, una base de
datos de secuencias de ácidos nucleicos o proteínas, para analizar
de este modo 27411.
Las bases de datos preferidos incluyen
GenBank^{TM}. El procedimiento puede incluir la evaluación de la
identidad de secuencia entre una secuencia de 27411 y una secuencia
de la base de datos. El procedimiento puede realizarse mediante el
acceso a la base de datos en un segundo sitio, por ejemplo, en
internet.
En otro aspecto, la invención se refiere a un
conjunto de oligonucleótidos, útiles, por ejemplo, para identificar
SNP o para identificar alelos específicos de 27411. El conjunto
incluye una variedad de oligonucleótidos, cada uno de los cuales
tiene un nucleótido diferente a una posición de interrogación, por
ejemplo, un SNP o el sitio de una mutación. En una realización
preferida, los oligonucleótidos de la variedad tienen una secuencia
idéntica a otro (excepto por sus diferencias en longitud). Los
oligonucleótidos pueden proporcionarse con diferentes marcadores,
tales como un oligonucleótido que hibrida con uno alelo que
proporciona una señal que es distinguible de un oligonucleótido que
hibrida con un segundo alelo.
La secuencia de la 27411 humana (Figura 1; ID
SEC Nº 1), que tiene una longitud aproximada de 2.686 nucleótidos,
incluyendo las regiones no traducidas, contiene una secuencia
codificadora predicha que empieza con metionina de aproximadamente
1.671 nucleótidos (nucleótidos 315-1.985 de la ID
SEC Nº 1; ID SEC Nº 3). La secuencia codificadora codifica una
proteína de 556 aminoácidos (ID SEC Nº 2).
El análisis de PFAM indica que el polipéptido
27411 comparte un elevado grado de similitud de secuencia con los
dominios de la fosfolipasa D de los aminoácidos
215-241 y 460-493 de la ID SEC Nº 2.
Al dominio de la fosfolipasa D (HMM) se le ha asignado el número de
registro PF00614 (http://pfam.wustl.edu/). Para información general
con respecto a los identificadores PFAM, números de identificación
del dominio prefijo PS y prefijo PF, consultar a Sonhammer y col.
(1997) Protein 28:405-420 y
http://www.psc.edu/general/software/packages/pfam/pfam.html.
En una realización, una proteína similar a 27411
incluye al menos un dominio transmembranal. Según se usa en este
documento, la expresión "dominio transmembranal" incluye una
secuencia de aminoácidos de aproximadamente 15 aminoácidos de
longitud que atraviesa la membrana fosfolipídica. Más
preferiblemente, un dominio transmembranal incluye aproximadamente
al menos 18, 20, 22, 24, 26 ó 27 restos de aminoácidos y atraviesa
la membrana fosfolipídica. Los dominios transmembranales son ricos
en restos hidrófobos y, típicamente, tienen una estructura de
\alpha-hélice. En una realización preferida, al
menos el 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% o más de los aminoácidos de un
dominio transmembranal es hidrófobo, por ejemplo, leucinas,
isoleucinas, tirosina o triptófanos. Los dominios transmembranales
se describen, por ejemplo, en
http://pfam.wustl.edu/cgi-bin/getdesc?name=7tm-1
y en Zagotta W. N. y col (1996) Annual Rev. Neuronsci.
19:235-63, cuyo contenido se incorpora a este
documento por referencia.
En una realización preferida, un polipéptido o
proteína similar a 27411 tiene al menos un dominio transmembranal o
una región que incluye al menos 18, 20, 22, 24, 25, 26 ó 27 restos
de aminoácidos y tiene al menos aproximadamente el 60%, 70%, 80%,
90%, 95%, 99% ó 100% de identidad de secuencia con un "dominio
transmembranal", por ejemplo, al menos un dominio transmembranal
similar al de 27411 humano (por ejemplo, restos de aminoácidos 51 a
73 ó 469 a 485 de ID SEC Nº 2).
En otra realización, una proteína similar a
27411 incluye al menos un "dominio no transmembranal". Según
se usa en este documento, los "dominios no transmembranales"
son dominios que están fuera de la membrana. Cuando se hace
referencia a membranas plasmáticas, los dominios no transmembranales
incluyen dominios extracelulares (es decir, fuera de la célula) y
dominios intracelulares (es decir, dentro de la célula). Cuando se
hace referencia a proteínas unidas a membranas encontrada en
orgánulos intracelulares (por ejemplo, mitocondria, retículo
endoplásmico, peroxisomas y microsomas), los dominios no
transmembranales incluyen aquellos dominios de la proteína que
están en el citosol (es decir, el citoplasma), la luz de los
orgánulos o la matriz o el espacio intermembranal (los dos últimos
relacionados específicamente con los orgánulos mitocondriales). En
una proteína similar a 27411 o similar a 27411 natural, el resto
aminoacídico C-terminal de un dominio no
transmembranal está adyacente a un resto aminoacídico
N-terminal de un dominio transmembranal.
En una realización preferida, un polipéptido o
proteína similar a 27411 tiene un "dominio no transmembranal"
o una región que incluyen al menos los restos de aminoácidos
1-396, preferiblemente aproximadamente los restos
100-396, más preferiblemente aproximadamente los
restos 200-350 e incluso más preferiblemente
aproximadamente los restos 240-280 y tiene al menos
aproximadamente el 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 99% ó 100% de identidad
de secuencia con un "dominio no transmembranal", por ejemplo,
un dominio no transmembranal similar al de la 27411 humana (por
ejemplo, restos 1 a 51, 74 a 468, y 486 a 556 de la ID SEC Nº 2).
Preferiblemente, un domino no transmembranal es capaz de tener
actividad catalítica (por ejemplo, PGP sintasa).
Un dominio no transmembranal localizado en el
extremo N-terminal de una proteína o polipéptido
similar a 27411 se denomina en este documento "dominio
N-terminal no transmembranal". Según se usa en
este documento, un "dominio N-terminal no
transmembranal" incluye una secuencia de ácido nucleico que tiene
una longitud de aproximadamente 1-51,
preferiblemente aproximadamente 10-45, más
preferiblemente aproximadamente 20-40, o incluso más
preferiblemente aproximadamente 20-35 restos de
aminoácidos y se localiza fuera de los limites de la membrana. Por
ejemplo, un dominio N-terminal no transmembranal se
localiza de aproximadamente 1 a 50 restos de aminoácidos de la ID
SEC Nº 2.
De forma similar, un domino no transmembranal
localizado en el extremo C-terminal de una proteína
o polipéptido similar a 27411 se denomina en este documento
"dominio C-terminal no transmembranal". Según
se usa en este documento, un "dominio C-terminal
no transmembranal" incluye una secuencia de aminoácidos que tiene
una longitud de aproximadamente 1-71,
preferiblemente aproximadamente 10-75,
preferiblemente 20-60, más preferiblemente
aproximadamente 25-45 restos de aminoácidos y se
localiza fuera de los límites de la membrana. Por ejemplo, un
dominio N-terminal no transmembranal se localiza
aproximadamente en los restos de aminoácidos 486 a 556 de la ID
SEC Nº 2.
Una molécula similar a 27411 puede incluir
además una secuencia señal. Según se usa en este documento, una
"secuencia señal" se refiere a un péptido de aproximadamente
20-80 restos de aminoácidos de longitud que aparece
en el extremo N-terminal de proteínas secretoras e
integrales de membrana y que contiene una mayoría de restos de
aminoácidos hidrófobos. Por ejemplo, una secuencia señal contiene al
menos aproximadamente de 12-25 restos de
aminoácidos, preferiblemente de aproximadamente
30-70 restos de aminoácidos, más preferiblemente de
aproximadamente 68 restos de aminoácidos y tiene al menos
aproximadamente del 40-70%, más preferiblemente de
aproximadamente el 50-65% y más preferiblemente de
aproximadamente el 55-60% de restos de aminoácidos
hidrófobos (por ejemplo, alanina, valina, leucina, isoleucina,
fenilanalina, tirosina, triptófano o prolina). Esta "secuencia
señal" también se refiere en la técnica como "péptido
señal", sirve para dirigir una proteína que contiene esta
secuencia a una bicapa lipídica. Por ejemplo, en una realización,
una proteína similar a 27411 contiene una secuencia señal de
aproximadamente 1 a 68 aminoácidos de la ID SEC Nº 2. La
"secuencia señal" puede escindirse durante el procesamiento de
la pro-
teína madura. La proteína similar a 27411 madura se corresponde con los aminoácidos 69 a 556 de la ID SEC Nº 2.
teína madura. La proteína similar a 27411 madura se corresponde con los aminoácidos 69 a 556 de la ID SEC Nº 2.
La proteína 27411 muestra aproximadamente el 26%
de identidad con los aminoácidos 88-522 de una
secuencia consenso ProDom encontrada en la biosíntesis de
fosfolípidos por la O-fosfatidiltransferasa
CDP-diacilglicerol serina fosfatidilserina sintasa
transferasa; aproximadamente el 31% de identidad de los aminoácidos
476-554 con una secuencia consenso ProDom
encontrada en la proteína que interacciona con el receptor nuclear
correpresor de N-cro retinoide X; aproximadamente
el 31% de identidad con los aminoácidos 260-324 de
una secuencia consenso ProDom encontrada en la fosforilación de la
proteína SIP1 y aproximadamente el 38% de identidad de los
aminoácidos 210-247 con una secuencia consenso
ProDom encontrada en la proteína transferasa HPO19 transmembranal
región intergénica CSGC-MDOG. Estas secuencias se
identificaron mediante el programa ProDom, que está disponible en
la INRA, GREC (107/94), MESR (ACC-SV13), la
"iniciativa genoma" del CNRS y la Unión Europea. El programa
ProDom (http://www.toulouse.inra.fr/prodom.html) permite analizar el
reordenamiento de dominios en proteínas y familias de proteínas.
Una descripción detallada del análisis ProDom puede encontrarse en
Corpet y col. (1999) Nuc. Acids Res. 27:
263-267.
Los niveles de expresión de 27411 en diversos
tejidos y tipos celulares se determinan mediante
RT-PCR cuantitativa (reacción en cadena de la
polimerasa con transcriptasa inversa; Taqman®, nombre comercial del
kit de PCR, Applied Biosystems). Las reacciones de la
RT-PCR cuantitativa se realizaron según las
instrucciones del fabricante incluidas en el kit. Los resultados
del análisis por Taqman® se muestran en la Figura 5.
El análisis por Taqman de 27411 reveló la
expresión en varios tejidos, incluyendo los siguientes: arteria,
arteria enferma, vena, células del músculo liso coronario, HUVEC
(células endoteliales de la vena del cordón umbilical), hemangioma,
corazón, corazón con insuficiencia cardiaca congestiva, riñón,
músculo esquelético, adiposo, páncreas, osteoblastos primarios,
osteoclastos diferenciados, piel, médula espinal, córtex cerebral,
hipotálamo cerebral, nervio, ganglio de la raíz dorsal, mama, tumor
de mama, ovario, tumor ovárico, próstata, tumor de próstata,
glándulas salivares, colon, tumor de colon, pulmón, tumor de pulmón,
pulmón con enfermedad pulmonar obstructiva crónica, colon con
enfermedad inflamatoria intestinal, hígado, fibrosis hepática, bazo,
amígdala, ganglio linfático, intestino delgado, macrófagos,
sinovio, células mononucleares de la médula ósea, células
mononucleares activadas de sangre periférica neutrófilos,
megacariocitos y tejido eritroide.
Las hibridaciones por transferencia de ARN total
con varias muestras de ARN se realizaron en afecciones
convencionales y se lavaron en afecciones rigurosas, es decir, SSC
x0,2 a 65ºC. Puede usarse una sonda de ADN correspondiente a todo o
a una porción del ADNc de 27411 (ID SEC Nº 1). El ADN se marcó
radiactivamente con ^{32}P-dCTP usando el kit
Prime-It (Stratagene, La Jolla, CA) según las
instrucciones del proveedor. Los filtros que contenían el ARNm de
tejidos hematopoyéticos y endocrinos de ratón y las líneas celulares
de cáncer (Clontech, Palo Alto, CA) se incubaron con sonda en
solución de hibridación ExpressHyb (Clontech) y se lavaron en
afecciones de alta rigurosidad según las recomendaciones del
fabricante.
En este ejemplo, la 27411 se expresa como un
polipéptido de fusión recombinante con la
glutatión-S-transferasa (GST) en
E. coli y el polipéptido de fusión se aísla y caracteriza.
Especialmente, 27411 se fusiona a GST y este polipéptido de fusión
se expresa en E. coli, por ejemplo, la cepa PEB199. La
expresión de la proteína de fusión GST-27411 en
PEB199 se induce con IPTG. El polipéptido de fusión recombinante se
purifica de los lisados bacterianos en bruto de la cepa PEB199
inducida mediante cromatografía de afinidad en perlas de glutatión.
Usando análisis electroforético en gel de poliacrilamida del
polipéptido purificado de los lisados bacteriano, se determina el
peso molecular del polipéptido de fusión resultante.
Para expresar el gen 27411 en células COS, se
usó el vector pcDNA/Amp de Invitrogen Corporation (San Diego, CA).
Este vector contiene un origen de replicación de SV40, un gen de
resistencia a ampicilina, un origen de replicación de E.
coli, un promotor de CMV seguido de una región polienlazadora y
un intrón SV40 y un sitio de poliadenilación. Un fragmento de ADN
que codifica la proteína 27411 completa y una etiqueta HA (Wilson y
col. (1984) Cell 37:767) o una etiqueta FLAG fusionada en
fase con el extremo 3' del fragmento se clona en la región
polienlazadora del vector, situando de este modo la expresión de la
proteína recombinante bajo el control del promotor de CMV.
Para construir el plásmido, se amplifica la
secuencia del ADN de 27411 mediante PCR usando dos cebadores. El
cebador 5' contiene el sitio de restricción de interés seguido de
aproximadamente veinte nucleótidos de la secuencia codificadora
27411 empezando a partir del codón de inicio; la secuencia 3'
terminal contiene secuencias complementarias al otro sitio de
restricción de interés, un codón de parada de la traducción, la
etiqueta HA o la etiqueta FLAG y los últimos 20 nucleótidos de la
secuencia codificadora 27411. El fragmento amplificado por PCR y el
vector pcDNA/Amp se digirieron con las enzimas de restricción
apropiada y el vector se desfosforila usando la enzima CIAP (New
England Biolabs, Beverly, MA). Preferiblemente, los dos sitios de
restricción elegidos eran diferentes para que el gen 27411 se
inserte en la orientación correcta. La mezcla de ligamiento se
transforma en células de E. coli (pueden usarse las cepas
HB101, DH5\alpha y SURE de Stratagene Cloning Systems, La Jolla,
CA), el cultivo transformado se pone en placas sobre medios con
ampicilina y se seleccionan las colonias resistentes. El ADN
plasmídico se aísla de los transformantes y la presencia del
fragmento correcto se examina mediante análisis de restricción.
Las células COS se transfectan posteriormente
con el ADN del plásmido 27411-pcDNA/Amp usando los
procedimientos de coprecipitación con fosfato cálcico o cloruro
cálcico, transfección mediada por DEAE-dextrano,
lipofección o electroporación. Otros procedimientos adecuados para
la transfección de células huésped pueden encontrarse en Sambrook,
J., Fritsh, E. F. y Maniatis, T., Molecular Cloning: A Laboratory
Manual. 2º edición, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring
Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989. La
expresión del polipéptido 27411 se detecta mediante radiomarcaje
(puede usarse ^{35}S-metionina o
^{35}S-cisteína disponibles en NEN, Boston, MA) e
inmunoprecipitación (Harlow, E. y Lane, D. Antibodies: A
Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold
Spring Harbor, NY, 1988) usando un anticuerpo monoclonal específico
de HA. Brevemente, las células se marcan durante 8 horas con
^{35}S-metionina (o
^{35}S-cisteína). A continuación, se recogen los
medios de cultivo y las células se lisan usando detergentes (tampón
RIPA, NaCl 150 mM, NP-40 al 1%, SDS al 0,1%, DOC al
0,5%, Tris 50 mM, pH 7,5). Tanto el lisado celular como los medios
de cultivo se precipitaron con un anticuerpo específico de HA. A
continuación, los polipéptidos precipitados se analizan mediante
SDS-PAGE.
Alternativamente, el ADN que contenía la
secuencia codificadora de 27411 se clona directamente en el
polienlazador del vector pcDNA/Amp usando los sitios de restricción
apropiados. El plásmido resultante se transfecta a células COS de
la forma descrita anteriormente y la expresión del polipéptido 27411
se detecta mediante radiomarcaje e inmunoprecipitación usando un
anticuerpo monoclonal específico de 27411.
<110> Meyers, Rachel
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<120> 27411, Una nueva PGP sintasa
humana
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<130> 35800/209381
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<160> 3
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<170> FastSEQ para Windows, Version
4.0
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<210> 1
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<211> 2.686
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<212> ADN
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<213> Homo sapiens
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<221> misc_característica
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<222> (1) ...(2.686)
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<223> n = A, T, C o G
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<400> 1
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<210> 2
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<211> 556
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<212> PROT
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<213> Homo sapiens
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<400> 2
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<210> 3
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<211> 1.671
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<212> ADN
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<213> Homo sapiens
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<220>
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<212> CDS
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<222> (1) … (1.671)
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<400> 3
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<110> Meyers, Rachel
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<120> 27411, Una nueva PGP sintasa
humana
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<130> 35800/209381
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<140> PCT/US01/06501
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<141>
02-28-2001
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<150> 60/185.517
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<151>
02-28-2001
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<160> 3
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<170> FastSEQ para Windows, Version
4.0
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<212> ADN
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<213> Homo sapiens
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<220>
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<221> CDS
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<222> (315) … (1.985)
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<221> misc_característica
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1) ...(2.686)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> n = A, T, C o G
\vskip0.400000\baselineskip
<221> misc_característica
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 15, 39, 65, 66, 69, 102, 109, 111,
148, 152, 176, 185, 208, 223, 268
\vskip0.400000\baselineskip
<223> n = A, T, C o G
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<400> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
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<211> 556
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PROT
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<213> Homo sapiens
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<400> 2
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<210> 3
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<211> 1.671
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<212> ADN
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<213> Homo sapiens
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<220>
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<212> CDS
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<222> (1) … (1.671)
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<400> 3
Claims (25)
1. Una molécula de ácido nucleico
aislada seleccionada entre el grupo constituido por:
a) una molécula de ácido nucleico que
comprende una secuencia de nucleótidos que es al menos el 90%
idéntica a la longitud completa de la secuencia de nucleótidos de la
ID SEC Nº 1, ID SEC Nº 3 o a las secuencias de nucleótidos de las
inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con los
números de depósito de patentes PTA-2011 o
PTA-2340, en la que dicha secuencia de nucleótidos
codifica un polipéptido que tiene actividad
fosfatidilglicerolfosfato sintasa.
b) una molécula de ácido nucleico que
comprende un fragmento de al menos 450 nucleótidos de la secuencia
de nucleótidos de la ID SEC Nº 1, ID SEC Nº 3 o a las secuencias de
nucleótidos de las inserciones de ADNc de los plásmidos depositados
en la ATCC con los números de depósito de patentes
PTA-2011 o PTA-2340, en la que
dicha secuencia de nucleótidos codifica un polipéptido que tiene
actividad fosfatidilglicerolfosfato sintasa
c) una molécula de ácido nucleico que
codifica un polipéptido que comprende la secuencia de aminoácidos
de la ID SEC Nº 2 o las secuencias de aminoácidos que codifican las
inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con
números de depósito de patentes PTA-2011 o
PTA-2340;
d) una molécula de ácido nucleico que
codifica un fragmento de un polipéptido que comprende la secuencia
de aminoácido de la ID SEC Nº 2 o las secuencias de aminoácidos que
codifican las inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en
la ATCC con los números de depósito de patentes
PTA-2011 o PTA-2340, en la que el
fragmento comprende al menos 100 aminoácidos contiguos de la ID SEC
Nº 2 o de las secuencias que codifican las secuencias de
aminoácidos de las inserciones de ADNc de los plásmidos depositados
en la ATCC con los números de depósito de patentes
PTA-2011 o PTA-2340, en el que dicha
secuencia de nucleótidos codifica un polipéptido que tiene
actividad fosfatidilglicerolfosfato sintasa y
e) una molécula de ácido nucleico que
comprende la molécula complementaria completa de a), b), c) o
d).
2. La molécula de ácido nucleico aislada
de la reivindicación 1, que se selecciona entre el grupo
constituido por:
a) un ácido nucleico que comprende la
secuencia de nucleótidos de la ID SEC Nº 1, ID SEC Nº 3 o las
secuencias de nucleótidos de las inserciones de ADNc de los
plásmidos depositados en la ATCC con los números de depósito de
patentes PTA-2011 o PTA-2340, o una
complementaria de las mismas; y
b) una molécula de ácido nucleico que
codifica un polipéptido que comprende la secuencia de aminoácidos
de la ID SEC Nº 2 o las secuencias de aminoácidos codificadas por
las inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con
los números de depósito de patentes PTA-2011 o
PTA-2340, o una complementaria de las mismas.
3. La molécula de ácido nucleico de la
reivindicación 1 que adicionalmente comprende secuencias de
vectores de ácido nucleico.
4. La molécula de ácido nucleico de la
reivindicación 1 que adicionalmente comprende secuencias de ácido
nucleico que codifican un polipéptido heterólogo.
5. Una célula huésped que contiene la
molécula de ácido nucleico de la reivindicación 1.
6. La célula huésped de la
reivindicación 5 que es una célula huésped de mamíferos.
7. La célula huésped de la
reivindicación 5 que es una célula huésped de mamíferos no humano
que contiene la molécula de ácido nucleico de la reivindicación
1.
8. Un polipéptido aislado seleccionado
entre el grupo constituido por:
a) un polipéptido que comprende la
secuencia de aminoácidos de la ID SEC Nº 2 o las secuencias de
aminoácidos que codifican las inserciones de ADNc de los plásmidos
depositados en la ATCC con los números de depósito de patentes
PTA-2011 o PTA-2340;
b) un polipéptido biológicamente activo
que está codificado por una molécula de ácido nucleico que
comprende una secuencia de nucleótidos que es al menos el 95%
idéntica a la longitud completa de un ácido nucleico que comprende
la secuencia de nucleótidos de la ID SEC Nº 1, ID SEC Nº 3 o las
secuencias de nucleótidos de las inserciones de ADNc de los
plásmidos depositados en la ATCC con los números de depósito de
patentes PTA-2011 o PTA-2340, en el
que el polipéptido tiene actividad fosfatidilglicerolfosfato
sintasa;
c) un fragmento de un polipéptido que
comprende la secuencia de aminoácidos de la ID SEC Nº 2 o las
secuencias de aminoácidos que codifican las inserciones de ADNc de
los plásmidos depositados en la ATCC con los números de depósito de
patente PTA-2011 o PTA-2340, en el
que el polipéptido tiene actividad fosfatidilglicerolfosfato
sintasa y
d) un polipéptido que tiene al menos el
95% de identidad de secuencia con la longitud completa de la
secuencia de aminoácidos de la ID SEC Nº 2, en el que el polipéptido
tiene actividad fosfatidilglicerolfosfato sintasa.
9. El polipéptido aislado de la
reivindicación 8 que comprende la secuencia de aminoácidos de la ID
SEC Nº 2.
10. El polipéptido de la reivindicación 8
que adicionalmente comprende secuencias de aminoácidos
heterólogas.
11. Un anticuerpo que se une
selectivamente a un polipéptido seleccionado entre el grupo de
polipéptidos compuesto por:
- (a)
- el polipéptido de la reivindicación 8 y
- (b)
- el polipéptido de la reivindicación 9;
en el que dicho anticuerpo es una
molécula de inmunoglobulina o una porción de una molécula de
inmunoglobulina.
12. El anticuerpo de la reivindicación 11
que se selecciona entre el grupo constituido por:
- (a)
- anticuerpos policlonales;
- (b)
- anticuerpos monoclonales;
- (c)
- fragmentos F(ab);
- (d)
- fragmentos F(ab')_{2}.
13. El anticuerpo de la reivindicación 11
ó 12 que se selecciona entre el grupo constituido por:
- (a)
- anticuerpos humanos;
- (b)
- anticuerpos humanizados;
- (c)
- anticuerpos quiméricos.
14. El anticuerpo de cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 13 que se conjuga con una sustancia
detectable.
15. El anticuerpo de la reivindicación 14
en el que la sustancia detectable se selecciona entre el grupo
constituido por:
- (a)
- enzimas;
- (b)
- grupos prostéticos;
- (c)
- materiales fluorescentes;
- (d)
- materiales luminiscentes;
- (e)
- materiales bioluminiscentes;
- (f)
- materiales radiactivos.
16. Un procedimiento para producir un
polipéptido seleccionado entre el grupo constituido por:
a) un polipéptido que comprende la
secuencia de aminoácidos de la ID SEC Nº 2, o las secuencias que
codifican las inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en la
ATCC con los números de depósito de patentes
PTA-2011 o PTA-2340;
b) un polipéptido que comprende un
fragmento de la secuencia de aminoácidos de la ID SEC Nº 2 o las
secuencias de aminoácidos que codifican las inserciones de ADNc de
los plásmidos depositados en la ATCC con los números de depósito de
patentes PTA-2011 o PTA-2340, en el
que fragmento comprende al menos 100 aminoácidos contiguos de la ID
SEC Nº 2 o las secuencias de aminoácidos que codifican las
inserciones de ADNc de los plásmidos depositados en la ATCC con los
números de depósito de patentes PTA-2001 o
PTA-2340, en el que polipéptido tiene actividad
fosfatidilglicerolfosfato sintasa y
c) un polipéptido que tiene al menos el
95% de identidad de secuencia con la longitud completa de la
secuencia de aminoácidos de la ID SEC Nº 2, en el que dicho
polipéptido tiene actividad fosfatidilglicerolfosfatasa
sintasa;
que comprende el cultivo de la
célula huésped de la reivindicación 5 en afecciones en las que el
polipéptido se
expresa.
17. Un procedimiento para detectar in
vitro la presencia de un polipéptido de la reivindicación 8 en
una muestra, que comprende:
a) poner en contacto la muestra con un
anticuerpo que se une selectivamente a un polipéptido de la
reivindicación 8 y
b) determinar si el anticuerpo se une al
polipéptido en la muestra.
18. Un kit que comprende un anticuerpo que
se une selectivamente a un polipéptido de la reivindicación 8.
19. Un procedimiento para detectar in
vitro la presencia de una molécula de ácido nucleico de la
reivindicación 1 en una muestra, que comprende las etapas de:
a) poner en contacto la muestra con una
sonda o cebador de ácido nucleico que hibrida selectivamente con la
molécula de ácido nucleico de la reivindicación 1 y
b) determinar si la sonda o cebador del
ácido nucleico se une a una molécula de ácido nucleico en la
muestra.
20. El procedimiento de la reivindicación
19, en el que la muestra comprende moléculas de ARNm y se pone en
contacto con una sonda de ácido nucleico.
21. Un kit que comprende una molécula de
ácido nucleico según la reivindicación 1
22. Un procedimiento para identificar
in vitro un compuesto que se une a un polipéptido de la
reivindicación 8 que comprende las etapas de:
a) poner en contacto un polipéptido de
la reivindicación 8 o una célula que expresa un polipéptido de la
reivindicación 8 con un compuesto de ensayo y
b) determinar si el polipéptido se une
al compuesto de ensayo.
23. El procedimiento de la reivindicación
22, en el que la unión del compuesto de ensayo al polipéptido se
detecta mediante un procedimiento seleccionado entre:
a) detección de la unión mediante
detección directa de la unión compuesto de ensayo/polipéptido;
b) detección de la unión usando un
ensayo de unión competitivo;
c) detección de la unión usando un
ensayo para la transferencia del grupo fosfato mediada por la PGP
sintasa.
24. Un polipéptido como se define en la
reivindicación 8 para su uso en un procedimiento de tratamiento
terapéutico del organismo humano o animal.
25. Un procedimiento para identificar un
compuesto que modula la actividad PGP sintasa de un polipéptido de
la reivindicación 8, que comprende:
a) poner en contacto un polipéptido de
la reivindicación 8 con un compuesto de ensayo y
b) determinar el efecto del compuesto de
ensayo en la actividad PGP sintasa del polipéptido para identificar,
de ese modo, un compuesto que modula la actividad PGP sintasa del
polipéptido.
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