HRP20000735A2 - Human bmp-4 promotor and method for exploring bone-related substance by using the same - Google Patents
Human bmp-4 promotor and method for exploring bone-related substance by using the same Download PDFInfo
- Publication number
- HRP20000735A2 HRP20000735A2 HR20000735A HRP20000735A HRP20000735A2 HR P20000735 A2 HRP20000735 A2 HR P20000735A2 HR 20000735 A HR20000735 A HR 20000735A HR P20000735 A HRP20000735 A HR P20000735A HR P20000735 A2 HRP20000735 A2 HR P20000735A2
- Authority
- HR
- Croatia
- Prior art keywords
- bone
- vector
- human
- dna
- substances
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 28
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 title claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 101150067309 bmp4 gene Proteins 0.000 title 1
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 claims description 23
- 238000003259 recombinant expression Methods 0.000 claims description 23
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 17
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 claims description 13
- 108700008625 Reporter Genes Proteins 0.000 claims description 12
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 7
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims description 5
- 108700039691 Genetic Promoter Regions Proteins 0.000 claims description 5
- 230000034127 bone morphogenesis Effects 0.000 claims description 5
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 5
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 claims description 4
- 210000002826 placenta Anatomy 0.000 claims description 4
- 239000013600 plasmid vector Substances 0.000 claims description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 3
- 241000701959 Escherichia virus Lambda Species 0.000 claims description 3
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 3
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 230000011164 ossification Effects 0.000 claims description 3
- 238000010367 cloning Methods 0.000 claims description 2
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 2
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 2
- 101000762379 Homo sapiens Bone morphogenetic protein 4 Proteins 0.000 description 26
- 102000046148 human BMP4 Human genes 0.000 description 25
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 19
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 12
- 101100218954 Homo sapiens BMP4 gene Proteins 0.000 description 10
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 9
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 9
- 108060001084 Luciferase Proteins 0.000 description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 8
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 8
- 239000005089 Luciferase Substances 0.000 description 7
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 101100297347 Caenorhabditis elegans pgl-3 gene Proteins 0.000 description 6
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- 208000020084 Bone disease Diseases 0.000 description 4
- 102100035379 Growth/differentiation factor 5 Human genes 0.000 description 4
- 101710204282 Growth/differentiation factor 5 Proteins 0.000 description 4
- 230000001002 morphogenetic effect Effects 0.000 description 4
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 4
- RXWNCPJZOCPEPQ-NVWDDTSBSA-N puromycin Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1C[C@H](N)C(=O)N[C@H]1[C@@H](O)[C@H](N2C3=NC=NC(=C3N=C2)N(C)C)O[C@@H]1CO RXWNCPJZOCPEPQ-NVWDDTSBSA-N 0.000 description 4
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 4
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 108010049931 Bone Morphogenetic Protein 2 Proteins 0.000 description 3
- 102000007350 Bone Morphogenetic Proteins Human genes 0.000 description 3
- 108010007726 Bone Morphogenetic Proteins Proteins 0.000 description 3
- 102100024506 Bone morphogenetic protein 2 Human genes 0.000 description 3
- 101000762424 Mus musculus Bone morphogenetic protein 4 Proteins 0.000 description 3
- 241000242743 Renilla reniformis Species 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N delta1-THC Chemical compound C1=C(C)CC[C@H]2C(C)(C)OC3=CC(CCCCC)=CC(O)=C3[C@@H]21 CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 206010020718 hyperplasia Diseases 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000001890 transfection Methods 0.000 description 3
- 108010049955 Bone Morphogenetic Protein 4 Proteins 0.000 description 2
- 102100024505 Bone morphogenetic protein 4 Human genes 0.000 description 2
- 108090000331 Firefly luciferases Proteins 0.000 description 2
- 101000899361 Homo sapiens Bone morphogenetic protein 7 Proteins 0.000 description 2
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000009618 Transforming Growth Factors Human genes 0.000 description 2
- 108010009583 Transforming Growth Factors Proteins 0.000 description 2
- 208000015100 cartilage disease Diseases 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 201000008482 osteoarthritis Diseases 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 229950010131 puromycin Drugs 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 206010005949 Bone cancer Diseases 0.000 description 1
- 108090000654 Bone morphogenetic protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 102100028728 Bone morphogenetic protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 208000018084 Bone neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010007710 Cartilage injury Diseases 0.000 description 1
- 206010008723 Chondrodystrophy Diseases 0.000 description 1
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 description 1
- 208000007353 Hip Osteoarthritis Diseases 0.000 description 1
- 101000934888 Homo sapiens Succinate dehydrogenase cytochrome b560 subunit, mitochondrial Proteins 0.000 description 1
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 1
- 101000762365 Mus musculus Bone morphogenetic protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- 238000002105 Southern blotting Methods 0.000 description 1
- 102100025393 Succinate dehydrogenase cytochrome b560 subunit, mitochondrial Human genes 0.000 description 1
- 108091023040 Transcription factor Proteins 0.000 description 1
- 102000040945 Transcription factor Human genes 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 208000008919 achondroplasia Diseases 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 description 1
- 229940112869 bone morphogenetic protein Drugs 0.000 description 1
- 230000007355 cartilage morphogenesis Effects 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 1
- 238000002316 cosmetic surgery Methods 0.000 description 1
- 230000001461 cytolytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 201000008968 osteosarcoma Diseases 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/475—Growth factors; Growth regulators
- C07K14/51—Bone morphogenetic factor; Osteogenins; Osteogenic factor; Bone-inducing factor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
Pozadina izuma
Polje izuma
Ovaj izum se odnosi na 5’ područje DNA koje u smjeru suprotnom od transkripcije (upstream) sadrži promotor proteina morfogeneze ljudskih kostiju (odavde na dalje navođen kao BMP-4). Pored toga, ovaj izum se odnosi na postupak istraživanja spojeva male molekularne težine, koji pozitivno ili negativno reguliraju ekspresiju ljudskog BMP-4, korištenjem mase životinjskih stanica ili stanica kvasca s 5’ područjem DNA koje u smjeru suprotnom od transkripcije posjeduje promotor ljudskog BMP-4 i vektor rekombinantne ekspresije integriran u pogodni reporterski gen, te korištenjem reporterske aktivnost koja iz nje proizlazi kao indikator.
Prijašnje stanje tehnike
Morfogenetska aktivnost kostiju se prikazuje preko faktora morfogeneze kostiju, BMP, koji pripada TGF-u (faktor promjene rasta) –� superobitelji (Science 150, 893-897, 1965; Science 242: 1528-1534, 1988). Poznate su grupe BMP-a od BMP-1 do BMP-14. Zna se da među njima, članovi od BMP-2 do BMP-14 pokazuju morfogenetsku aktivnost kostiju. Smatra se da su BMP-ovi razvrstani od BMP-2 do BMP-14 efektivni u terapeutskom i preventivnom tretmanu različitih poremećaja i bolesti kostiju, međutim, oni se u prirodi javljaju u vrlo malim količinama. Zbog toga potrebne velike količine BMP-2 do BMP-14, koji se koriste za te tretmane, zahtijevaju proizvodnju rekombinantnih proteina. Proizvodnja rekombinantnih proteina je općenito vrlo skupa u usporedbi sa spojevima male molekularne težine. S druge strane, kod izrade medicinskih lijekova postoje brojna ograničenja fizičkih svojstava i postupaka davanja u odnosu na proteinske karakteristike. Uzevši u obzir te činjenice, male organske molekule s aktivnošću jednakom onoj kod navedenih BMP proteina, kada bi postojale, bile bi vrlo obećavajući medicinski lijekovi. Tvari koje se mogu dobiti istraživačkim postupcima danim u ovom izumu su aktivne u pobuđivanju ekspresije ljudskog BMP-4, morfogenetskog proteina kostiju, a također posjeduju i efikasnost jednaku onoj ljudskog BMP-4, što ih čini vrlo korisnim. Nasuprot tome, postoji izvještaj (New Engl. J. Med., Vol. 335, p. 555-561, 1996) koji sugerira da ljudski BMP-4 uzrokuje hiperplaziju kostiju i hrskavice. U tom slučaju inhibiranje ekspresije ljudskog BMP-4 može spriječiti osteohiperplaziju. Ovaj izum je u stanju detektirati inhibiciju ekspresije ljudskog BMP-4 i daje postupak ispitivanja tvari koja sprječava takvu hiperplaziju.
Za takve postupke ispitivanja su do sada dani primjeri samo uz korištenje mišjeg BMP-2 promotora (WO97/15308); nema niti jednog primjera korištenja ljudskog BMP-4 promotora. Područje mišjeg BMP-4 promotora je već bilo klonirano (Biochem. Biophys. Acta, Vol. 1218, p. 221-224, 1994), ali detaljni podaci sekvence promotora ljudske BMP-4 nisu razjašnjeni. Ovaj izum prvi obuhvaća sekvencu promotora ljudskog BMP-4. Homologija između cjelokupnih sekvenci 5’ područja DNA, u smjeru suprotnom od transkripcije, promotora ljudskog i mišjeg BMP-4 (J. Biol. Chem., Vol. 270, p. 28364-28373, 1995) je 52,2%. Svi materijali potrebni kod istraživačkog postupka iz ovog izuma su dobiveni iz ljudskih izvora, tako da su tvari dobivene istraživanjem praktično klinički primijenjene. Može se očekivati da se dobije tvar sa sposobnošću točnije regulacije ekspresije ljudskog BMP-4 preko odvojene ili simultane transfekcije dva promotora (promotor 1 i promotor 2) u vektor rekombinantne ekspresije unutar stanice domaćina.
Bit izuma
Ovaj izum se odnosi na 5’ područje DNA koje u smjeru suprotnom od transkripcije sadrži promotor ljudskog BMP-4. Upotrebom gena iz 5’ područja DNA koje u smjeru suprotnom od transkripcije sadrži promotor ljudskog BMP-4 i životinjske stanice s vektorom rekombinantne ekspresije povezanim s odgovarajućim reporterskim genom, spojevi male molekularne težine koji, pozitivno ili negativno reguliraju ekspresiju ljudske BMP-4, mogu biti ispitani preko dobivene aktivnosti. Spojevi male molekularne težine i njihovi derivati posjeduju morfogenetsku i inhibitorsku aktivnost kostiju i hrskavice preko ekspresije ljudskog BMP-4, te su korisne kao preventivna ili terapeutska sredstva kod bolesti hrskavice ili kostiju, lijekovi za osteometastasis ili terapeutska i preventivna sredstva kod osteohiperplazije.
Kratak opis slika
Slika 1 je struktura ekson-intron od 6,7 kb 5’ područja u smjeru suprotnom od transkripcije gena ljudskog BMP-4 i mapa restrikcijskog enzima.
Slika 2 se odnosi na vektor rekombinantne ekspresije (pMSS116) koji sadrži promotor 1 iz 5’ područja u smjeru suprotnom od transkripcije ljudskog BMP-4 gena. Područje promotora 1 (baze s brojevima od 1 do 3361 prikazane u SEQ ID NO. 1 sekvencijske liste, navedenih od 5’ kraja do XhoI prikazanog na slici 1) je unijeto u NheI i XhoI područje restrikcijskog enzima bazičnog pGL3.
Slika 3 je vektor rekombinantne ekspresije (pMSS118) koji sadrži promotor 2 iz 5’ područja u smjeru suprotnom od transkripcije ljudskog BMP-4 gena. Područje promotora 2 (2,3 kb) (baze s brojevima od 3361 do 5645 prikazane u SEQ ID NO. 1 sekvencijske liste, navedenih od XhoI do Bg1II eksona 2 prikazanog na slici 1) je unijeto u XhoI i Bg1II područje restrikcijskog enzima bazičnog pGL3.
Slika 5 prikazuje rezultat mjerenja aktivnosti promotora ljudskog BMP-4 (kratkotrajna ekspresija).
Opis poželjnog ostvarenja
Ovaj izum se odnosi na DNA čija je nukleotidna sekvenca predstavljena nizom baza od broja 1 do 6774, prikazanih u SEQ ID NO. 1 sekvencijske liste, koje kodiraju područje promotora proteina-4 morfogeneze ljudskih kostiju ili njegov fragment. SEQ ID NO. 1 iz sekvencijske liste prikazuje 5’ područje u smjeru suprotnom od transkripcije ljudskog BMP-4 gena.
Ovaj izum se odnosi na postupak priprave DNA prikazane u SEQ ID NO. 1 sekvencijske liste, koji se provodi pomoću slijedećih koraka:
(1) digestija genomske DNA ljudske placente pomoću EcoRI restrikcijskog enzima,
(2) izolacija pomoću elektroforeze na agaroznom gelu,
(3) kloniranje izoliranog DNA fragmenta digestiranog pomoću EcoRI u lambda fag vektor λDASH II, tretiran pomoću istog enzima,
(4) pakiranje navedenog vektora u fagu,
(5) uspostavljanje genomske DNA biblioteke, inficiranjem Escherichia coli s fagom,
(6) selektiranje pomoću PCR-a i
(7) subkloniranje u plazmidni vektor.
Plazmidni vektor korišten u prilogu nije ograničen i može se koristi i nekih od komercijalno dostupnih. Vektor pUC18 je preferirani primjer.
Ovaj izum se odnosi na vektor rekombinantne ekspresije karakteriziran uključivanjem u reporterski gen pune duljine ili dijelova DNA prikazane u SEQ ID NO. 1. U detaljima, vektor rekombinantne ekspresije je konstruiran da bi locirao pogodan dio 5’ područja u smjeru suprotnom od transkripcije ljudskog BMP-4 gena, reprezentiran sa SEQ ID NO. 1 iz sekvencijske liste, ispred reporterskog gena. Reporterski geni kao što su geni luciferaze ili β-galaktozidaze pokazuju status ekspresije na polovici originalnih produkata. Odabir vektora kao originala za vektor rekombinantne ekspresije nije naročito ograničen što dozvoljava upotrebu komercijalnog plazmidnog vektora. U ovom izumu se koristi bazični pGL3 kao preferirani primjer. Upotreba bazičnog pGL3 daje pMSS116 (8,2 kb), pMSS118 (7,1 kb) i pMSS119 (10,5 kb), koji predstavljaju vektore rekombinantne ekspresije s promotorom ljudskog BMP-4 i reporterskim genom luciferaze. Ovaj izum ih dodjeljuje vektoru rekombinantne ekspresije. Nužno je uvesti vektor rekombinantne ekspresije u stanice sisavaca, preferirano ljudske stanice nalik na osteoblaste, kao što su stanice SaOS-2, s liposomima. Životinjske stanice podvrgnute transfekciji pomoću vektora rekombinantne ekspresije odabrane su pomoću rezistentnog markera.
Ovaj izum se odnosi na postupke ispitivanja tvari povezanih s kostima, karakteriziranih pomoću vektora rekombinantne ekspresije uključivanjem cjelokupne duljine ili dijela DNA, prikazanog u SEQ ID NO. 1 sekvencijske liste, u reporterski gen. On se odnosi na postupak ispitivanja tvari povezanih s kostima kod kojih su tvari povezane s kostima tvari koje pobuđuju osteogenezu ili kod kojih su tvari povezane s kostima tvari koje inhibiraju osteogenezu. Spojevi male molekularne težine koji pobuđuju ili inhibiraju ekspresiju ljudskog BMP-4 mogu se dobiti izoliranjem promotora koji regulira ekspresiju gena, njihovim povezivanjem s pogodnim reporterskim genom, te uvođenjem genske strukture u pogodnu životinjsku stanicu, čime se dobiva sustav za ispitivanje. Tvar koja regulira ekspresiju ljudske BMP-4 u ispitivanom sustavu utječe na promotor koji povećava ili smanjuje nivo ekspresije reporterskog gena. Zbog toga, jednostavna i laka mjerenja dobivene aktivnosti omogućavaju ispitivanje ciljane tvari.
Životinjska stanica podvrgnuta transfekciji pomoću navedenog vektora može biti korištena u postupku ispitivanja biblioteke kemijskih spojeva uz veliku brzinu selektiranja (Nature, Vol. 384, Suppl., p. 14-16, (1996)), te ispitivanje aktivnih sastojaka iz prirodnih tvari. Tvar koja povećava ili smanjuje aktivnost je istraživana tretiranjem stanice s tom tvari u odgovarajućim vremenskim periodima, te mjerenjem aktivnosti dobivene nakon toga. Time dobivene tvari mogu regulirati ekspresiju direktno, djelovanjem na faktor transkripcije, ili indirektno, djelovanjem na promotor ljudskog BMP-7 kroz reguliranje sustava preoblikovanja signala. Zbog toga su ti spojevi efektivni kao terapeutska sredstva za osteokartilaginozne bolesti, metastaze raka kostiju ili osteohiperplaziju.
Tvari dobivene u ovom izumu posjeduju morfogenetsku aktivnost kostiju ili hrskavice i efektivne su kao sredstva za terapeutski i preventivni tretman u području ortopedske kirurgije (fraktura, osteoartritis kao što je osteoartritis zgloba i osteoartritis kukova, artrosteitis, oštećenja hrskavice kao što su oštećenja meniskusa, regeneriranje manjka kostiju i hrskavice uzrokovanog ranama i uklanjanjem tumora, rekonstrukcija kostiju kao što je spinalna fuzija i povećanje kralježničnog kanala, te kongenitalne bolesti hrskavce i kosti kao što su disoteogeneza i ahondroplazija), ili na dentalnom području (rekonstrukcija kostiju kao što je palantoschisis, rekonstrukcija donje čeljusti, te konstrukcija ostataka desni), te osteoporoze. Osim toga, tvari iz ovog izuma se mogu koristiti kod transplatacije kostiju u estetskoj kirurgiji. Ti terapeutski tretmani su efektivni kod terapija primijenjenih na polju veterinarske kirurgije. S druge strane, ovaj izum daje tvari koje inhibiraju morfogenezu kostiju ili hrskavice. U tom slučaju, tvari se primjenjuju kao sredstva za prevenciju i terapiju hiperplazije kosti i hrskavice.
PRIMJERI
Ovaj izum će biti više ilustrativno objašnjen pomoću slijedećih primjera. Slijedeći primjeri se u svakom pogledu moraju razmatrati kao ilustrativni, ali ne i kao restriktivni.
Primjer 1 Izoliranje 5’ područja u smjeru suprotnom od transkripcije ljudskog BMP-4 gena
Genomska DNA ljudske posteljice (produkt CloneTech) je digestirana pomoću različitih vrsta restrikcijskih enzima (BamHI, Bg1II, EcoRI, HindIII, PstI, SacI, Sa1I, SmaI, SphI i XbaI), odijeljena elektroforezom na agaroznom gelu, prenijeta u najlonsku membranu i podvrgnuta Southern hibridizaciji pod standardnim uvjetima uz upotrebu BMP-4 cDNA (Science 242, 1528-1534, 1988) kao probe. Kao rezultat, nađeno je da od svih upotrijebljenih restrikcijskih enzima digestija pomoću restrikcijskog enzima EcoRI daje DNA fragment od približno 7 kb koji sadrži najdulji gen ljudskog BMP-4. Nakon toga je genomska DNA ljudske posteljice digestirana restrikcijskim enzimom EcoRI i odijeljena elektroforezom na agaroznom gelu, da bi se iz agaroznog gela izlučio DNA fragment od približno 7 kb. Dobiveni DNA fragment je kloniran u lambda fag vektor λDASH II (Stratagene Ltd.) i digestiran pomoću restrikcijskog enzima EcoRI. Vektor je in vitro pakiran pomoću Gigapack III XL Extract (Stratage Ltd.), inficiran u Escherichia coli XL1-Blue MRA (Stratage Ltd.) da bi dao genomsku biblioteku DNA. Biblioteka je podijeljena u više skupova. Svaki skup je pojačan selektiranjem (Nucleic Acids Res. 21: 2627-2631, 1993) pomoću PCR-a; naime, PCR postupak korištenjem PCR prajmera, (SEQ ID NO. 2 i SEQ ID NO. 3 iz sekvencijeke liste) koji odgovaraju području eksona 1, selektira objektivne skupove da bi se konačno dobilo 5’ područje (6,8 kb) u smjeru suprotnom od transkripcije ljudskog BMP-4 gena. Pored toga, 6,8 kb 5’ fragment u smjeru suprotnom od transkripcije je subkloniran u pUC18 vektor (produkt Amersham Pharmacia Biotech). Vektor je nazvan E. coli pKOT 312. E. coli pKOT 312 je pohranjen 30. ožujka 1998. u Nacionalnom institutu bioloških znanosti i humane tehnologije, Agenciji industrijske znanosti i tehnologije, Ministarstvu međunarodne trgovine i industrije 1-3, Higashi 1-chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken 305-8566 Japan s brojem mjesta pohrane FERM P-16736 i prenijet u Međunarodnu upravu za pologe (International Depository Authority) ugovorom iz Budimpešte od 17. veljače 1999. (broj pologa FERM BP-6650).
Primjer 2 Određivanje DNA sekvence 5’ područja u smjeru suprotnom od transkripcije ljudskog BMP-4 gena
Dobivena sekvenca 5’ područja u smjeru suprotnom od transkripcije ljudskog BMP-4 gena je određena pomoću Amersham Pharmacia Biotechovog ALF DNA sekvenatora, prema postupku koji su razvili Sangar i suradnici (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74: 5463-5467, 1977). Tako analizirana sekvenca je opisana u SEQ ID NO. 1 iz sekvencijske liste.
Primjer 3 Konstrukcija vektora rekombinantne ekspresije koji sadrži promotor ljudskog BMP-4 i reporterski gen luciferazu
Kao što je prikazano na slici 1, ljudski BMP-4 posjeduje dva promotora, prije eksona 1 (promotor 1) i iza eksona 2 (promotor 2), slična promotorskoj strukturi mišjeg BMP-4. Područje koje sadrži promotor 1 (od 5’ kraja do Xho1 opisanog na slici 1) je uvedeno na položaj restrikcijskog enzima u smjeru suprotnom od transkripcije, NheI i XhoI, reporterskog gena od reporterskog vektora bazičnog pGL3 luciferaze (produkt Pro Mega Ltd.) upotrebom položaja restrikcijskog enzima XbaI dobivenim od pUC18 vektora koji se javlja kod 5’ kraja, čime je dobiven vektor rekombinantne ekspresije pMSS116 (8,2 kb). To je prezentirano na slici 2. Pored toga, vektor rekombinantne ekspresije pMSS118 (7,1 kb) je dobiven uvođenjem područja (od Xho1 do Bg1II u eksonu 2 opisanom na slici 1) koje sadrži promotor 2 u područje restrikcijskog enzima, XhoI i Bg1II, bazičnog PGL3. To je prikazano na slici 3. Pored toga, područje (od 5’ kraja do Bg1II u eksonu 2, opisanom na slici 1) koje sadrži i promotor 1 i promotor 2 je uvedeno u područje rekstrikcijskog enzima, NheI i Bg1II, bazičnog pGL3 korištenjem područja XbaI dobivenog od pUC18 vektora, kao u slučaju pMSS119 (10,5 kb). To je prikazano na slici 4.
Primjer 4 Mjerenje aktivnosti promotora ljudskog BMP-7 (uvođenje vektora rekombinantne ekspresije u ljudsku stanicu i kratkotrajna ekspresija)
Da bi došlo do kratkotrajne ekspresije vektora rekombinantne ekspresije ljudskog BMP-4, ranije opisani vektori rekombinantne ekspresije (pMSS116, pMSS118, pMSS119)) su pomiješani s vektorom pRL-SV40 (produkt Pro Mega Co.) koji je sadržavao gen luciferaze iz morske maćuhice kao unutarnju kontrolu kod mjerenja efikasnosti gena danog u jednakoj količini. Nakon toga, kationski liposom lipofektamin (produkt Lifetech Oriental Co.) je pomiješan sa smjesom u svrhu transfekcije ljudskih osteosarkoma stanica HOS, MG63 i SaOS-2. Aktivnost luciferaze iz krijesnice, te aktivnost luciferaze iz morske maćuhice je mjerena pomoću Pikka Gene Dual opreme (produkt Toyo Ink Co.). Rezultat je prikazan na slici 5. Aktivnost promotora je prikazana kao omjer aktivnosti luciferaze krijesnice i aktivnosti luciferaze morske maćuhice. Iz dobivenih rezultata se vidjelo da DNA od SEQ ID NO. 1 iz sekvencijske liste posjeduje promotorsku aktivnost.
Primjer 5 Uvođenje ljudskog BMP-4 vektora rekombinantne ekspresije u ljudsku stanicu i stabilizirana ekspresija
Da bi došlo do ekspresije ljudskog BMP-4 vektora rekombinantne ekspresije, ranije opisani vektori su pomiješani s vektorom pPUR, (produkt CloneTech Ltd.) koji sadrži puromicinski rezistentni gen u proporciji od 10 : 1, i također s kationskim liposom lipofektaminom (produkt Lifetech Oriental Co.) u svrhu transfekcije stanice ljudskog osteosakroma HOS. Stanice u koje su ciljani geni bili uvedeni selektirane su iz kulture koja je sadržavala puromicin (produkt od Sigma Ltd.).
Primjer 6 Odabir aktivnih spojeva male molekularne težine
Odabirom utvrđene stanice su inokulirane pomoću ploče s 96 rupa, tretirane s tvarima iz različitih biblioteka kemijskih spojeva u trajanju od 1 do 3 dana, rastvorene pomoću citolitičkog sredstva (produkt Pro Mega Ltd.), te im je mjerena enzimska aktivnost primjenom opreme za ispitivanje luciferaze (produkt od Pro Mega Ltd.). Primjenom takvih procesa mogu se istraživati različite tvari koje uzrokuju pobuđivanje ili inhibirajnje ekspresije ljudskog BMP-4.
Claims (6)
1. DNA čija je nukleotidna sekvenca prezentirana nizom baza od broja 1 do 6774 prikazanih u SEQ ID NO. 1 sekvencijske liste, naznačenu time, da kodira promotorsko područje proteina-4 morfogeneze ljudskih kostiju ili neki njegov dio.
2. Postupak dobivanja DNA prikazane u SEQ ID NO. 1 iz sekvencijske liste, naznačen time, da obuhvaća slijedeće korake:
(1) digestija genomske DNA ljudske posteljice pomoću EcoRI restrikcijskog enzima,
(2) izoliranje elektroforezom na agaroznom gelu,
(3) kloniranje izoliranog fragmenta DNA, digestiranog pomoću EcoRI u lambda fag vektor λDASH II tretiran s istim enzimom,
(4) pakiranje navedenog vektora u fag,
(5) uspostavljanje genomske DNA biblioteke inficiranjem Escherichia coli s fagom,
(6) selektiranje pomoću PCR-a i
(7) subkloniranje u plazmidni vektor.
3. Vektor rekombinantne ekspresije, naznačen time, da uključuje punu duljinu ili dio DNA prikazan u seq id no. 1 iz sekvencijske liste u reporterski gen.
4. Postupak ispitivanja tvari povezanih s kostima, naznačen time, da koristi vektor rekombinantne ekspresije prema zahtjevu 3.
5. Postupak ispitivanja tvari povezanih s kostima iz zahtjeva 4, naznačen time, da su tvari povezane s kostima tvari koje pobuđuju osteogenezu.
6. Postupak ispitivanja tvari povezanih s kostima prema zahtjevu 4, naznačen time, da su tvari povezane s kostima tvari koje inhibiraju osteogenezu.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10120173A JPH11313674A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | ヒトｂｍｐ−４プロモーターおよびこれを用いた骨関連物質の探索法 |
| PCT/IB1999/000732 WO1999057145A2 (en) | 1998-04-30 | 1999-04-22 | Human bmp-4 promoter and method for exploring bone-related substance by using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HRP20000735A2 true HRP20000735A2 (en) | 2001-10-31 |
Family
ID=14779737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HR20000735A HRP20000735A2 (en) | 1998-04-30 | 2000-10-30 | Human bmp-4 promotor and method for exploring bone-related substance by using the same |
Country Status (24)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6458944B1 (hr) |
| EP (1) | EP1076664A2 (hr) |
| JP (1) | JPH11313674A (hr) |
| KR (1) | KR20010043135A (hr) |
| CN (1) | CN1307587A (hr) |
| AP (1) | AP2000001974A0 (hr) |
| AU (1) | AU759569B2 (hr) |
| BG (1) | BG104884A (hr) |
| BR (1) | BR9910086A (hr) |
| CA (1) | CA2326956A1 (hr) |
| EA (1) | EA200001131A1 (hr) |
| EE (1) | EE200000631A (hr) |
| HR (1) | HRP20000735A2 (hr) |
| HU (1) | HUP0102336A2 (hr) |
| ID (1) | ID26413A (hr) |
| IL (1) | IL139101A0 (hr) |
| NO (1) | NO20005432L (hr) |
| NZ (1) | NZ507622A (hr) |
| PL (1) | PL344526A1 (hr) |
| SK (1) | SK15992000A3 (hr) |
| TR (1) | TR200003165T2 (hr) |
| WO (1) | WO1999057145A2 (hr) |
| YU (1) | YU66200A (hr) |
| ZA (1) | ZA200006079B (hr) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2006902A (en) * | 2000-10-24 | 2002-05-06 | Sdgi Holdings Inc | Methods and instruments for treating pseudoarthrosis |
| US7427677B2 (en) * | 2003-07-01 | 2008-09-23 | Academia Sinica | Expression of zebrafish bone morphogenetic protein 4 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6083690A (en) | 1995-06-02 | 2000-07-04 | Osteoscreen, Inc. | Methods and compositions for identifying osteogenic agents |
| CA2272345A1 (en) | 1996-11-22 | 1998-06-04 | Akzo Nobel Nv | Bmp-4 promoter and use thereof in screening of therapeutic agents for the prevention and/or treatment of osteoporosis |
-
1998
- 1998-04-30 JP JP10120173A patent/JPH11313674A/ja active Pending
-
1999
- 1999-04-22 ID IDW20002197A patent/ID26413A/id unknown
- 1999-04-22 NZ NZ507622A patent/NZ507622A/xx unknown
- 1999-04-22 US US09/674,460 patent/US6458944B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-22 CA CA002326956A patent/CA2326956A1/en not_active Abandoned
- 1999-04-22 CN CN99807956A patent/CN1307587A/zh active Pending
- 1999-04-22 BR BR9910086-0A patent/BR9910086A/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-04-22 SK SK1599-2000A patent/SK15992000A3/sk unknown
- 1999-04-22 AP APAP/P/2000/001974A patent/AP2000001974A0/en unknown
- 1999-04-22 WO PCT/IB1999/000732 patent/WO1999057145A2/en not_active Application Discontinuation
- 1999-04-22 PL PL99344526A patent/PL344526A1/xx not_active Application Discontinuation
- 1999-04-22 IL IL13910199A patent/IL139101A0/xx unknown
- 1999-04-22 EP EP99913527A patent/EP1076664A2/en not_active Withdrawn
- 1999-04-22 EA EA200001131A patent/EA200001131A1/ru unknown
- 1999-04-22 TR TR2000/03165T patent/TR200003165T2/xx unknown
- 1999-04-22 EE EEP200000631A patent/EE200000631A/xx unknown
- 1999-04-22 KR KR1020007012029A patent/KR20010043135A/ko not_active Application Discontinuation
- 1999-04-22 AU AU31633/99A patent/AU759569B2/en not_active Ceased
- 1999-04-22 YU YU66200A patent/YU66200A/sh unknown
- 1999-04-22 HU HU0102336A patent/HUP0102336A2/hu unknown
-
2000
- 2000-10-24 BG BG104884A patent/BG104884A/xx unknown
- 2000-10-27 NO NO20005432A patent/NO20005432L/no not_active Application Discontinuation
- 2000-10-27 ZA ZA200006079A patent/ZA200006079B/en unknown
- 2000-10-30 HR HR20000735A patent/HRP20000735A2/hr not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU3163399A (en) | 1999-11-23 |
| ID26413A (id) | 2000-12-21 |
| CA2326956A1 (en) | 1999-11-11 |
| EE200000631A (et) | 2002-02-15 |
| BG104884A (en) | 2001-05-31 |
| BR9910086A (pt) | 2000-12-26 |
| PL344526A1 (en) | 2001-11-05 |
| WO1999057145A2 (en) | 1999-11-11 |
| AU759569B2 (en) | 2003-04-17 |
| EP1076664A2 (en) | 2001-02-21 |
| TR200003165T2 (tr) | 2001-03-21 |
| US6458944B1 (en) | 2002-10-01 |
| SK15992000A3 (sk) | 2001-05-10 |
| ZA200006079B (en) | 2001-10-29 |
| WO1999057145A3 (en) | 2000-01-20 |
| HUP0102336A2 (hu) | 2001-10-28 |
| AP2000001974A0 (en) | 2000-12-31 |
| JPH11313674A (ja) | 1999-11-16 |
| EA200001131A1 (ru) | 2001-06-25 |
| KR20010043135A (ko) | 2001-05-25 |
| NO20005432D0 (no) | 2000-10-27 |
| NO20005432L (no) | 2000-10-27 |
| IL139101A0 (en) | 2001-11-25 |
| NZ507622A (en) | 2003-03-28 |
| CN1307587A (zh) | 2001-08-08 |
| YU66200A (sh) | 2003-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0853668B1 (en) | Regulated genes and uses thereof | |
| HRP20000736A2 (en) | Human bmp-7 promotor and method for exploring bone-related substance by using the same | |
| Yang et al. | Structural analysis and characterization of tissue and hormonal responsive expression of the avian bone sialoprotein (BSP) gene | |
| HRP20000735A2 (en) | Human bmp-4 promotor and method for exploring bone-related substance by using the same | |
| US6475735B1 (en) | Human BMP-2 promoter and method for exploring bone-related substance by using the same | |
| JP2000004882A (ja) | ヒトｍｐ５２遺伝子プロモーターおよびこれを用いた有用物質の探索法 | |
| US20100209400A1 (en) | TAK1-Mediated Regulation of Osteogenesis | |
| US20190134223A1 (en) | Methods and compositions for treating heart failure | |
| KR19980701695A (ko) | 미오신 중쇄 sm1 이소폼 단백질을 암호화하는 dna를 벡터 dna에 삽입시킨 재조합 dna, 전기 재조합 dna가 도입된 미생물 및 재조합 dna를 포함하는 동맥경화증 치료제 | |
| CZ20004016A3 (cs) | Lidský BMP-4 promotor a způsob pro výzkum substancí ovlivňujících kosti za použití tohoto promotoru | |
| MXPA00010405A (en) | Human bmp-4 promoter and method for exploring bone-related substance by using the same | |
| TW202221119A (zh) | Dna結合域轉活化子及其用途 | |
| Laskowski | Axon regeneration following peripheral nerve lesion is driven by cofilin mediated actin turnover | |
| WO1998048830A1 (en) | Method for promoting myogenesis using osteogenic proteins | |
| HASLER et al. | land zyxwvutsrqponmlkjih | |
| WO2003006621A2 (en) | Super osteocalcin promoter for the treatment of calcified tumors and tissues |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1OB | Publication of a patent application | ||
| ARAI | Request for the grant of a patent on the basis of the submitted results of a substantive examination of a patent application | ||
| PNAN | Change of the applicant name, address/residence |
Owner name: AVENTIS PHARMA S.A., FR |
|
| ODRP | Renewal fee for the maintenance of a patent |
Payment date: 20030321 Year of fee payment: 5 |
|
| OBST | Application withdrawn |